CH680090A5 - Continuous sliver mass measurement - Google Patents
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Abstract
Description
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CH 680 090 A5 CH 680 090 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung der Masse eines laufend geförderten Faserbandes gemäss Oberbegriff des ersten Anspruches. The invention relates to a device for the continuous measurement of the mass of a continuously conveyed sliver according to the preamble of the first claim.
Im Spinnprozess obliegt dem Streckwerk z.B. einer Strecke die Aufgabe, ein Faserband zu ver-gleichmässigen, bevor aus einem so aufbereiteten Faserband Vorgarn erzeugt wird. Die Vergleich-mässigung erfolgt durch die Doubiierung mehrerer Faserbänder und durch Veränderung bzw. Regelung der Drehzahlen von Bändern fördernden Walzen in einem Verzugsbereich des Streckwerks einer Strecke oder durch Drehzahländerungen von Speisewalzen am Eingang einer Faserbänder erzeugenden Karde. Über- oder unterschreitet die Masse eines laufend geförderten Faserbandes eine vorbestimmte Grössenordnung, so werden die Abweichungen durch Drehzahländerungen zum Zwecke der Mehr- oder Minderförderung ausgeglichen. Die Drehzahländerungen werden durch eine Messeinrichtung und eine damit zusammenwirkende Steuereinrichtung für Drehzahländerungen der Walzenantriebe vorgenonmen. Dazu wird das Faserband in einer Messeinrichtung auf ein bestimmtes Mass komprimiert und die Dicke des so gebildeten Volumens gemessen, wobei Abweichungen von einer vorbestimmten, die Bandvergleichmässigung identifizierenden Dicke Signale für die Steuereinrichtungen auslösen. In the spinning process the drafting system is responsible e.g. one stretch the task of uniformizing a sliver before roving is produced from a sliver prepared in this way. The comparison is achieved by doubling several fiber slivers and by changing or regulating the speeds of the rollers that promote the sliver in a warping area of the drafting system of a draw frame or by changing the speed of the feed rollers at the entrance of a carding sliver. If the mass of a continuously conveyed sliver exceeds or falls below a predetermined order of magnitude, the deviations are compensated by changes in speed for the purpose of increasing or decreasing the conveyance. The speed changes are made by a measuring device and a control device interacting therewith for speed changes of the roller drives. For this purpose, the sliver is compressed to a certain size in a measuring device and the thickness of the volume formed in this way is measured, deviations from a predetermined thickness identifying the band uniformity trigger signals for the control devices.
Bekannt ist eine Messeinrichtung vorerwähnter Wirkungsweise, die bezüglich ihrer Achslagerungen aus einer ortsfesten Treibwalze und einer bewegbaren Schleppwalze besteht, die zwischen sich einen in seiner Bemessung veränderbaren Walzenspalt bilden. Die angetriebene Treib- und die über Reibung mitgenommene Schleppwalze sind als Stufenwalzen ausgebildet, die so miteinander in Eingriff stehen, dass ein in Durchlaufrichtung eines Faserbandes offener ansonsten durch Wadenumfänge und Stufen allseits begrenzter Walzenspalt entsteht, in dem bei Durchlauf das Faserband zur Dickenmessung komprimiert wird. Die Achslagerungen der Schleppwalze ist vermittels Blattfedern an einer Verankerung so vorgenommen, dass die Achslagerungen Pendelbewegungen ausführen können. Weiter wirken auf die Achslagerungen der Schleppwalze Federn ein, deren Kräfte so eingestellt sind, dass die Schleppwalze mit einem bestimmten Druck an die Treibwalze gedrückt wird. Bei Masseanfall bedingter Veränderung des komprimierten Bandvolumens erweitert oder schliesst sich der Walzenspalt unter Pendelverstellung der Achslage der Schleppwalze, wobei das Mass der Pendelverstellung von einem Sensor zur Auslösung von Steuersignalen aufgenommen wird. Known is a measuring device of the above-mentioned mode of operation, which, with regard to its axle bearings, consists of a stationary drive roller and a movable drag roller, which form a roller nip which is variable in its dimension. The driven drive roller and the drag roller entrained by friction are designed as stepped rollers which are in engagement with one another in such a way that an open roller gap, which is otherwise limited by calf circumferences and steps, arises in which the fiber sliver is compressed for thickness measurement during passage. The axle bearings of the drag roller are made by means of leaf springs on an anchor so that the axle bearings can perform pendulum movements. Springs also act on the axle bearings of the towing roller, the forces of which are set in such a way that the towing roller is pressed against the driving roller with a specific pressure. In the event of a mass-related change in the compressed belt volume, the roller gap widens or closes with the pendulum adjustment of the axis position of the drag roller, the degree of the pendulum adjustment being recorded by a sensor for triggering control signals.
Die bekannte Vorrichtung stellt ein Schwingungsgebilde dar, bei dem sich im Betrieb abklingend gedämpfte Eigenschwingungen und durch die Schleppwalzenbewegungen ausgelöste Erregerschwingungen überlagern. Bedingt durch die konstruktive Ausgestaltung - Trägheitskräfte ihrer schwingenden Massen, Richtkräfte und dämpfende The known device represents an oscillation structure in which, during operation, damped natural vibrations and excitation vibrations triggered by the drag roller movements overlap. Due to the design - inertial forces of their vibrating masses, straightening forces and damping
Widerstände ihrer Bauteile sowie Wirkungsweise der durch die Schleppwalze ausgelösten äusseren Erregerkräfte - verfällt die Vorrichtung bei besonderen Betriebszuständen in ein Schwingungsverhalten mit Eigenfrequenzen, die Messergebnisse der Vorrichtung verfälschen, was zu einem nicht ausreichend vergleichmässigten Faserband führt. Ferner sind neue Faserbänder bei der bekannten Vorrichtung nicht ohne weiteres, sondern nur unter beträchtlichem Aufwand zwischen Treib- und Schleppwalze einbringbar. Resistance of its components and mode of action of the external excitation forces triggered by the drag roller - in special operating conditions, the device falls into an oscillation behavior with natural frequencies, which falsify the measurement results of the device, which leads to an insufficiently uniform sliver. Furthermore, in the known device, new slivers cannot be introduced easily, but only with considerable effort, between the driving and towing rollers.
Hiervon ausgehend hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung mit aus vorstehend beschriebenem Stand der Technik bekannten Messwalzen einschliesslich ihrer Wirkungsweise zu schaffen, die Vorrichtung nebst einer Erleichterung bzw. Vereinfachung der Bandeinfuhr jedoch konstruktiv so auszugestalten, dass ihr Schwingungsverhalten in allen Betriebszuständen Eigenschwingungen nur in solchen Frequenzbereichen zur Entstehung kommen lässt, die die Messergebnisse der Messwalzen nicht verfälschen, und die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des ersten Anspruches aufgeführten Merkmale gelöst. Proceeding from this, the inventor has set himself the task of creating a device with measuring rollers known from the prior art described above, including its mode of operation, but in addition to facilitating or simplifying the introduction of the strip, the device is to be designed constructively such that its vibration behavior in all operating states only causes natural vibrations can arise in such frequency ranges that do not falsify the measurement results of the measuring rollers, and the object is achieved according to the invention by the features listed in the characterizing part of the first claim.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung weist die Messeinrichtung im Betrieb Eigenschwingungen in Frequenzbereichen auf, die die Messergebnisse nicht mehr verfälschen. As a result of the embodiment according to the invention, the measuring device has natural oscillations in frequency ranges during operation which no longer falsify the measurement results.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Advantageous embodiments are listed in the dependent claims.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und der Zeichnung. Es zeigt Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and the drawing. It shows
Fig. 1: die erfindungsgemässe Vorrichtung in der Draufsicht, teilweise im Schnitt; 1: the device according to the invention in plan view, partly in section;
Fig. 2: eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 ; FIG. 2 shows a side view of the device according to FIG. 1;
Fig. 3: eine Teilansicht des Walzenpaares in der Draufsicht, wobei eine Walze im Schnitt dargestellt ist. Fig. 3: a partial view of the pair of rollers in plan view, a roller being shown in section.
Gemäss Fig. 1 besteht die erfindungsgemässe Messeinrichtung 10 aus einem Walzenpaar, das von einer Treibwalze 11 und Schleppwalze 12 gebildet ist. Die Treibwalze 11 wird durch einen Antrieb 13 angetrieben, wobei die Schleppwalze 12 durch Reibung von der Treibwalze 11 in Drehung versetzt wird. 1, the measuring device 10 according to the invention consists of a pair of rollers formed by a drive roller 11 and a drag roller 12. The drive roller 11 is driven by a drive 13, the drag roller 12 being set in rotation by friction from the drive roller 11.
Die Antriebswelle 17 der Treibwalze 11 ist in einer zylindrischen Hülse 14 in bekannter Weise gelagert, die ihrerseits einseitig in einem Lagerbock 15 aufgenommen ist, der mit der Grundplatte 16 in Eingriff steht. Die Treibwalze 11 ist durch entsprechende Lagerungen ihrer Antriebswelle 17 in der Hülse 14 in Radial- wie Längsrichtung spielfrei gelagert. The drive shaft 17 of the drive roller 11 is mounted in a cylindrical sleeve 14 in a known manner, which in turn is received on one side in a bearing block 15 which is in engagement with the base plate 16. The drive roller 11 is supported by corresponding bearings of its drive shaft 17 in the sleeve 14 in the radial and longitudinal directions without play.
Die Ausbildung der Aufnahme der Hülse 14 im Lagerbock 15 gewährleistet darüber hinaus eine starre Lagerung der Hülse 14, so dass die fliegend gelagerte Treibwalze in ortsfester Achslage dreht. Die ortsfeste Lage der Drehachse der Treibwalze 11 ist für die Funktionsweise der Messeinheit insofern von Bedeutung, als ein Umfangsteil der Treibwalze The formation of the receptacle of the sleeve 14 in the bearing block 15 also ensures a rigid mounting of the sleeve 14, so that the overhung driving roller rotates in a fixed axial position. The fixed position of the axis of rotation of the drive roller 11 is important for the functioning of the measuring unit insofar as a peripheral part of the drive roller
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11 als feststehender Messbezugspunkt zu dienen hat. 11 has to serve as a fixed measuring reference point.
Die Treibwalze 11 und die Schleppwalze 12 sind als sogenannte Stufenwalzen ausgebildet. Die Stufe 18 der Treibwalze 11 steht mit der Stufe 19 der Schleppwalze 12 so in Eingriff, dass ein in Durchlaufrichtung des Faserbandes offener sonst aber ein allseitig geschlossener Walzenspalt 20 in Form eines in horizontaler Lage allseits abgegrenzten quadratischen oder rechteckigen Querschnittes entsteht. The drive roller 11 and the drag roller 12 are designed as so-called step rollers. The stage 18 of the drive roller 11 is in engagement with the stage 19 of the towing roller 12 in such a way that a roller gap 20 which is open in the direction of passage of the sliver but is closed on all sides in the form of a square or rectangular cross section which is delimited on all sides in the horizontal position.
Die Schleppwalze 12 ist mittig an einem Träger 21 angeordnet, der beidseits in Lagerungen 22, 23 gehalten ist, wobei die Lagerungen 22, 23 mit der Grundplatte 16 verbunden sind. Der Träger 21 ist im Querschnitt rechteckig ausgebildet und so angeordnet, dass die längere Querschnittsseite senkrecht steht und die kürzere Seite waagerecht liegt. Die Bemessung des Querschnittes ist so getroffen, dass der Träger 21 in senkrechter Richtung ein sehr viel grösseres Trägheitsmoment aufweist als in waagerechter Richtung, so dass der Träger 21 unter Belastungseinwirkung nur in horizontaler nicht aber senkrechter Richtung durchbiegt. The drag roller 12 is arranged centrally on a carrier 21 which is held on both sides in bearings 22, 23, the bearings 22, 23 being connected to the base plate 16. The carrier 21 has a rectangular cross section and is arranged such that the longer cross-sectional side is vertical and the shorter side is horizontal. The dimensioning of the cross section is such that the beam 21 has a much greater moment of inertia in the vertical direction than in the horizontal direction, so that the beam 21 deflects under load only in the horizontal but not the vertical direction.
Der Träger 21 kann aus metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen gefertigt sein. Als metallischer Werkstoff kommt Stahl als nichtmetallischer Werkstoff ein Kunststoff, vorzugsweise faserverstärkter Kunststoff, in Betracht. Träger 21 können auch aus einer Schichtung von metallischen oder nichtmetallischen Trägerelementen gebildet sein. Auch kann es zweckmässig sein, einen Träger 21 mittels einer Schichtung aus metallischen und nichtmetallischen Trägerelementen aufzubauen. Aus Schichtungen gebildete Träger 21 haben den Vorteil, vermittels unterschiedlicher Elementmaterialien auf das Dämpfungsverhalten eines Trägers 21 in bestimmter Weise Einfluss nehmen zu können. The carrier 21 can be made of metallic and non-metallic materials. As a metallic material, steel can be considered as a non-metallic material, a plastic, preferably fiber-reinforced plastic. Carriers 21 can also be formed from a layering of metallic or non-metallic carrier elements. It can also be expedient to construct a carrier 21 by means of a layering of metallic and non-metallic carrier elements. Carriers 21 formed from layers have the advantage of being able to influence the damping behavior of a carrier 21 in a certain way by means of different element materials.
Die Lagerung 23 des Trägers 21 ist als Schwenklager, die Lagerung 22 als eine Hebeleinrichtung 24 mit Widerlager 25 ausgebildet. Das Lager 23 um-fasst einen senkrecht zur Grundplatte 16 in einem Lagerblock 26 gehaltenen zylindrischen Stift 27 und einen darum drehbaren Scharnierkörper 28. Der Träger 21 ist mit dem Scharnierkörper 28 verbunden und schwenkt so um den Stift 27. The bearing 23 of the carrier 21 is designed as a pivot bearing, the bearing 22 as a lever device 24 with an abutment 25. The bearing 23 comprises a cylindrical pin 27 held perpendicularly to the base plate 16 in a bearing block 26 and a hinge body 28 rotatable about it. The carrier 21 is connected to the hinge body 28 and thus pivots about the pin 27.
Das Lager 22 besteht aus einem mit der Grundplatte 16 verbundenen Lagerblock 29, der einen senkrecht verlaufenden runden Drehstift 30 aufweist, um den die Hebeleinrichtung 24 dreht. Die Hebeleinrichtung 24 umfasst einen Hebelarm 31, der auf seiner der Grundplatte 16 zugewandten Seite ein Widerlager 25 trägt, das aus um einen Stift 32 drehbarer Hülse 33 gebildet ist. The bearing 22 consists of a bearing block 29 connected to the base plate 16, which has a vertically extending round pivot pin 30 about which the lever device 24 rotates. The lever device 24 comprises a lever arm 31 which carries on its side facing the base plate 16 an abutment 25 which is formed from a sleeve 33 rotatable about a pin 32.
Fig. 1 zeigt den Hebelarm 31 in zwei Schwenkstellungen «A» und «B». in Schwenkstellung «A» kann der Träger 21 um den Stift 27 ausgeschwenkt werden, während in Schwenkstellung «B» die Längsachse des Trägers 21 parallel zur Drehachse der Treibwalze 11 ausgerichtet gehalten ist. Beidseits der Schleppwalze 12 ist je ein Endanschlag 34 und 35 auf der Grundplatte 16 angeordnet, an deren Anschlagflächen 36 und 37 die der Treibwalze 11 zugewandte Seite des Trägers 21 zur Anlage kommt, während die Hülse 33 des Widerlagers 25 auf der dieser gegenüberliegenden Seite in Schliessstellung der Hebeleinrichtung 24 zur Anlage kommt. Der Träger 21 ist somit in Bewegungsrichtung «C» durchbiegbar gelagert. Fig. 1 shows the lever arm 31 in two pivot positions «A» and «B». In the pivoting position “A”, the carrier 21 can be pivoted out about the pin 27, while in the pivoting position “B” the longitudinal axis of the carrier 21 is kept aligned parallel to the axis of rotation of the drive roller 11. On both sides of the drag roller 12 there is an end stop 34 and 35 on the base plate 16, on the stop surfaces 36 and 37 of which the drive roller 11 facing side of the carrier 21 comes to rest, while the sleeve 33 of the abutment 25 on the opposite side in the closed position the lever device 24 comes to rest. The carrier 21 is thus supported so that it can bend in the direction of movement “C”.
Fig. 3 zeigt einen Teil der Treibwalze 11 und zeigt die Schleppwalze 12 im Schnitt. Die Schleppwalze 12 ist auf einem runden Wellenstück 38, das Teil des ansonsten rechteckigen Trägers 21 ist, gelagert. Die Schleppwalze 12 ist aus einer Laufhülse 39 gebildet, die vermittels einer Drehlagerung 40 z.B. in Form von Spindellagern um das Wellenstück 38 dreht. Die Laufhülse 39 ist auf der Drehlagerung so angebracht, dass sie in Achsrichtung des Wellenstückes 38 keine Bewegungen ausführen kann. Fig. 3 shows a part of the drive roller 11 and shows the drag roller 12 in section. The drag roller 12 is mounted on a round shaft piece 38, which is part of the otherwise rectangular carrier 21. The drag roller 12 is formed from a running sleeve 39, which by means of a rotary bearing 40 e.g. rotates around the shaft piece 38 in the form of spindle bearings. The sleeve 39 is mounted on the rotary bearing so that it can not make any movements in the axial direction of the shaft piece 38.
Damit die Laufhülse 39 eine möglichst kleine bewegte Masse aufweist, sind im ringförmigen Mantel 41 der Laufhülse 39 sich in Achsrichtung erstreckende Ausnehmungen 42, 43 vorgesehen. So that the running sleeve 39 has the smallest possible moving mass, recesses 42, 43 extending in the axial direction are provided in the annular casing 41 of the running sleeve 39.
Die Betriebsweise der erfindungsgemässen Messeinrichtung 10 ist folgende: The mode of operation of the measuring device 10 according to the invention is as follows:
Durch Bewegung der Hebeleinrichtung 24 in Schwenklage «A» wird der Träger 21 entriegelt und kann um den zylindrischen Stift 27 geschwenkt werden, so dass durch Fortbewegen der Schleppwalze 12 von der Treibwalze 11 der Walzenspalt 20 geöffnet wird. Nach Einlegen eines Faserbandes in den offenen Walzenspalt 20 wird letzterer durch Bewegung der Hebeleinrichtung 24 in Schwenklage «B» geschlossen. Dabei wird das Faserband unter Auspressen im Faserband enthaltener Luft auf ein Volumen entsprechend der Dimensionierung des Walzenspaltes komprimiert. Die Treibwalze 11 wird über den Antrieb 13 in Drehung versetzt und treibt über Reibung die Schleppwalze 12 an, so dass das Faserband unter fortlaufender Verdichtung durch den Walzenspalt 20 gefördert wird. By moving the lever device 24 in the pivoting position “A”, the carrier 21 is unlocked and can be pivoted about the cylindrical pin 27, so that the nip 20 is opened by the traction roller 11 moving away from the drive roller 11. After inserting a sliver into the open nip 20, the latter is closed by moving the lever device 24 in the pivoting position “B”. The fiber sliver is compressed to a volume corresponding to the dimensioning of the roll gap while squeezing air contained in the fiber sliver. The drive roller 11 is set in rotation via the drive 13 and drives the drag roller 12 by friction, so that the fiber sliver is conveyed through the roller gap 20 with continuous compression.
Während der Förderung tastet die Schleppwalze 12 Veränderungen des Masseanfalles von Faserband auf dem Wege der Dickenmessung des komprimierten Volumens im Walzenspalt 20 ab. Veränderungen in der Dicke, beispielsweise eine Dickenzunahme, bewirkt ein Durchbiegen des Trägers 21 in Bewegungsrichtung «C», wodurch der Walzenspalt 20 durch Abrücken der Schleppwalze 12 von der Treibwalze 11 geöffnet wird. Die der Durchbiegung des Trägers 21 entsprechende Lageveränderung der Schleppwalze 12 wird an ihrem Umfang durch einen Sensor 44, vorzugsweise auf dem Wege der berührungslosen Abstandsmessung, aufgenommen, der über an sich bekannte Einrichtungen Signale für Drehzahländerungen von Förderwalzen in der Strecke oder der Speisewalzen einer Karde auslöst. During the conveyance, the drag roller 12 senses changes in the mass accumulation of sliver by measuring the thickness of the compressed volume in the roller gap 20. Changes in the thickness, for example an increase in thickness, causes the carrier 21 to bend in the direction of movement “C”, as a result of which the nip 20 is opened by the traction roller 12 moving away from the drive roller 11. The change in position of the drag roller 12 corresponding to the deflection of the carrier 21 is recorded on its circumference by a sensor 44, preferably by means of non-contact distance measurement, which triggers signals for speed changes of conveyor rollers in the draw frame or the feed rollers of a carding machine via devices known per se .
Die erfindungsgemässe Messeinrichtung 10 wurde vorstehend im Zusammenhang mit einer Karde oder Strecke beschrieben, um Faserband zu ver-gleichmässigen. Darauf ist ihre Anwendung jedoch nicht beschränkt, sie eignet sich auch zur Verwendung mit anderen Textilmaschinen, die bei den Bandoder Garnmessungen vorzunehmen sind. The measuring device 10 according to the invention has been described above in connection with a card or draw frame in order to uniformize the sliver. However, their use is not limited to this, it is also suitable for use with other textile machines which are to be carried out for the tape or yarn measurements.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |