Fadenspannungsmesser.
In der Textilindustrie, insbesondere in Spinnereien und Webereien, ist es bei den verschiedensten Arbeitsvorgängen von gro sser Bedeutung, dass die Arbeitsfäden eine möglichst gleichmässige und einem vorgeschriebenen Wert möglichst genau entsprechende Spannung besitzen.
Die Kontrolle dieser Spannungen erfolgt mit Hilfe sogenannter Fadenspannungsmes- ser. Die bis jetzt gebräuchlichen Fadenspan nungsmesser sind jedoch sehr unbequem zu handhaben, erschweren an weniger gut zugänglichen Stellen die Messung oder machen sie in vielen Fällen sogar unmöglich.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen bequem zu handhabenden Fadenspannungsmesser zu schaffen, bei dem sich das Messen auch an verhältnismässig kurzen sowie an schwer zugänglichen Fadenstücken auf einfache Art bewerkstelligen lässt.
Zu diesem Zwecke besitzt der Fadenspannungsmesser gemäss der Erfindung am einen Stirnende eines länglichen Gehäuses drei Führungsrollen, über welche der zu kontrollierende Faden zu legen ist, und von denen die eine sich seitlich der Verbindungsgeraden der zwei andern befindet, wobei mit tels von Hand zu bedienender Betätigungsvorrichtung die relative Lage der Führungsrollen vorübergehend so geändert werden kann, dass eine freie Gasse für die Aufnahme des gestreckten Fadens gebildet wird, welcher sich in der Folge nach Freigabe erwähnter Betätigungsvorrichtung ohne weiteres lagerichtig an den Führungsrollen befindet, von denen eine mit einer zur Anzeige der Fadenspannung dienenden Anzeigevorrichtung zusammenwirkt.
In der Zeichnung ist die Erfindung bei spielsweise dargestellt.
Fig. 1 dient zur grundsätzlichen Erklärung des Messvorganges;
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Spannungsmesser nach einem ersten Ausfüh rungsbeispiel;
Fig. 3 ist eine zum Teil ausgebrochene Vorderansicht hierzu;
Fig. 4 zeigt schaubildlich ein zweites Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen laufenden Arbeitsfaden, dessen Spannung zu messen ist, und der über zwei feste Rollen 2 und 3 und über eine auf der Strecke zwischen diesen Rollen vorgesehene, verstellbare Rolle 4 geführt ist. Im Ruhezustand der Vorrichtung oder auch bei der Fadenspannung Null befindet sich die Rolle 4 in der gestrichelt gezeich neten Lage. Aus dieser Lage lässt sich die Rolle 4 unter dem Einfluss einer Kraft P in Richtung des eingezeichneten Pfeils P verstellen, wobei eine auf die Achse der Rolle 4 wirkende Federkraft F, deren Grösse mit grösserwerdendem Weg w nach einem bestimmten Gesetz wächst; dafür sorgt, dass für jede praktisch vorkommende Kraft P bei einem praktisch möglichen Auslenkungsweg w Gleichgewicht entsteht.
In der Praxis ist die Kraft P gleich der Resultierenden der auf die Rolle 4 wirkenden Fadenspannungen S, nämlich: P = 2. 8 cos se
Da für den Gleichgewichtszustand gilt: P=F und da weiter F eine bekannte, durch die Konstruktion bedingte Funktion des Weges w ist, kann aus dem Wege w auf die Fadenspannung S geschlossen werden. Durch Zuhilfenahme eines Zeigers 6, dessen Ausschlag auf einer Teilung 7 eine bekannte, konstruktionsbedingte Funktion der Auslenkungsstrecke w ist, ist es möglich, die Fadenspannung S direkt an der geeichten Teilung 7 abzulesen.
Behufs praktischer Ausnutzung des erklärten Messvorganges sind gemass Fig. 2 und 3 die Führungsrollen 2 und 3 mittels Miniaturkugellager auf Achsbolzen 12 und 13 und durch diese an dem aus zwei Längshälften gebildeten Gehäuse 11 angeordnet, welches zwecks Benutzung des Messapparates waagrechte Lage einzunehmen hat. Die mittlere Rolle 4 sitzt mittels Miniaturkugelagers auf der Tragachse 15, welche eine Verlängerung des Zeigers 6 darstellt und durch die Querachse 14 in Kugellagern 16 und 17 gelagert ist. Die Querachse 14 ist an ihrem einen Ende mit einer Spiralfeder 18 verbunden, welche andernends an einem festen Stift 19 des kreisrunden Deckels 20 befestigt ist, der sich an einem das Kugellager 16 ent;hal- tenden Gehäuse befindet.
Der Deckel 20 kann über eine Welle 21 mittels des Sorrektur- drehknopfes 22 gedreht und dadurch die Nullstellung des Zeigers 6 reguliert werden.
Am zweiten Ende der Querachse 14 ist ein Flügel 23 befestigt, der ein das Kugellager 17 enthaltendes Gehäuse 24 möglichst gut ausfüllt. Dadurch wird in bekannter Weise eine Luftdämpfung der Bewegungen des Zeigers 6 erreicht, wodurch unruhige, zufällige Bewegungen des Zeigers, hervorgerufen durch Schwankungen in der Fadendicke usw. weitgehend verhindert werden.
Lässt man nun einen Faden, wie an Hand der Fig. 1 erklärt wurde, über die Führungsrollen 2, 3 und 4 laufen, so wird die mittlere Rolle 4, je nach der Fadenspannung, mehr oder weniger gegen die Verbindungsgerade der Rollen 2 und 3 gezogen, wobei der Zeiger 6 über seine die Rolle 4 tragende Verlängerung dementsprechend d mit seiner Querachse 14 ge- dreht wird. Die dabei durch die Fadenspannung S auf den Zeiger 6 ausgeübte Kraft P erzeugt an der Querachse 14 ein Drehmoment, dem das Drehmoment der Spiralfeder 18 entgegenwirkt.
Bei richtiger Bemessung der in Betracht kommenden Bauelemente kann erreicht werden, dass bei jeder praktisch möglichen Fadenspannung sich eine bestimmte Drehbewegung der Querachse 14 ergibt, bei der sich das Drehmoment der gespannten Spiralfeder 18 und das durch den gespannten Faden hervorgerufene Drehmoment Gleich- gewicht halten. Die Stellung des Zeigers 6 gibt dann auf der geeichten Teilung 7 direkt die Fadenspannung an, die durch eine am Gehäuse 11 vorgesehene Glasscheibe 25 hindurch abgelesen werden kann. Ein an der Tragachse bezw. an der Verlängerung 15 des Zeigers 6 verschiebbar und feststellbar angeordnetes Gegengewicht 26 dient zur statischen Ausbalancierung des Zeigersystems.
Eine solche Ausbalancierung ist notwendig, damit auch bei nicht genau horizontaler Lage des Messapparates Fehlanzeigen, hervorgerufen durch auf das Zeigersystem wirkende Schwerkräfte, vermieden werden.
Damit sich der zu kontrollierende Fäden schnell und sicher in der erforderlichen Weise über die am einen Stirnende des Gehäuses 11 befindlichen drei Rollen 2w4 le- gen lässt, kann die mittlere Rolle 4 mittels eines an der einen Längsseite des Gehäuses 11 angeordneten Drückers 31 vorübergehend um mindestens den Durchmesser der Rollen 2, 3 und 4 hinter die durch die Verbindungsgerade der Rollenachsen 12 und 13 gebildete Ebene zurückgestellt werden, so dass am Messapparat eine freie Gasse zur Aufnahme des gestreckten Fadens gebildet ist; dies gestattet eine sehr bequeme Handhabung des Faden spannungsmessers und ermöglicht es, ihn mit Leichtigkeit auch an verhältnismässig kurzen sowie an schwer zugänglichen Fadenstücken zur Messung anlegen zu können.
Der Drükker 31 arbeitet mit einem zweiarmigen Eebel 33 zusammen, der durch seine Achse 35 am Gehäuse 11 gelagert ist und einen in der Bahn des Zeigers 6 befindlichen Querstift 34 hat; in Ruhelage des Drückers 31 hält eine Zugfeder 32 den zweiarmigen Hebel 33 in einer Stellung, in welcher sein Querstift 34 den Zeiger 6 nicht berührt. Wird jedoch der zweiarmige Hebel 33 entgegen dem Einfluss der Zugfeder 32 mittels des Drückers 31 in der in Fig. 3 eingezeichneten Pfeilrichtung verschwenkt, dann wird durch seinen Querstift 34 der Zeiger 6 mitverschwenit, wodurch die mittlere Rolle 4 in die gewünschte Lage gebracht werden kann.
Dieselbe Erleichterung des Fadeneinlegens beim Gebrauch des Messapparates lässt sich auch dadurch erreichen, dass man die beiden Rollenachsen 12 und 13 leicht verstellbar macht oder dass man alle drei Rollenachsen 12, 13 und 15 derart verstellbar macht, dass beim Anlegen des Messapparates an einen zu kontrollierenden Faden dieser im gestreckten Zustand an jeder Rolle auf die richtige Seite zu liegen kommt.
Es ist zweckmässig, durch entsprechende Bemessung der den Zeigerausschlag bestimmenden Bauelemente, den Messapparat so zu gestalten, dass verschiedene Messbereiche vorhanden sind. Ferner besteht die Möglichkeit, ein und denselben Messapparat in der Weise für zwei oder mehr Messbereiche zu bauen, dass der Wechsel von einem Bereich auf den andern durch Versetzen der festen Rollenachsen 12 und 13 vorgenommen werden kann.
Ist der Abstand zwischen den beiden Rollenachsen 12 und 13 gross, dann wird der Messbereich für grosse Fadenspannungen günstig und umgekehrt. Die Rollenachsen 12 und 13 können beispielsweise dadurch leicht versetzbar angeordnet werden, dass am Gehäuse 11 für jede Rollenachse mindestens zwei Gewindebohrungen 10 vorgesehen werden, in welche die Rollenachsen wahlweise eingeschraubt werden können.
Zum Messen kleinster Fadenspannungen ist es vorteilhaft, den verhältnismässig langen und dadurch entsprechend schweren Zeiger 6 durch einen optischen Zeiger im Sinne der. Fig. 4 zu ersetzen. Nach dieser Ausführungsart werden die Lichtstrahlen einer kleinen elektrischen Glühlampe 41 im Linsensystem 42 parallel gerichtet. Das Lichtstrahlenbündel geht. durch eine kreisrunde Blendenöffnung 43 hindurch, deren Axe ein quergelegter dünner Draht oder Faden 45 schneidet, wodurch ein sogenannter Lichtzeiger- gebildet ist, der von dem auf der Rollenachse 14 befestigten Spiegel 44 entsprechend dem Einfallswinkel reflektiert und auf der Teilung 7 abgebildet wird.
Da der Spiegel 44 die Drehbewegungen mitmacht, welche von der Tragachse 15 der mittleren Rolle 4 auf die dazu quer stehende Achse- 14 übertragen werden, ist die Winkeiablenkung des Lichtzeigers doppelt so gross wie die Winkelbewegung der genannten Rollentragachse 15. Die Glühlampe 41 wird am vorteilhaftesten aus einer dem Messapparat eingebauten Taschenlampenbatterie gespeist.
In der übrigen Bauart entspricht dieses Ausführungsbeispiel denjenigen gemäss Fig. 2 und 3. In Fig. 4 sind die am nicht gezeichneten, länglichen Gehäuse vorgesehenen zwei Lagerstellen der Querachse 14, auf welcher die Achse 15 der mittleren Führungsrolle 4 angeordnet ist, nur schematisch dargestellt.
Die Betätigungsvorrichtung zur'vorüberge- henden Änderung der relativen Lage der drei Führungsrollen 2 bis 4 ist nicht gezeichnet; die betreffenden Teile können in der der Aus- führung gemäss Fig. 2 und 3 entsprechenden Weise ausgebildet und angeordnet sein.