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Nahtwächter für laufende Materialbahnen Die Erfindung betrifft einen
Nahtwächter für laufende Materialbahnen, insbesondere Gewebebahnen, bei dem -ein
verschwenkbarer, die Warenbahn abtastender, auf Dickenänderungen ansprechender Fühlhebel
Impulse abgibt, die die Steuerung nachgeschalteter Maschinenteile, beispielsweise
der Kalanderwalzen zum Zwecke des Lüftens, bewirken, wobei die Impulse unabhängig
von der Ausgangslage des Fühlhebels sind.
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Es sind schon viele Einrichtungen bekannt, um das Herannahen einer
Naht anzuzeigen bzw. um die hierdurch erforderliche Steuerung von nachgeschalteten
Maschinenteilen zu bewirken.
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So wird z. B. bei einer Anordnung die Verdickung an einer Nahtstelle
mit einem Fühlhebel, der auf der Materialbahn aufliegt, abgetastet. Die Bewegung
des Fühlhebels wird derart übersetzt, daß damit ein Schalter betätigt werden kann.
Diese Vorrichtung spricht jedoch nur bei relativ starken Verdickungen an. Außerdem
erfordert der vom Fühlhebel betätigte Schalter einen nicht unerheblichen Kraftaufwand.
Ferner muß der Fühlhebel auf die jeweilige Materialstärke einjustiert werden.
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Eine andere Einrichtung arbeitet mit Fotozelle und Lichtstrahl. Die
Naht einer Textilbahn muß dabei so ausgebildet sein, daß etwa 3 bis 4 cm
der beiden miteinander vernähten Warenbahnenden etwa senkrecht aus der Warenbahn
hochstehen. Diese hochstehenden Enden unterbrechenden Lichtstrahl und lösen so einen
Schaltvorgang aus. Ein Nachteil dieser Anordnung ist die notwendigerweise besondere
Art der Naht, die nicht für alle Behandlungsvorgänge günstig ist.
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ti Eine weitere bekannte Vorrichtung zur Feststellung einer Naht beruht
darauf, daß z. B. das Gewebe an der Naht elektrisch leitend gemacht wird. Es sind
dazu metallisierte Fäden und elektrolytischc. Flüssigkeiten vorgeschlagen worden.
Zwei isolierte Walzen, die an einen entsprechenden elektrischen Bausatz an-,geschlossen
sind, kontrollieren die Warenbahn auf Stellen mit großer Leitfähigkeit und schließen
an derartigen Stellen einen Stromkreis. Damit werden weitere Schaltvorgänge ausgelöst.
Bei diesem Verfahren ist wiederum die besondere Kennzeichnung der Naht durch Verwendung
eines nietallisierten Faderis bzw. die Kennzeichnung der kritischen Stelle mittels
elektrolytischer Flüssigkeit erforderlich.
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Es ist auch eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der eine bestimmte
Stelle in der Materialbahn durch eine radioaktive Substanz gekennzeichnet wird.
Ein Geigerzählrohr, das an der Warenbahn angeordnet ist, spricht auf die Strahlung
dieser markierten Stelle an und leitet irgendwelche Schaltvorgänge ein.
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Es ist bei Schermaschinen schon vorgeschlagen worden, zwecks Stillsetzung
des Scherzylinderantriebs mit Hilfe eines Nahtwächters so zu verfahren, daß der
Nahtwächter nur bei einer relativen Dickenänderung einen elektrischen Kontakt betätigt.
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Ein Nachteil liegt hier darin, daß ein sich öffnender Kontakt verwendet
werden muß, wobei Funkenbildung mit entsprechender Brandgefahr und auch. Verschmutzung
und Abbrand des Kontakts mit entsprechender Funktionsbeeinträchtigung unvermeidbar
sind. Außerdem benötigt diese bekannte Einrichtung zwei Fühlhebel für den Nahtwächter,
wobei beide Fühlhebel je einen Kontaktteil tragen. Es handelt sich also in
dieser Hinsicht um eine aufwendige und wegen der Summierung von Lagerspielen und
wegen des Kontaktabbrandes ungenau arbeitende Konstruktion.
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Ein anderer älterer Vorschlag versucht ebenfalls das Problem zu lösen,
die Impulse des Nahtwächters von der Ausgangslage seines Fühlhebels unabhängig zu
machen; die Lösung ist aber rein mechanischer Art, wobei also die Differentiation
der Fühlhebelbewegurig- auf rein mechanische Weise bewirkt wird. Mechanische Einrichtungen
dieser Art arbeiten aber nicht genügend genau, bedürfen häufiger Nachstellung und
sind deshalb in der Praxis nicht stets verwendbar, vor allem dann nicht, wenn es
sich -um die Abtastung von nur wenig auftragenden Nähten handelt.
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Die Erfindung geht zur Lösung des Problems, die vom Nahtwächter gegebenen
Impulse unabhängig von der Ausgangslage des Fühlhebels zu, machen, einen neuen Weg"und
zwar so, daß ein einziger Fühlhebel mit einem elektrische Impulse gebenden Organ
zusammenwirkt, dessen Impulse dem Differentialqoutienten der Fühlhebelbewegung proportional
ist. Diese neue Lösung ist frei von den vorerwähnten Nachteilen.
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Ferner schlägt die Erfindung vor, daß die -Steuerimpulse durch einen
Spannungsteiler erzeugbar sind,
dessen Schleifarm, mit dem Fühlhebel
gekuppelt ist und dessen Mittelabgriff-über einen Kondensator zu einem Parallelwiderstand
und dem Eingang des Verstärkers geführt ist.
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Erfindungsgemäß kann, vorgesehen werden, daß die Steuerimpulse durch
ein- Induktionsglied, beispielsweise einen mit dem Fühlhebel gekuppelten, in einer
Spule bewegbaren Dauermagnet, erzeugbar sind, wobei die Spulenanschlüsse -..zu,
einem Verstärker geführt sind.
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Ein besonderer Vorteil des neuen Nahtwächters ist es, daß der Fühlhebel
mit nur sehr geringer Kraft von beispielsweise nur 5 bis- 20 g- auf
der Warenbahn aufliegen kann, ohne daß die- Sicherheit der Funktion beeinträchtigt
wird.
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Die elastische Einrichtupg, welche die Schwenkbewegung des Fühlhebels
in einen elektrischen Impuls umformt, kann z. B. ein Spannungsteiler sein, dessen
Arm entsprechend der genannten Schwenkbewegung verstellt wird; der bei einem Spannungsteiler
notwendige Kontakt ist ein Dauerkontakt, so daß weder Funkenbildung noch Verschmutz
' ung noch nennenswerte Abnutzung eintreten. Durch'elektrische Differenti#ation
der -am Sprannungsteiler abgegriffenen Spannung erhält man den Schwenkbeweg#ngen
des Fühlhebels entsprechende elektrische Impulse.
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An Stelle eines Spannungsteilers kann, wie erwähnt, ein durch die-
Schwenkbewegungen des Fühlhebels in einer Spule verschiebbarer -kleiner Dauermagnet
vorgesehen werden; die Bewegpngg des Dauerrnagnets induziert dann in der Spule einen
Spannungsimpuls, der in einen Verstärker eingeht. In diesem Falle ist ein Kontaktorgan
überhaupt vermieden.
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Eine Einrichtung gemäß der Erfindung erfordert keine Einjustierung
des Fühlhebels auf die jeweilige Materialbahnstärke. Es ist ferner möglich, die
Empfindlichkeit der Anordnung, so zu wählen, daß auch noch Dickenunterschiede des
Materials von 1/1. nim mit Sicherheit erfaßt werden.
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Die Erfindung ist an Hand von zwei Ausführungsbeispielen noch näher
erläutert. Es stellt dar Fig. 1 eine Prinzipanordnung einer Einrichtung zur
Feststellung von Dickenänderungen einer Materialbahn durch Verwendung eines bei
einer Dickenänderung Fig. verstellbaren 2 eine Prinzipanordnung Ohmschen Spannungsteilers,
einer Einrichtung - zur Feststellung der Dickenänderung einer Materialbahn
mittels eines durch die Dickenänderung in einer Spule bewegten Dauermagnets.
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Die Warenbahn 1 in Fig. 1 wird in der Richtung des Pfeiles
2 über eine feste Auflage 3 geführt, die in diesem Beispiel als Rohr ausgebildet
ist. Der Fühlhebel 4, der auf der Welle 5 sitzt, tastet die Stärke (Dicke)
der Warenbahn 1 ab. Er ist so angeordnet, daß die Warenbahn 1 zwischen
ihm und der Auflage 3
hindurchläuft. Der Fühlhebel 4 liegt innerhalb des Umschlingungswinkels,
den die Warenbahn 1 an der Auflage 3 hat, auf der Warenbahn auf. Dadurch
wird vermieden daß bei lockerer, durchhängender Warenbahn der #ühlhebel 4 nach unten
durchfällt.
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Auf der Welle 5 ist ferner noch die Spiralfeder 6
aufgebracht,
durch die der Fühlhebel 4 mit einem gewissen Druck auf der Warenbahn 1 aufliegt.
Die Vorspannung der Spiralfeder 6 kann entsprechend dem Pfeil 7 verändert
werden. Dadurch läßt sich der günstigste Fühlhebeldruck einstellen. Durch die Welle
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wird außerdem der Mittelabgriff 11 des Ohmschen Spannungsteilers
8 bewegt. Der Spannungsteiler 8
liegt über die Klemmen 9, 10
an einer hier nicht näher aufgezeigten Spannungsquelle, vorzugsweise an einer Gleichspannung.
Die an der Klemme 9 und dem Mittelabgriff 11 des Spannungsteilers
8 abgegriffene Spannung wird durch den Kondensator 12 und den Widerstand
13 differenziert.
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Bewegt also die Naht 14 den Fühlhebel 4, so ändert sich dementsprechend
die Spannung zwischen der Klemme 9 und dem Abgriff 11 des Spannungsteilers
8.
Diese Spannungsänderung bewirkt am Widerstand 13
einen Spannungsimpuls,
der in den Verstärker 15 eingespeist wird. Im Verstärker 15 wird dieser
Impuls so weit verstärkt, daß damit andere Schaltvorgänge ausgelöst werden können.
Da die je Winkelgrad der Fühlhebelverschwenkung abgegriffene Spannung am
Spannungsteiler 8 über den gesamten Drehbereich konstant ist (lineare Wicklung
des Spannungsteilers 8
vorausgesetzt), so ist der am Widerstand
13 entstehende Impuls nur von der am Spannungsteiler8 durchlaufenden Spannungsdifferenz
und der Zeit, in der die Spannungsdifferenz vom Mittelabgriff 11 durchlaufen
wird, abhängig. Dies bedeutet- Die Empfindlichkeit der Anordnug ist im- ganzen Drehbereich
des Fühlhebels 4 konstant.
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Der Stab 16 verhindert, daß -der Fühlhebel weiter als über
einen durch die Anschlagstifte. 17 -und 18 vorbestimmten Bereich hinaus
verdreht werden kann.
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Die Funktion des Fühlhebels 4, der Spirale 6, des
Stabes 16 und der Anschläge 17, 18 in Fig. 2 ist genau die
gleiche wie die der analogen Teile in Fig. 1. jedoch wird in Fig. 2 ein Dauermagnet
25 mittels eines Armes 29 von der Welle 5 bewegt. Der Dauermagnet
25 taucht in eine Spule 26.
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Bewegt die Naht 14 den Fühlhebel 4, so bewegt sich auch der Dauermagnet
25 durch die Übertragung dei Drehbewegung des Fühlhebels 4 mittels der Welle
5
auf den Arm 29 in der Spule 26. Dadurch werden die Drahtwindungen
der Spule 26 von den Kraftlinien des Dauermagnets 25 geschnitten und
in der Spule ein elektrischer Spannungsstoß erzeugt. Dieser Spannungsstoß wird dem
Verstärker 28 zugeführt, der diesen so weit verstärkt, daß damit andere Schalt-
oder Steuervorgänge eingeleitet werden können.