DE2553859A1 - Verfahren und geraet zum messen der fadenspannung - Google Patents

Description

• 11Verfahren und Gerät zum Messen der Fadenspannung" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zum Messen der Fadenspannung beispielsweise an Spinnmaschinen, Falschzwirnmaschinen und anderen Textilmaschinen.
• Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Gerätes zum Messen der Spannung in einem Garn, wenn dieses behandelt wird.
• Gemäß der Erfindung umfaßt das Gerät zum Messen der Fadenspannung Mittel zum Ablenken des Garnes und Mittel zum Messen der für die Garnablenkung benötigten Kraft.
• Die Erfindung besteht auch in einem Verfahren zum Messen der Fadenspannung, in welchem Verfahren das Garn abgelenkt und die zur Ablenkung benötigte Kraft gemessen wird.
• Das Garn wird vorzugsweise in eine gleichbleibende gewünschte Figurenform gebracht, und die Meßmittel sind elektromagnetisch.
• Wenn das Garn in eine gleichbleibende gewünschte geometrische Form gebracht wird, also beim Messen eine gleichbleibende Geometrie aufweist, dann ist die Kraft, welche notwendig ist, die Ablenkung herbeizuführen, linear abhängig von dr Fadenspannung, Die elektromagnetischen Meßmittel zum Messen der Kraft können üblicherweise die Ablenkelemente zum Aufbringen der Kraft einschließen, in welchem Fall der aufgenommene Strom zum Aufbringen der Kraft linear abhängig ist von der Spannung in dem Garn.
• Die Erfindung schließt ein weiteres Verfahren zum Messen der Spannung in Garnen ein, welches Verfahren darin besteht, zunächst ein Element zyklisch mit dem Garn in Berührung zu bringen, um dieses abzulenken und dann die Kraft, welche notwendig ist, um diese Ablenkung über eine Mehrzahl von Zyklen herbeizuführen, zu messen.
• Vorzugsweise wird das Element von einem schwenkbeweglichen Glied getragen, das elektromagnetisch verschwenkt wird, wobei die Kraft durch Messen der elektrischen Leistung festgestellt wird, welche zum Ablenken des Garnes erforderlich ist.
• Das schwenkbewegliche Glied wird bevorzugt als Anker ausgebildet, welcher zwischen den Polen eines Elektromagneten angeordnet ist und zwei Elemente trägt, die das Garn an gegenüberliegenden Seiten berühren. Eine Spule des Elektromagneten kann an einen oszillierenden Kreis angeschlossen werden, dem ein Festkontakt und ein Kontakt am Anker angehören. Die Messung der elektrischen Leistung, die von dem Kreis aufgenommen wird und beispielsweise mittels eines Voltmeters festgestellt wird, das zu einem Widerstand parallel liegt, gestattet das Feststellen der Spannung in dem Garn0 Die Erfindung umfaßt ferner ein Gerät zum Messen der Fadenspannung, welches Gerät zum einen ein Element besitzt, das zyklisch in Kontakt mit einem Garn gebracht wird, um dieses Garn abzulenken, und welches zum andern Mittel zum zyklischen Bewegen des Elements und Meßmittel zum Messen der zum Ablenken benötigten Kraft über eine Mehrzahl von Zyklen aufweist.
• Das Element wird vorzugsweise durch ein schwenkbewegliches Teil gebildet, und die zyklisch wirksamen Mittel sind vorzugsweise elektromagnetisch, und die Meßmittel sind so wirksam, daß sie die elektrische Leistung messen, die benötigt wird, um das Element für das Ablenken des Garnes zu bewegen.
• Üblicherweise ist das schwenkbewegliche Teil in Form eines Ankers ausgebildet, der schwenkbeweglich zwischen den Polen eines Elektromagneten angeordnet ist und zwei Elemente trägt, die aufgrund der Bewegung des Ankers auf das Garn an gegendberliegenden Seiten wirkt. Die Meßmittel können ein Voltmeter einschließen, das parallel zu einem Widerstand liegt und eine Anzeige liefert, die proportional derjenigen Kraft ist, welche zum Verschwenken des Ankers erforderlich ist, um das Garn abzulenken und damit auch proportional zu der GarnspannungO Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes, schematisch, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Ankers und des Magneten des Gerätes von Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Garnlaufs durch das Gerät nach Fig. 1 und 2.
• Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kern des Elektromagneten 12 des Gerätes 10 aus einer Anzshl von Siliziumstahl-Lamellen gebilde und mit einer Spule 13 versehen, die gemäß der Darstellung angeschlossen ist. Wenn die Spule 13 eingeschaltet ist, wird ein magnetisches Feld aufgebaut, das den Raum zwischen den Polen überbrückt, in welchem ein Anker in Form eines Slliziumstahlrotors 11 auf einer Stahlwelle 15 in geeigneten Lagern gelagert ist.
• Fig. 3 zeigt den Lauf des Garnes 17, dessen Fadenspannung gemessen werden soll. An dem Gerät sind, wie in Fig. 3 erkennbar ist, keramische Führungen 16 angebracht0 Das Gerät 10 ist bezugleich des Garnes 17 so angeordnet, daß dieses gerade frei an den Führungen 16 liegt, die in Wirklichkeit als Anlage-Stellen dienen, wenn das Instrument montiert wird, um so den korrekten Weg des Garnes 17 zwischen den Fühlern 18 zu gewährleisten, die auf dem Rotor 11 angeordnet sind.
• Im Ruhezustand, wenn der Strom ausgeschaltet ist, bleibt der Rotor 11 bei freiem Durchlauf des Garnes durch die Führungen 16 in Ruhe0 Wenn der Strom eingeschaltet wird, dann werden die Transistoren 19, 20 durchlässig, und die Spule 13 wird erregt.
• Der entstandene elektromagnetische Fluß bewirkt ein Verdrehen des Ankers 11 in Richtung zur Horizontallage (auf der Zeichnung), wobei die Führungen 18 gegen das Garn so gedrückt werden, daß der Rotor 11 parallel zu dem Fluß zwischen den Polen zu liegen kommt. Bevor diese Lage jedoch erreicht wird, berührt ein auf der Rotorwelle 15 befestigter Kontakt 21 einen ortsfesten Gegenkontakt 23, der die Basis des Transistors 19 an Erde anschließt. Dadurch hören die Transistoren 19 und 20 auf, durchlässig zu sein, und die Spule 13 wird entregt, so daß der Rotor 11 in seine Ruhelage zurückkehrt0 Hierbei werden die Kontakte 21 und 23 getrennt, und der Vorgang wiederholt aich. Auf diese Weise wird der Rotor 11 schwingend bewegt. Der Stromfluß durch die Spule ist quasi-kontinuierlich aufgrund der Spuleninduktivität und des Vorhandenseins der Freilaufdiode 24. Dieser Strom wird mit Hilfe eines niederwertigen Widerstandes 25 (Fig. 1) gemessen, der in Serie mit der Spule 13 liegt. Der Spannungsabfall am Widerstand 25 wird mit einem Instrument 26 gemessen, das so ausgelegt ist, daß unmittelbar der Mittelwert des Spulenstromes abgelesen werden kann, welcher proportional der Fadenspannung des Garnes ist, welches zwischen den Führungen 16 verläuft. Zum Auswuchten des beweglichen Systems ist ein Gegengewicht in Form eines Blindkontaktes 27 vorgesehen.
• Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der von dem Gerät erhaltenen Anzeigen werden in hohem Maße durch Hemmwirkungen in den Lagern, welche das Schwenksystem aufnehmen, beeinflußt. Durch Heranziehung der schwingenden Arbeitsweise werden die Hemmwirkungen jedoch nahezu eliminiert, ohne Zuflucht zu kostspieligen Lagern nehmen zu müssen.
• Eine zweite (nicht dargestellte) bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes zum Messen der Garnspannung umfaßt einen C-förmigen Elektromagneten, dessen freie Enden einander zugekehrt sind und stirnseitig die Form eines gemeinsamen Zylinders aufweisen. Auf einer Achse, die mit der Längsachse dieses Zylinders übereinstimmt, ist ein länglicher Anker, dessen Länge gerade unter dem Durchmesser des Zylinders liegt, schwenkbeweglich gelagert. Der Anker trägt zwei voneinander entfernte Rollen. Normalerweise fluchtet der Anker nicht mit den Enden des Elektromagneten; er kann so angeordnet sein, daß er mit der Verbindungslinie der Magnetpole einen Winkel von 450 bildet und daß in dieser Lage das Garn, dessen Fadenspannung gemessen werden soll, frei zwischen den Rollen verlaufen kann.
• Wenn die Fadenspannung eines Garnes gemessen werden soll, etwa beim Spinnen, Umspulen, Falschzwirnen oder einem anderen Vorgang, wird an die Spule elektrische Spannung gelegt, um ein Magnetfeld zu erzeugen, welches auf den Anker einwirkt, um ihn in die Richtung der Pole zu stellen0 Hierbei legen sich die Rollen an das Garn. Die zum Ablenken des Ankers notwendige Kraft wird von der Fadenspannung des Garnes abhängen. Der Strom in der Spule wird solange erhöht, bis der Anker hinreichend verschwenkt worden ist, um einen Anschlag zu berühren, der hierzu vorgesehen ist. In dieser Lage wird der Strom festgestellt, welcher der Spannung des Garnes direkt proportional ist. Nach dem Messen wird der Strom abgeschaltet, so daß der Anker in seine Ausgangslage zurückkehrt, beispielsweise unter dem Einfluß einer schwachen Feder. Die Fadenspannung kann periodisch gemessen werden, und weil das Garn in jedem Fall in eine Stellung gleicher Geometrie abgelenkt wird, ist die Kraft, welche zur Herbeiführung der Ablenkung benötigt wird, direkt proportional der Spannung im Garn. Daher ist der Stromfluß, welcher benötigt wird, um diese Kraft aufzubringen, ebenfalls linear abhängig von der Fadenspannung.
• Das beschriebene Gerät kann in einem kompletten Fadenspannungs-Monitor-System für Textilmaschinen verwendet werden. Dabei wird ein solches Gerät in den Garnlauf an jeder Stelle der Maschine vorgesehen, an welcher die Fadenspannung einen kritischen Parameter darstellt. Die Geräte werden eine gemeinsame Versorgungsleitung besitzen und aufeinanderfolgend für kurze Zeit an diese Versorgungsleitung von einer zentralen Steuereinheit aus angeschlossen werden. Über die Steuereinheit wird jeweils eine Messung des Stromes durchgeführt, welcher in der Leitung des jeweils eingeschalteten Gerätes vorhanden ist. Auf diese Weise kann eine regelmäßige Kontrolle der Fadenspannung an jeder kritischen Stelle der Maschine erfolgen.
• Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des zuvor geschilderten Ausführungsbeispiels beschränkt, und es sind durchaus Abwandlungen denkbar, die innerhalb des Rahmens der Erfindung gemäß den Ansprüchen liegen. Beispielsweise kann das Element auf einem drehbeweglichen Glied montiert sein, und die Kraft, welche für die Ablenkung eines Garnes benötigt wird, um das Glied zu verschwenken, kann gemessen werden.

Claims (18)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Messen der Fadenspannung, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn abgelenkt und die zur Ablenkung des Garnes benötigte Kraft gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn in eine festgelegte konstante Form abgelenkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkung des Garnes elektromagnetisch bewirkt wird und daß die Garnspannung durch Messen der elektrischen Kraft vorgenommen wird, die für das Auslenken benötigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Garnes mittels eines Rotors erfolgt, der zwischen den Polen eines Elektromagneten angeordnet ist, wobei der Rotor eine oder zwei Meßführungen trägt, die zur Berührung mit dem Garn gebracht werden.

5. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät Mittel zum Ablenken des Garnes und Mittel zum Messen der Kraft, welche zum Ablenken des Garnes benötigt werden, aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkmittel elektromagnetisch sind und daß die Meßmittel derart sind, daß sie die Kraft erfühlen, welche von den Ablenkmitteln beim Ablenken des Garnes benötigt werden.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkmittel einen Rotor (11) umfassen, welcher zwischen den Polen eines Elektromagneten (12) schwonkbeweglich gelagert ist und wenigstens eine Ablenkführung (18) zur Kontaktberührung mit dem Garn (17) aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11) zwei Ablenkführungen (18) besitzt.

9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßmittel fähig ist, den von der Spule (13) des Elektromagneten (12) aufgenommenen Strom zu messen.

10. Gerät nach den Ansprüchen 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorbewegung durch einen Anschlag begrenzt ist.

11. Gerät nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11) einen beweglichen Kontakt besitzt, der dann, wenn der Rotor sich um einen bestimmten Winkel gedreht hat, einen ortsfesten Kontakt (23) berührt und so wirksam ist, daß der zur Spule (13) geleitete Strom abgeschaltet wird.

12. Verfahren zum Messen der Fadenspannung, umfassend ein sich zyklisch in Berührung mit dem Garn bewegendes Element zum Ablenken des Garnes und Messen der Kraft, welche notwendig ist, um solche Auslenkung über mehrere Zyklen zu bewirken.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Element auf einem schwenkbeweglichen Glied getragen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbewegliche Glied elektromagnetisch verschwenkt wird und die zum Verschwenken benötigte Kraft durch Messen der elektrischen Leistung, die zum Ablenken des Garnes benötigt wird, ermittelt wird.

15. Gerät zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 12 bis 14, gekennzeichnet durch ein Element, welches zyklisch in Berührung mit einem Garn gebracht wird, um dieses abzulenken und weiter gekennzeichnet durch Mittel zum zyklischen Bewegen des Elementes und Meßmittel zum Messen der Kraft, die nötig ist, um das Garn über eine Mehrzahl von Zyklen abzulenken.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Element von einem schwenkbeweglichen Glied getragen wird und daß die zyklischen Mittel elektromagnetisch sind und daß die Meßmittel in der Lage sind, die elektrische Durchschnittsleistung zu ermitteln, welche benötigt wird, um das Element zyklisch in Kontakt mit dem Garn über die Mehrzahl von Zyklen zu bringen.

17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied als Anker (11) ausgebildet ist, welcher zwischen den Polen eines Elektromagneten (12) vorgesehen ist, dessen Spule (13) an einen oszillierenden Kreis angeschlossen ist, welcher Teil der zyklischen Mittel bildet und welcher einen Festkontakt (23) und einen Kontakt (21) am Anker einschließt.

18. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmittel ein Instrument (26) einschließen, welches parallel zu einem Widerstand (25) liegt, der selbst in Serie mit der Spule (13) liegt.

L e e r s e i t e