<Desc/Clms Page number 1>
Inrichting voor het meten van de spanning in een textieldraad.
Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van de spanning in een textieldraad. In het bijzonder is de uitvinding bedoeld voor het meten van een spanning in een textieldraad die een zogenaamde ballonvormige beweging beschrijft, alvorens aan de ingang van de inrichting gepresenteerd te worden. Dergelijke ballonvormige bewegingen doen zieh voor bij het afwikkelen van draad, in dit geval inslagdraad, vanaf voorraadspoelen en vanaf voorafwikkelaars bij weefmachines, Het is bekend dat bij weefmachines spaningsmetingen in de toegevoerde inslagdraad worden uitgevoerd, bijvoorbeeld onmiddellijk na de voorraadspoel of de wikkeltrommel van de draadvoorbereidingsinrichting, ten einde het goede verloop hiervan te kontroleren.
Een bekende uitvoeringsvorm bestaat er in dat een ballonvormig af een voorraadspoel of de wikkeltrommel van een draadvoorbereidingsinrichting
<Desc/Clms Page number 2>
afgewikkelde draad door twee draadogen wordt geleid waartussen een spanningsmeter is opgesteld. Dergelijke inrichting vertoont het nadeel dat de draad een aantal keren wordt omgebogen waardoor de kans op breuk van de inslagdraad verhoogt en waardoor de wrijving aanzienlijk vergroot en bijgevolg de inslaginbreng bemoeilijkt wordt.
Een andere uitvoeringsvorm bestaat erin dat de kracht gemeten wordt dewelke de inslagdraad uitoefent in een draadoog dat is opgesteld onmiddellijk na de bobijn of de wikkeltrommel van de draadvoorbereidingsinrichting. De kracht wordt hierbij in een richting gemeten met het gevolg dat'de gemeten waarde sinusoldaal varieert. Bij moderne snellopende weefmachines is dergelijk signaal onvoldoende betrouwbaar om in het geval van een draadbreuk of dergelijke onmiddellijk te kunnen ingrijpen.
De huidige uitvinding heeft een inrichting voor het meten van de spanning in een textieldraad, of althans van een waarde die representatief is voor deze spanning, tot doel, die de voornoemde nadelen niet vertoont.
Hiertoe bestaat deze inrichting volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit een draadgeleidingselement ; een eerste meetelement om, al dan niet rechtstreeks, de door de draad op het draadgeleidingselement volgens één richting uitgeoefende kracht te meten ; een tweede meetelement om, al dan niet
<Desc/Clms Page number 3>
rechtstreeks, de door de draad op het draadgeleidingselement uitgeoefende kracht te meten volgens een richting verschillend van de eerste richting ; en een rekeneenheid die de resultante van de beide gemeten waarden berekent.
Bij voorkeur bestaat het voornoemde draadgeleidingselement uit een cirkelvormig draadoog en staan de meetelementen zodanig opgesteld dat de respektievelijke metingen gebeuren volgens loodrecht op elkaar staande richtingen.
Doordat volgens twee richtingen een meting wordt uitgevoerd, en de resultante wordt bepaald, is het duidelijk dat op elk ogenblik een waarde bekend raakt die representatief is voor de momentele spanning in de draad.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeelden zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :, figuur 1 in perspektief de inrichting volgens de uitvin- ding weergeeft ; figuur 2 een zieht weergeeft volgens pijl F2 in figuur 1 ; figuren 3 en 4 bij een ballonvormig afgewikkelde draad het spanningsverloop aan de twee meetelementen weergeven ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 5 het berekende resultaat weergeeft ; figuur 6 een doorsnede weergeeft doorheen het draadgelei- dingselement ; figuur 7 een variante van de inrichting volgens de uit- vinding weergeeft ; figuur 8 nog een variante weergeeft ;
figuur 9 toepassingen van een inrichting volgens de uit- vinding weergeeft bij een luchtweefmachine.
Zoals weergegeven in figuren 1 en 2 bestaat de inrichting 1 volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit een draadgeleidingselement 2 ; een eerste meetelement 3 om een door een draad 4 volgens een richting X op het draadgeleidingselement 2 uitgeoefende kracht Fx te meten, of althans een representatieve waarde hiervoor te bepalen ; een tweede meetelement 5 om de door de draad 4 volgens een tweede richting Y op het draadgeleidingselement 2 uitgeoefende kracht Fy te meten, of althans een hiervoor representatieve waarde te bepalen ; en een rekeneenheid 6 die de resultante van beide gemeten waarden berekent, die uiteraard representatief is voor de resultante R van de krachten Fx en Fy.
Bij voorkeur bestaat het draadgeleidingselement 2 uit een cirkelvormig draadoog. In het geval dat de meetelementen 3 en 5 zodanig zijn opgesteld dat zij meten volgens twee richtingen
<Desc/Clms Page number 5>
X en Y die loodrecht op elkaar staan, kan in de rekeneenheid 6 een eenvoudige berekening gemaakt worden volgens de formule :
C = waarin A en B de waarden voorstellen van de signalen die aan de meetelementen 3 en 5 worden gemeten, welke dus evenredig zijn met Fx en Fy, terwijl C de waarde is die representatief is voor de voornoemde resultante R en die hiermee evenredig
EMI5.1
is.
Het is duidelijk dat de meetelementen 3 en 5 van verschillende aard kunnen zijn. In de uitvoeringsvorm volgens figuren 1 en 2 worden zij gevormd door elastisch vervormbare elementen 7 die voorzien zijn van rekstrookjes 8, een en ander zodanig dat elektrische signalen A en B kunnen gemeten worden die evenredig zijn met de krachten Fx en Fy en die uiteraard volgens eenzelfde faktor evenredig zijn met voornoemde krachten.
Het gebruik van de inrichting 1 volgens de uitvinding is bijzonder voordelig in het geval dat de spanning in een draad 4 moet gemeten worden dewelke van een cylindervormig element wordt getrokken, bijvoorbeeld in het geval van een inslagdraad 4 die van een voorraadspoel 9 wordt afgewikkeld zoals weergegeven in figuur 1. In dat geval vertonen de krachten Fx
<Desc/Clms Page number 6>
en Fy immers een sinusoldaal verloop zoals weergegeven in figuren 3 en 4. Deze waarden Fx en Fy zijn op zichzelf echter weinig bruikbaar vanwege hun sinusoldaal karakter. Door volgens de huidige uitvinding in twee meetelementen 3 en 5 te voorzien, kan op voordelige wijze de kracht R gekontroleerd worden.
Indien men niet alleen een kontrole op het verloop van de spanning wenst uit te oefenen, doch tevens de effektieve waarde van de spanning in de draad 4 wenst te kennen, kan, zoals weergegeven in figuur 6, de trekkracht S in de draad, dewelke dus evenredig is met de spanning, berekend worden uit de formule
S = R/sin U wat verder verduidelijkt wordt in figuur 6. Deze berekening kan uiteraard ook in de rekeneenheid 6 gebeuren.
Opgemerkt wordt dat in het geval van een toepassing zoals in figuur 1 de hoek U afhankelijk is van de diameter van de voorraadspoel 9 en dus wijzigt gedurende het afwikkelen van deze laatste. Om te bekomen dat de hoek U in zulk geval steeds konstant is, kan gedurende het afwikkelen van de bobijn in een automatische aanpassing van de afstand L tussen de voorraadspoel en het draadgeleidingselement 2 worden voorzien.
<Desc/Clms Page number 7>
Volgens een niet in de figuren weergegeven mogelijkheid kan de hoek U konstant opgemeten worden, bijvoorbeeld door middel van lichtgevoelige detektoren, om als gegeven aan de rekeneenheid 6 te worden toegevoerd.
In figuur 7 wordt een variante weergegeven waarbij de voornoemde meetelementen 3 en 5 bestaan uit piëzo-elektrische kristallen, waarmee het draadgeleidingselement 2 aan een steun 10 is bevestigd. Door middel van deze piëzo-elektrische kristallen kunnen signalen A en B worden gemeten die evenredig zijn met de voornoemde krachten Fx en Fy.
Om het voornoemde effekt dat een veranderlijke hoek U op de meting heeft te verhinderen, of minstens te verminderen, kan zoals weergegeven in figuur 8 gebruik gemaakt worden van een draadgeleidingselement 2 met een konisch vernauwende opening waarin een kegelvormig tussenstuk is gemonteerd, zodanig dat de draad 4 door een kegelvormige gleuf 11 geleid wordt.
In figuur 9 worden toepassingen van de uitvinding in een inrichting voor het toevoeren van de draden, meer speciaal de inslagdraden 4, bij een luchtweefmachine weergegeven. Zoals bekend, bestaan dergelijke inrichtingen voor het toevoeren van inslagdraden 4 hoofdzakelijk uit voorraadspoelen 9, voorafwikkelaars 12 bestaande uit een vaste wikkeltrommel 13 en een motorgestuurde roterende wikkelarm 14, hoofdblazers 15
<Desc/Clms Page number 8>
en hulphoofdblazers 16. Door middel van magnetisch bevolen pennen 17 kunnen wikkelingen draad vanaf de wikkeltrommels 13 vrijgegeven worden. Tevens zijn in figuur 9 de lade 18 met het riet 19, de gaap 20 en de kaders 21 van de weefmachine weergegeven.
De verschillende onderdelen die het inbrengen van de inslagdraden regelen, meer speciaal de hoofdblazers 15 en de hulphoofdblazers 16 en de magnetisch bevolen pennen 17, alsook eventuele andere elementen zoals bijblazers en dergelijke, worden op bekende wijze door middel van een stuureenheid 22 bevolen.
Zowel onmiddellijk na de voorraadspoelen 9 als na de voorafwikkelaars 13 zijn inrichtingen 1 volgens de uitvinding in de banen van de draden 4 opgenomen. Op deze wijze kan de spanning in de draden 4 kontinu worden gekontroleerd en kan zeer vlug ingegrepen worden wanneer zieh een draadbreuk voordoet.
Een draadbreuk wordt gedetekteerd door de resultante R (figuur 6) die nul wordt. Op dit ogenblik, m. a. w. wanneer één van de vier inrichtingen 1 een resultante R gelijk aan nul meten, wordt de aandrijving 23 van de lade 18 gestopt, m. a. w. de weefmachine wordt gestopt, en worden eveneens de hulphoofdblazers 16, de hoofdblazers 15, de wikkelarmen 14 van de voorafwikkelaars 12 en de magnetisch bevolen pennen 17 buiten werking gesteld.
<Desc/Clms Page number 9>
Volgens een andere toepassing worden de inrichtingen 1 tussen iedere voorraadspoel 9 en de overeenstemmende voorafwikkelaar 12 op een teleskopisch uitschuifbare arm 24 bevestigd die bevolen wordt door de aandrijfmiddelen 25 die op hun beurt door de stuureenheid 22 worden bevolen,
met de bedoeling een automatische aanpassing te bekomen van de afstand L tussen het draadgeleidingselement 2 en de voorraadspoel 9 (zie gedeelte in puntlijn in figuur 9). De automatische aanpassing gebeurt bijvoorbeeld op een manier analoog zoals beschreven in de Europese oktrooiaanvrage nr 225. 670 en in funktie van de resultante R.
Het voordeel hiervan is dat steeds met minimale spanning draad wordt afgetrokken van de voorraadspoel 9. De spanning S is het grootst bij een volle voorraadspoel 9 en dan is ook de hoek U het grootst waardoor de resultante R ook het grootst is en de verhouding tussen de resultante R tot de spanning S dan ook het grootst is, wordt het voordeel bekomen dat de stuureenheid 22 een grotere spanning S interpreteert als er in werkelijkheid is en de afstand L vlugger bijstuurt zodanig dat breuken ten gevolge van te grote spanning in de draad minder voorkomen.
Belangrijk ook is dat de draden 4 in de inrichtingen 1 zeer weinig omgebogen worden, wat een merkelijk voordeel is t. o. v. de bekende spanningsmeetinrichtingen voor draden.
<Desc/Clms Page number 10>
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke inrichting voor het meten van de spanning in een textieldraad kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader der uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for measuring the tension in a textile thread.
This invention relates to a device for measuring the tension in a textile thread. In particular, the invention is intended for measuring a tension in a textile thread that describes a so-called balloon-shaped movement, before being presented at the entrance of the device. Such balloon-like movements occur when unwinding thread, in this case weft thread, from supply reels and from pre-wrappers in weaving machines. It is known that in weaving machines tension measurements are carried out in the fed weft thread, for example immediately after the supply reel or the winding drum of the thread preparation device , in order to check that it is running smoothly.
A known embodiment consists in that a balloon in the form of a supply reel or the winding drum of a wire preparation device
<Desc / Clms Page number 2>
unwound wire is passed through two wire eyes between which a tension meter is arranged. Such a device has the drawback that the thread is bent over a number of times, which increases the chance of breakage of the weft thread and which considerably increases the friction and consequently complicates the weft insertion.
Another embodiment consists in measuring the force exerted by the weft thread in a thread eye arranged immediately after the bobbin or winding drum of the thread preparation device. The force is measured in one direction with the result that the measured value varies sinusoidally. In modern high-speed weaving machines, such a signal is insufficiently reliable to be able to intervene immediately in the event of a thread break or the like.
The present invention aims at a device for measuring the tension in a textile thread, or at least of a value representative of this tension, which does not have the above-mentioned drawbacks.
To this end, this device according to the invention mainly consists of a wire guide element; a first measuring element for measuring, directly or indirectly, the force exerted by the thread on the thread guide element in one direction; a second measuring element, whether or not
<Desc / Clms Page number 3>
directly measuring the force exerted by the thread on the thread guide element in a direction different from the first direction; and a calculation unit that calculates the resultant of the two measured values.
Preferably, the aforementioned wire guide element consists of a circular wire eye and the measuring elements are arranged such that the respective measurements take place in directions perpendicular to each other.
Since a measurement is carried out in two directions and the resultant is determined, it is clear that at any moment a value becomes known which is representative of the current tension in the wire.
With the insight to better demonstrate the features according to the invention, some preferred embodiments are described below, as examples without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows in perspective the device according to the invention ; figure 2 represents a view according to arrow F2 in figure 1; Figures 3 and 4 show the voltage variation at the two measuring elements with a balloon-wound wire;
<Desc / Clms Page number 4>
figure 5 represents the calculated result; Figure 6 shows a section through the thread guiding element; figure 7 represents a variant of the device according to the invention; figure 8 represents another variant;
Figure 9 shows applications of an apparatus according to the invention in an airjet weaving machine.
As shown in figures 1 and 2, the device 1 according to the invention mainly consists of a wire guide element 2; a first measuring element 3 for measuring, or at least determining a representative value for this, a force Fx exerted by a thread 4 in a direction X on the thread guiding element 2; a second measuring element 5 for measuring the force Fy exerted by the thread 4 in a second direction Y on the thread guiding element 2, or at least determining a representative value for this; and a calculation unit 6 which calculates the resultant of both measured values, which is of course representative of the resultant R of the forces Fx and Fy.
Preferably, the thread guide element 2 consists of a circular thread eye. In case the measuring elements 3 and 5 are arranged such that they measure in two directions
<Desc / Clms Page number 5>
X and Y that are perpendicular to each other, a simple calculation can be made in the calculation unit 6 according to the formula:
C = where A and B represent the values of the signals measured at the measuring elements 3 and 5, which are thus proportional to Fx and Fy, while C is the value representative of the aforementioned resultant R and which is proportional thereto
EMI5.1
is.
It is clear that the measuring elements 3 and 5 can be of different nature. In the embodiment according to Figures 1 and 2, they are formed by elastically deformable elements 7 provided with strain gauges 8, such that electrical signals A and B can be measured which are proportional to the forces Fx and Fy and which of course follow the same are proportional to the aforementioned forces.
The use of the device 1 according to the invention is particularly advantageous in the case where the tension in a thread 4 has to be measured, which is drawn from a cylindrical element, for example in the case of a weft thread 4 which is unwound from a supply spool 9 as shown in figure 1. In that case the forces Fx
<Desc / Clms Page number 6>
and Fy, after all, has a sinusoidal course as shown in Figures 3 and 4. However, these values Fx and Fy are not useful per se because of their sinusoidal character. By providing two measuring elements 3 and 5 according to the present invention, the force R can be controlled in an advantageous manner.
If one wishes not only to check the course of the tension, but also to know the effective value of the tension in the thread 4, as shown in figure 6, the tensile force S in the thread, which is thus is proportional to the voltage, calculated from the formula
S = R / sin U, which is further elucidated in figure 6. This calculation can of course also take place in the calculation unit 6.
It is noted that in the case of an application such as in figure 1, the angle U depends on the diameter of the supply reel 9 and thus changes during the unwinding of the latter. In order to ensure that the angle U is always constant in such a case, an automatic adjustment of the distance L between the supply reel and the thread guide element 2 can be provided during the unwinding of the bobbin.
<Desc / Clms Page number 7>
According to a possibility not shown in the figures, the angle U can be measured constantly, for instance by means of photosensitive detectors, to be supplied as data to the calculation unit 6.
Figure 7 shows a variant in which the aforementioned measuring elements 3 and 5 consist of piezoelectric crystals, with which the wire guide element 2 is attached to a support 10. By means of these piezoelectric crystals, signals A and B can be measured that are proportional to the aforementioned forces Fx and Fy.
In order to prevent or at least reduce the aforementioned effect that a variable angle U has on the measurement, as shown in figure 8, use can be made of a thread guiding element 2 with a conically narrowing opening in which a conical intermediate piece is mounted, such that the thread 4 is passed through a conical slot 11.
Fig. 9 shows applications of the invention in a device for feeding the threads, in particular the weft threads 4, in an air weaving machine. As is known, such weft supplying devices 4 mainly consist of supply reels 9, pre-wrappers 12 consisting of a fixed winding drum 13 and a motor-driven rotating wrapping arm 14, main blowers 15
<Desc / Clms Page number 8>
and auxiliary blowers 16. By means of magnetically ordered pins 17, windings of wire can be released from the winding drums 13. Figure 9 also shows the drawer 18 with the reed 19, the shed 20 and the frames 21 of the weaving machine.
The various parts controlling the insertion of the weft threads, in particular the main blowers 15 and the auxiliary main blowers 16 and the magnetically ordered pins 17, as well as any other elements such as auxiliary blowers and the like, are known in known manner by means of a control unit 22.
Immediately after the supply reels 9 and after the pre-winders 13, devices 1 according to the invention are received in the paths of the wires 4. In this way the tension in the wires 4 can be continuously monitored and action can be taken very quickly when a wire breakage occurs.
A wire break is detected by the resultant R (Figure 6) which becomes zero. At the moment, m. A. W. when one of the four devices 1 measures a resultant R equal to zero, the drive 23 of the drawer 18 is stopped, a. w. the weaving machine is stopped, and the auxiliary blowers 16, the blowers 15, the wrapping arms 14 of the pre-wrappers 12, and the magnetically ordered pins 17 are also disabled.
<Desc / Clms Page number 9>
According to another application, the devices 1 between each supply reel 9 and the corresponding pre-wrapper 12 are mounted on a telescopic telescopic arm 24 which is commanded by the drive means 25 which are in turn commanded by the control unit 22,
with the intention of obtaining an automatic adjustment of the distance L between the thread guide element 2 and the supply spool 9 (see section in dot line in figure 9). The automatic adjustment is done, for example, in a manner analogous to that described in European patent application No. 225, 670 and in function of the resultant R.
The advantage of this is that wire is always subtracted from the supply spool 9 with a minimum tension. The tension S is greatest with a full supply spool 9 and then the angle U is also greatest, so that the resultant R is also greatest and the ratio between the resultant R until the voltage S is therefore greatest, the advantage is obtained that the control unit 22 interprets a larger voltage S if there is in reality and adjusts the distance L faster so that breaks due to excessive tension in the wire occur less .
It is also important that the wires 4 in the devices 1 are bent very little, which is a considerable advantage. o. the known voltage measuring devices for wires.
<Desc / Clms Page number 10>
The present invention is by no means limited to the embodiments described as examples and shown in the figures, but such a device for measuring the tension in a textile thread can be realized in various shapes and sizes without departing from the scope of the invention.