EP0252952B1 - Vorrichtung zum messen der banddicke von faserbändern - Google Patents

Vorrichtung zum messen der banddicke von faserbändern Download PDF

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EP0252952B1
EP0252952B1 EP87900630A EP87900630A EP0252952B1 EP 0252952 B1 EP0252952 B1 EP 0252952B1 EP 87900630 A EP87900630 A EP 87900630A EP 87900630 A EP87900630 A EP 87900630A EP 0252952 B1 EP0252952 B1 EP 0252952B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring
measuring beam
leaf spring
support
stop
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP87900630A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0252952A1 (de
Inventor
Werner Grunder
François BAECHLER
Erwin Murbach
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.)
Uster Technologies AG
Original Assignee
Zellweger Uster AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Zellweger Uster AG filed Critical Zellweger Uster AG
Priority to AT87900630T priority Critical patent/ATE52113T1/de
Publication of EP0252952A1 publication Critical patent/EP0252952A1/de
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Publication of EP0252952B1 publication Critical patent/EP0252952B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/14—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements
    • D01H13/22—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements responsive to presence of irregularities in running material
    • 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
    • B65H63/06—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • 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 device for measuring the sliver thickness and the non-uniformity of fiber slivers, preferably on spinning preparation machines, with a compression member compacting the fiber sliver and with a measuring member arranged thereon, mechanically scanning the compressed sliver in a measuring channel and formed by a leaf spring provided with a strain gauge for the thickness and the unevenness of the sliver.
  • the measuring channel is provided in a wall which integrally connects to the outlet opening of the compression member formed by a band funnel, and the leaf spring is fastened to the band funnel and extends along a generatrix of the band funnel.
  • This known device is now to be improved by the invention in such a way that even very short non-uniformities can be measured at high belt speed and that a simple range adaptation to changing belt numbers can be carried out.
  • the measuring channel is provided in a measuring part which is arranged interchangeably on the compression member and is equipped with a compressed air connection, and in that the leaf spring is arranged transversely to the running direction of the fiber sliver.
  • the arrangement of the measuring channel in a measuring part that can be replaced on the compression element has the advantage that it is no longer necessary to replace the entire compression element, but only the named component or even only a part of it, in order to adapt to changing band numbers.
  • the compressed air connection offers the possibility of blowing out dust and / or cooling the measuring point. Due to the arrangement of the leaf spring according to the invention, it can be designed such that it has a very high natural frequency. This makes it possible to measure even very short irregularities at higher belt speeds than before.
  • band funnel T serving for the compression of a sliver with a funnel wall 1 and an inlet and an outlet opening 2 and 3 respectively.
  • band funnels are known and are used in particular on draw frames or cards; on lines, for example, in the direction of flow after the drafting system and / or in front of a pair of calender rollers.
  • the band funnel can be assigned to the can stock, for example, or it can be provided to combine the card fleece.
  • the band funnel T has a gradation into which a measuring part MT having a measuring channel 4 is inserted.
  • This consists of two parts, namely a channel part 5 and a stop part 6, between which a leaf spring BF is clamped.
  • the leaf spring BF serves as a measuring element for the thickness of a sliver running through the band funnel 1 and the measuring channel 4.
  • FIGS. 5 and 6 each show a view of the clamping surface of the channel part 5 or the stop part 6 facing the leaf spring BF.
  • the structure of the measuring part MT is now explained with reference to FIGS. 1 to 6, wherein the scale is 4: 1 in each case.
  • the channel part 5 is approximately plate-shaped and has on its clamping surface the measuring channel 4 provided with a conical inlet part, which is formed by a groove in the channel part 5.
  • the channel part 5 is provided with a centering rib 7 which runs transversely to the measuring channel 4 and which is latched into a corresponding groove in the graduation of the band funnel T.
  • the fixation in the third coordinate direction is carried out by means of two screws 8, which are pushed through corresponding bores 9 of the stop part 6 and slots 10 and 11 in the leaf spring BF or in the channel part 5 and in Threaded bores 12 of the band funnel T are screwed in.
  • the measuring part MT Since the screws 8 at the same time for attachment serve of the measuring part MT on the belt funnel T, the measuring part can be replaced by simply loosening and tightening the screws 8 and thus the device consisting of the belt funnel T and the measuring part MT can be easily adapted to changing belt numbers.
  • the leaf spring BF as shown (see in particular FIG. 4) consists of a measuring beam 13 and two torsion bars 14, by means of which the measuring beam 13 is fastened to a connecting part 15.
  • the leaf spring BF consisting of the parts mentioned is made in one piece and is clamped at the two points 16 marked by hatching in FIG. 4 in the transition region between the connecting part 15 and torsion bars 14 between the channel part 5 and the stop part 6.
  • the measuring bar 13 of the leaf spring BF lies across the measuring channel 4 and is prevented at its ends by two bearing surfaces 17 of the stop part 6 from pivoting away from the measuring channel 4.
  • a sliver coming from the sliver funnel 1 and running through the measuring channel 4 is compressed by the measuring bar 13 in the measuring channel 4 and generates a pressure on the measuring bar 13, the absolute value of which increases reproducibly with increasing sliver thickness.
  • Each change in the strip thickness causes a corresponding change in this pressure and the force acting on the measuring bar 13.
  • the measuring bar 13 cannot pivot away from the measuring channel 4, but instead undergoes deflection, and in the measuring bar 13 there is a positive elongation on one surface and a negative elongation on its other surface, which is proportional to the force acting and thus a measure of the strip thickness is.
  • the mechanical quantity strain is converted into an electrical quantity by means of strain gauges arranged on the measuring bar 13 (see FIG. 6a).
  • the support surfaces 17 are less than 1 mm in front of the web of the stop part 6 connecting them.
  • the maximum possible deflection of the measuring beam 13 is thus limited to this distance and the web between the two stop surfaces 17 acts as Stop against overstretching or overstressing.
  • a tube or nipple 18 is attached to the stop part 6 on both side walls transversely to the measuring channel 4 of the channel part 5.
  • the tubes are each fastened in a bore 19 penetrating the corresponding side wall.
  • One of the tubes 18 is used for supplying the electrical connections, the other enables simple cleaning and cooling of the measuring part MT by means of compressed air. The cleaning is carried out by intermittent and the cooling by constant supply of compressed air.
  • the two torsion bars 14, which position the measuring bar 13 and determine its pivot point, additionally fulfill the further important task of preventing the cracking effect when the measuring bar 13 is locally heated by the continuous fiber sliver and thus prevent the occurrence of mechanical stresses as a result of temperature fluctuations. So that the measuring bar 13 is not worn out by the sliver, it is provided on its side contacting the sliver with a pressure plate 20 made of hard metal or ceramic, which is applied to the measuring bar 13. In addition to the strain gauges, a temperature sensor can also be provided on the measuring bar 13 or in its area to take account of any temperature fluctuations.
  • FIG. 6a shows the basic arrangement of the strain gauges on the measuring bar 13 and the evaluation of their signals.
  • the figure schematically shows the measuring bar 13 supported against the abutment surfaces 17, on the pressure plate 20 of which a force F would act through a sliver.
  • two strain gauges D1 and D3 or D2 and D4 are arranged on each of these.
  • strain gauges lie symmetrically to the imaginary point of application of the force F in the middle of the measuring channel 4 (FIG. 5). This ensures that interfering effects caused by friction of the fiber sliver are fully compensated for by the ambient temperature or by local heating of the measuring beam 13.
  • Each strain gauge D1 to D4 has a certain electrical resistance R1 to R4, which resistances are all the same. Since the relative change in resistance when the measuring beam 13 bends is known to be proportional to the elongation of the strain gauges, the determination of the elongation can be carried out by measuring this change in resistance. This is done with the aid of a Wheatstone bridge circuit, which consists of four branches, which are formed by the ring-shaped interconnected resistors R1 to R4.
  • FIGS. 7 to 13 show a second exemplary embodiment of a band funnel T '(FIGS. 7, 8), one suitable for use with this stop part 6' (FIGS. 9, 10) and a suitable leaf spring BF '(FIGS. 11-13 ).
  • the scale in FIGS. 7 and 8 is 2: 1 and in FIGS. 9-13 5: 1.
  • the band funnel T ' is basically the same as the band funnel T shown in FIGS. 1 to 3 and has an outlet opening 3' of approximately oval or elongated cross-section as the main difference compared to this. This shape leads to a corresponding deformation of the cross section of the fiber sliver, so that the leaf spring no longer lies tangentially thereon but along a side surface.
  • the band funnel T ' also has a step following the outlet opening 3', in which a measuring part is inserted and fixed by screws (not shown). While in the measuring part MT of the first exemplary embodiment (FIGS. 1-6), with reference to FIG. 1, the channel part 5 is at the bottom and the stop part 6 is at the top, this is the reverse in the second exemplary embodiment of FIGS. 7 to 13.
  • the stop part 6 ' (FIGS. 9, 10) thus lies directly on the graduation of the band funnel T' and the channel part is arranged above this.
  • the leaf spring BF '(Fig. 11-13) is clamped between these two parts. Which of the two parts, channel part or stop part, lies directly on the gradation of the band funnel T or T 'is not essential to the invention.
  • the channel part of the second embodiment practically corresponds to the channel part 5 (FIG. 1) of the first embodiment and is therefore not shown.
  • the stop part and the leaf spring between the two exemplary embodiments, which are now to be explained with reference to FIGS. 9-13. Since the leaf springs in particular are different, the leaf spring will be described first.
  • the leaf spring BF ' essentially consists of a thicker support part 21 forming the edge part thereof and a measuring bar 13', which has one end face directly and a torsion bar 14 'at its other end the carrier part 21 is connected. Since the leaf spring BF 'is also made from one piece, "connected" in this context naturally does not refer to a connection between two different parts but the boundary of two regions of one and the same part.
  • the leaf spring BF ' has two holes 22 for the screws 8 (FIG. 1) corresponding fastening screws for rough adjustment in the measuring part. The fine adjustment is carried out by screws (not shown) which are guided in a second pair of bores 23 and screwed into corresponding threads 24 of the stop part 6 '(FIG. 9).
  • the measuring bar 13 ' has a thickening 25 with the pressure plate 20 on its area contacting the fiber sliver which is passing through and is to be measured.
  • the four strain gauges are arranged on the surface of the measuring bar 13 ′ facing away from the pressure plate 20, preferably in the area between the thickening 25 and the end of the measuring bar 13 merging into the carrier part 21.
  • the stop part 6 ' (FIGS. 9, 10) is correspondingly adapted to the leaf spring BF' and has at its edge an approximately U-shaped bearing surface 26 for the leaf spring BF 'and in the area of the measuring bar 13' a gradation set back against the bearing surface 26 27 on.
  • the gradation 27 is divided in two by a web 28 arranged in the area of the pressure plate 20 (FIG. 11). The web 28 projects beyond the step 27, but is lower than the support surface 26 and forms a stop limiting the deflection of the measuring beam 13 '.
  • the stop part 6 ' also has two chamber-like cutouts 29 and 30.
  • a bore 19 penetrates the corresponding side wall of the stop part 6 'and at least one tube 18 is fastened in one of the bores 19.
  • the electrical connections of the strain gauges are guided through this tube 18 via chamber 30 and gradation 27 to the outside.
  • a nipple is fastened (not shown), through which compressed air is blown from the outside into the stop part 6 'for cleaning and cooling the measuring point, which passes through chamber 29 and web 28 via the measuring beam 13' .
  • the leaf spring BF ' has larger dimensions than the corresponding surface of the stop part 6'. This stems from the fact that the leaf spring BF 'matching the illustrated stop part 6' only extends up to the line G shown in broken lines at its upper and left edge in FIG. 11.
  • the leaf spring BF 'in this case has an approximately L-shaped support part 21 and the bore 23 on the left in FIG. 11 is located between the torsion bar 14' and the adjacent bore 22.
  • the variant of the leaf spring BF 'shown in FIGS. 11-13 when used the stop part 6' and of course the channel part 5 (FIG. 1) to be modified accordingly would be distinguished by the fact that the measuring bar 13 'and the torsion bar 14' are surrounded on all sides by the carrier part 21 and are thus optimally protected against external influences. If the leaf spring BF 'has the smaller dimensions indicated by the border G, then both the measuring bar 13' and the torsion bar 14 'lie on the outer edge of the measuring part MT (FIG. 1) and can thereby be damaged by external action. In the leaf spring BF 'shown in FIGS. 11 to 13, this is precluded by the part 21' of the carrier part 21 lying outside the border G, which forms a shield for the measuring bar 13 'and the torsion bar 14'.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Banddicke und der Ungleichmässigkeit von Faserbändern, vorzugsweise an Spinnereivorbereitungsmaschinen, mit einem das Faserband verdichtenden Verdichtungsorgan und mit einem an diesem angeordneten, das verdichtete Faserband in einem Messkanal mechanisch abtastenden und durch eine mit einem Dehnungsmessstreifen versehene Blattfeder gebildeten Messorgan für die Dicke und die Ungleichmässigkeit des Faserbandes.
  • Bei einer in der DE-PS 15 10487 beschriebenen Vorrichtung dieser Art ist der Messkanal in einer an die Austrittsöffnung des durch einen Bandtrichter gebildeten Verdichtungsorgans einstükkig anschliessenden Wandung vorgesehen und die Blattfeder ist am Bandtrichter befestigt und erstreckt sich entlang einer Erzeugenden des Bandtrichters.
  • Letzteres hat eine gewisse Trägheit des Messorgans zur Folge; ausserdem muss für eine Anpassung an wechselnde Bandnummern stets der gesamte Bandtrichter ausgewechselt werden.
  • Durch die Erfindung soll nun diese bekannte Vorrichtung dahingehend verbessert werden, dass auch sehr kurze Ungleichmässigkeiten bei hoher Bandgeschwindigkeit gemessen werden können und dass eine einfache Bereichsanpassung an wechselnde Bandnummern vorgenommen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Messkanal in einem am Verdichtungsorgan auswechselbar angeordneten und mit einem Druckluftanschluss ausgerüsteten Messteil vorgesehen, und dass die Blattfeder quer zur Laufrichtung des Faserbandes angeordnet ist.
  • Die Anordnung des Messkanals in einem am Verdichtungsorgan auswechselbaren Messteil hat den Vorteil, dass für die Anpassung an wechselnde Bandnummern nicht mehr das gesamte Verdichtungsorgan, sondern lediglich der genannte Bauteil oder sogar nur ein Teil von diesem ausgewechselt zu werden braucht. Der Druckluftanschluss bietet die Möglichkeit der Ausblasung von sich ablagerndem Staub und/ oder der Kühlung der Messstelle. Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Blattfeder kann diese so ausgelegt werden, dass sie eine sehr hohe Eigenfrequenz aufweist. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit der Messung auch von sehr kurzen Ungleichmässigkeiten bei höheren Bandgeschwindigkeiten als bisher.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiels eines Bandtrichters mit einem Messorgan,
    • Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 11 von Fig. 1,
    • Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 111 von Fig. 2,
    • Fig. 4-6 Details des Messteils der Fig. 1 bis 3,
    • Fig. 6a eine schematische Darstellung zur Funktionserläuterung,
    • Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiels eines Bandtrichters,
    • Fig. 8 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A von Fig. 7,
    • Fig. 9 eine Draufsicht auf den Anschlagteil eines für den Bandtrichter von Fig. 7 geeigneten Messteils,
    • Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie B-B von Fig. 9,
    • Fig. 11 eine Draufsicht auf eine Blattfeder mit ihrem Träger,
    • Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie C-C von Fig. 11, und
    • Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie E-E von Fig. 12.
  • In den Fig. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines der Verdichtung eines Faserbandes dienenden Bandtrichters T mit einer Trichterwandung 1 und einer Einlauf- und einer Austrittsöffnung 2 bzw. 3 dargestellt. Derartige Bandtrichter sind bekannt und werden insbesondere an Strekken oder Karden verwendet; an Strecken beispielsweise in Durchlaufrichtung nach dem Streckwerk und/oder vor einem Kalanderwalzenpaar. Bei Karden kann der Bandtrichter beispielsweise dem Kannenstock zugeordnet oder er kann zum Zusammenfassen des Kardenvlieses vorgesehen sein.
  • Der Bandtrichter T weist im Anschluss an die Austrittsöffnung 3 eine Abstufung auf, in welche ein einen Messkanal 4 aufweisender Messteil MT eingesetzt ist. Dieser besteht aus zwei Teilen, und zwar aus einem Kanalteil 5 und aus einem Anschlagteil 6, zwischen denen eine Blattfeder BF eingespannt ist. Die Blattfeder BF dient als Messorgan für die Dicke eines durch den Bandtrichter 1 und den Messkanal 4 laufenden Faserbandes.
  • Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Blattfeder BF und die Figuren 5 und 6 zeigen je eine Ansicht der der Blattfeder BF zugewandten Klemmfläche des Kanalteils 5 bzw. des Anschlagteils 6. Der Aufbau des Messteils MT wird nun anhand der Figuren 1 bis 6 erläutert, wobei der Massstab jeweils 4:1 beträgt.
  • Der Kanalteil 5 ist von annähernd plattenförmiger Gestalt und weist an seiner Klemmfläche den mit einem kegeligen Einlaufteil versehenen Messkanal 4 auf, welcher durch eine Nut im Kanalteil 5 gebildet ist. An der gegenüberliegenden Fläche ist der Kanalteil 5 mit einer quer zum Messkanal 4 verlaufenden Zentrierrippe 7 versehen, welche in eine entsprechende Nut in der Abstufung des Bandtrichters T eingerastet ist. Dadurch ist der Kanalteil 5 und mit ihm der ganze Messteil MT relativ zum Bandtrichter T in zwei Koordinatenrichtungen fixiert. Die Fixierung in der dritten Koordinatenrichtung, das ist in Fig. 1 die Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene, erfolgt mittels zweier Schrauben 8, welche durch entsprechende Bohrungen 9 des Anschlagteils 6 und Schlitze 10 und 11 in der Blattfeder BF bzw. im Kanalteil 5 gestossen und in Gewindebohrungen 12 des Bandtrichters T eingeschraubt sind.
  • Da die Schrauben 8 gleichzeitig zur Befestigung des Messteils MT am Bandtrichter T dienen, kann der Messteil durch blosses Lösen und Anziehen der Schrauben 8 ausgewechselt und somit die aus dem Bandtrichter T und dem Messteil MT bestehende Vorrichtung einfach an wechselnde Bandnummern angepasst werden.
  • Die Blattfeder BF besteht darstellungsgemäss (siehe insbesondere Fig. 4) aus einem Messbalken 13 und aus zwei Torsionsstäben 14, durch welche der Messbalken 13 an einem Verbindungsteil 15 befestigt ist. Die aus den genannten Teilen bestehende Blattfeder BF ist einstükkig gefertigt und ist an den beiden in Fig. 4 durch eine Schraffur markierten Stellen 16 im Uebergangsbereich zwischen Verbindungsteil 15 und Torsionsstäben 14 zwischen Kanalteil 5 und Anschlagteil 6 eingeklemmt. Der Messbalken 13 der Blattfeder BF liegt quer über dem Messkanal 4 und wird dabei an seinen Enden durch zwei Auflageflächen 17 des Anschlagteils 6 am Wegschwenken vom Messkanal 4 gehindert.
  • Ein aus dem Bandtrichter 1 kommendes, durch den Messkanal 4 laufendes Faserband wird durch den Messbalken 13 im Messkanal 4 komprimiert und erzeugt auf den Messbalken 13 einen Druck, dessen absoluter Wert mit zunehmender Banddicke reproduzierbar zunimmt. Jede Aenderung der Banddicke bewirkt eine entsprechende Aenderung dieses Druckes und der auf den Messbalken 13 wirkenden Kraft. Zufolge der Anschlagfläche 17 kann der Messbalken 13 nicht vom Messkanal 4 wegschwenken, sondern erfährt eine Durchbiegung und im Messbalken 13 entsteht an seiner einen Oberfläche eine positive und an seiner anderen Oberfläche eine negative Dehnung, welche zur einwirkenden Kraft proportional und damit ein Mass für die Banddicke ist. Die mechanische Grösse Dehnung wird mittels auf dem Messbalken 13 angeordneter Dehnungsmesstreifen in eine elektri--sche Grösse umgewandelt (siehe Fig. 6a).
  • Wie insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann, liegen die Auflageflächen 17 weniger als 1 mm vor dem sie verbindenden Steg des Anschlagteils 6. Damit ist die mögliche maximale Durchbiegung des Messbalkens 13 auf diese Distanz begrenzt und der genannte Steg zwischen den beiden Anschlagflächen 17 wirkt als Anschlag gegen Ueberdehnung oder Ueberbeanspruchung.
  • Wie den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, ist am Anschlagteil 6 an beiden Seitenwänden quer zum Messkanal 4 des Kanalteils 5 je ein Röhrchen oder Nippel 18 angesetzt. Die Röhrchen sind je in einer die entsprechende Seitenwand durchstossenden Bohrung 19 befestigt. Eines der Röhrchen 18 dient zur Zuführung der elektrischen Anschlüsse, das andere ermöglicht eine einfache Reinigung und Kühlung des Messteils MT mittels Druckluft. Dabei erfolgt die Reinigung durch intermittierende und die Kühlung durch ständige Zufuhr von Druckluft.
  • Die beiden Torsionsstäbe 14, welche den Messbalken 13 positionieren und dessen Drehpunkt festlegen, erfüllen zusätzlich noch die weitere wichtige Aufgabe der Verhinderung des Knack-Effektes bei einer örtlichen Erwärmung des Messbalkens 13 durch das durchlaufende Faserband und verhindern somit das Auftreten mechanischer Spannungen infolge von Temperaturschwankungen. Damit der Messbalken 13 durch das Faserband nicht abgenützt wird, ist er an seiner das Faserband kontaktierenden Seite mit einem Druckplättchen 20 aus Hartmetall oder Keramik versehen, welches auf den Messbalken 13 appliziert ist. Zusätzlich zu den Dehnungsmessstreifen kann auf dem Messbalken 13 oder in dessen Bereich noch ein Temperaturfühler für die Berücksichtigung etwaiger Temperaturschwankungen vorgesehen sein.
  • In Fig. 6a ist die prinzipielle Anordnung der Dehnungsmessstreifen auf dem Messbalken 13 sowie die Auswertung von deren Signalen dargestellt. Die Figur zeigt schematisch den gegen die Anschlagflächen 17 abgestützten Messbalken 13, auf dessen Druckplättchen 20 durch ein Faserband eine Kraft F wirken würde. Zur Auswertung der dadurch entstehenden Dehnung an den beiden Oberflächen des Messbalkens 13 sind an diesen je zwei Dehnungsmessstreifen D1 und D3 bzw. D2 und D4 angeordnet.
  • Die Dehnungsmessstreifen liegen symmetrisch zum gedachten Angriffspunkt der Kraft F in der Mitte des Messkanals 4 (Fig. 5). Dadurch ist gewährleistet, dass durch die Umgebungstemperatur oder durch eine örtliche Erwärmung des Messbalkens 13 infolge von Reibung des Faserbandes verursachte Störeffekte voll kompensiert werden.
  • Jeder Dehnungsmessstreifen D1 bis D4 hat einen bestimmten elektrischen Widerstand R1 bis R4, wobei diese Widerstände alle gleich sind. Da die relative Widerstandsänderung bei Durchbiegung des Messbalkens 13 bekanntlich proportional zur Dehnung der Dehnungsmessstreifen ist, kann die Bestimmung der Dehnung durch eine Messung dieser Widerstandsänderung erfolgen. Dies erfolgt mit Hilfe einer Wheatstoneschen Brückenschaltung, welche aus vier Zweigen besteht, die von den ringförmig zusammengeschalteten Widerständen R1 bis R4 gebildet werden. Wenn man nun an die Anschlusspunkte zwischen den Widerständen R4 und R1 einerseits und R2 und R3 anderseits eine Speisespannung UE anlegt, dann kann man an den beiden übrigen Anschlusspunkten eine zur Brükkenverstimmung proportionale Ausgangsspannung UA abgreifen, welche ihrerseits der Summe der Dehnung der einzelnen Dehnungsmessstreifen D1 bis D4 proportional ist.
  • Da der Messbalken 13 relativ kurz ist und eine hohe Federkonstante und kleine Masse hat, weist er eine sehr hohe Eigenfrequenz auf und ermöglicht die Messung von sehr kurzen Ungleichmässigkeiten der Banddicke bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit des Faserbandes. Weitere Vorteile der beschriebenen Vorrichtung sind die folgenden:
    • - Einfache Bereichsanpassung des Bandtrichters 1 durch Auswechseln der Bandführung (Kanalteil 5).
    • - Möglichkeit der Anordnung des Messorgans sehr nahe an der Abzugsvorrichtung.
    • - Einfache Möglichkeit der Reinigung des Messorgans.
    • - Schutz des Messorgans gegen externe mechanische Einwirkungen.
    • - Schutz des Messbalkens 13 gegen Ueberdehnung durch mechanischen Anschlag.
    • - Praktische Unabhängigkeit des Messorgans von Temperaturschwankungen.
    • - Weitgehende Unabhängigkeit des Messorgans von Schwankungen der Faserfeinheit des Faserbandes.
  • In den Figuren 7 bis 13 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bandtrichters T' (Fig. 7, 8), eines zur Verwendung mit diesem geeigneten Anschlagteils 6' (Fig. 9, 10) und einer passenden Blattfeder BF' (Fig. 11-13) dargestellt. Dabei beträgt der Massstab bei den Figuren 7 und 8 2:1 und bei den Figuren 9-13 5:1.
  • Der Bandtrichter T' gleicht prinzipiell dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bandtrichter T und weist gegenüber diesem als Hauptunterschied eine Austrittsöffnung 3' von annähernd ovalem oder länglichem Querschnitt auf. Diese Form führt zu einer entsprechenden Verformung des Querschnitts des Faserbandes, so dass die Blattfeder an diesem nicht mehr tangential sondern entlang einer Seitenfläche anliegt.
  • Der Bandtrichter T' weist ebenfalls im Anschluss an die Austrittsöffnung 3' eine Abstufung auf, in welche ein Messteil eingesetzt und durch Schrauben (nicht dargestellt) fixiert ist. Während beim Messteil MT des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1-6) bezogen auf Fig. 1 der Kanalteil 5 unten und der Anschlagteil 6 oben liegt, ist dies beim zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 7 bis 13 umgekehrt. Auf der Abstufung des Bandtrichters T' liegt also unmittelbar der Anschlagteil 6' (Fig. 9, 10) auf und oberhalb von diesem ist der Kanalteil angeordnet. Die Blattfeder BF' (Fig. 11-13) ist zwischen diesen beiden Teilen eingespannt. Welcher der beiden Teile, Kanalteil oder Anschlagteil, unmittelbar auf der Abstufung des Bandtrichters T oder T' aufliegt, ist jedoch nicht erfindungswesentlich.
  • Der Kanalteil des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht praktisch dem Kanalteil 5 (Fig. 1) des ersten Ausführungsbeispiels und ist deswegen nicht dargestellt. Dagegen besteht beim Anschlagteil und bei der Blattfeder zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eine Reihe von Unterschieden, welche nun anhand der Figuren 9-13 erläutert werden sollen. Da insbesondere die Blattfedern verschieden sind, soll zuerst die Blattfeder beschrieben werden.
  • Wie den Fig. 11-13 entnommen werden kann, besteht die Blattfeder BF' im wesentlichen aus einem deren Randpartie bildenden dickeren Trägerteil 21 und aus einem Messbalken 13', welcher an seiner einen Stirnseite direkt und an seinem anderen Ende über einen Torsionsstab 14' mit dem Trägerteil 21 verbunden ist. Da auch die Blattfeder BF' aus einem Stück gefertigt ist, bezeichnet "verbunden" in diesem Zusammenhang selbstverständlich nicht eine Verbindung zweier verschiedener Teile sondern die Grenze zweier Bereiche ein und desselben Teils. Die Blattfeder BF' weist zwei Bohrungen 22 für den Schrauben 8 (Fig. 1) entsprechende Befestigungsschrauben zur Grobjustierung im Messteil auf. Die Feinjustierung erfolgt durch in einem zweiten Paar von Bohrungen 23 geführte und in entsprechende Gewinde 24 des Anschlagteils 6' (Fig. 9) geschraubte Schrauben (nicht dargestellt).
  • Der Messbalken 13' weist an seinem das durchlaufende und zu messende Faserband kontaktierenden Bereich eine Verdickung 25 mit dem Druckplättchen 20 auf. Die vier Dehnungsmessstreifen sind an der vom Druckplättchen 20 abgewandten Fläche des Messbalkens 13', vorzugsweise im Bereich zwischen der Verdickung 25 und dem in den Trägerteil 21 übergehenden stirnseitigen Ende des Messbalkens 13, angeordnet.
  • Der Anschlagteil 6' (Fig. 9, 10) ist an die Blattfeder BF' entsprechend angepasst und weist an seinem Rand eine annähernd U-förmige Auflagefläche 26 für die Blattfeder BF' sowie im Bereich des Messbalkens 13' eine gegen die Auflagefläche 26 zurückgesetzte Abstufung 27 auf. Die Abstufung 27 wird durch einen im Bereich des Druckplättchens 20 (Fig. 11) angeordneten Steg 28 zweigeteilt. Der Steg 28 überragt zwar die Abstufung 27, liegt aber tiefer als die Auflagefläche 26 und bildet einen die Durchbiegung des Messbalkens 13' begrenzenden Anschlag.
  • Wie den Fig. 9 und 10 weiter zu entnehmen ist, weist der Anschlagteil 6' ausserdem zwei kammerartige Ausfräsungen 29 und 30 auf. In die Kammern 29 und 30 mündet je eine die entsprechende Seitenwand des Anschlagteils 6' durchstossende Bohrung 19 und zumindest in einer der Bohrungen 19 ist ein Röhrchen 18 befestigt. Durch dieses Röhrchen 18 sind via Kammer 30 und Abstufung 27 die elektrischen Anschlüsse der Dehnungsmessstreifen nach aussen geführt. In der in die Kammer 29 mündenden Bohrung 19 ist ein Nippel befestigt (nicht dargestellt), durch den zur Reinigung und Kühlung der Messstelle von aussen Druckluft in den Anschlagteil 6' geblasen wird, welche via Kammer 29 und Steg 28 über den Messbalken 13' gelangt.
  • Wenn man die Fig. 9 und 11 vergleicht, dann erkennt man, dass die Blattfeder BF' grössere Abmessungen aufweist, als die entsprechende Fläche des Anschlagteils 6'. Dies rührt davon her, dass die zum dargestellten Anschlagteil 6' passende Blattfeder BF' an ihrem in Fig. 11 oberen und linken Rand nur bis zu der gestrichelt eingezeichneten Linie G reicht. Die Blattfeder BF' hat in diesem Fall einen annähernd L-förmigen Trägerteil 21 und die in Fig. 11 linke Bohrung 23 befindet sich zwischen dem Torsionsstab 14' und der benachbarten Bohrung 22.
  • Die in den Fig. 11-13 dargestellte Variante der Blattfeder BF', bei deren Verwendung der Anschlagteil 6' und selbstverständlich auch der Kanalteil 5 (Fig. 1) entsprechend zu modifizieren wären, zeichnet sich dadurch aus, dass der Messbalken 13' und der Torsionsstab 14' allseitig vom Trägerteil 21 umgeben und dadurch gegen äussere Einwirkungen optimal geschützt sind. Wenn die Blattfeder BF' die durch die Umrandung G angedeuteten kleineren Abmessungen hat, dann liegen sowohl der Messbalken 13' als auch der Torsionsstab 14' am äusseren Rand des Messteils MT (Fig. 1) und können dadurch durch äussere Einwirkung beschädigt werden. Bei der in den Fig. 11 bis 13 dargestellten Blattfeder BF' ist dies durch die ausserhalb der Umrandung G liegende partie 21' des Trägerteils 21, welche eine Abschirmung für Messbalken 13' und Torsionsstab 14' bildet, ausgeschlossen.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Messen der Banddicke und der Ungleichmässigkeit von Faserbändern, vorzugsweise an Spinnereivorbereitungsmaschinen, mit einem das Faserband verdichtenden Verdichtungsorgan und mit einem an diesem angeordneten, das verdichtete Faserband in einem Messkanal mechanisch abtastenden und durch eine mit einem Dehnungsmessstreifen versehene Blattfeder gebildeten Messorgan für die Dicke und die Ungleichmässigkeit des Faserbandes, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (4) in einem am Verdichtungsorgan (T, T') auswechselbar angeordneten und mit einem Druckluftanschluss (19) ausgerüsteten Messteil (MT) vorgesehen, und dass die Blattfeder (BF, BF') quer zur Laufrichtung des Faserbandes angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messteil (MT) durch einen Kanalteil (5) und einen Anschlagteil (6, 6') gebildet ist, zwischen denen die Blattfeder (BF, BF') eingespannt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (BF, BF') einen Messbalken (13, 13') aufweist, welcher an einem Träger (15, 16; 21) federnd gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbalken (13) an seinen Enden über Torsionsstäbe (14) gelagert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbalken (13) an seiner am Faserband anliegenden und an der gegenüberliegenden Seite mit mehreren, vorzugsweise mit je zwei Dehnungsmessstreifen (D1, D3; D2, D4) versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen (D1, D3; D2, D4) an jeder Seite des Messbalkens (13) symmetrisch zur Längsachse des Messkanals (4) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Messbalken (13) abgewandten Enden der Torsionsstäbe (14) über einen Verbindungsteil (15) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (6) im Bereich des Messbalkens (13) zwei Auflageflächen (17) für dessen Enden aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (6) zwischen den beiden Auflageflächen (17) einen gegenüber dem Messbalken (13) zurückversetzten Steg zur Begrenzung der Durchbiegung des Messbalkens aufweist.
10. Vorichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (6) im Anschluss an seine den Verbindungsteil (15) einspannende Partie ein U-förmiges Profil aufweist, wobei die Auflageflächen an dessen Seitenwänden vorgesehen sind, und dass der Druckluftanschluss (19) für die Reinigung und/oder Kühlung des Innenraums des Messteils (MT) und des Messbalkens (13) in einer der Seitenwände vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbalken (13') an seinem einen Ende unmittelbar und an seinem anderen Ende über ein Torsionsstab (14') am Träger (21) gelagert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbalken (13, 13') an seiner am Faserband anliegenden Seite im Bereich der Längsachse des Messkanals (4) mit einem Druckplättchen (20) aus vorzugsweise Hartmetall oder Keramik versehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (BF, BF') aus einem Stück hergestellt ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der den Träger (21) bildende Teil der Blattfeder (BF') eine grössere Dicke aufweist als der Messbalken (13').
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (21) eine L-förmige Gestalt aufweist, und dass der Messbalken (13') direkt an dem einen und über den Torsionsstab (14') an dem anderen Schenkel des Trägers gelagert ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (21) ein zusätzlicher Teil (21') zum Schutz des Messbalkens (13') und des Torsionsstabs (14') gegen äussere Einwirkungen vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Teil (21') ebenfalls L-förmige Gestalt aufweist und mit dem Träger (21) zu einem rechteckförmigen, einstückigen Plättchen zusammengesetzt ist, und dass Messbalken (13') und Torsionsstab (14') im Innenteil dieses Plättchens angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungsorgan (T') eine Austrittsöffnung (3') für das Faserband mit einem ovalen oder länglichen Querschnitt aufweist, und dass der Messbalken (13') parallel zu einer der längeren Seitenkanten der Austrittsöffnung orientiert ist.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (6') eine Auflagefläche (26) für die Blattfeder (BF') sowie im Bereich des Messbalkens (13') eine gegen die Auflagefläche zurückgesetzte Abstufung (27) aufweist, welche durch einen im Bereich des Druckplättchens (20) angeordneten Steg (28) unterteilt ist, dessen dem Messbalken zugewandte Fläche im Niveau zwischen der Auflagefläche und der Abstufung liegt und einen Anschlag für den Messbalken bildet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlagteil (6') zwei Kammern (29, 30) vorgesehen sind, von denen die erste (29) mit beiden Teilen und die zweite mit einem Teil der Abstufung (27) verbunden ist, dass von beiden Kammern je eine Bohrung (19) im Anschlagteil nach aussen führt, und dass die in die erste Kammer mündende Bohrung als Druckluftanschluss und die in die zweite Kammer mündende Bohrung für die Durchführung elektrischer Leitungen zu auf dem Messbalken (13') angeordneten Dehnungsmessstreifen vorgesehen ist.
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