DE2448775A1

DE2448775A1 - Fadenspannungsregler bzw. -messer

Info

Publication number: DE2448775A1
Application number: DE19742448775
Authority: DE
Inventors: Thomas A Flower
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-10-12
Publication date: 1975-04-17
Also published as: LU71090A1; NL7413482A; AT345132B; BE821029A; ATA823774A; CH602469A5; US3873044A; IT1022827B; FR2247412B1; FR2247412A1

Description

ALLIED CHEMICAL CORPORATION, Morristown, N.J. (U.S.A.)

Fadenspannungsregler bzw. -messer

Die Erfindung "betrifft eine "in-line" bzw. mitlaufende Anordnung mit doppelter Funktion zur Regelung bzw. Konstanthaltung und/oder Messung der Spannung einer laufenden Länge eines Garnes bzw. Fadens. Das Garn kann dabei ein- oder mehrfädig sein und aus natürlichem oder synthetischem Material' bestehen.

"In-line" bzw. mitlaufende Spannungsregler sind z.B, aus der US-PS 3 599 300 bekannt. Spanneinrichtungen, die auch das Ausmaß der Spannung angeben, sind z.B. aus der US-PS 3 692 bekannt; Spannungsmesser sind ferner auch aus der US-PS 3 344 664 bekannt. Darüberhinaus sind zahlreiche Einrichtungen zur Kompensation von Spannungsänderungen während des Spulenwechsels bei Spuleinrichtungen mit automatischem Wechsel und abfallfreier Übertragung in der niederländischen Offenlegungsschrift 7 212 719 gezeigt und andere Verfahren zur Beibehaltung der Spannung während des Wechselns sind in den US-PS 2 176 182, 3 350 022, 3 393 880 und 3 550 871 gezeigt.

Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch alle zu massiv oder nicht empfindlich bzw. sprechen aus anderen Gründen nur

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schlecht an, so daß sie nicht empfindlich genug für rasche, kleine Abweichungen in der Spannung sind. Die bekannten mitlaufenden Einrichtungen sprechen im allgemeinen erst bei einer Spannungsänderung von mindestens 20 g in der laufenden Länge des Garnes an. Kleine Änderungen bewirken kein Ansprechen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist derart ausgelegt, daß sie auch auf kleine Änderungen der Faden- bzw. Garnspannung im Bereich von 1 g sogar bei rasch wechselnden Spannungseinflüssen anspricht. Die erfindungsgemäße Einrichtung weist nicht nur ein rasches Ansprechen und geringe Trägheit auf, sie ermöglicht auch, wenn es notwendig ist, eine lange Speicherung während der Übertragung des Garnes von einer Spule zur anderen. Ferner ist die Einrichtung klein, weist kontrollierbare Spannungskurven und einen linearen Weg auf. Die Einrichtung kann verwendet werden, um die Spannung in beliebigen Garnverarbeitungsverfahren, bei denen eine laufende Länge kontinuierlichen Garns aus natürlichem oder synthetischem Material konstant gehalten und gemessen werden soll. Z.B. kann die Einrichtung beim kontinuierlichen Verarbeiten von synthetischem oder natürlichem ein- oder mehrfädigem Garn verwendet werden, das für Reifen, Teppiche und industrielle Zwecke dient.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist gekennzeichnet durch einen ersten Fadenführer, einen hochflexiblen, hochempfindlichen, endlosen Spannungsbauteil geringer Masse, auf dem der Fadenführer feststellbar oder starr angeordnet ist, ein Paar gegenüber liegender Rollen, um die der endlose Spannungsbauteil unter Spannung herumgeht, wobei die Rollen drehbar an beiden Enden einer Einrichtung zum Halten des Fadenführers befestigt sind, eine Einrichtung zum Spannen des endlosen Spannungsbauteiles, z.B. eine Einrichtung zum Vorspannen einer der Rollen gegen

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eine Bewegung in Richtung auf die gegenüberliegende Rolle, und eine Einrichtung zuin Vorspannen zumindest einer der Rollen gegen eine Rotationsbewegung.

Zweckmäßig ist es, wenn eine Einrichtung zur Messung der Position des Fadenführers vorgesehen ist. Vorteilhaft ist es ferner, wenn eine Einrichtung zum Halten des Fadenführers, z.B. ein Rahmen oder starrer Bauteil, vorgesehen ist und dessen Bewegung auf eine Bewegung in einer Ebene beschränkt.

Der Fadenführer wird von dieser Einrichtung in einer Bewegung auf einer Ebene gehalten und ist dabei feststellbar auf dem endlosen Spannungsbauteil angeordnet. Der endlose Spannungs- bauteil bewegt sich um die Rollen unter Spannung, wobei die Rollen an beiden Enden der Einrichtung zum Halten des Fadenführers drehbar befestigt sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Anordnung ein Gehäuse mit einem langgestreckten Schlitz und einen zweiten und dritten Fadenführer, wobei der zweite und dritte Fadenführer an einem Ende des Gehäuses, feststellbar angeordnet sind, und der erste Fadenführer in dem Schlitz gleitbar und auf dem Spannungsbauteil feststellbar angeordnet ist und wobei die Rollen drehbar an jedem Ende des Schlitzes in dem Gehäuse angeordnet sind und die Breite des Bandes dem Schlitz gegenüberliegt.

Die bevorzugte Einrichtung zur Befestigung der Einrichtung zur Erzeugung einer Vorspannung gegen eine Rotationsbewegung der Rolle ist ein hochflexibler, hochempfindlicher Spannungsbauteil geringer Masse und begrenzter Länge.

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Sowohl der Spannungsbauteil begrenzter Länge als auch der endlose Spannungsbauteil kann von einem schmalen, dünnen hochflexiblen Metallband, einem hochfesten, synthetischen, polymeren Band oder einem hochfesten Kabel geringer Masse gebildet sein. Die Einrichtung zum Vorspannen der Rollen kann von einer Schraubenfeder, einer Feder anderer Art oder auch von einem hydraulischen System mit Federcharakteristik gebildet sein. Die Vorspannungseinrichtung gegen eine Rotationsbewegung kann von einer Torsionsfeder gebildet sein, die ein Verdrehen bewirkt. Wenn ein Metallband bei der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, muß es ein Metallband geringer Masse, hochflexibel und hochempfindlich sein und eine Dicke geringer als 0,254 mm aufweisen. Z.B. weisen die endlosen Bänder vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,0254 bis 0,2 mm und die Metallbänder begrenzter Länge eine Dicke von etwa 0,00254 bis 0,1 mm auf. Die Breite des Metallbandes ist relativ unbedeutend, kann Jedoch von Bruchteilen eines Centimeters bis zu einigen Centimetern Breite reichen. Die bevorzugte Vorgangsweise zur Anordnung der Einrichtung zur Vorspannung der Rolle gegen eine Rotationsbewegung ist die Befestigung eines schmalen, dünnen hochflexiblen Metallbandes begrenzter Länge auf einer kleineren Rolle, die mit der Rolle einstückig ist, auf der das endlose Metallband angeordnet ist. Die Rolle mit dem kleinen Durchmesser bewirkt einen Kraftvorteil im Verhältnis des großen zum kleinen Durchmesser. Das Verhältnis des Durchmessers der großen Rolle zu dem der kleinen Rolle kann etwa zwischen 2 : 1 bis 10 : 1 liegen und die Dicke des Bandes begrenzter Länge soll dem Durchmesser der kleinen Rolle angepaßt sein. Der erfindungsgemäße Fadenführer kann eine der bekannten Typen sein, so z.B. ein Stift, eine keramische Nut, ein metallischer Schlitz oder vorzugsweise ein rotierendes Rad.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Gehäuse mit Fadenführern, Fig. 2 eine Seitenansicht des Gehäuses bei entfernter Abdeckung,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Gehäuses im Schnitt, Fig. 4 eine teilweise Vorderansicht im Schnitt bei entferntem Fadenführer, wobei gezeigt ist, wie der Fadenführer auf einem Metallband in einem Schlitz bzw. einer Nut im Gehäuse befestigt ist und

Fig. 5 eine Seitenansicht mit der Abdeckung, wobei die Skala zur Messung der Spannung durch Messung der Stellung des

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Gehäuse und die Fadenführer, wobei das Gehäuse mit 1 und die Fadenführer mit 2, 3 und 4 bezeichnet sind. Der Fadenführer 3 ist auf einer Halterung 25 angeordnet. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht, bei der die Abdeckung bzw. der Deckel des Gehäuses entfernt ist,und der Fadenführer 4 in einer Nut bzw. einem Schlitz 5 im Gehäuse 1 auf einem kontinuierlichen bzw. endlosen Metallband 6 befestigt ist. Ein Metallband 7 begrenzter Länge verbindet eine Rolle 10 mit einer Feder 12, die an einer Stange 13 befestigt ist, die auf einem Tragarm 14 gehalten ist. Gegenüberliegende Rollen 8 und 9 sind jeweils federbelastet. Die Rolle α ist federbelastet durch eine Feder 11, die, wie gezeigt, zwischen Kugelteilen 22 und 23 befestigt ist, um eine Vorspannung^egen eine Bewegung in Richtung der gegenüberliegenden Rolle, d.h. quer zur Achse der Rolle zu bewirken. Die Rollen

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9 und 10 sind ein integraler Bauteil, der auf einer Achse 24 angeordnet ist. Wie der Zeichnung entnommen werden kann, ist die Rolle 10, um einen mechanischen Vorteil zu erhalten, viel kleiner als die Rolle 9. Die Rollen o, 9 und 10 sind auf stationären Achsen 24 und 26 auf reibungslosen Lagern, z.B. Kugellagern befestigt. Die Achse 24 ist starr an der Seite des Gehäuses 1 und in der Halterungsanordnung 15 befestigt. Die Achse 26 ist, wie gezeigt, in gleicher Weise befestigt. Der Fadenführer 4 ist an einer Befestigungseinrichtung 21 in einer festgelegten Stellung auf einem endlosen Metallband 6 angeordnet, wobei das endlose Metallband 6 über Stifte 19 und 20 geführt und befestigt ist. Die Halteanordnung 21 umfaßt die Stifte 19 und 20 und Rollen 16, 17 und 1o, die in Fig. 4 naher gezeigt sind, um die Halteanordnung 21 in der Nut bzw. in dem Schlitz 5 im Gehäuse 1 ausgerichtet zu halten. Fig. 3 zeigt einen vorderen Schnitt des Gehäuses mit den zuvor beschriebenen Bauteilen in Vorderansicht. Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht teilweise im Schnitt des Gehäuses 1, wobei näher gezeigt ist, wie der Fadenführer 4 auf dem Metallband und in der Nut des Gehäuses mittels der Rollen 16, 17, 13, der Stifte 19 und 20 und der Halteeinrichtung 21, wie zuvor beschrieben, befestigt ist. Der Fadenführer 4 ist, um Einzelheiten zu zeigen, entfernt.

Aus dieser bevorzugten Ausführungsform kann leicht ersehen werden, daß verschiedene Abänderungen getroffen werden können, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen.

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Claims

Patentans orüche

(T) "In-line" bzw. mitlaufende Anordnung mit doppelter Funktion zur Regelung bzw. Konstanthaltung und/oder Messung der Spannung einer laufenden Länge eines Garnes bzw. Fadens, gekennzeichnet durch einen ersten Fadenführer, einen hochflexiblen, hochempfindlichen, endlosen Spannungsbauteil geringer Masse, auf dem der Fadenführer feststellbar oder starr angeordnet ist, ein Paar gegenüberliegender Rollen,um die der endlose Spannungsbauteil unter Spannung herumgeht, wobei die Rollen drehbar an beiden Enden einer Einrichtung zum Halten des Fadenführers befestigt sind, eine Einrichtung zum Spannen des endlosen Spannungsbauteiles, z.B. eine Einrichtung zum Vorspannen einer der Rollen gegen eine Bewegung in Richtung auf die gegenüberliegende Rolle und eine Einrichtung zum Vorspannen zumindest einer der Rollen gegen eine Rotationsbewegung.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Messung der Position des Fadenführers vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Halten des Fadenführers, z.B. ein Rahmen oder starrer Bauteil, vorgesehen ist und dessen Bewegung auf eine Bewegung in einer Ebene beschränkt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochflexibler,hochempfindlicher Spannungsbauteil begrenzter Länge und geringer Masse vorgesehen ist, der die Rolle mit der Einrichtung zum Vorspannen gegen eine Rotationsbewegung verbindet.

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einrichtungen zum Vorspannen jeweils an den Rollen befestigt sind.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer schmal und dünn ausgebildet ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Vorspannen von Federn gebildet sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem langgestreckten Schlitz und einen zweiten und dritten Fadenführer, wobei der zweite und dritte Fadenführer an einem Ende des Gehäuses feststellbar angeordnet sind, und der erste Fadenführer in dem Schlitz gleitbar und auf dem Spannungsbauteil feststellbar angeordnet ist, und wobei die Rollen drehbar an jedem Ende des Schlitzes in dem Gehäuse angeordnet sind und die Breite des Bandes dem Schlitz gegenüberliegt.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der endlose Spannungsbauteil als auch der Spannungsbauteil begrenzter Länge von einem schmalen, flexiblen, dünnen Metallband gebildet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Metallband und das Metallband begrenzter Länge jeweils eine Dicke geringer als 0,254 mm aufweist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Metallband eine Dicke zwischen 0,025 und 0,2 mm aufweist und daß das Metallband begrenzter Länge eine Dicke zwischen 0,0025 und 0,1 mm aufweist.

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12. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbauteil begrenzter Länge mit der Rolle mittels einer weiteren Rolle verbunden ist, die mit dieser einstückig und auf der gleichen Achse angeordnet ist und einen geringeren Durchmesser als diese aufweist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser der einstückigen Rollen etwa 2 : bis etwa 10 : 1 beträgt.

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