CH694407A5 - Fadenspannungsmesser. - Google Patents

Description

  



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fadenspannungsmesser, wie er im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist. 



   Der Ausdruck "Faden" umfasst im Rahmen dieser Patentanmeldung alle textilen Faser-, Faden- und Garnarten, Zwirn, etc., sowie Faden oder Draht und dünne fadenförmige Bänder aus anderem Material, wie z.B. Metall oder Kunststoff. 



   Bei der Herstellung und Verarbeitung von Fäden kommt der laufenden Kontrolle der Zugbeanspruchung eine grosse Bedeutung zu. Zur Vermeidung von Warenfehlern, die häufig auf überdehnungen oder unterschiedliche Fadenspannung zurückgehen, wird daher die Fadenspannung mithilfe spezieller, hierfür entwickelter Fadenspannungsmesser während des Betriebs gemessen und ausgewertet. 



   Der Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass der in der  Technik und in der Industrie eingeführte Ausdruck "Fadenspannungsmesser" im vorliegenden Zusammenhang verwendet wird, obwohl es dem Fachmann klar ist, dass dieses Gerät nicht direkt die Fadenspannung, sondern eine Zugkraft in Gramm messen kann. Aus dieser Zugkraft und dem Fadenquerschnitt lässt sich die auf den Querschnitt bezogene Zugspannung (in N/mm<2>) jedoch ohne weiteres ermitteln. 



   Beispielsweise aus der CH-A-600 015 ist ein Fadenspannungsmesser mit einem Gehäuse, drei aus diesem herausragenden    Messarmen, die derart verstellbar sind, dass mit ihnen ein zu messender Faden fassbar ist, einer Messeinrichtung zur Ermittlung der Fadenspannung und einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Messwerte bekannt. Dieser Fadenspannungsmesser hat sich in der Praxis zur reinen Fadenspannungsmessung bestens bewährt. 



   Neben der Messung der Fadenspannung wird aber beispielsweise bei Rund- oder Flachstrickmaschinen die Messung weiterer Parameter eines sich in Fadenlängsrichtung bewegenden Fadens angestrebt. Dabei sind insbesondere die Fadengeschwindigkeit und die Fadeneinlauflänge von Interesse. 



   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Fadenspannungsmesser der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem neben der Fadenspannung noch mindestens ein weiterer Parameter eines sich in Fadenlängsrichtung bewegenden Fadens gemessen werden kann. Vorzugsweise soll mit dem Fadenspannungsmesser zusätzlich die Fadengeschwindigkeit und/oder die Fadeneinlauflänge ermittelbar sein. 



   Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemässen Fadenspannungsmesser gelöst, wie er im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Eine erfindungsgemässe Verwendung des Fadenspannungsmessers ist in Patentanspruch 10 definiert. 



   Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei einem Fadenspannungsmesser mit einem Gehäuse und drei aus diesem herausragenden Messarmen einer der Messarme ein Messrad    aufweist, das bei einem erfassten, sich in Fadenlängsrichtung bewegenden Faden von diesem gedreht wird, und ein Sensor zur Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads vorgesehen ist. Die Messarme sind derart verstellbar, dass mit ihnen der zu messende Faden fassbar ist. Der Fadenspannungsmesser umfasst ausserdem eine Messeinrichtung zur Ermittlung der Fadenspannung und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Messwerte. 



   Durch die Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads mittels des Sensors wird eine Grösse bestimmt, die ein Mass für die Geschwindigkeit des das Messrad antreibenden Fadens ist. 



   Die Ermittlung der Fadenspannung kann auf herkömmliche Weise erfolgen, wie sie beispielsweise in der CH-A-600 015 im Detail beschrieben ist. Insbesondere bezüglich der Messarme, der Messeinrichtung zur Ermittlung der Fadenspannung und der -Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Messwerte und ihrer Funktionsweise wird daher auf die CH-A-600 015 verwiesen, die hiermit ausdrücklich in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird. 



   Mit Vorteil stehen zwei der Messarme in der Anfangsstellung vor dem Erfassen eines Fadens mit ihren Frontabschnitten hinter demjenigen des dritten Messarms zurück, wobei die beiden zurückstehenden Messarme mit einem handbetätigten Mechanismus gekoppelt sind, der es gestattet, diese beiden ersten Messarme nach dem Erfassen des Fadens durch den dritten Messarm zunächst in Richtung von deren Längsachsen zu verschieben, bis deren Frontabschnitte mindestens annä   hernd mit demjenigen des dritten Messarms fluchten, und anschliessend die beiden ersten Messarme gegen den dritten Mess-arm zu bewegen, derart, dass die beiden ersten Messarme den Faden beidseits des dritten Mess-arms erfassen und der Faden den dritten Messarm teilweise umschlingt. Zur Betätigung des handbetätigten Mechanismus wird beispielsweise ein aus dem Gehäuse ragender Druckknopf gedrückt. 



   Der erfasste, den dritten Messarm teilweise umschlingende Faden übt auf diesen eine von der Fadenspannung abhängige Kraft aus, was zu einer geringen Verstellung des dritten Messarms führt. Diese Verstellung wird beispielsweise elektrooptisch erfasst und in die Fadenspannung umgerechnet. Die berechnete Fadenspannung kann dann von der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. 



   Vorzugsweise sind Mittel vorhanden, die eine Berechnung der Fadengeschwindigkeit aus der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads vornehmen können. Die Fadengeschwindigkeit kann dann bei entsprechender Einstellung der Anzeigeeinrichtung an dieser direkt abgelesen werden. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante weist der Fadenspannungsmesser Mittel zur Erzeugung eines Start- und eines Stoppsignals und Mittel zur Berechnung der Länge des zwischen dem Start- und dem Stoppsignal über das Messrad laufenden Fadens auf. Damit kann beispielsweise bei einer Rund- oder Flachstrickmaschine die Fadeneinlauflänge ermittelt werden. 



   Im Folgenden wird der erfindungsgemässe Fadenspannungsmesser unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels detaillierter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Fadenspannungsmessers; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Fadenspannungsmesser von Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht von vorne des Fadenspannungsmessers von Fig. 1; Fig. 4 ein mit dem Gehäuse des Fadenspannungsmessers verbundenes Mittel zur Erzeugung eines Start- und eines Stoppsignals; Fig. 5 einen Teil eines Messarms mit einem Messrad und einem Sensor zur Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads, wobei eine Wand des Sensors weggelassen ist; Fig. 6 bis 8 schematisch das Fassen eines Fadens durch den Fadenspannungsmesser der Fig. 1 bis 5. 



   Der in den Fig. 1 und 2 von der Seite und von oben dargestellte erfindungsgemässe Fadenspannungsmesser umfasst ein Gehäuse, das aus zwei Teilen 11 und 12 besteht, die gegeneinander verdrehbar sind. Dies ermöglicht es, eine im Ge   häuseteil 12 angeordnete Anzeigeeinrichtung 7 jeweils in eine zur Ablesung geeignete Stellung zu drehen. Eine vorteilhafte zweiteilige Ausbildung des Gehäuses ist beispielsweise in der CH-A-662 182 im Detail beschrieben. 



   Aus dem Gehäuseteil 11 heraus erstrecken sich drei parallele Messarme 2, 3 und 4, die jeweils ein Rohr 21, 31 bzw. 41 umfassen, an derem äusseren Ende je ein Messrad 22, 32 bzw. 42  drehbar montiert ist, auf denen ein erfasster Faden 1 aufliegt, wie in Fig. 8 ersichtlich. Die Messräder 22 und 42 sind mit relativ breiten, flachen Nuten versehen, in denen der Faden 1 zu liegen kommt, während das Messrad 32 eine im Schnitt v-förmige, den Faden 1 zentrierende Führungsnut aufweist. 



   Um das Erfassen des Fadens 1, beispielsweise auf einer laufenden Rundstrickmaschine, auch an relativ unzugänglicher Stelle mit Sicherheit zu ermöglichen, stehen gemäss Fig. 6 die Messräder 22, 42 der Messarme 2, 4 in der Ausgangsstellung (voll ausgezeichnete Lage) um das Mass a hinter dem Messrad 32 des Messarms 3 zurück. In dieser Stellung kann die Führungsnut des Messrads 32 leicht an den sich in Fadenlängsrichtung vorwärts bewegenden Faden 1 angelegt werden.

   Anschliessend werden die beiden Messarme 2, 4 zunächst in Richtung der Pfeile A, d.h. in Längsrichtung der Messarme 2, 4 verschoben, bis deren Messräder 22, 42 mit dem Messrad 32 zumindest annähernd fluchten (in Fig. 6 gestrichelt gezeichnete Lage), worauf eine weitere Bewegung der Messarme 2, 4 in Richtung der Pfeile B in Fig. 7 erfolgt, sodass der Faden 1 sicher in den Nuten der Messräder 22, 32, 42 zu liegen kommt, wie in Fig. 8 dargestellt. Die Verstellung der Messarme 2, 4 erfolgt über einen herkömmlichen handbetätigten Mechanismus, zu dessen Betätigung ein aus    dem Gehäuseteil 11 ragender Druckknopf 6 gedrückt werden muss. 



   Zur Messung der Fadenspannung wird die Tatsache ausgenützt, dass der Faden 1 derart auf den Messarm 3 wirkt, dass dieser ausgelenkt wird. Die Auslenkung wird im Innern des Gehäuseteils 11 mittels einer Messeinrichtung beispielsweise auf elektrooptische Weise mit Fotodioden gemessen und in die entsprechende Fadenspannung umgerechnet und diese schliesslich von der Anzeigeeinrichtung 7 angezeigt. 



   Die Rotationsgeschwindigkeit des Messrads 22 kann bei Bedarf mittels eines Sensors 5 gemessen werden, der auf dem Rohr 21 des Messarms 2 fest montiert ist. Das in den Sensor 5 hineinragende Messrad 22 umfasst Markierungen, z.B. blankpolierte und/oder schwarz mattierte Flächen, die vom Sensor 5, beispielsweise einem Infrarotsensor, während des Rotierens des Messrads 22 erfasst werden. Dabei erzeugt der Sensor 5 bei jeder erfassten Markierung einen Impuls, der über eine der Leitungen 51 (siehe Fig. 5), die im Innern des Rohres 21 in das Gehäuseteil 11 hinein zu Mitteln zur Berechnung der Fadengeschwindigkeit aus der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads 22 verlaufen, gelangt. Mit diesen Mitteln kann die Fadengeschwindigkeit berechnet und schliesslich von der Anzeigeeinrichtung 7 angezeigt werden. 



   Zum Umschalten von der Fadenspannungsmessung und -anzeige zur Messung und Anzeige der Fadengeschwindigkeit dient ein Funktionswahlschalter 9 in Form eines oben aus dem Gehäuseteil 11 ragenden Drehschalters. Mit diesem Funktionswahl-Schalter 9 sind ausserdem noch verschiedene Arten von Fadenlängenmessungen einstellbar, die ausgehend von der Fadengeschwindigkeitsmessung auf der Definition eines Start-    und eines Stoppsignals beruhen. Mit Mitteln zur Berechnung der Länge des zwischen dem Start- und dem Stoppsignal über das Messrad 22 laufenden Fadens 1 aus der gemessenen Fadengeschwindigkeit kann dann die gesuchte Fadenlänge, beispielsweise die Fadeneinlauflänge einer Rund- oder Flachstrickmaschine, berechnet werden. Alternativ kann die gesuchte Fadenlänge auch direkt aus der Anzahl Umdrehungen des Messrads 22 zwischen dem Start- und dem Stopp-signal berechnet werden. 



   Bei dem insbesondere in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel werden das Start- und das Stopp-signal durch Mittel 8 zur Erzeugung eines Start- und eines Stoppsignals erzeugt, die ein Auslöseelement 81 in Form eines Magneten und einen Näherungsschalter 82 umfassen, der einen Impuls generiert, wenn das Auslöseelement 81 vor ihm passiert. Das Auslöseelement 81 wird beispielsweise an einem rotierenden Maschinenteil, z.B. einer Rund- oder Flachstrickmaschine, befestigt, und der Näherungsschalter 82 wird derart angeordnet, dass das Auslöseelement 81 periodisch vor ihm passiert. Der beim Passieren des Auslöseelements 81 im Näherungsschalter 82 generierte Impuls gelangt über ein Kabel 83 zu im Innern des Gehäuseteils 11 angeordneten Mitteln, die über den Funktionswahlschalter 9 einstellbar jeweils nach einem Impuls oder mehreren, vorzugsweise 10 oder 100 Impulsen (bzw.

   Umdrehungen des Maschinenteils) abwechslungsweise ein Start- und ein Stoppsignal erzeugen. 



   Das Kabel 83 ist mittels eines in eine am Gehäuseteil 11 angeordnete Steckdose 85 gesteckten Steckers 84 abnehmbar mit diesen Start- und Stoppsignalerzeugungsmitteln verbunden. Bei abgenommenem Kabel 83 und Stecker 84 kann die Steckdose 85 mittels eines schwenkbar montierten Deckels 86    zur Vermeidung einer unnötigen Verschmutzung verschlossen werden. 



   Der dargestellte Fadenspannungsmesser umfasst ausserdem einen Drehknopf 71 zur Nullabgleichung der Anzeigeeinrichtung 7 und einen Kipphebel 72, mit dem eine Dämpfung der Anzeige eingeschaltet werden kann, sodass insbesondere bei Vibrationen weniger grosse Ausschläge auftreten. Die Dämpfung kann beispielsweise durch Mitteln einer Mehrzahl an Messungen erfolgen. 



   Zu dem vorbeschriebenen Fadenspannungsmesser sind weitere konstruktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt sei noch, dass das Gehäuse 11, 12 selbstverständlich auch einstückig ausgebildet sein könnte.

Claims (10)

1. Fadenspannungsmesser mit einem Gehäuse (11, 12), drei aus diesem herausragenden Messarmen (2, 3, 4), die derart verstellbar sind, dass mit ihnen ein zu messender Faden (1) fassbar ist, einer Messeinrichtung zur Ermittlung der Fadenspannung und einer Anzeigeeinrichtung (7) zum Anzeigen der Messwerte, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Messarme (2, 3, 4) ein Messrad (22) aufweist, das bei erfasstem, sich in Fadenlängsrichtung bewegendem Faden (1) von diesem gedreht wird, und der Fadenspannungsmesser einen Sensor (5) zur Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads (22) umfasst.

2. Fadenspannungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel zur Berechnung der Fadengeschwindigkeit aus der Rotationsgeschwindigkeit des Messrads (22) umfasst.

3.

Fadenspannungsmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrad (22) Markierungen, z.B. blankpolierte und/oder schwarz mattierte Flächen, aufweist, die vom Sensor (5), beispielsweise einem Infrarotsensor, während des Rotierens des Messrads (22) erfasst werden.

4. Fadenspannungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel (8) zur Erzeugung eines Start- und eines Stoppsignals und Mittel zur Berechnung der Länge des zwischen dem Start- und dem Stoppsignal über das Messrad (22) laufenden Fadens (1) aufweist.

5. Fadenspannungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Erzeugung eines Start- und eines Stoppsignals ein Auslöseelement (81) und einen Näherungsschalter (82) umfassen, der einen Impuls generiert, wenn das Auslöseelement (81) vor ihm passiert.

6.

Fadenspannungsmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel aufweist, die einstellbar jeweils nach einem Impuls oder mehreren, vorzugsweise 10 oder 100, Impulsen abwechslungsweise ein Start- und ein Stoppsignal erzeugen.

7. Fadenspannungsmesser nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (81) ein Magnet (81.) ist.

8. Fadenspannungsmesser nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsschalter (82) über ein Kabel (83) abnehmbar mit dem Gehäuse (11, 12) verbunden ist.

9. Fadenspannungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Funktionswahl-Schalter (9) aufweist, mit dem zwischen Fadenspannungsmessung, Fadengeschwindigkeitsmessung und/oder Fadenlängenmessung, vorzugsweise verschiedenen Arten von Fadenlängenmessungen, umgeschaltet werden kann.

10.

Verwendung eines Fadenspannungsmessers nach einem der Ansprüche 5 bis 9 zur Messung der Fadeneinlauflänge einer Strickmaschine, wobei das Auslöseelement (81) an einem rotierenden Maschinenteil befestigt und der Nähe rungsschalter (82) derart angeordnet wird, dass das Auslöseelement (81) periodisch vor ihm passiert.