EP0158199A1 - Yarn-sensing device - Google Patents

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Publication number
EP0158199A1
EP0158199A1 EP85103451A EP85103451A EP0158199A1 EP 0158199 A1 EP0158199 A1 EP 0158199A1 EP 85103451 A EP85103451 A EP 85103451A EP 85103451 A EP85103451 A EP 85103451A EP 0158199 A1 EP0158199 A1 EP 0158199A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
sensor according
closing body
nozzle
thread sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP85103451A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz Dr. E.H. Dipl.-Ing. Schippers
Erich Dr.-Ing. Lenk
Hermann Bremer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Publication of EP0158199A1 publication Critical patent/EP0158199A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/381—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using pneumatic or hydraulic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/40—Applications of tension indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/02—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material
    • B65H63/024—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials
    • B65H63/028—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials characterised by the detecting or sensing element
    • B65H63/032—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials characterised by the detecting or sensing element electrical or pneumatic
    • B65H63/0328—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials characterised by the detecting or sensing element electrical or pneumatic using pneumatic sensing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a thread sensor with a pneumatic output signal.
  • Such a thread guide is e.g. described in German Patent 28 32 930. It is a thread monitor that only senses the presence of the thread and, depending on the presence, emits a positive or negative signal.
  • the invention provides a thread sensor by means of which the thread tension can be measured continuously and which, depending on the thread tension, emits an analog output signal which changes continuously and preferably linearly with the tension.
  • a pneumatic pressure system which is supplied with air of a constant, preset pressure via a throttle, is relieved via a nozzle.
  • This nozzle is closed with a closing body loaded by the thread tension.
  • a pressure representing the thread tension is established in the printing system, which pressure can be measured directly or specified via a pressure-electrical converter of a data output device, data acquisition device, data processing device, controller or the like.
  • the closing body loaded with the thread tensile force is preferably a spring bar clamped on one side, which on the one hand is loaded with thread tensile force with its free end and on the other hand rests on the nozzle.
  • This spring rod is clamped in such a way that the spring rod forms a small gap with the nozzle with its free end in the unloaded position.
  • the system's susceptibility to vibrations is reduced or avoided entirely by connecting an air reservoir to the system.
  • Figures 3 to 3 show the thread sensor in three different views.
  • the nozzle 8 is clamped in a fixed holder 9 and can be axially adjusted in this holder, for example by thread 10.
  • a gap of the gap width S can be set between the head of the nozzle 8 and the free end of the spring bar 7 in the unloaded state, ie without applying the thread tension.
  • the gap width S changes with the thread tension force in the direction 6 as a result of the force acting on the thread guide 5.
  • the nozzle is connected to a pressure system, which is only shown schematically here.
  • the printing system is fed by the pressure source 11.
  • the pressure pl of this pressure source 11 is preset and kept constant.
  • the throttle 12 is provided, by means of which the air throughput is adapted to the outflow conditions at the nozzle.
  • the throttle is adjustable.
  • the pressure system opens on the one hand in the nozzle 8, 'which serves as an outlet.
  • the amount of air flowing out depends on the gap width S.
  • the gap width S is in turn dependent on the thread tension or the force 6 which is exerted on the thread guide 5.
  • a pressure p2 which is dependent on the thread tension is established in the printing system.
  • the pressure p2 By presetting the pressure pl, the presetting of the throttle 12, the presetting of the gap width S in the unloaded state, by the selection of the spring rod 7 and the setting of the clamping length L, it can be achieved that the pressure p2 prevailing in the system over a wide range with the thread tension increases linearly. In any case, there is a clear, constant dependency between the pressure p2 and the thread tension.
  • the pressure p2 is either via the pressure display device 13, which has a measuring scale calibrated for thread tension owns, displayed. Additionally or alternatively, a pressure / electrical converter 14 can be provided, the output signal of which can also be used directly for signaling or stored or processed in a data processing system or a control or regulating device.
  • the printing system is connected to a memory 15 in the bypass. In this way, undesirable fluctuations can be compensated for.
  • the vibration behavior is also due to the shape of the spring rod e.g. can be improved in that the spring rod 7 - as shown in Fig. 3 - is made with a narrower end. This prevents an unstable pressure cushion from forming below the spring rod, which leads to vibrations.
  • the spring rod can be drilled through in the area of the contact surface of the nozzle 8 in order to avoid the build-up of pressure.
  • Fig. 4 shows a winding device for chemical fibers schematically. There are three threads 1 to three spools 18 on a winding tube 20 on a winding spindle 19. All of the winding tubes 20 are clamped together on the winding spindle 19.
  • the threads run at a constant speed in the direction of arrow 2. They are each deflected between the thread guides 3 and 4 by the thread guide 5 seated on a spring bar 7. The threads then run through a top thread guide, which forms the tip of a so-called laying triangle, and are laid through the reciprocating traversing thread guide 17 to the bobbin 18.
  • the winding spindle is driven by an electric motor 21.
  • each thread deflected between the thread guides 3 and 4 is scanned by a nozzle 8.
  • Each of the nozzles 8 is connected to a common printing system.
  • This pressure system is fed from the common pressure source 11 with the constant preset pressure pl via throttle 12, which is adjustable.
  • throttle 12 which is adjustable.
  • This pressure p2 is applied via the converter 14 to a control device 22, by means of which the drive speed of the electric motor 21 is controlled in such a way that the winding speed of the threads and the mean value of the thread tensile forces remain essentially constant even as the bobbin diameter increases.
  • the thread sensor according to the invention in the regulation of the thread tension of a thread or wire running off a bobbin, e.g. in the production of thin steel cables, the so-called steel cord.
  • the wire supply coils, the run-off coils, mounted in the rotors with coil brakes, the braking force of which can be influenced by guiding the running wire via a dancer arm acting on the brake.
  • the thread according to the invention provides a solution to the technical problem resulting thereby sensor as part of the pneumatic braking force control on a spool brake acting on a payout spool in a stranding machine by tapping the tensile force in the running wire a measurement or output signal proportional to the control deviation, which is applied to the compressed air supply of the pneumatic drive of the spool brake.
  • the closing body can be formed by a spring bar, which is to be extended here beyond the nozzle interacting with it in order to receive an overflow roller for the running wire.
  • it can also be attached to a pivotable, one-armed or two-armed lever, preferably in the region of its pivot axis, which is loaded by the tensile force acting in the wire loop guided over a deflection roller and, on the other hand, by a preferably constant guiding force against the action of the wire loop is.
  • This guide which is opposite to the thread pulling force in the wire loop, can be applied mechanically by springs or the like or also pneumatically by means of a compressed air drive acted upon with constant pressure.
  • a closing body in the sense of the preceding text including the claims is the carrier of the impact surface struck by the air jet leaving the mouth of the nozzle.
  • the distance between the nozzle and the baffle is variable depending on the forces acting on the closing body, but may go to zero within the control range, but not zero.
  • FIG. 5 of the drawing shows an exemplary embodiment for the use of the thread sensor according to the invention for regulating the outlet tension of a wire.
  • the wire drawn off from the supply or drain spool 31 - with 32 and 33 are the maximum and the minimum drain diameter indicated - runs over a stationary deflection roller 39 to an overflow roller 40 fastened to the lever or dancer arm 41 and forms the wire loop 44.
  • the brake 35, 36 which is mounted at 58 and acts on the brake spool 31, is activated by the compressed air drive. 37, 38 is operated.
  • the dancer arm 41 has two arms in the example shown. While the wire loop 44 acts on one arm 43 via the overflow roller 40, a second compressed air drive 45, 48 acts on the other arm 42. Both forces are directed in opposite directions.
  • the second compressed air drive 45, 48 is fed via a line 55 from an air source which supplies an adjustable air pressure which maintains the set value. In this way, the force of the second compressed air drive acting as a manager is also kept at the set value.
  • the dancer arm 41 executes an oscillating movement against the constant force of the second compressed air drive 45, 48, which movement is transmitted to the impact surface of the closing body 47. This also varies the distance between the nozzle 46 and the baffle surface of the closing body 47.
  • the pressure fluctuations caused thereby act back via the line 54 to the outlet of the line 52 lying in front of the throttle 53 to the first compressed air drive 37, 38 and into this line 52 so that the pressure acting on the drive 37, 38 follows the pressure fluctuations in the sensor 46, 47 caused by the changes in distance, which means that the braking effect also changes accordingly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Ein Fadenfühler zur Messung der Fadenzugkraft sitzt auf einem federelastischen oder federnd belasteten Träger (5) Der Träger (5) ist mit seinem mit der Fadenzugkraft belasteten Ende vor einer pneumatischen Düse (8) gelagert. Die Düse (8) ist an ein Pneumatiksystem mit konstant eingestelltem Druck über eine Drossel (12) angeschlossen. Der Druck hinter der Drossel (12) repräsentiert das Meßsignal für die Fadenzugkraft. Der Träger (5) kann ein einseitig eingespannter, vorzugsweise als Parallelfeder ausgebildeter Federstab sein. Das pneumatische System, an dem die Düse (8) angeschlossen ist, kann mit einem Speicher verbunden sein, um kurzfristige Schwankungen der Fadenzugkraft auszugleichen.A thread sensor for measuring the thread tension is seated on a spring-elastic or spring-loaded support (5). The end of the support (5), which is loaded with the thread tension, is mounted in front of a pneumatic nozzle (8). The nozzle (8) is connected to a pneumatic system with a constant pressure via a throttle (12). The pressure behind the throttle (12) represents the measurement signal for the thread tension. The carrier (5) can be a spring bar clamped on one side, preferably designed as a parallel spring. The pneumatic system to which the nozzle (8) is connected can be connected to a memory in order to compensate for short-term fluctuations in the thread tension.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fadenfühler mit einem pneumatischen Ausgangssignal.The invention relates to a thread sensor with a pneumatic output signal.

Ein derartiger Fadenführer ist z.B. in der deutschen Patentschrift 28 32 930 beschrieben. Es handelt sich dabei um einen Fadenwächter, der lediglich das Vorhandensein des Fadens abtastet und in Abhängigkeit vom Vorhandensein ein positives oder negatives Signal abgibt.Such a thread guide is e.g. described in German Patent 28 32 930. It is a thread monitor that only senses the presence of the thread and, depending on the presence, emits a positive or negative signal.

Durch die Erfindung wird demgegenüber ein Fadenfühler bereitgestellt, durch den die Fadenzugkraft kontinuierlich gemessen werden kann und der in Abhängigkeit von der Fadenzugkraft ein analoges, sich mit der Zugkraft stetig und vorzugsweise linear änderndes Ausgangssignal abgibt.In contrast, the invention provides a thread sensor by means of which the thread tension can be measured continuously and which, depending on the thread tension, emits an analog output signal which changes continuously and preferably linearly with the tension.

Hierzu wird ein pneumatisches Drucksystem, das über eine Drossel mit Luft eines konstanten, voreingestellten Drucks beaufschlagt wird, über eine Düse entlastet. Diese Düse ist mit einem durch die Fadenzugkraft belasteten Schließkörper verschlossen. Dadurch stellt sich in dem Drucksystem ein die Fadenzuzgkraft repräsentierender Druck ein, der unmittelbar gemessen oder über einen druck-elektrischen Wandler einer Datenausgabeeinrichtung, Datenerfassungseinrichtung, Datenverarbeitungseinrichtung, Regler oder dgl. vorgegeben werden kann.For this purpose, a pneumatic pressure system, which is supplied with air of a constant, preset pressure via a throttle, is relieved via a nozzle. This nozzle is closed with a closing body loaded by the thread tension. As a result, a pressure representing the thread tension is established in the printing system, which pressure can be measured directly or specified via a pressure-electrical converter of a data output device, data acquisition device, data processing device, controller or the like.

Der mit der Fadenzugkraft belastete Schließkörper ist vorzugsweise ein einseitig eingespannter Federstab, der mit seinem, freien Ende einerseits fadenzugkraft-belastet ist und andererseits auf der Düse aufliegt. Die Einspannung dieses Federstabs geschieht so, daß der Federstab mit seinem freien Ende in der unbelasteten Stellung einen geringen Spalt zu der Düse bildet.The closing body loaded with the thread tensile force is preferably a spring bar clamped on one side, which on the one hand is loaded with thread tensile force with its free end and on the other hand rests on the nozzle. This spring rod is clamped in such a way that the spring rod forms a small gap with the nozzle with its free end in the unloaded position.

Die Schwingungsanfälligkeit des Systems wird dadurch herabgesetzt bzw. gänzlich vermieden, daß ein Luftspeicher an das System angeschlossen wird.The system's susceptibility to vibrations is reduced or avoided entirely by connecting an air reservoir to the system.

Es ergibt sich z.B. beim Aufspulen von mehreren synthetischen Fäden auf eine einzige Spulspindel, wie es z.B. in Spinnanlagen erfolgt, die Notwendigkeit, die Drehzahl der Spulspindel in Abhängigkeit von der Fadenzugkraft zu steuern. Hierzu wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß an das Drucksystem mehrere Düsen/Schließkörperpaarungen angeschlossen sind, durch die jeweils die Zugkraft eines Fadens erfaßt wird. Der Druck des Drucksystems repräsentiert sodann einen Mittelwert der Fadenzugkraft aller über dasselbe System erfaßten Fäden. Dieser Mittelwert wird sodann zur Steuerung der Spindeldrehzahl verwandt.For example, when winding several synthetic threads onto a single winding spindle, e.g. in spinning systems, the need to control the speed of the winding spindle in dependence on the thread tension. For this purpose, it is provided according to the invention that several nozzles / closing body pairs are connected to the printing system, through which the tensile force of a thread is detected in each case. The pressure of the printing system then represents an average of the thread tension of all threads detected by the same system. This average is then used to control the spindle speed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the invention is described with reference to the drawing.

Die Figuren bis 3 zeigen den Fadenfühler in drei verschiedenen Ansichten.Figures 3 to 3 show the thread sensor in three different views.

Der Faden 1, der mit Laufrichtung 2 anläuft, wird zwischen den Fadenführern 3 und 4 durch den Fadenführer 5 des Fadenfühlers aus seinem geraden Lauf ausgelenkt. Hierdurch wird auf den Fadenführer 5 eine Kraft in Richtung des Pfeils 6 ausgeübt. Diese Kraft wird auf den Federstab 7 übertragen, der an seinem einen Ende fest eingespannt ist und der an seinem anderen Ende den Fadenführer 5 trägt. Auf der Rückseite des freien Endes des Federstabs 7 befindet sich eine Düse 8. Die Düse 8 ist in eine ortsfeste Halterung 9 eingespannt und kann in dieser Halterung - z.B. durch Gewinde 10 - axial verstellt werden. Dadurch läßt sich ein Spalt der Spaltweite S zwischen dem Kopf der Düse 8 und dem freien Ende des Federstabs 7 im unbelasteten Zustand, d.h. ohne Aufbringung der Fadenzugkraft einstellen. Wie später noch ausgeführt, ändert sich die Spaltweite S mit der Fadenzugkraft infolge der auf den Fadenführer 5 einwirkenden Kraft in Richtung 6.The thread 1, which starts with the direction of travel 2, is deflected between the thread guides 3 and 4 by the thread guide 5 of the thread sensor from its straight run. As a result, a force in the direction of arrow 6 is exerted on the thread guide 5. This force is transmitted to the spring rod 7 which is firmly clamped at one end and which carries the thread guide 5 at its other end. On the back of the free end of the spring rod 7 there is a nozzle 8. The nozzle 8 is clamped in a fixed holder 9 and can be axially adjusted in this holder, for example by thread 10. As a result, a gap of the gap width S can be set between the head of the nozzle 8 and the free end of the spring bar 7 in the unloaded state, ie without applying the thread tension. As explained later, the gap width S changes with the thread tension force in the direction 6 as a result of the force acting on the thread guide 5.

Die Düse ist an ein Drucksystem angeschlossen, das hier lediglich schematisch dargestellt ist. Das Drucksystem wird von der Druckquelle 11 gespeist. Der Druck pl dieser Druckquelle 11 wird voreingestellt und konstant gehalten. Weiterhin ist die Drossel 12 -vorgesehen, durch die der Luftdurchsatz den Ausströmverhältnissen an der Düse angepaßt wird. Dazu ist die Drossel einstellbar. Das Drucksystem mündet zum einen in der Düse 8,'die als Auslaß dient. Die ausströmende Luftmenge hängt von der Spaltweite S ab. Die Spaltweite S ist wiederum von der Fadenzugkraft bzw. der Kraft 6 abhängig, die auf den Fadenführer 5 ausgeübt wird. Infolgedessen stellt sich in dem Drucksystem ein von der Fadenzugkraft abhängiger Druck p2 ein. Durch die Voreinstellung des Druckes pl, die Voreinstellung der Drossel 12, die Voreinstellung der Spaltweite S im unbelasteten Zustand, durch die Auswahl des Federstabs 7 und die Einstellung der Einspannlänge L läßt sich erreichen, daß der im System herrschende Druck p2 über einen weiten Bereich mit der Fadenzugkraft linear ansteigt. In jedem Falle ist eine eindeutige stetige Abhängigkeit zwischen dem Druck p2 und der Fadenzugkraft gegeben. Der Druck p2 wird entweder über das Druckanzeigegerät 13, das eine auf Fadenzugkraft geeichte Meßskala besitzt, angezeigt. Zusätzlich oder alternativ kann ein Druck/elektrischer Wandler 14 vorgesehen sein, dessen Ausgangssignal ebenfalls direkt für die Signalgabe benutzt oder gespeichert oder in einer Datenverarbeitungsanlage oder einer Steuer- oder Regeleinrichtung verarbeitet werden kann.The nozzle is connected to a pressure system, which is only shown schematically here. The printing system is fed by the pressure source 11. The pressure pl of this pressure source 11 is preset and kept constant. Furthermore, the throttle 12 is provided, by means of which the air throughput is adapted to the outflow conditions at the nozzle. The throttle is adjustable. The pressure system opens on the one hand in the nozzle 8, 'which serves as an outlet. The amount of air flowing out depends on the gap width S. The gap width S is in turn dependent on the thread tension or the force 6 which is exerted on the thread guide 5. As a result, a pressure p2 which is dependent on the thread tension is established in the printing system. By presetting the pressure pl, the presetting of the throttle 12, the presetting of the gap width S in the unloaded state, by the selection of the spring rod 7 and the setting of the clamping length L, it can be achieved that the pressure p2 prevailing in the system over a wide range with the thread tension increases linearly. In any case, there is a clear, constant dependency between the pressure p2 and the thread tension. The pressure p2 is either via the pressure display device 13, which has a measuring scale calibrated for thread tension owns, displayed. Additionally or alternatively, a pressure / electrical converter 14 can be provided, the output signal of which can also be used directly for signaling or stored or processed in a data processing system or a control or regulating device.

Je nach Schwingungsanfälligkeit wird vorgesehen, daß das Drucksystem an einen Speicher 15 im Nebenschluß angeschlossen ist. Hierdurch können insbesondere auch unerwünschte Schwankungen ausgeglichen werden.Depending on the susceptibility to vibration, it is provided that the printing system is connected to a memory 15 in the bypass. In this way, undesirable fluctuations can be compensated for.

Es hat-sich gezeigt, daß das Schwingungsverhalten auch durch die Formgebung des Federstabs z.B. dadurch verbessert werden kann, daß der Federstab 7 - wie in Fig. 3 dargestellt - mit einem schmaleren Ende hergestellt wird. Hierdurch wird vermieden, daß sich unterhalb des Federstabs ein instabiles Druckpolster einstellt, das zuSchwingungen führt. Alternativ kann der Federstab im Bereich der Auflagefläche der Düse 8 durchbohrt sein, um den Druckaufbau zu vermeiden.It has been shown that the vibration behavior is also due to the shape of the spring rod e.g. can be improved in that the spring rod 7 - as shown in Fig. 3 - is made with a narrower end. This prevents an unstable pressure cushion from forming below the spring rod, which leads to vibrations. Alternatively, the spring rod can be drilled through in the area of the contact surface of the nozzle 8 in order to avoid the build-up of pressure.

Fig. 4 zeigt eine Aufspuleinrichtung für Chemiefasern schematisch. Es werden auf einer Spulspindel 19 drei Fäden 1 zu drei Spulen 18 auf jeweils einer Spulhülse 20 aufgespult. Sämtliche Spulhülsen 20 sind auf der Spulspindel 19 gemeinsam aufgespannt.Fig. 4 shows a winding device for chemical fibers schematically. There are three threads 1 to three spools 18 on a winding tube 20 on a winding spindle 19. All of the winding tubes 20 are clamped together on the winding spindle 19.

Die Fäden laufen mit konstanter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung 2 an. Sie werden jeweils zwischen den Fadenführern 3 und 4 durch den an einem Federstab 7 sitzenden Fadenführer 5 umgelenkt. Die Fäden laufen sodann durch einen Kopffadenführer, der die Spitze eines sog. Verlegungsdreiecks bildet, und werden durch den hin- und hergehenden Changierfadenführer 17 zu der Spule 18 verlegt.The threads run at a constant speed in the direction of arrow 2. They are each deflected between the thread guides 3 and 4 by the thread guide 5 seated on a spring bar 7. The threads then run through a top thread guide, which forms the tip of a so-called laying triangle, and are laid through the reciprocating traversing thread guide 17 to the bobbin 18.

Die Spulspindel wird durch Elektromotor 21 angetrieben.The winding spindle is driven by an electric motor 21.

Die Fadenzugkraft jedes zwischen den Fadenführern 3 und 4 ausgelenkten Fadens wird jeweils durch eine Düse 8 abgetastet. Jede der Düsen 8 ist an ein gemeinsames Drucksystem angeschlossen. Dieses Drucksystem wird aus der gemeinsamen Druckquelle 11 mit dem konstanten voreingestellten Druck pl über Drossel 12, die einstellbar ist, gespeist. Dadurch stellt sich in dem Drucksystem ein Druck p2 ein, der von der Summe des Luftdurchsatzes durch die Düsen 8 abhängt. Dadurch stellt sich der Druck p2 auf einen Wert ein, der den Mittelwert der Fadenzugkraft der drei Fäden repräsentiert. Dieser Druck p2 wird über den Wandler 14 einer Steuereinrichtung 22 aufgegeben, durch welche die Antriebsdrehzahl des Elektromotors 21 derart gesteuert wird, daß die Aufwickelgeschwindigkeit der Fäden sowie der Mittelwert der Fadenzugkräfte auch bei wachsendem Spulendurchmesser im wesentlichen konstant bleibt.The thread tension of each thread deflected between the thread guides 3 and 4 is scanned by a nozzle 8. Each of the nozzles 8 is connected to a common printing system. This pressure system is fed from the common pressure source 11 with the constant preset pressure pl via throttle 12, which is adjustable. This results in a pressure p2 in the pressure system, which depends on the sum of the air throughput through the nozzles 8. This sets the pressure p2 to a value that represents the mean value of the thread tension of the three threads. This pressure p2 is applied via the converter 14 to a control device 22, by means of which the drive speed of the electric motor 21 is controlled in such a way that the winding speed of the threads and the mean value of the thread tensile forces remain essentially constant even as the bobbin diameter increases.

Eine weitere-Anwendungsmöglichkeit ergibt sich für den erfindungsgemäßen Fadenfühler bei der Regelung der Fadenspannung eines von einer Spule ablaufenden Fadens oder Drahtes, z.B. bei der Fertigung dünner Stahlseile, des sog. Stahlkords. Zum Erreichen der in der Regel geforderten großen Gleichmäßigkeit des fertigen Produkts ist es notwendig, die Zugkraft in den dem Verseilkaliber zulaufenden Drähten auf einem möglichst konstanten Wert zu halten. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die in den Rotoren gelagerten Drahtvorratsspulen, die Ablaufspulen, mit Spulenbremsen auszustatten, deren Bremskraft durch Führen des ablaufenden Drahts über einen auf die Bremse wirkenden Tänzerarm beeinflußbar ist.Another application possibility arises for the thread sensor according to the invention in the regulation of the thread tension of a thread or wire running off a bobbin, e.g. in the production of thin steel cables, the so-called steel cord. To achieve the usually required high uniformity of the finished product, it is necessary to keep the tensile force in the wires approaching the stranding caliber at a constant value. For this purpose, it is known to equip the wire supply coils, the run-off coils, mounted in the rotors with coil brakes, the braking force of which can be influenced by guiding the running wire via a dancer arm acting on the brake.

Die Durchmesserunterschiede der vollen oder leeren Drahtspule sind aber beträchtlich, was auch einen ebenso großen Unterschied in der erforderlichen Bremskraft bedeutet, die für das Aufrechterhalten einer konstanten Drahtzugkraft aufgebracht werden muß. In Lösung der dadurch sich ergebenden technischen Aufgabe liefert der erfindungsgemäße Fadenfühler als Teil der pneumatischen Bremskraftregelung an einer auf eine Ablaufspule in einer Verseilmaschine wirkenden Spulenbremse durch Abgriff der Zugkraft im ablaufenden Draht ein der Regelabweichung proportionales Meß- oder Ausgangssignal, das auf die Druckluftversorgung des pneumatischen Antriebs der Spulenbremse aufgegeben wird.However, the diameter differences of the full or empty wire spool are considerable, which also means an equally large difference in the braking force required to maintain a constant wire tensile force. The thread according to the invention provides a solution to the technical problem resulting thereby sensor as part of the pneumatic braking force control on a spool brake acting on a payout spool in a stranding machine by tapping the tensile force in the running wire a measurement or output signal proportional to the control deviation, which is applied to the compressed air supply of the pneumatic drive of the spool brake.

Der Schließkörper kann, wie vorhergehend beschrieben, durch einen Federstab gebildet sein, der hier über die mit ihm zusammenwirkende Düse hinaus zur Aufnahme einer Überlaufrolle für den ablaufenden Draht zu verlängern ist. Er kann aber auch an einem schwenkbaren, einarmigen oder zweiarmigen Hebel, vorzugsweise im Bereich von dessen Schwenkachse, befestigt sein, der einmal durch die in der über eine Umlenkrolle geführten Drahtschlaufe wirkende Zugkraft und zum anderen durch eine vorzugsweise konstante Führungskraft entgegen der Wirkung der Drahtschlaufe belastet ist. Diese Führungskraft, die der' Fadenzugkraft in der Drahtschlaufe entgegengerichtet ist, kann mechanisch durch Federn oder dgl. oder auch pneumatisch mittels eines mit konstantem Druck beaufschlagten Druckluftantriebs aufgebracht werden.As previously described, the closing body can be formed by a spring bar, which is to be extended here beyond the nozzle interacting with it in order to receive an overflow roller for the running wire. However, it can also be attached to a pivotable, one-armed or two-armed lever, preferably in the region of its pivot axis, which is loaded by the tensile force acting in the wire loop guided over a deflection roller and, on the other hand, by a preferably constant guiding force against the action of the wire loop is. This guide, which is opposite to the thread pulling force in the wire loop, can be applied mechanically by springs or the like or also pneumatically by means of a compressed air drive acted upon with constant pressure.

Ein Schließkörper im Sinne des vorhergehenden Textes einschließlich der Ansprüche ist der Träger der vom die Mündung der Düse verlassenden Luftstrahl getroffenen Prallfläche. Der Abstand zwischen Düse und Prallfläche ist in Abhängigkeit von den auf den Schließkörper wirkenden Kräften variabel, darf jedoch innerhalb des Regelbereichs zwar gegen Null gehen, nicht aber Null werden.A closing body in the sense of the preceding text including the claims is the carrier of the impact surface struck by the air jet leaving the mouth of the nozzle. The distance between the nozzle and the baffle is variable depending on the forces acting on the closing body, but may go to zero within the control range, but not zero.

In der Fig. 5 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung des erfindungsgemäßen Fadenfühlers zur Regelung der Ablaufspannung eines Drahtes dargestellt. Der von der Vorrats- oder Ablaufspule 31 abgezogene Draht - mit 32 und 33 sind der maximale und der minimale Ablaufdurchmesser angedeutet - läuft über eine ortsfeste Umlenkrolle 39 zu einer am Hebel oder Tänzerarm 41 befestigten Uberlaufrolle 40 und bildet die Drahtschleife 44. Auf eine mit der Ablaufspule 31 in Verbindung stehende Bremstrommel 34 wirkt die bei 58 gelagerte Bremse 35, 36, die durch den Druckluftantrieb,37, 38 betätigt wird.FIG. 5 of the drawing shows an exemplary embodiment for the use of the thread sensor according to the invention for regulating the outlet tension of a wire. The wire drawn off from the supply or drain spool 31 - with 32 and 33 are the maximum and the minimum drain diameter indicated - runs over a stationary deflection roller 39 to an overflow roller 40 fastened to the lever or dancer arm 41 and forms the wire loop 44. The brake 35, 36, which is mounted at 58 and acts on the brake spool 31, is activated by the compressed air drive. 37, 38 is operated.

Der Tänzerarm 41 ist im dargestellten Beispiel zweiarmig. Während am einen Arm 43 über die Uberlaufrolle 40 die Drahtschleife 44 angreift, wirkt auf den anderen Arm 42 ein zweiter Druckluftantrieb 45, 48. Beide Kräfte sind einander entgegengerichtet. Der zweite Druckluftantrieb 45, 48 wird über eine Leitung 55 aus einer Luftquelle gespeist, die einen einstellbaren, den eingestellten Wert haltenden Luftdruck liefert. Auf diese Weise wird auch die als Führungskraft wirkende Kraft des zweiten Druckluftantriebs auf dem eingestellten Wert gehalten.The dancer arm 41 has two arms in the example shown. While the wire loop 44 acts on one arm 43 via the overflow roller 40, a second compressed air drive 45, 48 acts on the other arm 42. Both forces are directed in opposite directions. The second compressed air drive 45, 48 is fed via a line 55 from an air source which supplies an adjustable air pressure which maintains the set value. In this way, the force of the second compressed air drive acting as a manager is also kept at the set value.

Den-Schwankungen in der Zugkraft der Drahtschlaufe 44 folgend führt der Tänzerarm 41 gegen die konstante Kraft des zweiten Druckluftantriebs 45, 48 eine oszillierende Bewegung aus, die sich auf die Prallfläche des Schließkörpers 47 überträgt. Dadurch variiert auch der Abstand zwischen Düse 46 und Prallfläche des Schließkörpers 47. Die dadurch hervorgerufenen Druckschwankungen wirken über die Leitung 54 zurück bis zum vor der Drossel 53 liegenden Abgang der Leitung 52 zum ersten Druckluftantrieb 37, 38 und in diese Leitung 52 hinein, so daß der auf der Antrieb 37, 38 wirkende Druck den im Fühler 46, 47 durch die Abstandsänderungen verursachten Druckschwankungen folgt, was bedeutet, daß auch die Bremswirkung sich entsprechend ändert.Following the fluctuations in the tensile force of the wire loop 44, the dancer arm 41 executes an oscillating movement against the constant force of the second compressed air drive 45, 48, which movement is transmitted to the impact surface of the closing body 47. This also varies the distance between the nozzle 46 and the baffle surface of the closing body 47. The pressure fluctuations caused thereby act back via the line 54 to the outlet of the line 52 lying in front of the throttle 53 to the first compressed air drive 37, 38 and into this line 52 so that the pressure acting on the drive 37, 38 follows the pressure fluctuations in the sensor 46, 47 caused by the changes in distance, which means that the braking effect also changes accordingly.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNGREFERENCE SIGN LISTING

  • 1 Faden1 thread
  • 2 Laufrichtung2 running direction
  • 3 Fadenführer3 thread guides
  • 4 Fadenführer4 thread guides
  • 5 Fadenführer5 thread guides
  • 6 Kraft, Kraftrichtung6 Force, direction of force
  • 7 Federstab7 spring bar
  • 8 Düse8 nozzle
  • 9 Halterung9 bracket
  • 10 Gewinde10 threads
  • 11 Druckquelle '11 pressure source '
  • 12 Drossel12 throttle
  • 13 Druckanzeige13 pressure display
  • 14 Druck/elektrischer Wandler14 pressure / electrical converter
  • 1515
  • 16 Kopffadenführer16 head thread guides
  • 17 Changierfadenführer17 traversing thread guide
  • 18 Spule18 coil
  • 19 Spindel19 spindle
  • 20 Spulhülse20 winding tube
  • 21 Elektromotor21 electric motor
  • 22 Steuereinrichtung22 control device
  • 31 Ablaufspule, Drahtvorratsspule31 pay-off spool, wire supply spool
  • 32 größter Durchmesser32 largest diameter
  • 33 kleinster Durchmesser33 smallest diameter
  • 34 Bremstrommel34 brake drum
  • 35 Bremse35 brake
  • 36 Bremshebel36 brake levers
  • 37 Druckluftantrieb, erster Druckluftantrieb37 compressed air drive, first compressed air drive
  • 38 Kolbenstange, Druckluftantrieb38 piston rod, compressed air drive
  • 39 Umlenkrolle39 pulley
  • 40 Uberlaufrolle, Tänzerarmrolle40 overflow roller, dancer arm roller
  • 41 Hebel, Tänzerarm41 lever, dancer arm
  • 42 Hebelarm42 lever arm
  • 43 Hebelarm43 lever arm
  • 44 Drahtschleife, ablaufender Draht44 wire loop, running wire
  • 45 Luftzylinder, Druckluftantrieb45 air cylinders, compressed air drive
  • 46 Düse, Fadenfühler46 Nozzle, thread sensor
  • 47 Schließkörper, Prallfläche47 closing body, impact surface
  • 48 Kolbenstange, Druckluftantrieb48 piston rod, compressed air drive
  • 49 Luftquelle49 air source
  • 50 Luftquelle50 air source
  • 51 konstante Luftquelle51 constant air source
  • 52 Verbindungsleitung, Leitung52 connecting line, line
  • 53 Drossel53 throttle
  • 54 Leitung54 line
  • 55 Leitung55 line
  • 56 Leitung56 line
  • 57 Anschlag57 stop
  • 58 Schwenkachse58 swivel axis
  • 59 Schwenkachse, Drehachse59 swivel axis, axis of rotation

Claims (12)

1. Fadenfühler mit einem pneumatischen Ausgangssignal gekennzeichnet durch ein pneumatisches, über eine Drossel mit Luft konstanten, voreingestellten Drucks beaufschlagtes System, das über eine Düse und einen relativ dazu beweglichen, mit der Fadenzugkraft belasteten Schließkörper ins Freie mündet und dessen Druck das die Fadenzugkraft repräsentierende Meßsignal darstellt.1.The thread sensor with a pneumatic output signal is characterized by a pneumatic system which is pressurized with air and has a constant pressure, which opens into the open via a nozzle and a closing body which is movable relative to it and loaded with the thread tension and whose pressure is the measuring signal representing the thread tension represents. 2. Fadenfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper Teil eines einseitig eingespannten Federstabs ist.2. Thread sensor according to claim 1, characterized in that the closing body is part of a spring bar clamped on one side. 3. Fadenfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper in der unbelasteten Stellung des Federstabs einen Spalt zu der Düse bildet.3. Thread sensor according to claim 2, characterized in that the closing body forms a gap to the nozzle in the unloaded position of the spring bar. 4. Fadenfühler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksystem einen Speicher beinhaltet.4. Thread sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the printing system includes a memory. 5. Fadenfühler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksystem mehrere, jeweils von einem Faden beaufschlagte Düsen-Schließkörper-Paarungen aufweist.5. Thread sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the printing system has a plurality of nozzle-closing body pairings each acted upon by a thread. 6. Fadenfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Teil (40 bis 47) der Bremskraftregelung an einer auf eine Ablaufspule (31) in einer Verseilmaschine wirkenden Spulenbremse (35) durch Abgriff der Zugkraft im ablaufenden Draht (44) ein der Regelabweichung proportionales Meß- oder Ausgangssignal für die Druckluftversorgung (49, 50) des pneumatischen Antriebs (37) der Spulenbremse (35) liefert.6. Thread sensor according to claim 1, characterized in that it as part (40 to 47) of the braking force control on a on a payout spool (31) in a stranding machine acting coil brake (35) by tapping the tensile force in the running wire (44) one of the control deviation proportional measurement or output signal for the compressed air supply (49, 50) of the pneumatic drive (37) of the coil brake (35) provides. 7. Fadenfühler nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schließkörper darstellende Federstab (7) über die Düse (8) hinausragt und an seinem freien Ende eine Uberlaufrolle (40) für eine vom ablaufenden Draht gebildete Schleife (44) trägt.7. Thread sensor according to claim 2 and 6, characterized in that the spring body representing the closing body (7) projects beyond the nozzle (8) and carries at its free end an overflow roller (40) for a loop (44) formed by the running wire. 8. Fadenfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (47) an einem schwenkbaren Hebel (41) befestigt ist, auf den die Fadenzugkraft des über eine an ihm befestigte Uberlaufrolle (40) geleiteten ablaufenden Drahtes (44) und eine dieser entgegengerichtete, vorzugsweise konstante Führungskraft (45, 48) wirken und dessen (41) den Abstand zwischen Düse (46) und Schließkörper (47) ändernden Schwenkbewegungen das Ausgangssignal beeinflussen.8. Thread sensor according to claim 6, characterized in that the closing body (47) is attached to a pivotable lever (41) on which the thread tension of an overflow roller (40) attached to it and the outgoing wire (44) and one of the opposite direction , preferably constant guide force (45, 48) act and its (41) changing the distance between the nozzle (46) and closing body (47) influence the output signal. 9. Fadenfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskraft durch eine Zug- oder Druckfeder erzeugt wird.9. Thread sensor according to claim 8, characterized in that the guide force is generated by a tension or compression spring. 10. Fadenfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskraft durch einen mit konstantem Druck beaufschlagten Druckluftantrieb (45, 48) aufgebracht ist.10. Thread sensor according to claim 8, characterized in that the guide force is applied by a compressed air drive (45, 48) acted upon by a constant pressure. 11. Fadenfühler nach einem der AnsprUche 8 bis 10, . dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (47) im Bereich der Drehachse (59) des Hebels (41) an diesem befestigt ist.11. Thread sensor according to one of claims 8 to 10. characterized in that the closing body (47) is fastened to the lever (41) in the region of the axis of rotation (59). 12. Fadenfühler nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein als zweiarmiger Hebel (42, 43) ausgebildeter Tänzerarm (41) in unmittelbarer Nähe seiner Schwenkachse (59) den Schließkörper (47) trägt, an einem Arm (42) durch eine konstant gehaltene, von einem Luftdruckantrieb (45, 48) aufgebrachte Kraft belastet ist und am anderen Arm (43) eine Überlaufrolle (40) für die von der Ablaufspule (31) über eine ortsfeste Umlenkrolle (39) zur Überlaufrolle (40) geführte Drahtschlaufe (44) angebracht ist.12. Thread sensor according to one of claims 8 to 11, characterized in that a dancer arm (41) designed as a two-armed lever (42, 43) carries the closing body (47) in the immediate vicinity of its pivot axis (59) on an arm (42) is loaded by a constant force exerted by an air pressure drive (45, 48) and on the other arm (43) an overflow roller (40) for the from the payout spool (31) via a stationary deflection roller (39) to the overflow roller (40) Wire loop (44) is attached.
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Inventor name: SCHIPPERS, HEINZ, DR. E.H., DIPL.-ING.

Inventor name: LENK, ERICH, DR.-ING.

Inventor name: BREMER, HERMANN