DE2819251A1

DE2819251A1 - Regelvorrichtung fuer die faserbanddicke in vorspinnmaschinen

Info

Publication number: DE2819251A1
Application number: DE19782819251
Authority: DE
Inventors: James Edward Donnelly; Kenneth Glenn Lytton; Jun George Miller
Original assignee: Fiber Controls Corp
Current assignee: Fiber Controls Corp
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4100791A; GB1599221A; CH627797A5

Description

PATENTANWÄLTE ^28192S1

RAINER-ANDREAS PAUL-ALEXANDER Telefon 08161 /62091 χ,. ILJMCM D \Λ/Λ/"^1/ΤΓ~> Schneggstr. 3-5. Postfach 1729

Telex:526547 pawa d MJnINtIN Ot VV AU I\lK

Telegr. PAWAMUC-FREISING dipl-ing. dipl.-inq. u. dipl.-wirtsch.-inq. D-8050 FREISING / MÖNCHEN

Fiber Controls Corporation 16 FC 0101 2/st

6051 South York Road,
Gastonia, K.C.
V.St.A.

Regelvorrichtung für die Faserbanddicke in Vorspinnmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für die Faserbanddicke in Vorspinnmaschinen, bei der ein die Dicke oder Dichte des von Textilmaschinen wie Kammwollkrempeln oder dgl. erzeugten Faserbandes anzeigendes Ausgangssignal erzeugt vird.

Ein Schritt bei der Verarbeitung von Textilfasern wie Baumwoll-, Wolle-, Chemiefasern oder anderer textiler Fasern besteht darin, die kleinen Einzelfasern in langen, zugfesten Faserbändern anzuordnen, die je nach der Verarbeitungsstufe in der Vorspinnerei als Faserflor, Kammzug oder Vorgarn bezeichnet werden. Die Erzeugung eines solchen Faserbandes aus den regellosen Einzelfasern wird häufig mit Kammwollkrempeln durchgeführt, jedoch werden derartige Faserbänder auch an Strecken, Kammstühlen, Pin-Draftern usw. erzeugt. Diese Faserbänder werden dann in der Regel gewickelt, aufgespult oder auf sonstige Weise zwischengelagert, um in der Feinspinnerei zu textilen Garnen weiterverarbeitet zu werden, die dann beispielsweise in Webmaschinen zur Bildung textiler Stoffe weiterverarbeitet werden.

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Es ist wichtig, daß die Dichte oder Dicke des Paserbandes ausreichend gleichförmig gehalten wird. Ohne eine entsprechende Überwachung und Ausregelung der Dichte oder Dicke neigt die Faserbanddichte dazu, von einem gewünschten Wert abzuweichen, was ein Produkt ergibt, welches für die Weiterverarbeitung nicht zufriedenstellend ist. Mit Rücksicht auf die Arbeitsgeschwindigkeit moderner Vorspinnmaschinen wie insbesondere moderner Kammwollkrempel ist es absolut unmöglich, die gewünschte Dichte durch "visuelle Beobachtung oder periodische Prüfung von Hand zufriedenstellend aufrecht zu erhalten.

Regelvorrichtungen für die Dicke, die im angelsächsischen Sprachraum als "auto-levelers ⁿ bezeichnet werden, sind hierzu bekannt und seit vielen Jahren im Einsatz. Eine solche, auf dem Markt befindliche Regelvorrichtung der Firma Crossroll beispielsweise weist eine erste Rolle mit einer Nut im Rollenumfang auf, in der eine zweite Rolle läuft. Nachdem der von einer Krempel erzeugte Faserflor als Faserband ausgerichtet ist, läuft das Faserband kontinuierlich zwischen diesen beiden Rollen hindurch, so daß Bewegungen der in der Nut laufenden Rolle eine Funktion der Dichte und Dicke des Faserbandes darstellen. Diese Bewegungen werden erfühlt und in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches elektrisch integriert und mit einem Sollwert verglichen wird, um so die Relativgeschwindigkeiten der Speisewalze und der Abnehmerwalze der Krempel zu steuern, wodurch wiederum die Faserbanddichte entsprechend beeinflußt wird.

Aus der GB-PS 930 873 ist eine Vorspinnmaschine ähnlicher Art bekannt, bei der das Faserband zwischen zwei Rollen hindurchläuft, wobei die Bewegung der zweiten Rolle auf der Oberseite des Faserbandes erfaßt wird, um die Relativgeschwindigkeiten von Speisewalze und Abnehmerwalze entsprechend auszuregeln. Ein Magnetkern ist dabei mechanisch an die obere Rolle

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angeschlossen und zwischen einer Primärwicklung und einem Paar von Sekundärwicklungen eines Transformators angeordnet, so daß die Relativstellung des Magnetkernes die Spannung bestimmt, die an den Klemmen der beiden Sekundärwicklungen erzeugt wird. Die Sekundärwicklungen wiederum dienen zur Steuerung eines Getriebes mit variablem Übersetzungsverhältnis, welches die Speisewalze der Krempel antreibt.

Aus der US-PS 3 938 223 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Dicke und Dichte eines Faserbandes, welches kontinuierlich zwischen einer drehenden Rolle mit Führungsnut und einer Fühlrolle, die auf dem Faserband aufliegt, hindurchläuft, durch die Bewegung eines Magnetkernes erfaßt wird, der an die Bewegung der oberen Fühlrolle gekoppelt ist und die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklungen eines Transformators verändert. Der Transformator weist bevorzugt ebenfalls zwei Sekundärwicklungen auf, so daß die Amplituden der jeweiligen Ausgangsspannungen dieser Wicklungen direkt der Position des Magnetkernes und dementsprechend der Dicke des Faserbandes zugeordnet werden können. Die von den beiden Sekundärwicklungen erzeugten Signale werden durch eine einfache Integrationsschaltung zeitverzögert, um Dichteänderungen infolge der Erfassung einer kleinen Unregelmäßigkeit des Faserbandes zu vermeiden, und einem ersten Differenzialverstärker zugeführt, der eine Ausgangsspannung erzeugt, welche als Funktion der Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen schwankt.

Die Ausgangsspannung wiederum wird einem zweiten Differenzialverstärker zugeführt, der periodisch durch einen Impulsgenerator für eine kurze Zeitspanne aktiviert wird. Der zweite Eingang des zweiten Verstärkers dient zur Einstellung der gewünschten Faserbanddicke· Wenn der zweite Verstärker aktiv geschaltet wird, wird ein verstärktes Signal einem Paar von Relais zugeführt, von denen eines auf einen Wellenberg bzw. einen

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positiven Ausschlag und das andere auf ein Wellental bzw. einen negativen Ausschlag anspricht. Jedes der Relais betätigt einen gesteuerten Schalter, der bei Aktivierung der Relais einen Stromkreis durch eine Spule einer üblichen Steuervorrichtung schließt, welche ihrerseits einen Anker betätigt, um so eine Geschwindigkeitseinstelleinrichtung zu steuern, welche auf eine der beiden, die Dicke des Faserbandes bestimmenden Walzen wirkt, beispielsweise auf die Speisewalze einer üblichen Krempel.

Bei derartigen Regelvorrichtungen ist die Dicke eines Faserbandes auch schon dadurch erfaßt worden, daß ein Luftstrahl auf das Faserband bei dessen Durchlauf durch den Bandtrichter gerichtet wurde. Aus der US-PS 3 710 421 ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei der mittels eines Paares miteinander verbundener Bälge der Rückdruck ermittelt wird, der durch diese Beaufschlagung mittels eines Luftstrahles erzeugt wird. Eine der Schwierigkeiten eines solchen Zwei-Balg-Systems liegt jedoch in einem Hysterese-Effekt, derart, daß für die Bewegung in entgegengesetzten Richtungen unterschiedliche Drücke erforderlich sind.

Mit der Erfindung wird eine einfach aufgebaute und zuverlässige Regelvorrichtung dieser Art geschaffen.

Erfindungsgemäß wird hierzu ein Bandtrichter verwendet, durch dessen Bohrung hindurch das Faserband läuft, wobei eine Fühlbohrung in die Durchlaufbohrung mündet. Die Fühlbohrung ist über eine untere Ausgleichskammer im Inneren eines Fühlers und ein Feindosierventil mit einer Luftablaßöffnung an seinem Ausgang mit einer Druckquelle verbunden. Das Fühlergehäuse begrenzt einen Innenraum, der durch eine flexible Membran in die untere Ausgleichskammer und eine obere Kammer unterteilt ist, in welcher Umgebungsdruck herrscht. An der Membran ist ein Bolzen befestigt, der sich mit der Membran

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in der unteren Kammer bewegt. Am Bolzen und an der Membran ist ein schweres Gewicht befestigt, welches normalerweise auf dem Boden des Gehäuses aufliegt. In der oberen Kammer besitzt der Bolzen einen magnetischen Abschnitt, der mit einer um den Bolzen in der oberen Kammer gewickelten Spule zur Erzeugung eines Signales zusammenwirkt, welches eine Änderung im Rückdruck in der unteren Kammer und damit in der Dicke des Faserbandes anzeigt.

Die untereAusgleichskammer minimiert somit Oszillationsbewegungen infolge kurzzeitiger Schwankungen der Dicke des Faserbandes oder des Luftdruckes. Das Gewicht ergibt eine im wesentlichen konstante Kraft, welche weder bei der Montage noch im Laufe des Betriebes irgendeiner Kalibrierung bedarf.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Ansprüchen.

Es zeigt

Fig. 1 teilweise in schaltbildlicher Darstellung eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung an einer schematisch stark vereinfacht dargestellten Krempel, wobei der Bandtrichter der Krempel und der Fühler der Regelvorrichtung im Schnitt dargestellt sind und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Fühler gemäß Linie 2-2 in Fig. 1.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Regelvorrichtung als an eine schematisch veranschaulichte Krempel angesetzt dargestellt, wobei klar ist, daß gegenüber den tatsächlichen Größenverhältnissen zwischen den Bauteilen der Krempel und denjenigen der Regelvorrichtung zur besseren Veranschaulichung

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erhebliche Abweichungen vorgenommen worden sind. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß die Regelvorrichtung besonders geeignet ist zur Verwendung an einer Kammwollkrempel üblicher Bauart, jedoch grundsätzlich an jeder Passage der Vorspinnerei anwendbar ist, die Faserbänder wie etwa Kammzüge oder Vorgarne erzeugt.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Kammwollkrempel ist mit der üblichen Speisewalze 12, einer Vorwalze 14, einer Haupttrommel 16 und einer Abnehmerwalze 18 versehen, wobei sonstige Einzelheiten wie Auflegeapparat, Arbeiter, Wender, Übertragungswalzen, Klettenschläger, Kammwollkratzen usw. nicht näher dargestellt sind, da es auf alle diese Einzelheiten erfindungsgemäß nicht ankommt. Die Abnehmerwalze 18 nimmt in der üblichen Weise eine Schar paralleler Faserstränge mit feiner Teilung von der Haupttrommel 16 ab. Diese Faserstränge, die als Faserflor 20 veranschaulicht sind, werden durch einen Bandtrichter 22 mit einer Banddurchlaufbohrung 24, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, zusammengeführt und verlassen die Banddurchgangsöffnung 24 als Faserband, welches einer Aufspuleinrichtung oder einer sonstigen Zwischenspeicherung zugeführt wird.

Wie bereits einleitend kurz erläutert ist, ist es erforderlich, die Dicke oder Dichte des Faserbandes in einem vorbestimmten Bereich zu halten. Dies wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß der Stau- oder Rückdruck von Luft gemessen wird, die teilweise durch eine Meßöffnung 26 aus einer Meßleitung 28 in die Banddurchgangsbohrung 24 entweicht. Die Meßleitung 28 ist an einen Rückdruckfühler 30 angeschlossen. Die Meßöffnung 26 kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 2 mm (5/64 inch) aufweisen, und ist über eine zweite Bohrung 32 im Bandtrichter 22 quer zur Banddurchgangsbohrung 24 an die Meßleitung 28 angeschlossen. Die Meßleitung 28 weist übliche Anschlüsse 34 und 36 auf

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und kann im übrigen aus einem üblichen flexiblen Schlauch bestehen, der den weiter unten erläuterten Drücken standhält.

Die Meßleitung 28 ist an den Innenraum im Inneren eines zylindrischen Gehäuses 37 des Fühlers 30 angeschlossen. Der Innenraum ist in eine untere Kammer 38 aufgeteilt, die in der weiter unten erläuterten Weise eine Ausgleichsfunktion besitzt, und eine obere Kammer 40, in der vorzugsweise Umgebungsdruck herrscht, beispielsweise über eine Druckausgleichsöffnung entlang einer oder um eine Spule 42 herum, wie dies weiter unten noch erläutert wird. Die Kammern 38 und 40 sind durch eine flexible Membran 44 voneinander getrennt, die beispielsweise aus Neopren-Gummi oder irgendeinem anderen geeigneten Material bestehen kann, welches die beiden Kammern dichtend voneinander abschließt.

Luft mit einem Druck von beispielsweise 2,75 bar (40 psi) wird dem Dosierventil 50 aus der Druckluf tquelle 52 zugeführt, die von irgendeiner üblichen Bauart sein kann. Das Dosierventil 50 kann ebenfalls irgendein handelsübliches Dosierventil sein. Als besonders günstig hat sich ein auf dem Markt befindliches Dosierventil erwiesen, welches von der Nupro Company als Teil deren ⁿS"-Serie sehr feiner Dosierventile verkauft wird. Am Auslaß des Dosierventiles 50 ist eine Luftablaßöffnung 56 vorgesehen, durch welche hindurch der Druck aus der Druckluftwelle 52 überwiegend abgebaut wird und nur ein Druck von beispielsweise 2,75 x 10 (0,4 psi), also ein Hundertstel des Vorlagedruckes, übrigbleibt, wenn die Luft in die untere Kammer 38 eintritt und von dort die Meßleitung 28 und die Bohrung 32 zur Meßöffnung 36 gelangt. Die Luftablaßöffnung 56 vermeidet eine Überempfindlichkeit der Membran 44 gegen Änderungen in der Faserbanddicke und minimiert darüber hinaus die Strömungsgeschwindigkeit durch die Mündung hindurch in die Banddurchgangsbohrung 24.

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Ein Stift oder Bolzen 64 erstreckt sich durch die Membran hindurch und ist an einem Ende über ein Verbindungsstück 66 an ein Gewicht 68 angeschlossen, welches beispielsweise ein zylindrisches Bleigewicht sein kann. Das Gewicht 68 besitzt eine Durchgangsbohrung 70, durch welche hindurch sich eine übliche Schraube 71 erstreckt, welche in das Verbindungsstück 66 mit ihrem Gewinde eingreift. Der Bolzen 64 erstreckt sich von der flexiblen Membran 44 nach oben und lagert im Bereich seines anderen Endes einen Abschnitt 72, der magnetisch ist. Der Abschnitt 72 wirkt mit der Spule 42 zusammen, die mit ihren Wicklungen um den Bolzen 64 herum liegt und durch eine Einstellschraube 76 lagegesichert ist, welche sich durch eine Bohrung 78 des Gehäuses 37 des Fühlers 30 erstreckt.

Der Bolzen 64 ist mit der Membran 44 vertikal beweglich und über eine Metallplatte 80 mit der Membran 44 verbunden, wobei die Metallplatte 80 an Vorsprüngen der Membran 44 angreift, so daß eine Aufwärtsbewegung der Membran 44 bei Druckänderungen in der Kammer 38 infolge von Dichten- oder Dickenänderungen des durch die Banddurchlaufbohrung 24 hindurchtretenden Faserbandes die Position des magnetischen Abschnittes 72 ändert und so an der Spule 42 ein elektrisches Signal erzeugt, welches einer Steuerschaltung 90 zugeführt wird. Die untere Kammer 38 gleicht jedoch Fluktuationen im Druck aus, um bei kurzzeitigen Druck- bzw. Dickenänderungen eine Oszillation des Systemes zu vermeiden.

Die Steuerschaltung 90 kann entweder eine übliche Steuerschaltung sein, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3 938 223 ersichtlich ist, auf die insoweit wegen weiterer Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird, oder kann eine Steuerschaltung gemäß der parallen Patentanmeldung der Anmelderin vom gleichen Tage mit dem Titel "Steuerschaltung für eine Regelvorrichtung für die Faserbanddicke in Vorspinnmaschinen" sein, auf die ebenfalls wegen weiterer Einzelheiten insoweit aus-

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drücklich vollinhaltlich Bezug genommen wird. Die Steuerschaltung 90 steuert die jeweiligen Betriebsgeschwindigkeiten der Speisewalze 12 und der Haupttrommel 16 derart, daß die Faserbanddicke beim Durchtritt durch die Banddurchgangsbohrung 24 in einem vorbestimmten Bereich bleibt.

Das Bleigewicht 68 ruht normalerweise auf dem Boden 94 des Gehäuses 37 und stellt sicher, daß eine gegebene Kraft, welche bei gegebener Faserbanddicke durch einen gegebenen Rückdruck erzeugt wird, stets dieselbe Aufwärtsbewegung des Bolzens 64 erzeugt, da die Kraft zum Anheben des Gewichtes 68 stets gleichbleibt. Im Unterschied zu einer Vorspannung mit einer Feder ergeben sich keine Änderungen dieser Reaktionskraft mit der Zeit, so daß jegliche Kalibrierungen unnötig werden·

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Leerseite

Claims

RAINER-ANDREAS PAUL-ALEXANDER Telefon 0 8161/620 91 IXIILJkICTkI D ΧΛΛΛ C** \S C O Schneggstr. 3-5, Postfach 172* Teiex:526 547pawad l\ U Π IN C IN Ot VVAOlxtK Telegr. PAWAMUC-FREISING DiPL-INa. DIPL-INQ-U-DiPL-WiRTSCa-INQ. D-8050 FREISJNG / MÖNCHEN Fiber Controls Corporation 16 FC 0101 2/st South York Road, Gastonia, N.C. V.St.A. Ansprüche

1. Regelvorrichtung für die Faserbanddicke in Vorspinnmaschinen, die ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, welches sich in Funktion der Dicke eines Bandes aus textlien Fasern ändert, gekennzeichnet durch ein Führungsteil (Bandtrichter 22), durch welches hindurch das Faserband in einer Banddurchgangsbohrung (24) läuft, mit einer in die Banddurchgangsbohrung (24) mündenden Meßöffnung (26), durch ein Ventil (50) mit einem Anschluß für die Zufuhr von Druckluft und einem Anschluß für die Abfuhr der Druckluft sowie mit einer Luftablaßöffnung (56 \ durch welche hindurch Druckluft aus dem Auslaß in die Umgebung entweicht, durch einen Fühler (30) mit einem hohlen Gehäuse (37) zur Umgrenzung eines Innenraumes, durch eine den Innenraum in eine untere Ausgleichskammer (38) und eine obere Kammer (40) unterteilende flexible Membran (44), durch eine Einrichtung zur Verbindung der unteren Ausgleichskammer (38) mit dem Auslaß des Ventils (50) und mit der Meßöffnung (26) des Führungsteiles (22), durch einen an der Membran (44) befestigten und vertikal mit der Membran (44) in Abhängig-

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keit von Druckänderungen in der unteren Ausgleichskanimer (38) infolge von Dickenänderungen des durch die Banddurchgangsbohrung (24) hindurchtretenden Faserbandes beweglichen Stift oder Bolzen (64), der in der oberen Kammer (40) einen magnetischen Abschnitt (72) aufweist, durch ein an dem Bolzen (64) befestigtes und in der unteren Ausgleichskammer (38) angeordnetes Gewicht, welches die Membran (44) und den Bolzen (64) nach unten zieht, und durch wenigstens eine um den Bolzen (64) in der oberen Kammer (40) gewickelte Spule (42), derart, daß Vertikalbewegungen des Bolzens (64) das Ausgangssignal in der Spule (42) erzeugen, wenn der magnetische Abschnitt (72) gegenüber der Spule (42) bewegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (50) ein Peindosierventil ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (37) zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (42) mittels einer Einstellschraube (76), welche in das Gehäuse (37) eingeschraubt ist, einstellbar in einem zylindrischen Raum befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (22) als Trichter ausgebildet ist und eine an der Meßöffnung (26) mündende zweite Bohrung (32) aufweist, die sich quer zur Banddurchgangsbohrung (24) erstreckt.

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