DE1004131B

DE1004131B - Device for the automatic control of the machine parts dependent on the edges of the material webs, in particular the inlet chain guidance of fabric, tensioning and drying machines

Info

Publication number: DE1004131B
Application number: DEV7943A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Vits
Original assignee: VITS ELEKTRO GmbH
Current assignee: VITS ELEKTRO GmbH
Priority date: 1954-10-22
Filing date: 1954-10-22
Publication date: 1957-03-14

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung der von den Kanten laufender Warenbahnen abhängigen Maschinenteile, insbesondere der Einlaßkettenführung von Gewebe-, Spann- und Trockenmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche eine Kante einer laufenden Warenbahn aus Textilgewelbe, Papie!r, Kunststoff od. dgl. abtastet, deren Stellung zu abhängigen Maschinenteilen ermittelt und je nach der Abweichung von einer Sollstellung die für die Maschinenteile notwendige Steuerung veranlaßt, welche zur Wiedererreichung der Sollstellung not'-wendig ist. Diese Aufgabe tritt insbessondere bei der Einlaßkettenführung von Gewebespannr und trockenmaschinen auf.Device for the automatic control of the running from the edges Machine parts dependent on material webs, in particular the inlet chain guide of Tissue, tensioning and drying machines The invention relates to a device which an edge of a running web of textile fabric, paper, plastic or the like. Like. Scans, determined their position to dependent machine parts and depending on the deviation from a target position, the control necessary for the machine parts causes which is necessary to reach the target position again. This task occurs especially in the inlet chain guide of fabric tensioners and drying machines on.

Es sind Vorrichtungen bekannt, welche die Stellung der Warenkanten mechanisch, optisch (photoelektrisch) oder pneumatisch abtasten und damit den elektrischen, pneumatischen oder mechanischen Steuerungsgeiber so beeinflussen oder betätigen daß die Steuerung veranlaßt wird. There are devices known, which the position of the goods edges mechanically, optically (photoelectrically) or pneumatically and thus the electrical, influence or actuate pneumatic or mechanical control transmitters in this way that the control is initiated.

Die mechanische Abtastung hat be!i dünnen Gewebebahnen den Nachteil, daß die Warenkante nicht steif genug ist, um die notwendige Verstellkraft des Tasters ohne Beulen in der Warenbahn aufzubringen. Photo elektrische Taster stellen zwar diesen Nachteil ab, sind aber wegen der elektronischen Verstärkung, Fremdlichtausschaltung und Spannungsstabilität kostspielig, und bei der Beseitigung von Störungen wird die Hilfe eines meist nicht so schnell zur Verfügung stehenden Fachmannes benötigt. Mechanical scanning has the disadvantage of thin webs of fabric, that the edge of the goods is not stiff enough to have the necessary adjustment force of the button without applying dents in the web. Photo electric pushbuttons do indeed remove this disadvantage, but because of the electronic amplification, extraneous light is switched off and tension stability becomes costly, and in the elimination of disturbances requires the help of a specialist who is usually not available so quickly.

Bei pneumatischen Tastern wird die Warenkante durch einen oder mehrere Luftströme blasend oder saugend abgetastet. Blasende Taster besitzen eine oder mehrere Blasdüsen, denen mit geringem Abstand für den Durchtritt der Warenkante eine Auffangdüse gegenüberliegt, welche den mehr oder weniger durchtretenden Luftstrom in einen Balg, auf eine Membran oder ein sonstiges luftdruckempfindliches Steuerteil leitet. In the case of pneumatic buttons, the edge of the goods is marked by one or more Air currents are sampled blowing or sucking. Blowing buttons have one or more Blowing nozzles, which have a collecting nozzle at a short distance for the passage of the edge of the goods opposite, which the more or less penetrating air flow in a bellows, to a membrane or some other air pressure sensitive control part.

Eine neuere amerikanische Konstruktion arbeitet mit sich gegenüberliegenden Blasstrahlen verschiedenen Druckes und Größe Der Luftstrom größeren Druckes kann dabei denjenigen niedrigeren Druckes an seinem Austritt hindern, sobald nicht zwischen ihnen eine Gewebekante schwebt. Die Düse niedrigeren Druckes ist über eine Drossel mit der Düse höheren Druckes verbunden und an eine Membran angeschlossen. A newer American design works with opposing ones Blow jets of various pressures and sizes The air stream of greater pressure can be prevent the lower pressure from exiting as soon as not between a fabric edge hovers over them. The lower pressure nozzle is via a throttle connected to the nozzle of higher pressure and connected to a membrane.

Saugende Taster besitzen eine zuweilen aufgeteilte Saugdüse, welche über eine Drossel an ein Sauggebläse angeschlossen ist. Bei Abdeckung der Saugdüse ändert sich der Unterdruck zwischen Düse und Drossel, so daß eine Membran oder ein Queck&ilber-U-Rohr als Steuerteil an dieses Zwischenstück angeschlossen ist Alle diese bekannten Konstruktionen leiden unter dem Mangel, daß die Luftdurchlässigkeit der Gewebe trotz Drosselverstellung, Verstellung des Gegenzuges der Membran usw. nicht genügend berücksichtigt werden kann So sind sie gerade für poröse Gewebe, welche mit mechanischen Tastern nur ungenau ab getastet werden, im Betrieb unsicher und deshalb in der Praxis nur selten anzutreffen. Sucking buttons sometimes have a split suction nozzle, which is connected to a suction fan via a throttle. When covering the suction nozzle changes the negative pressure between nozzle and throttle, so that a membrane or a Mercury U-tube is connected to this intermediate piece as a control part All of these known constructions suffer from the deficiency that air permeability the fabric despite throttle adjustment, adjustment of the counter-pull of the membrane, etc. cannot be sufficiently taken into account So they are especially for porous tissue, which are only scanned imprecisely with mechanical buttons, unsafe in operation and therefore rarely found in practice.

Bezeichnet man den Durchlässigkeitsgrad eines Gewebes mit a und definiert ihn durch das Verhältnis der Summe aller kleineren, offenen Querschnitte zum Gesamtquerschnitt, so ist a zwar nur schwer aus dem Gewebeaufbau zu ermitteln; doch vergleicht man a mit dem Öffnungsgrad einer Meßdüse in einem Rohr, so ergibt sich die bekannte Beziehung zwischen. Widerstandszahl A und Durchlässigkeitsgrad a zu -1. a2 Die Widerstandszahl i eines Gewebes ist nuln leicht durch eine strömungstecmische Messung zu bestimmen, da sie das Verhältnis zwischen dem Druckabfall dp vor und hinter dem Gebwebedurchtritt und dem dynamischen Druck Pdyn vor oder hlinter dem Gewebe darstellt. Ein pneumatischer Taster kann nur dann seine Aufgabe erfüllen, wenn er auch alle vorkommenden Gewebe sicher steuert. So besitzt beispielsweise ein Tüllgewebe aus monofilem Polyamid eine gemessene Widerstandszahl von Ä = 0,08, wodurch sich eine Durchlässigkeit von a = 0,96 ergibt. The degree of permeability of a fabric is denoted by a and defined it by the ratio of the sum of all smaller, open cross-sections to the total cross-section, a is difficult to determine from the structure of the tissue; but one compares a with the degree of opening of a measuring nozzle in a pipe, the known one results Relationship between. Resistance factor A and permeability factor a to -1. a2 The resistance number i of a tissue can now be easily determined by means of a flow-related measurement, since it is the ratio between the pressure drop dp before and after the Gebwebe passage and represents the dynamic pressure Pdyn in front of or behind the tissue. A pneumatic one Taster can only fulfill its task if it also includes all of the tissue controls safely. For example, a tulle fabric made of monofilament polyamide a measured coefficient of resistance of λ = 0.08, resulting in a permeability of a = 0.96 results.

Für die Arbeitsweise eines pneumatischen Tasters bedeutet eine Durchlässigkeit von a = 0,96 bei halber Düsenabdeckung, der Sollstellung ein Öffnungsgrad der Düse von 0,98 und für das Steuerteil die Aufgabe, bei a = 0,98 keine Schaltung, bei a = 0,97 nach einer Seite und a = 0,99 nach der anderen Seite zu schalten. For the operation of a pneumatic button, a permeability means of a = 0.96 with half the nozzle cover, the target position is an opening degree of the nozzle of 0.98 and for the control part the task, with a = 0.98 no switching, with a = 0.97 on one side and a = 0.99 on the other side.

Diese Arbeitsgenauigkeit von 1 O/o kann von bisherigen Konstruktionen nicht erfüllt werden, da bei ihnen alle in den Regelvorgang eingehenden Schwankungen diese Toleranz übersteigen, z. B. der vom Wetter abhängige, atmosphärische Luftdruck, welcher auf die Membran oder den Quecksilberschalter wirkt, die mechanische Reibung der an dem Blasebialg angeschlossenen Teile, der mit der Bewegung der Membran sich ändernde Federzug, der Unterdruck des Gebläses infolge Netzspannungs schwaidngen, der Überdruck infolge Arbeitsungenauigkeit des Reduiierventils. Hierzu gehört auch die Schwankung des Durchlässigkeitsgrad es selbst, da gerade die Maschenweite bei Wirkwaren stark von der Spannung in Längs- und Querrichtung abhängt, welche bei dem Einlauf in einen Spannrahmen sehr unterschiedlich ist.This working accuracy of 1 O / o can be achieved by previous designs are not met, since all of the fluctuations involved in the control process exceed this tolerance, e.g. B. the weather-dependent, atmospheric air pressure, which acts on the membrane or the mercury switch, the mechanical friction the parts connected to the bellows, which move with the movement of the membrane changing spring balancer, the vacuum of the blower fluctuates due to mains voltage, the overpressure due to the inaccuracy of the reducing valve. This also includes the fluctuation in the degree of permeability it self, since just the mesh size at Knitted goods strongly depend on the tension in the longitudinal and transverse direction, which at the entry into a stenter frame is very different.

Eine neuere Konstruktion berücksichtigt zwar die Luitdurchlässigkeit dadurch, daß ein B lastrahl die Gewebekante zweimal hintereinander abtasten muß, wodurch die Verwendbarkeit verbessert wird, aber die grundsätzlichen Schsvierigkeiten nicht beseitigt werden. A newer construction takes into account the Luit permeability in that a jet beam has to scan the fabric edge twice in a row, whereby the usability is improved, but the basic difficulties cannot be eliminated.

Infolgedessen stellt diese Konstruktion gegenüber den vorgenannten keinen wesentlichen Fortschritt dan Dagegen werden von der erfindungsgemäßen Vorrichtung die bisherigen Nachteile sowohl in bezug auf die Luftdurchlässigkeit als auch in den Regelvorgang eingehende Schwankungen vermieden, und sie bedarf keiner Einstellung auf bestimmte Ge velbeeigenschaften und erfordert zudem geringen baulichen Aufwand.As a result, this construction sets against the aforementioned In contrast, the device according to the invention does not make any significant progress the previous disadvantages both in terms of air permeability and in the control process incoming fluctuations avoided, and it does not require any adjustment on certain Ge velbe properties and also requires little structural effort.

Das Tastprinzip stellt die gleichzeitige Anwendung der aus der Elektrotechnik her bekannten, in die Strömungstechnik übertragenen Wheatstonelschen Brückenschaltung und einer strömungstechnischen Kompensationsschaltung auf eine die Erfindung betreffende Vorrichtung dar. The tactile principle represents the simultaneous application of those from electrical engineering known Wheatstonel bridge circuit that has been transferred to fluid engineering and a flow compensation circuit to one relating to the invention Device.

Abb. I zeigt die Schaltung des Tastprinzips in einer Darstellung, die aus der Elektrotechnik geläufig ist. Fig. I shows the circuit of the key principle in a representation, which is familiar from electrical engineering.

Das Luftpotential besteht so zwischen 1 und 2, daß die Luft bei 1 in das System strömt und bei 2 abgesaugt wird. Der Knotenpunkt 1 stellt die im Raum befindliche Luft, der Knotenpunkt 2 die Saugseiteeines GeZbtläses dar. Die Knotenpunkte 3 und 4 stellen die Tastkammer 3 und die Vergleichskammer 4 dar, welche durch eine Nlembran 5 eine gemeinsame Wand haben. Zwischen den Knotenpunkten liegen paarweise Strömungswiderstände, z. B. Düsen, und zwar zeigt 6 die Tastdüse, welche in der Sollstellung in die freie, f, und abgedeckte Hälfte a zerfällt. Parallel zur Tastdüse 6 liegen die bei Betrieb mit Ware stets ganz abgedeckte Warenvergleichsdüse 7a und die Ausgleichsdüse 7'. Die Größe der Düsen bzw. Strömungswiderstände sind so gewählt, daß sowohl die Ausgleichsdüse 7f und die Warenvergleichsdüse 7a gleich der halben Tasterdüse 6 sind. In der Sollstellung kompensiert sich die freie Hälfte f der Tastdüse 6 mit der Ausgleichsdüse 7f und die abgedeckte Hälfte 6a mit der Warenvergleichsdüse 7a. Zwischen den Kammern 3 und 4 und der Absaugung 2 liegen die Düsen 8 und 9, welche als Paar zusammengehören, deshalb beide gleich groß sind und einen Strömungswiderstand von beispielsweise drei Viertel der Tastdüse 6 haben.The air potential is between 1 and 2 so that the air at 1 flows into the system and is sucked off at 2. The node 1 represents the in the room located air, the node 2 represents the suction side of a GeZbtläses. The nodes 3 and 4 represent the sensing chamber 3 and the comparison chamber 4, which by a Nlembran 5 have a common wall. Between the nodes lie in pairs Flow resistances, e.g. B. Nozzles, namely 6 shows the touch nozzle, which in the The debit position is divided into the free, f, and covered half a. Parallel to the probe nozzle 6 are the goods comparison nozzle 7a and 7, which are always completely covered when operating with goods the compensation nozzle 7 '. The size of the nozzles or flow resistances are selected so that that both the compensation nozzle 7f and the goods comparison nozzle 7a are equal to half Probe nozzle 6 are. In the target position, the free half f of the probe nozzle is compensated 6 with the compensation nozzle 7f and the covered half 6a with the goods comparison nozzle 7a. Between the chambers 3 and 4 and the suction 2 are the nozzles 8 and 9, which belong together as a pair, therefore both are of the same size and have a flow resistance of, for example, three quarters of the probe nozzle 6.

Da die Strömungswiderstände von 1 nach 2 bei Sollwertstellung in den beiden parallelen Wegen über die Tastkammer 3 und der Vergleichskammer 4 paarweise, d. h. jeweils vor und hinter den Kammern 3 und 4 gleich sind, ist der Druckunterschied zwischen den Kammern 3 und 4 gleich Null, so daß die Membran 5 in Miftdstellung bleibt. Sobald die Tastdüse 6 über die Hälfte abgedeckt ist, entsteht in der Tastkammer 3 ein größerer Unterdruck als in der Ver- gleichskammer 4, so daß die Membran 5 zur Tastkammer 3 gedrückt wird. Wird die Tastdüse 6 weniger als die Hälfte abgedeckt, so wird die Membran zur Vergleichskammer gedrückt. Die Membran 5 kann beispielsweise eine elektrische Kontakteinrichtung betätigen und wird damit zum Geber für die Steuerung. Since the flow resistances from 1 to 2 with the setpoint setting in the two parallel paths via the sensing chamber 3 and the comparison chamber 4 in pairs, d. H. are the same in front of and behind chambers 3 and 4, is the pressure difference between the chambers 3 and 4 equal to zero, so that the membrane 5 is in Miftdstellung remain. As soon as the probe nozzle 6 is covered over half, arises in the probe chamber 3 a greater negative pressure than in the same chamber 4, so that the membrane 5 to Sensing chamber 3 is pressed. If the probe nozzle 6 is covered less than half, so the membrane is pressed towards the comparison chamber. The membrane 5 can for example actuate an electrical contact device and thus become the transmitter for the control.

Ist die Stoffbahn zu Ende, so wird die Tastdüse 6 ganz frei, da aber die Warenvergleichsdäse 70 ebenfalls ganz frei wird, bleiben die Strömungswiderstände und der Unterdruck in den Kammern 3 und 4 gleich, die Membran in Mittelstellung und die Steuerung in Ruhe. Die Aufgabe der automatischen Abschaltung der Steuerung am Ende einer Warenbahn ist somit erfüllt. When the length of material is over, the touch nozzle 6 is completely free, but there the goods comparison nozzle 70 is also completely free, the flow resistances remain and the negative pressure in chambers 3 and 4 is the same, the membrane in the middle position and the control at rest. The task of automatic shutdown of the controller at the end of a material line is thus fulfilled.

Ist die Ware luftdurchlässig, so liegt sie in der Sollstellung sowohl über der abgedeckten Hälfte der Tastdüse 60 als auch über der Warenvergleichsdüse 7n, so daß die Strömungswiderstände 6a und 7a in stets gleicher Weise vermindert werden. Die selbsttätige Kompensation der Luftdurchiässigkeit, d. h. die Aufgabe der Unempfindl'ichkeit der Vorrichtung gegen verschiedene Warenbahnen mit unterschiedlicher Luftdurchlässigkeit ist somit erfüllt. Verständlicherweise ist die Vorrichtung hierdurch ebenfalls von Schwankungen im Unterdruck der Alrsaugung unempfindlich. If the goods are air-permeable, they are both in the target position over the covered half of the touch nozzle 60 as well as over the goods comparison nozzle 7n, so that the flow resistances 6a and 7a are always reduced in the same way will. The automatic compensation of air permeability, d. H. the task the insensitivity of the device to different material webs with different Air permeability is thus fulfilled. Understandably, the device is hereby also insensitive to fluctuations in the negative pressure of the alarm suction.

Abb. II zeigt das Ausführungsschema, in welchem die in Abb. I benutzten Kennzeichen übertragen sind. Fig. II shows the execution scheme in which the in Fig. I used License plates are transferred.

Der Knotenpunkt 1, die Außenluft, ist an allenAußenseiten der Vorrichtung mit gleichem Potential vorhanden. 10 bedeutet die Warenbaum, deren Laufrichtung senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Aus Darstellungsgründen ist die Warenbahn als dickeres Gewebe gezeichnet und liegt nicht satt auf der Wand des Gehäuses. Die Warenvergleichsdüse 7a liegt weiter zur Bahninitte, damit sie auch bei extrem großen Schwankungen der Warenbahn voll abgedeckt ist. Als Geber für die Steuerung ist beispielsweise eine elektrische Kontakteinrichtung 11 angedeutet.The node 1, the outside air, is on all the outside of the device present with the same potential. 10 means the tree of goods, their direction of travel runs perpendicular to the plane of the drawing. For reasons of presentation, the web is as drawn thicker fabric and does not lie flat on the wall of the housing. The goods comparison nozzle 7a is further to the center of the track, so that it can also be used with extremely large fluctuations in the Web is fully covered. As an encoder for the controller, for example, is a electrical contact device 11 indicated.

Die konstruktive Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mannigfach sein. Die Größe der Kammer 3 bestimmt weitgehend die Ansprechverzögering. Es steht frei, den Kammern 3 und 4 einen anderen Platz, beispielsweise neben der Warenbahn, zu geben und nur Ausläufer der Kammern zu den Düsen gehen zu lassen. Ferner kann die Membran, der Geber oder beide sichtbar hinter oder in Glas angebracht werden. Die Membran kann so angeordnet werden, daß ihre Bewegungsrichtung zur Ausschaltung von Trägheitskräften senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Maschinenteils erfolgt, auf dem die Vorrichtung montiert ist. Weiter kann die Gestaltung der Vorrichtung von den Platzverhältnissen der Maschine, der sie dienen soll, abhängen. Die Strömungswiderstände, welche hier stets als Düsen bezeichnet wurden, können als Blenden oder Drosseln ausgeführt werden. The structural design of the device according to the invention can be manifold. The size of the chamber 3 largely determines the response delay. It is free to place the chambers 3 and 4 in another place, for example next to the Web, to give and only to let outlets of the chambers go to the nozzles. Furthermore, the membrane, the transmitter or both can be mounted visibly behind or in glass will. The membrane can be arranged so that its direction of movement is switched off by inertial forces perpendicular to the direction of movement of the machine part, on which the device is mounted. Further, the design of the device depend on the space available for the machine it is intended to serve. The flow resistances, which have always been referred to as nozzles here can be used as orifices or throttles are executed.

Zur Regelung der Steuergenauigkeit läßt sich die Tastdüse 6 als schiitzförmige Blende in einer kleinen, drehbaren Scheibe ausbilden.To regulate the control accuracy, the probe nozzle 6 can be designed as a Schiitz-shaped Form the aperture in a small, rotatable disc.

Die aufgeführten Merkmale sind nur Beispiele, wie die Vorrichtung verändert werden kann, ohne die Grundlage dieser Erfindung zu verlassen. The features listed are only examples, such as the device can be changed without departing from the scope of this invention.

Aus der Abb. II ist zu erkennen, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung die Aufgabe auf einfachste Weise erfüllt. Mit einem kleinen Gebläse in der Größenordnung der von Haushalts staubsaugern werden selbst bei sehr durchlässigen Gewebebahnen genügende Druckdifferenzen in den Kammern erreicht, ohne daß die Gefahr eines ungenügenden Kontaktdrudees und folgenden Kontaktverschmorens bei einem beispielsweisen elektrischen Geber vorhanden wäre. From Fig. II it can be seen that the device according to the invention fulfills the task in the simplest possible way. With a small blower in the order of magnitude that of household vacuum cleaners are even with very permeable fabric webs Sufficient pressure differences achieved in the chambers without the risk of insufficient Contact drudees and subsequent scorching in one for example electrical encoder would be present.

Werden Membran und Ge;ber in einem Glasrohr angebracht, so kann die Maschinenbedienung die Überprüfung und Beseitigung von Störungen ohne Hilfe durchführen.If the membrane and transducer are placed in a glass tube, the Machine operation to check and eliminate malfunctions without assistance.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Device for automatic control of the Machine parts dependent on the edges of a moving material web, in particular the Inlet chain guidance of fabric, tensioning and drying machines by means of a suction air flow for scanning the fabric edge, characterized by an arrangement of four flow resistance members in the manner of a Wheatstone bridge, with two diagonal points (1, 2) of the bridge connected to the pressure gradient between the room air and the suction side of a blower are and the other two diagonal points (3, 4) via one as a pulse generator for the control membrane (5) are connected and the resistor (6) of the bridge branch between the room air and one side of the membrane as a measuring nozzle. educated which changes its flow resistance as a result of the change in position of the edge of the goods.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Resistance element of the bridge between the room air and the other side of the membrane is formed by two nozzles (7a, 7f) connected in parallel, one of which (7a) always completely covered by the web, the other (7f) always uncovered is.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a housing is divided by the membrane (5) into two spaces (3, 4), on the one hand the measuring nozzle (6) and, on the other hand, the nozzles (7a, 7f) open and the further via the trained as a diaphragm or the like, formed resistance members (8, 9) with one with the suction side of the fan connected space (2) are in communication.

Considered publications: German Patent Specifications No. 862 592, 667 753, 451 391; U.S. Patent No. 2,562,026.

Cited earlier rights: German Patent No. 943 524.