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Vorrichtung für die Messung der Geschwindigkeit von Fäden od. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Messung der Geschwindigkeit
von Fäden od. dgl., die zu Garn versponnen, bzw. von Garnen oder Draht, die zu Geweben
verarbeitet werden, bzw. von Draht, welcher zu elektrischen Spulen gewickelt wird
u. dgl. m.
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Eine vorteilhafte Anwendung findet der Erfindungsgegenstand bei Rundstrickmaschinen,
bei denen die herzustellende Ware durch unerwünschte Schwankungen in der Zuführungsgeschwindigkeit
des Garnes nachteilig beeinflußt wird.
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Es sind Meßvorrichtungen für den gleichen Zweck bekanntgeworden,
die in die betreffende Maschine fest eingebaut oder verschiebbar für gelegentlichen
Gebrauch angeordnet sind. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Vorrichtung transportabel
und nach Bedarf am laufenden Faden der einen oder der anderen Maschine, beispielsweise
eines Rundstrickmaschinenparkes, zwecks Überwachung der Garngeschwindigkeit ansetzbar.
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Bei Rundstrickmaschinen stellt das Messen der Geschwindigkeit des
Garnes, bezogen auf die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine, oder indirekt der Vergleich
der Geschwindigkeiten von zwei oder mehr Garnen in der Maschine ein genaues Kontrollmittel
für die Qualität der Ware dar. Dabei ist es jedoch wichtig, die zusätzliche Spannung
des Garnes durch atlas Anlegen der Meßvorrichtung niedrig zu halten, da die Spannung
des Garnes am Meßpunkt vor dem Eintritt in die Maschine normalerweise selbst schon
niedrig ist, so daß jede Spannungsänderung die Maschenform des Gewebes beeinflußt,
worunter die Qualität leidet. Angesichts dieser Tatsache ist es notwendig, die Meßvorrichtung
mit einem entsprechend niedrigen Drehmoment anzutreiben, da sonst zwischen Gani
und Meßvorrichtung ein Schlupf auftreten kann.
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Ferner muß die Meßvorrichtung so beschaffen sein, daß sie beim Anlegen
keine plötzliche Spannung des Garnes verursacht, da andernfalls dadurch z. B. eine
Abschaltvorrichtung in der Maschine betätigt werden könnte, und daß sie sich der
jeweiligen Geschwindigkeit des Garnes genau anpaßt. Um diesen Anforderungen zu entsprechen,
darf die Meßvorrichtung nur geringe Trägheit aufweisen, wodurch die Abmessungen
aller vom Faden angetriebenen Teile begrenzt werden.
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Der Erfindungsgegenstand entspricht auch dieser Anforderung in hohem
Maße dadurch, daß die Fadenführungsmittel mittels eines von Hand zu betätigenden
Hebels relativ zueinander so verschiebbar angebracht sind, daß sie in der Grundstellung
den gespannten Faden zwischen sich aufnehmen können und beim Verschieben gegeneinander
den Faden teilweise um ein von ihm angetriebenes Rad herumlegen, dessen Geschwindigkeit
durch eine am Gerätkörper sitzende Vorrichtung angezeigt wird. Der Gerätkörper besitzt
erfindungsgemäß die Form einer Pistole, in deren Griff die zur gegenseitigen Verschiebung
der Fadenführungsmittel dienenden Betätigungsmittel wie ein Abzugshebel angeordnet
sind. Zwecks Anpassung an einen bestimmten Garngeschwindigkeitsbereich ist erfindungsgemäß
ein von Hand zu betätigender Einstellschalter vorgesehen. Das vom Faden angetriebene
Rad betätigt hierbei bewegliche elektrische Kontakte, und es sind ferner feststehende
elektrische Kontakte vorgesehen, um Stromimpulse gemäß der Fadengeschwindigkeit
zu erzeugen und diese auf ein Meßgerät zu übertragen. Die festen elektrischen Kontakte
sitzen an um Zapfen schwenkbaren Armen, welche durch eine Feder an die beweglichen
elektrischen Kontakte angedrückt werden.
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An elektrischen Teilen enthält das Meßgerät einen frei angebrachten
elektrischen Stromwechsler, der so ausgebildet ist, daß er vom Faden angetrieben
wird und so in einen Stromkreis eingeschaltet ist, daß er ein wechselweises Laden
und Entladen eines kapazitiven Widerstandes verursacht, wobei der abgegebene Leistungsstrom
in einem bestimmten Verhältnis zur Fadengeschwindigkeit liegt und in Werten dieser
Geschwindigkeit angezeigt werden kann.
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Mittel, wie beispielsweise solche, durch die die Kapazität des Stromkreises
der Geschwindigkeit des frei angebrachten Meßteiles angepaßt wird, können
vorgesehen
werden, um für einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich ieine maximale Empfindlichkeit
zu erzielen. Im Entladestromkreis können Mittel, wie beispielsweise ein größerer
kapazitiver Widerstand und ein weiterer Widerstand eingeschaltet sein, um auch bei
schnellen Äriderüngen in der Geschwindigkeit des Fadens eine stetige Anzeige zu
ermöglichen. Vorzugsweise ist eine leichte, frei angebrachte Rolle vorgesehen, welche
vom Faden angetrieben wird, ein leichter, frei angebrachter, drehbarer Schaltschütz,
welcher von der Rolle-etrieben wird, und leichte Arme (vorzugsweise -mit drehbaren
Kontakten), welche mit dem Schaltschütz zusammenarbeiten, um wechselweise die Lade-
ünd Entladeseite eines Stromkreises ein- und auszusehEklten, wobei der Stromkreis
aus einem an eine elektrische Stromquelle angeschlossenen Ladeteil und einem Entladeteil
mit einer geeigneten Meßvorrichtung besteht und ferner ein für beide Stromkreisteile
gemeinsamer kapazitiver Widerstand vorgesehen ist und, falls angezeigt, ein weiterer
kapazitiver Widerstand (größer als der erste) sowie ein Widerstand im Entladeteil
des Stromkreises.
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Der Erfindungsgedanke ist in den Zeichnungen dar gestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der erfin dungsgemäßen Meßvorrichtung, Fig.
2 einen Teilquerschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 3 eine Rückansicht des Teiles;
Fig. 4 und 5 sind- Schemas verschiedener Stromkreise für eine erfindungsgemäß ausgeführte
Meßvorrichtung; Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäß ausgeführten
Apparates; Fig. 7 ist eine Teilansicht des Apparates, und Fig. 8 ist eine Detailansicht
des rückwärtigen Teiles des Apparates.
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Fig. 1 zeigt ein leichtes, aus einer Leichtmetalllegierung hergestelltes
Meßrad 1 von vorzugsweise 1" Durchmesser, welches auf einer Achse 2 (Fig. 2 und
3) befestigt ist, die vorzugsweise auf Kugel lagern 3, 4 in einem Sockel 5 frei
gelagert ist. Das Rad 1 kann einen gezahnten oder ähnlich ausgebildeten, das Garn
erfassenden Umfang aufweisen. Am anderen Ende der Achse 2 befindet sich eine elektrische
Schaltwalze 6 von vorzugsweise 1/2" Durchmesser, welche aus einer Scheibe mit in
gleichmäßigen Abständen angeordneten wechselweise stromleitenden und isolierenden
Teilen 7 bzw. 8 (Fig. 3 bis 5) besteht. Mit dem Umfang der Walze befindet sich ein
Paar Arme 9, 10 in Kontakt, die vorzugsweise Miniaturkegellager 11, 12 (Fig. 2)
tragen, welche an den drehbar angeordneten Armen angebracht sind, welche mittels
einer Feder 13' unter leichtem Druck die Kugellager 11, 12 gegen die Walze 6 pressen.
Dadurch ergibt sich ein guter elektrischer Kontakt, ohne der freien Drehbarkeit
des Rades 1 einen größeren Widerstand entgegenzusetzen. Die Anordnung der Walze
6 und der Arme 9, 10 ist so, daß einer dieser beiden Arme stets mit einem stromleitenden
Kontakt 7 in Berührung steht, wenn der andere der Arme ein isolierendes Teil 8 berührt,
wie es in Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise sechs
Kontaktteile 7 und 8 vorgesehen, und die Arme 9, 10 berühren die Walze an den jeweils
gegenüberliegenden Stellen.
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Die Walze 6 und ein- elektrischer Stromkreis, die nachstehend beschrieben
werden, bilden Elemente eines Tachometers.
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Der Stromkreis (Fig. 4 und 5) besteht aus einem Ladeteil A und einem
Endladeteil B. Im Ladeteili4
befindet sich eine StromquellePS, die an den Arm 9 angeschlossen
ist, und im Entladeteil B ist eine geeignete Meßeinrichtung M vorgesehen, die an
den anderen Arm 10 angeschlossen ist. Ferner ist, gemeinsam für beide Stromkreisteile
und der Walze 6, eine Kapazität C eingeschaltet. Die Anordnung ist so, daß bei Berührung
des stromleitenden Teiles 7 der Walze 6 durch den Arm 9 die Kapazität C geladen
wird, während sie sich durch den Arm 10 entlädt, wenn der Arm 9 ein isolierendes
Teil 8 der Walze 6 berührt.
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Der Entladestrom wird durch die MeßeinrichtungM gemessen. Die Größe
des angezeigten Stromes ist proportinal zur Anzahl der Entladungen der Walze 6 in
einer Zeiteinheit und somit proportional zur Umdrehungszahl der Walze 6.
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Die Kapazität des Stromkreises kann der Geschwindigkeit der Walze
6 angepaßt sein, so daß innerhalb eines gewissen Geschwindigkeitsbereiches ein Maximum
an Empfindlichkeit erreicht wird. Die Einrichtung kann verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen
angepaßt sein durch z. B. Schaltung über eine Reihe geeigneter Kapazitäten, oder
die Kapazität kann ein Drehkondensator sein. Das Anzeigegerät kann ein kleines Milliamperemeter
sein.
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Bei Benutzung der Vorrichtung wird das Garn mit dem Umfang des Rades
1 in Eingriff gebracht. Zu diesem Zweck sind frei angeordnete Führungsrollen 13,
14 angeordnet, die aus der durch gestrichelte Linien in Fig. 3 angedeuteten Stellung
in die durch ausgezogene Linien dargestellte Arbeitsstellung gerückt werden, um
das Garn zum gewünschten Eingriff mit dem Rad 1 zu bringen. Die MeßeinrichtungM
kann an der Konsole 5 angebracht sein. Die Kapazität und die übrigen elektrischen
Teile können in einem besonderen Gehäuse untergebracht sein. Die Meßeinrichtung
ist zweckmäßig in Einheiten der Garngeschwindigkeit geeicht.
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In einer Ausführung (Fig. 5), die für schnelle Änderungen in der
Garngeschwindigkeit geeignet ist, erreicht man eine stetige Anzeige dadurch, daß
die durchschnittliche Garngeschwindigkeit innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit
angegeben wird. Zu diesem Zweck wird der Entladestrom zum Laden einer Kapazität
LC, die einen größeren Wert aufweist als die Kapazität C, verwendet. Diese Kapazität
LC entlädt sich durch einen Widerstand R, und der durch diesen Widerstand gehende
Strom wird von der Vorrichtung gemessen. Die Zeitspanne, in der der Durchschnittswert
gemessen wird, wird dann durch die große Kapazität LC und den Widerstand R bestimmt.
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Die Kapazität LC kann aus einer veränderlichen Kapazität oder einer
Reihe fester Kapazitäten gebildet sein, und der Widerstand R kann gleichfalls veränderlich
sein.
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Es ist zu ersehen, daß eine Meßvorrichtung wie die oben beschriebene
zur Messung der Geschwindigkeit eines weiten Bereiches biegsamer Garne in einem
weiten Geschwindigkeitsbereich geeignet ist. Ein besonderer Vorteil liegt darin,
daß sie auch bei feinstem Garn zufriedenstellend und genau arbeitet, was zu einem
großen Teil auf den minimalen Widerstand zurückzuführen ist, der durch die Vorrichtung
auf das laufende Garn ausgeübt wird. Ferner arbeitet die Vorrichtung zufriedenstellend
und genau auch bei verhältnismäßig hohen Garngeschwindigkeiten, wie beispielsweise
4500 m/min.
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Fig. 6 bis 8 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführung zur Anwendung
bei Garnen, bei der ein Pistolengriff 21 oder eine ähnliche Anordnung vorgesehen
ist, an der in geeigneter Weise das Meßrad 1, die Führungen
13,
14, die Walzen 6, die Arme 9 und das Meßgerät M angebracht sind. Die Führungen 13,
14 sind kleine Rollen, welche in die und aus der Arbeitsstellung verschoben werden
können mittels (beispielsweise) Schiebern 15, 16, die über Glieder 18 gegen die
Wirkung einer Feder 19 mit einem Abzug 17 verbunden sind. Ein mit dem Pistolengriff
21 durch elektrische Leitungen verbundenes Gerät 20 ist für die verbleibenden Geräteteile
einschließlich eines Einstellschalters 22 vorgesehen, durch welchen das Gerät so
eingestellt werden kann, daß es auf jede Geschwindigkeit innerhalb eines Bereiches
anspricht, und der so ausgebildet ist, daß für jede Garngeschwindigkeit die volle
Kapazität des Meßgerätes M ausgenutzt wird.
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Ferner können, falls erwünscht, ein Aus- und Einschalter 23, ein Prüf-Druckknopf
24 und ein Traggurt auf dem Gehäuse vorgesehen sein.
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Statt des beschriebenen Tachometers kann beispielsweise ein Tachometer
verwendet werden, das auf der Grundlage photoelektrischer Übertragung vom Meßrad
arbeitet, wodurch die Verwendung von Kontaktarmen vermieden wird. Ferner kann das
Prinzip des Wirbelstromes angewendet werden.
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PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit von
Fäden od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Handgriff versehen und
transportabel sowie am laufenden Faden ansetzbar ist, wozu die Fadenführungsmittel
(1, 13) darunter ein vom Faden getriebenes Rad (1), mittels eines von Hand zu betätigenden
Hebels (18) relativ zueinander so verschiebbar angebracht sind, daß sie in der Grundstellung
den gespannten Faden zwischen sich aufnehmen können und beim gegenseitigen Verschieben
diesen Faden teilweise um das Rad (1) herumlegen, um dieses vom Faden antreiben
zu lassen, dessen Geschwindigkeit von einer am
Gerätkörper sitzenden Vorrichtung
(M) angezeigt wird.