DE3724829A1 - Vorrichtung zur messung der kettfadenspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Kettfadenspannung bei einer Webmaschine, wobei die vom Kettbaum kommende Kettfadenschar über einen federnd gelagerten Streichbaum zu einem Kettfadenwächter umgelenkt wird und im Bereich des Streichbaumes eine Messanordnung vorgesehen ist, um die Spannung der Kettfäden zu ermitteln.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ermittelt über eine Meßanordnung die Auslenkung des federnd gelagerten Streichbaumes als Maß für die Spannung der Kettfäden. Nachteilig hierbei war es, daß wegen der großen Masse des Streichbaumes die Messung nur reaktionsträge erfolgen konnte und überdies noch Verfälschungen in Kauf genommen werden mussten, da die Massenträgheit des Streichbaumes eine Phasenverschiebung zwischen der Auslenkung des Streichbaumes und der tatsächlich wirksamen Kettfadenspannung erzeugte. Weiterhin änderte sich der Umschlingungswinkel der Kettfäden am Streichbaum mit leerer werdendem Kettbaum, was mit dem Nachteil verbunden war, daß die Auslenkung des Streichbaumes nicht proportional zur Kettfadenspannung erfolgte.

Wegen der relativ großen Masse des Streichbaumes mussten auch groß dimensionierte Lager für die gelenkige Lagerung des Streichbaumes verwendet werden, wodurch nachteilig relativ große Reibungskräfte zu überwinden waren, bevor am Streichbaum eine entsprechende Auslenkung festgestellt werden konnte.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Messung der Kettfadenspannung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine wesentlich genauere und reaktionsschnellere Messung der Kettfadenspannung gewährleistet ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in Durchdringung der Kettfadenschar nach dem Streichbaum ein druckaufnehmender Meßkörper in schwimmender Lagerung vorgesehen ist, wobei ein Teil der Kettfäden oberhalb und ein anderer Teil der Kettfäden unterhalb des Meßkörpers verläuft und den Meßkörper zumindest teilweise umschlingen.

Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß die Messung nun unabhängig von der Masse des Streichbaumes verläuft, der bei der Erfindung gelenkig oder auch fest gelagert angeordnet werden kann.

Die Messung verläuft vielmehr genau und reaktionsschnell direkt im Bereich der Kettfadenschar, entweder in einem Teilbereich oder im gesamten Bereich der Kettfadenschar, wobei in abwechselnder Reihenfolge einzelne Kettfäden oder Kettfadenanteile in vertikaler Richtung nach unten oder nach oben geringfügig ausgelenkt werden, um einen dazwischengeschobenen druckaufnehmenden Meßkörper aufzunehmen. Wegen der Neigung der Kettfäden, wieder in die Ausgangslage zurückzukehren, üben diese bei zumindest teilweiser Umschlingung des Meßkörpers einen Druck auf den Meßkörper aus, welcher direkt proportional zur Spannung der Kettfadenschar steht.

Der Meßkörper ist in einer Ausführungsform als schlauchartiges Element ausgebildet und mit einem Fluid gefüllt und weist vorteilhaft eine Verbindungsleitung zu einem Drucksensor außerhalb der beweglichen Maschinenteile auf.

Hierdurch erfolgt die Messung der Spannung der Kettfäden sehr genau und reaktionsschnell mit direkter optischer Anzeige am Drucksensor. Die Werte des Drucksensors können in einer Meßanordnung erfasst werden und vorteilhaft über eine Steuerschaltung evtl. bei Überschreitung der zulässigen Spannung der Kettfadenschar den Abwickelvorgang am Kettbaum steuern.

In einer weiteren Ausführung ist der Meßkörper vorteilhaft als Druckschlauch oder Druckstab aus Kunststoffmaterial oder als komprimierbarer Metallschlauch ausgebildet und weist im Bereich der Kettfäden einen Oberflächenschutz auf.

Hierdurch können kostengünstige Meßkörper verwendet werden, die, um einen Verschleiß des Meßkörpers infolge der Reibung der Kettfäden zu vermeiden, einen Oberflächenschutz aufweisen.

Der Meßkörper ist in einer Ausführungsform vorteilhaft als langgestreckter Druckstab ausgebildet und am Streichbaum oder an gehäusefesten Maschinenteilen beidseitig an zwei Schwingen gelenkig gelagert.

Hierdurch entsteht evtl. in Verbindung mit weiteren federnden Elementen eine schwimmende Lagerung, welche einer sich ändernden Ebene der Kettfadenschar evtl. bei erneutem Einrichten oder Nachstellen der Umlenkung am Streichbaum kräftefrei nachfolgt , ohne daß die Meßanordnung erneut justiert werden müsste.

In einer Ausführungsform besteht der Oberflächenschutz des Meßkörpers vorteilhaft aus Schutzformteilen, welche gelenkig an einem feststehenden Lager gelagert sind und welche den Meßkörper gabelförmig umgreifen. Hierbei wird der Meßkörper durch die auf ihn wirkenden , längsseitigen Schutzformteile, insbesondere in vertikaler Richtung, in das Innere des Meßkörpers weisend zusammengedrückt, wobei der Meßkörper vorteilhaft gegen den Abrieb der Kettfäden geschützt ist. Die Schutzformteile, die nun den Meßkörper enthalten, sind nun schwingend bzw. schwimmend gelagert und umgeben den Meßkörper gabel- oder spangenförmig, wobei zusätzlich vorteilhaft vermieden wird, daß sich der Meßkörper etwa in Laufrichtung der Kettfäden durchbiegt oder von diesen mitgenommen wird.

Nach einer weiteren Ausführung ist der Meßkörper schlauchartig ausgebildet und weist im Innenraum in einer horizonalen Ebene ein Stützprofil auf. Hierdurch wird eine Durchbiegung des Meßkörpers vermieden, ohne daß die Meßergebnisse verfälscht werden könnten.

In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Meßkörper vorteilhaft an der Stirnseite in Längsrichtung mit einem Stützprofil verbunden ist, welches an einem oder mehreren gehäusefesten Lagern schwingend gelagert ist.

Hierdurch ist der Meßkörper in Längsrichtung evtl. in Unterteilung vorteilhaft abgestützt, wodurch besonders weiche, druckempfindliche Meßkörper Verwendung finden können, um ein besonders genaues und reaktionsschnelles Meßergebnis zu erhalten.

In weiterer Ausbildung können in interessierenden Teilbereichen der Kettfadenschar , z.B. in Rand- oder Mittenbereichen, auch Meßkörper einzeln und unabhängig voneinander angeordnet werden, evtl. mit einer Druckanzeige direkt am Meßkörper. Hierdurch können kritische Bereiche im Spannungsverlauf der Kettfäden besonders gut überwacht werden.

In Ausgestaltung dazu ist es auch möglich, daß nur ein einzelner Kettfaden bzw. ein einzelnes Kettfadenpaar, insbesondere in einem kritischen Bereich, mit der erfindungsgemässen Meßanordnung bezüglich des Spannungsverlaufes überwacht wird. Hierzu ist der Meßkörper in Längsrichtung entsprechend kürzer gestaltet nach Art eines mit einem Fluid gefüllten, blasenförmigen oder balgartigen Elementes. Es können auch evtl. in Verbindung mit den Schutzformteilen an sich bekannte piezoelektrische Druckaufnehmer Verwendung finden.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungswege dar­ stellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnun­ gen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kettfadenspannungsmessung nach der Erfindung mit einem zwischen den Kettfäden angeordneten stabartigen Meßkörper,

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit den Meßkörper umgreifenden Schutzformteilen,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform bezüglich der Formgebung des Meßkörpers,

Fig. 4 eine Abwandlung der Formgebung des Meßkörpers mit einem im Meßkörper angeordneten Stützprofil,

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine weitere Lagerung des Meßkörpers an einem schwingend gelagerten Stützprofil.

In Fig. 1 ist ein Kettbaum 1 dargestellt, der in nicht näher erläuterter Weise an sich bekannt drehbar an einem nicht dargestellten Maschinengehäuse gelagert ist, wobei auf dem Kettbaum 1 die Kettfadenschar 2, bestehend aus einzelnen Kettfäden 3, aufgewickelt ist.

Die Kettfadenschar 2 wird über den Streichbaum 4 umgelenkt, wobei der Streichbaum 4 in nicht näher dargestellter Weise am Maschinengehäuse beweglich oder fest gelagert ist.

In Bewegungsrichtung der Kettfadenschar 2 hinter dem Streichbaum 4 ist ein Meßkörper 6 zwischen dem Streichbaum 4 und dem Kettfadenwächter 9 angeordnet, wobei der Meßkörper 6 schlauchartig vorgesehen ist in Durchdringung der Kettfadenschar, d.h. in abwechselnder Reihenfolge sind einzelne Kettfäden 3 und 3′ über und unter dem Meßkörper 6 entlanggeführt, wodurch die Kettfäden 3, 3′ wegen ihrer Neigung in eine horizontale Ebene zurückzukehren einen Druck auf den Meßkörper 6 ausüben. Dieser Druck ist direkt proportional der Spannung der Kettfadenschar 2, wobei auch nur einzelne Kettfäden 3 erfasst werden können, um daraus auf die Gesamtheit der Spannung der Kettfadenschar zu schließen. Die Spannung der Kettfadenschar oder einzelner Kettfäden 3 kann evtl. durch Umrechnen direkt an einem Drucksensor 8 angezeigt werden.

Der Meßkörper 6 besteht in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem kompressiblen, schlauchförmigen Element, welches z.B. aus einem Kunststoffmaterial, einem kompressiblen Metallprofil , einem Gummielement oder dergleichen besteht.

Als Füllung für den Meßkörper 6 wird bevorzugt ein Fluid verwendet, wobei sowohl Gase als auch Flüssigkeiten verwendet werden und bevorzugt wird insbesondere eine inkompressible Flüssigkeit, wie z.B. ein Silikonöl oder an sich bekannte Hydrauliköle.

Wesentlich hierbei ist, daß der Meßkörper 6 gelenkig nach Art einer schwimmenden Lagerung im Zwischenraum zwischen dem Streichbaum 4 und dem Kettfadenwächter 9 gelagert ist. Als mögliche Ausführungsform ist in Fig. 1 dargestellt, daß eine zweiseitige gelenkige Lagerung dadurch gebildet ist, daß am Streichbaum 4 oder an einem sonstigen , hier nicht dargestellten maschinengehäusefesten Teil der eine Teil einer Schwinge 5 ansitzt, deren freies schwingbares Ende mit dem Meßkörper 6 verbunden ist. An der gegenüberliegenden Seite des Meßkörpers ist eine gleiche Lagerung mit einer Schwinge 5 vorgesehen.

In Erweiterung zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann es auch vorgesehen sein, daß mehrere Schwingen 5 noch im Mittenbereich des Meßkörpers 6 angeordnet sind, um eine an sich unerwünschte Durchbiegung des Meßkörpers 6 in Laufrichtung 21 der Kettfäden 3 zu vermeiden.

An dem einen Ende des Meßkörpers 6 ist hierbei ein Drucksensor 8 angebracht, der über eine Verbindungsleitung 7 mit dem Meßkörper 6 verbunden ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Verbindungsleitung 7 hierbei als Flüssigkeitsleitung ausgebildet, mit entfernter Anordnung des Drucksensors 8.

Weiterhin ist es vorgesehen, daß in weiteren Ausführungsbeispielen der Drucksensor 8 unmittelbar am Meßkörper selbst angeordnet ist und dann die Umwandlung der Drucksignale in elektrische Signale unmittelbar selbst am Meßkörper 6 erfolgt. Hierbei können piezoelektrische Druckaufnehmer oder induktive Aufnehmer oder dergleichen verwendet werden.

In einer weiteren nicht näher dargestellten Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 kann es vorgesehen sein, daß der Meßkörper 6 sich nicht über die gesamte Länge der Kettfadenschar 2 erstreckt, sondern daß er sich nur über bestimmte Bereiche der Kettfadenschar 2 ausdehnt, z.B. nur über den Mittenbereich, um besonders kritische Bereiche bei der Spannungsmessung der Kettfäden 3 zu erfassen.

Ebenso kann es vorgesehen sein, daß statt eines durchgehenden Meßkörpers 6 zwei oder mehrere Meßkörper im Bereich zwischen dem Streichbaum 4 und dem Kettfadenwächter 9 schwimmend angeordnet sind. Jeder Meßkörper wäre dann mit einem eigenen Drucksensor 8 verbunden.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind weitere Modifikationen der Erfindung dargestellt. Hier ist beispielsweise gezeigt, daß der Meßkörper 6 aus einem Kunststoffschlauch besteht, dessen Innenraum 10 mit einem Fluid 11 gefüllt ist. Um einen unerwünschten Verschleiß auf der Oberfläche des Meßkörpers 6 durch darüberlaufende Kettfäden 3 und die darunter laufenden Kettfäden 3′ zu vermeiden, sind hier beispielsweise Schutzformteile 12 gelenkig in einem Lager 14 am Maschinengehäuse gelagert und umgreifen zumindest teilweise den Meßkörper 6, so daß die Kettfäden 3, 3′ auf diesem Schutzformteil 12 gleiten und hierdurch ein unerwünschter Verschleiß der Oberfläche des Meßkörpers 6 vermieden wird. Die Schutzformteile 12 bestehen aus einem reibungsarmen Material, wie z.B. Metallteile, die zusätzlich zur Verschleißminderung mit besonderen Oberflächen versehen sind. Es können aber derartige verschleißmindernde und reibungsarme Oberflächen auch direkt unmittelbar auf der Oberfläche des Meßkörpers 6 aufgebracht werden.

Derartige verschleißmindernde Oberflächen können z.B. Keramikoberflächen sein oder besonders verschleißmindernde Kunststoffoberflächen.

Statt des in Laufrichtung 21 vorne liegenden Lagers 14 der Schutzformteile 12 könnte dieses Lager 14 auch in Laufrichtung 21 der Kettfäden 3, 3′ hinter dem Meßkörper 6 angeordnet sein. Die Schutzformteile 12 selbst brauchen nicht kompressibel zu sein. Es können steife Metall- oder Kunststoffelemente verwendet werden, die dann den Druck auf die Schutzformteile 12 auf dem Meßkörper 6 weitergeben.

Der Umschlingungswinkel der Kettfäden 3, 3′ um den Meßkörper 6 bzw. um die Schutzformteile 12 wird so gewählt, daß eine meßbare Zusammendrückung des Meßkörpers 6 gegeben ist.

Um eine an sich unerwünschte Verbiegung des Meßkörpers 6 in Richtung seiner Längsachse zu vermeiden, und zwar in Laufrichtung 21 der Kettfäden nach Fig. 1, wobei hier eine U-förmige Verbiegung des Meßkörpers 6 zu befürchten wäre, sind verschiedene Ausführungsbeispiele vorgesehen, um den Meßkörper 6 in Querrichtung, d.h. also senkrecht zu seiner Längsrichtung, gegen Verbiegung zu sichern.

Gemäss Fig. 3 kann der Meßkörper 6 aus einem Ovalprofil bestehen, wobei in der Querebene 17 ein größeres Biegewiderstandsmoment besteht, als in der Querebene 18. Statt dieses Ovalprofils sind selbstverständlich auch andere Profilformen möglich, denen allen gemeinsam ist, daß eine Verbiegung in der Querebene 17 praktisch ausgeschlossen ist, während eine Kompression in Richtung der Ebene 18 (Pfeilrichtung 19) erwünscht ist.

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Variante eines Meßkörpers 6, wo erkennbar ist, daß im Inneren des Meßkörpers 6, der rund oder oval ausgebildet sein kann, ein Stützprofil 20 angeordnet ist, welches ebenfalls dafür sorgt, daß eine Durchbiegung in der Querebene 17 , d.h. in Laufrichtung 21 der Kettfäden 3, 3′, vermieden wird.

Die Fig. 5 zeigt eine andere Variante und zwar eine außenliegende Abstützung des Meßkörpers 6 mit Hilfe eines Stützprofils 13, welches an einem maschinengehäusefesten Lager 15 schwingend gelagert ist, wobei dieses Stützprofil 13 wieder die Funktion der Schwingen 5 nach Fig. 1 übernimmt. Das Stützprofil 13 ist bevorzugt über seinen gesamten Berührungsbereich am Meßkörper 6 über eine Verbindung 16 mit dem Meßkörper verbunden, so daß zwar eine Kompression des Meßkörpers in Pfeilrichtung 19 möglich ist, nicht aber eine Verbiegung des Meßkörpers in der Querebene 17, d.h. in Laufrichtung 21 der Kettfäden 3, 3′.

In einer weiteren Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, daß der Meßkörper 6 werkstoffeinstückig mit einem derartigen Stützprofil 13 verbunden ist, wobei dann der Verbindungsbereich 16 nach Fig. 5 entfällt.

Es ist selbstverständlich auch möglich, daß das gesamte Stützprofil 13 nach Fig. 5 mit seinem Lager 15 um einen Winkel von 180° gedreht zwischen dem Streichbaum 4 und dem Kettfadenwächter 9 nach Fig. 1 eingebaut ist.

Mit der beschriebenen Erfindung werden also wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Meßanordnungen erreicht, weil aufgrund der relativ geringen Masse des Meßkörpers 6 eine ausgezeichnete Dynamik erreicht wird, d.h. der Meßkörper 6 reagiert schnell und praktisch ohne Phasenverschiebung auf entsprechende Kettfadenspannungsänderungen.

Wegen der schwimmenden Lagerung des Meßkörpers 6 zwischen dem Streichbaum 4 und dem Kettfadenwächter 9 wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß irgendwelche mechanischen Veränderungen der Kettfadenschar selbst, z.B. die Veränderungen der Fachhöhe oder dergleichen, nicht zu einer Veränderung der Meßgenauigkeit führt, d.h. es ist immer gewährleistet, daß die tatsächliche Spannung der Kettfäden 3, 3′ gemessen wird, weil der Meßkörper 6 kräftefrei etwaigen Lageveränderungen der Kettfadenschar 2 nachfolgt.

Durch die unmittelbare Verbindung des Innenraumes des Meßkörpers 6 über das Fluid 11 mit einem zugeordneten Drucksensor 8 können empfindliche Druckmessungen durchgeführt werden, was zu einer Verbesserung der Genauigkeit führt und insgesamt zu einer höheren Qualität des zu erstellenden Gewebes beiträgt. Weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß die gesamte Meßanordnung relativ schnell aus der Maschine auszubauen und leicht transportabel ist, so daß ein universeller Einsatz gewährleistet ist.

Zeichnungs-Legende

1 Kettbaum
2 Kettfadenschar
3 Kettfaden
4 Streichbaum
5 Schwinge
6 Meßkörper
7 Verbindungsleitung
8 Drucksensor
9 Kettfadenwächter
10 Innenraum
11 Fluid
12 Schutzformteile
13 Stützprofil
14 Lager
15 Lager
16 Verbindung
17 Querebene
18 Querebene
19 Pfeilrichtung
20 Stützprofil
21 Laufrichtung

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Messung der Kettfadenspannung bei einer Webmaschine, wobei die vom Kettbaum kommende Kettfadenschar über einen federnd gelagerten Streichbaum zu einem Kettfadenwächter umgelenkt wird, und im Bereich des Streichbaumes eine Meßanordnung vorgesehen ist, um die Spannung der Kettfäden zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchdringung der Kettfadenschar (2) nach dem Streichbaum (4) ein druckaufnehmender Meßkörper (6) in schwimmender Lagerung vorgesehen ist, wobei ein Teil der Kettfäden (3) oberhalb und ein anderer Teil der Kettfäden (3′) unterhalb des Meßkörpers (6) verläuft und den Meßkörper (6) zumindest teilweise umschlingen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) als schlauchartiges Element ausgebildet und mit einem Fluid (11) gefüllt ist und eine Verbindungsleitung (7) zu einem Drucksensor (8) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) als Druckschlauch oder Druckstab aus Kunststoffmaterial oder als kompressibler Metallschlauch ausgebildet ist und im Bereich der Kettfäden (3, 3′) einen Oberflächenschutz aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Kettfäden (3, 3′) oberhalb und unterhalb des Meßkörpers (6) gleich groß ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) etwa im Mittenbereich zwischen dem Streichbaum (4) und dem Kettfadenwächter (9) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) als langgestreckter Druckstab ausgebildet ist und am Streichbaum (4) oder an gehäusefesten Maschinenteilen beidseitig an zwei Schwingen (5) gelenkig gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) insbesondere im Mittenbereich an weiteren Schwingen (5) gelenkig gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) einteilig nur in Teilbereichen der Kettfäden (3) insbesondere im mittleren Bereich oder mehrteilig mit mehreren Drucksensoren (8) im Bereich der gesamten Breite der Kettfadenschar (2) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenschutz des Meßkörper (6) aus Schutzformteilen (12) gebildet ist, welche gelenkig an einem feststehenden Lager (14) gelagert sind und den Meßkörper (6) gabelförmig umgreifen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) schlauchartig mit einem ovalen Profil ausgebildet ist und in seiner horizontalen Ebene (17) ein größeres Widerstandsmoment gegen Durchbiegung als in seiner senkrechten Ebene (18) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) schlauchartig ausgebildet ist und im Innenraum (10) in horizontaler Ebene (17) ein Stützprofil (20) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (6) an der Stirnseite in Längsrichtung mit einem Stützprofil (13) verbunden ist, welches an einem oder mehreren gehäusefesten Lagerungen (15) schwimmend gelagert ist.