EP0407824A2 - Vorrichtung zur Messung der Kettspannung an Webmaschinen und Verwendung der Vorrichtung zur Detektion von Kettfadenbrüchen - Google Patents

Vorrichtung zur Messung der Kettspannung an Webmaschinen und Verwendung der Vorrichtung zur Detektion von Kettfadenbrüchen Download PDF

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EP0407824A2
EP0407824A2 EP90112388A EP90112388A EP0407824A2 EP 0407824 A2 EP0407824 A2 EP 0407824A2 EP 90112388 A EP90112388 A EP 90112388A EP 90112388 A EP90112388 A EP 90112388A EP 0407824 A2 EP0407824 A2 EP 0407824A2
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EP
European Patent Office
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warp
sensor
tension
sensors
sensing element
Prior art date
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Withdrawn
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EP90112388A
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Martin Plaschy
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Zellweger Uster AG
Original Assignee
Zellweger Uster AG
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Application filed by Zellweger Uster AG filed Critical Zellweger Uster AG
Publication of EP0407824A2 publication Critical patent/EP0407824A2/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D51/00—Driving, starting, or stopping arrangements; Automatic stop motions
    • D03D51/18—Automatic stop motions
    • D03D51/20—Warp stop motions
    • D03D51/28—Warp stop motions electrical
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00—Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04—Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/12—Controlling warp tension by means other than let-off mechanisms
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00—Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04—Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/18—Devices for indicating warp tension

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring the warp tension on weaving machines, with a sensing element for the warp tension, or a size proportional to it, which extends over the weaving width and is partially wrapped by the warp threads.
  • warp tension regulators are used, the measurement of the warp tension being an essential factor for their correct operation.
  • Control variables are derived from the measured warp tension with which organs for influencing the warp tension can be controlled accordingly.
  • the invention is now intended to provide a device which, on the one hand, reacts as slowly as possible to warp tension fluctuations and, on the other hand, enables the detection of warp tension differences across the weaving width.
  • this object is achieved in that the said sensing element has sensors arranged next to one another for measuring the tension of the warp threads applied to the respective sensor, and that the measured tension is evaluated for each sensor.
  • the sensing element is thus divided into a number of individual sensors, which reduces the inertia of the system accordingly and enables a rapid reaction to small and locally limited voltage fluctuations.
  • Each of the individual sensors is only wrapped with a small number of warp threads, so that even small warp threads fluctuations in tension can be measured, and the course of the warp tension over the weaving width can also be seen.
  • the invention further relates to the use of said device for the detection of warp thread breaks.
  • slats are used today, one slat per warp thread. If a warp thread breaks, the slat in question falls down onto a rail-shaped slat guide and thereby makes contact, by means of which the weaving machine is stopped.
  • slats have a number of disadvantages: - For weight reasons, slats of different thickness and length must be used for different warp materials. - Because of the thickness of the slats, they must be distributed over several, usually six, rows of slats to ensure that the slats do not interfere with each other when they fall down. - In the case of very dense warps, for example with 15 denier warp threads, six rows of slats are not sufficient, and eight or even twelve rows of slats must be used.
  • the first two rows of slats on the leaf side can be attached to the underside of the slat bars beat, which creates a sharp burr on the slats, which can lead to additional warp thread breaks. Slats damaged in this way can also cause problems during later pull-in processes.
  • the invention is intended to open up the possibility of replacing the conventional warp guard slats with a system which does not have the disadvantages listed.
  • the main idea of the solution according to the invention is therefore to measure the tension for a specific warp thread group in a defined area of the chain and to interpret a sudden decrease in the measured warp tension as a break in a warp thread of the respective warp thread family.
  • the number of threads of a warp thread group applied to a sensor is selected so that the change in the total tension of the thread group caused by the breakage of a warp thread is still clearly recognizable and thus reliably detectable.
  • the detection of a warp thread break by a sensor also serves to locate the broken warp thread and makes it easier to repair.
  • a weaving machine consists in a known manner of a warp beam 1, from which the warp threads 2 are fed to the fabric stop edge 6 by a warp let-off device 3 via a match tree 4 and a shedding device 5.
  • the weft threads inserted into the shed 7 formed by the shedding device 5 are struck by an oscillating driven sley 8 on the fabric stop edge 6.
  • the fabric formed in this way and designated by the reference number 9 is drawn off in a known manner by a take-off roller over a breast tree and wound up on a fabric tree (fabric take-off and take-up are not shown).
  • the match tree 4 is equipped with a sensing element F for measuring the warp tension and / or for detecting warp thread breaks; the sensing element F is assigned a tensioning roller 10 arranged in the running direction of the warp threads 2 directly in front of the match tree 4. This serves to give the warp threads 2 wrapping around the sensing element F a basic tension that is as uniform as possible.
  • the tensioning roller 10 can be designed as a static tensioning tree provided with a brake lining or as a driven brush roller, which preferably rotates in the opposite direction to the unwinding direction of the warp beam 1 and thus in the opposite direction to the transport direction of the warp threads 2.
  • the brush roller has the additional advantage that any warp threads that have been sized are separated from it.
  • the sensing element F either forms part of the match tree 4 and is installed, for example, in its casing, or it is supported on the match tree by suitable holding means and supported by the latter. If a denotes the angle between the plane of the warp threads 4 running towards the match tree 4 and the central plane of the warp threads 2 running off the latter, then the sensing element F is preferably positioned along a generatrix of the jacket of the match beam 4 in the bisector a / 2. As a rule, the position of the sensing element F is not changed during the weaving process; when changing the warp, it is advantageous to rotate the sensing element F with or without the match tree 4 by 180 °, so that it is free of warp threads 2.
  • FIG. 2 shows a detail of the weaving machine from FIG. 1 in the area of the match tree 4 and FIG. 3 shows a view shown as a development in the direction of the arrow III from FIG. 2.
  • Sensing element F is formed by sensors S1 to Sn lined up next to one another for measuring the force exerted by the respective warp threads 2 on the sensor.
  • the sensors S1 to Sn are piezoelectric sensors, piezo foils or strain gauges; it is also possible to use capacitive sensors. In this case, and also when using strain gauges, each sensor would have to be spring-mounted, so that the force measurement could take place by determining the adjustment path of the sensors.
  • the individual sensors S1 to Sn are separated from one another by separating elements T, which ensure that the number of warp threads per sensor is constant. These separating elements can as in Fig. 3 on a separate holder 11, or they can also directly on the sensing element F, between the individual Sensors S1 to Sn must be installed.
  • the distance between adjacent separating elements T is 1 to 2 cm, the separating elements T are lamella-like and have a thickness of approximately 0.2 to 0.3 mm. These values are to be understood as guidelines.
  • a rack or a worm shaft can also be used to subdivide the warp threads 2.
  • the sensors S1 to Sn can have separate sensitivity areas or they can be overlapping, with rectangular, triangular or trapezoidal sensitivity areas. An interpolation of the sensor signals is then advantageously carried out during the evaluation.
  • Fig. 4 shows an enlarged section of the sensing element F, namely Fig. 4a shows a view in the direction of arrow III of Fig. 2 and Fig. 4b shows a section along the line AA of Fig. 4a.
  • the sensing element F has a rail-shaped holder 12 for the sensors S1, S2, and that the sensors S1, S2 are arranged slightly overlapping and offset from one another along two rows in the holder 12.
  • Each sensor S consists of a base element 13 and a bracket-like contact element 14 carried by it, on which the warp threads 2 rest.
  • the contact surface of the contact element 14 projects beyond the Holder 12 slightly, preferably by about 0.3 mm.
  • the contact element 14 is a U-shaped bracket with a wall thickness of approximately 0.2 to 0.5 mm.
  • the warp tensile force P is in cN per warp thread on the ordinate and the time t is entered in thousandths of a second on the abscissa.
  • the leaf stop at which the warp thread tension reaches a maximum is designated with B in each case.
  • the force measurement per sensor S1 to Sn (FIG. 3) takes place over a defined suitable range of less than or equal to 360 ° each weaving cycle. Instead of the force, the area hatched in FIG. 5 can also be evaluated.
  • the optimal length of the measuring range is preferably determined empirically, since it is influenced by various factors, such as, for example, weaving machine type, warp thread material, warp tension, speed of the weaving machine, temperature, air humidity, and the like.
  • the evaluation and control is shown schematically in FIG. One recognizes the sensors S1 to Sn, the outputs of which are connected to a digitizing stage 15, which contains an amplifier and an analog / digital converter.
  • the digitization stage 15 contains one output 16 per sensor S1 to Sn, which is connected to an evaluation stage 17, from which corresponding outputs 18 to a control unit 19 to lead.
  • Another output 20 of the evaluation stage 17 leads to a higher-level data system for process control and process monitoring.
  • the control unit 19 has three outputs 21 to 23, of which the output 21 leads to the warp let-off device 3 and the output 22 leads to the drive M of the weaving machine WM.
  • the output 23 leads to a display bar 24 for broken warp threads.
  • This display bar 24 preferably has a display for each sensor S1 to Sn, for example a lamp L1 to Ln, so that it is immediately displayed from which sensor a warp thread break has been detected, which considerably facilitates the repair of broken warp threads.
  • the display bar 24 can be arranged above the chain at an easily visible location, but it can also be integrated in the sensing element F (FIG. 3). In the latter case, each sensor S1 to Sn would have a lamp L1 to Ln.
  • the warp let-off device 3 (FIG. 1) is regulated via the line 21 on the basis of a target / actual comparison of the predetermined and the measured warp tension. If the warp thread breaks, the weaving machine WM is stopped via line 22.
  • a reference value of the warp tension is formed for each sensor and stored in the evaluation stage 17. If a warp thread breaks, a correspondingly smaller force is measured. If this falls below the reference value only a certain predetermined amount, then this is interpreted as detection of a warp thread break and the weaving machine is stopped via line 22. If, after the break has been repaired, the relevant warp thread is inadvertently inserted into an adjacent measuring zone, ie assigned to a different sensor, no problem arises because new reference values are formed when the weaving machine is restarted.
  • the measured values can also be added.
  • a reference value for the sensor S1 then for the sensors S1 + S2, and so on, would be formed in the evaluation stage 17 and compared with the corresponding measured values.
  • Another possibility is to evaluate the extreme values (amplitudes) or characteristic turning points of the signal.
  • the extraordinary advantage of the device described is that the conventional warp guard slats can be dispensed with. This means that the device can also be used as a pure detector for warp thread breaks. Of course, the use for controlling the warp let off also offers advantages, especially when you consider that the warp let off is still not solved satisfactorily. Finally, the force measurement with the individual sensors also opens up the possibility of fine adjustment of each warp thread group per sensor, which can be of particular importance in the area of the edge warp threads on the fabric bar.

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Abstract

Die Vorrichtung enthält ein über die Webbreite reichendes, von den Kettfäden (2) teilweise umschlungenes Fühlorgan (F), welches nebeneinander angeordnete Sensoren (S1 bis Sn) zur Messung der Spannung der am jeweiligen Sensor (S1 bis Sn) anliegenden Kettfäden (2) aufweist. Für jeden Sensor (S1 bis Sn) erfolgt eine Auswertung der gemessenen Spannung. Zur Detektion von Kettfadenbrüchen wird das Signal jedes Sensors (S1 bis Sn) auf das Auftreten einer sprunghaften Abnahme untersucht und jede derartige Abnahme wird als Bruch eines am jeweiligen Sensor anliegenden Kettfadens interpretiert. Dadurch kann auf die konventionellen Kettwächterlamellen verzichtet und es kann ausserdem der Ablass der Kettfäden gesteuert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Kett­spannung an Webmaschinen, mit einem über die Webbreite rei­chenden und von den Kettfäden teilweise umschlungenen Fühlor­gan für die Kettspannung oder eine dazu proportionale Grösse.
  • Bekanntlich ist für einen einwandfreien Ausfall des auf einer Webmaschine hergestellten Gewebes eine ausreichend konstante Kettspannung von ausschlaggebender Bedeutung. Dazu werden so­genannte Kettspannungsregler verwendet, für deren einwandfrei­es Arbeiten die Messung der Kettspannung einen wesentlichen Faktor bildet. Aus der gemessenen Kettspannung werden Regel­grössen abgeleitet, mit denen Organe zur Beeinflussung der Kettspannung entsprechend angesteuert werden können.
  • Obwohl bisher eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Messung der Kettspannung vorgeschlagen worden ist, sind immer noch die am längsten bekannten Vorrichtungen am weitesten verbreitet, bei denen die von der ganzen Kette auf ein Umlenkorgan, beispiels­weise einen Streichbaum, ausgeübte Kraft ausgenützt wird (sie­ he zum Beispiel DE-A-2 206 781). Diese Messung der Spannung der gesamten Kette hat vor allem den Nachteil der grossen zu bewegenden Massen, die einerseits eine gewisse Trägheit des Systems und andererseits nur relativ geringe Auslenkungen des federnd gelagerten Streichbaums zur Folge haben. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass wegen der Heranziehung aller Kett­fäden zur Kraftmessung Kettspannungsunterschiede über die Web­breite nicht erfasst werden können.
  • Durch die Erfindung soll nun eine Vorrichtung angegeben wer­den, welche einerseits auf Kettspannungsschwankungen möglichst trägheitslos reagiert und welche andererseits die Erkennung von Kettspannungsunterschieden über die Webbreite ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das genannte Fühlorgan nebeneinander angeordnete Sensoren zur Mes­sung der Spannung der am jeweiligen Sensor anliegenden Kettfä­den aufweist, und dass für jeden Sensor eine Auswertung der gemessenen Spannung erfolgt.
  • Das Fühlorgan wird also gemäss der Erfindung in eine Reihe von Einzelsensoren aufgeteilt, wodurch die Trägheit des Systems entsprechend reduziert und eine rasche Reaktion auf geringe und örtlich begrenzte Spannungsschwankungen ermöglicht wird. Jeder der Einzelsensoren ist nur noch von einer geringen An­zahl von Kettfäden umschlungen, so dass auch geringe Kettspan­ nungsschwankungen gemessen werden können, und ausserdem der Verlauf der Kettspannung über die Webbreite ersichtlich ist.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Verwendung der genannten Vorrichtung zur Detektion von Kettfadenbrüchen.
  • Zur Ueberwachung von Kettfadenbrüchen werden heute Lamellen verwendet, und zwar eine Lamelle pro Kettfaden. Bei Bruch eines Kettfadens fällt die betreffende Lamelle nach unten auf eine schienenförmige Lamellenführung und stellt dadurch einen Kontakt her, durch den die Webmaschine gestoppt wird.
  • Diese Lamellen weisen eine ganze Reihe von Nachteilen auf:
    - Aus Gewichtsgründen müssen für verschiedene Kettmaterialien Lamellen von unterschiedlicher Dicke und Länge verwendet werden.
    - Wegen der Dicke der Lamellen müssen diese auf mehrere, und zwar in der Regel auf insgesamt sechs, Lamellenreihen ver­teilt werden, um sicherzustellen, dass sich die Lamellen beim Herunterfallen nicht gegenseitig behindern.
    - Bei sehr dichten Webketten, beispielsweise bei Kettfäden von 15 den, sind sechs Lamellenreihen nicht ausreichend, und es müssen acht oder sogar zwölf Lamellenreihen verwendet wer­den.
    - Bei der Fachöffnung können die ersten beiden Lamellenreihen an der Blattseite an der Unterseite der Lamellenstäbe an­ schlagen, wodurch an den Lamellen ein scharfer Grat ent­steht, der zu zusätzlichen Kettfadenbrüchen führen kann. Auf diese Art beschädigte Lamellen können auch bei späteren Ein­ziehprozessen Probleme bereiten.
  • Durch die Erfindung soll die Möglichkeit eröffnet werden, die konventionellen Kettwächterlamellen durch ein System zu er­setzen, welches die aufgezählten Nachteile nicht aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Signal jedes Sensors auf das Auftreten einer sprunghaften Ab­nahme untersucht und jede derartige Abnahme als Bruch eines am jeweiligen Sensor anliegenden Kettfadens interpretiert wird.
  • Der Hauptgedanke der erfindungsgemässen Lösung besteht also darin, in einem definierten Bereich der Kette jeweils für eine bestimmte Kettfadenschar deren Spannung zu messen und eine sprunghafte Abnahme der gemessenen Kettspannung als Bruch eines Kettfadens der jeweiligen Kettfadenschar zu interpretie­ren. Dabei wird die Anzahl der Fäden einer an einem Sensor an­liegenden Kettfadenschar so gewählt, dass die durch den Bruch eines Kettfadens verursachte Aenderung der Gesamtspannung der Fadenschar noch gut erkennbar und damit sicher detektierbar ist. Die Detektion eines Kettfadenbruchs durch einen Sensor dient gleichzeitig zur Lokalisierung des gebrochenen Kettfa­dens und erleichtert dessen Reparatur.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­spiels und der Figuren näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der für das Verständ­nis der Erfindung wesentlichen Teile einer Webmaschi­ne,
    • Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in einem grösseren Mass­stab,
    • Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2,
    • Fig. 4 ein Detail von Fig. 3 in zwei Ansichten,
    • Fig. 5 ein Diagramm zur Funktionserläuterung; und
    • Fig. 6 ein Blockschema des Schaltungsteils der erfindungsge­mässen Vorrichtung.
  • Gemäss Fig. 1 besteht eine Webmaschine in bekannter Weise aus einem Kettbaum 1, von welchem die Kettfäden 2 durch eine Kett­ablassvorrichtung 3 über einen Streichbaum 4 und eine Fachbil­devorrichtung 5 der Gewebeanschlagkante 6 zugeführt werden. Die in das durch die Fachbildevorrichtung 5 gebildete Webfach 7 eingetragenen Schussfäden werden von einer oszillierend an­getriebenen Weblade 8 an die Gewebeanschlagkante 6 angeschla­gen. Das auf diese Weise gebildete und mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnete Gewebe wird in bekannter Weise durch eine Abzugs­walze über einen Brustbaum abgezogen und auf einem Warenbaum aufgewickelt (Gewebabzug und -aufwicklung sind nicht darge­stellt).
  • Der Streichbaum 4 ist mit einem Fühlorgan F zur Messung der Kettspannung und/oder zur Detektion von Kettfadenbrüchen aus­gerüstet; dem Fühlorgan F ist eine in Laufrichtung der Kettfä­den 2 unmittelbar vor dem Streichbaum 4 angeordnete Spannwalze 10 zugeordnet. Diese dient dazu, den das Fühlorgan F umschlin­genden Kettfäden 2 eine möglichst gleichmässige Grundspannung zu geben. Die Spannwalze 10 kann als statischer und mit einem Bremsbelag versehener Spannbaum oder als angetriebene Bürsten­walze ausgebildet sein, welche vorzugsweise entgegengesetzt zur Abrollrichtung des Kettbaums 1 und damit in Gegenrichtung zur Transportrichtung der Kettfäden 2 rotiert. Die Bürste­nwalze bietet den zusätzlichen Vorteil, dass eventuell ver­schlichtete Kettfäden von ihr getrennt werden.
  • Das Fühlorgan F bildet entweder Teil des Streichbaums 4 und ist beispielsweise in dessen Mantel eingebaut, oder es ist mittels geeigneter Haltemittel auf dem Streichbaum abgestützt und von diesem getragen. Wenn a den Winkel zwischen der Ebene der auf den Streichbaum 4 zulaufenden und der Mittelebene der von diesem ablaufenden Kettfäden 2 bezeichnet, dann ist das Fühlorgan F vorzugsweise entlang einer Erzeugenden des Mantels des Streichbaums 4 in der Winkelhalbierenden a/2 positioniert. Während des Webprozesses wird die Position des Fühlorgans F in der Regel nicht geändert; beim Kettwechsel ist es vorteilhaft, das Fühlorgan F mit oder ohne Streichbaum 4 um 180° zu verdre­hen, so dass es von Kettfäden 2 frei ist.
  • Als Varianten zur beschriebenen Anordnung des Fühlorgans F auf dem oder im Streichbaum 4 ist eine Anordnung auf einem drehbar ausgebildeten Streichbaum oder zwischen Kettbaum und Streich­baum oder zwischen Streichbaum und Tänzerwalze möglich. Man kann auch durch künstliche Umlenkung nach dem Streichbaum ein Kräftedreieck erzeugen.
  • Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Webmaschine von Fig. 1 im Bereich des Streichbaums 4 und Fig. 3 zeigt eine als Abwik­klung dargestellte Ansicht in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2. Wie den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, ist das Fühlorgan F durch nebeneinander aufgereihten Sensoren S1 bis Sn zur Messung der von den jeweiligen Kettfäden 2 auf den Sensor ausgeübten Kraft gebildet. Die Sensoren S1 bis Sn sind piezoelektrische Sensoren, Piezo-Folien oder Dehnungsmess­streifen; es ist auch möglich kapazitive Sensoren zu verwen­den. In diesem Fall und ebenso bei der Verwendung von Deh­nungsmessstreifen, müsste jeder Sensor federnd gelagert sein, so dass die Kraftmessung durch Bestimmung des Verstellweges der Sensoren stattfinden könnte.
  • Die einzelnen Sensoren S1 bis Sn sind durch Trennelemente T voneinander getrennt, welche sicherstellen, dass die Anzahl Kettfäden pro Sensor konstant ist. Diese Trennelemente können so wie in Fig. 3 auf einem separaten Halter 11, oder sie kön­nen auch direkt auf dem Fühlorgan F, zwischen den einzelnen Sensoren S1 bis Sn montiert sein. Der Abstand zwischen benach­barten Trennelementen T beträgt 1 bis 2 cm, die Trennelemente T sind lamellenartig ausgebildet und weisen eine Dicke von etwa 0,2 bis 0,3 mm auf. Diese Werte sind als Richtwerte zu verstehen.
  • Anstatt lamellenartige Trennelemente T in Form von Trennble­chen kann zur Unterteilung der Kettfäden 2 auch eine Zahnstan­ge oder eine Schneckenwelle verwendet werden. Die Sensoren S1 bis Sn können getrennte Empfindlichkeitsbereiche aufweisen oder sie können überlappend, mit rechteck-, dreieck- oder tra­pezförmigen Empfindlichkeitsbereichen ausgebildet sein. Bei der Auswertung wird dann mit Vorteil eine Interpolation der Sensorsignale vorgenommen.
  • Fig. 4 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt des Fühlorgans F, und zwar zeigt Fig. 4a eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2 und Fig. 4b einen Schnitt nach der Linie A-A von Fig. 4a. Man kann Fig. 4 entnehmen, dass das Fühlorgan F einen schienenförmigen Halter 12 für die Sensoren S1, S2 auf­weist, und dass die Sensoren S1, S2 einander leicht überlap­pend und gegeneinander versetzt entlang von zwei Reihen im Halter 12 angeordnet sind. Jeder Sensor S besteht aus einem Grundelement 13 und aus einem von diesem getragenen bügelar­tigen Kontaktelement 14, auf welchem die Kettfäden 2 auflie­gen. Die Auflagefläche des Kontaktelements 14 überragt den Halter 12 geringfügig, vorzugsweise um etwa 0,3 mm. Das Kon­taktelement 14 ist ein U-fömig ausgebildeter Bügel mit einer Wandstärke von etwa 0,2 bis 0,5 mm.
  • Fig. 5 zeigt den typischen Verlauf der Kettfadenspannung wäh­rend eines Webzyklus von 360°. Auf der Ordinate ist die Kett­zugkraft P in cN pro Kettfaden und auf der Abszisse ist die Zeit t in Tausendstelsekunde eingetragen. Der Blattanschlag, bei dem die Kettfadenspannung ein Maximum erreicht, ist je­weils mit B bezeichnet. Die Kraftmessung pro Sensor S1 bis Sn (Fig. 3) erfolgt über einen festgelegten geeigneten Bereich von kleiner oder gleich 360° jedes Webzyklus. Anstatt der Kraft kann auch die in Fig. 5 schraffierte Fläche ausgewertet werden. Die optimale Länge des Messbereichs wird vorzugsweise empirisch ermittelt, da sie von verschiedenen Faktoren, wie beispielsweise Webmaschinentyp, Kettfadenmaterial, Kettspan­nung, Drehzahl der Webmaschine, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, und dergleichen beeinflusst ist.
  • In Fig. 6 ist die Auswertung und Regelung schematisch darge­stellt. Man erkennt die Sensoren S1 bis Sn, deren Ausgänge mit einer Digitalisierungsstufe 15 verbunden sind, welche einen Verstärker und einen Analog/Digitalwandler enthält. Die Digi­talisierungsstufe 15 enthält pro Sensor S1 bis Sn einen Aus­gang 16, der mit einer Auswertestufe 17 verbunden ist, von welcher entsprechende Ausgänge 18 zu einer Steuereinheit 19 führen. Ein weiterer Ausgang 20 der Auswertestufe 17 führt zu einem übergeordneten Datensystem zur Prozesssteuerung und Pro­zessüberwachung. Die Steuereinheit 19 besitzt drei Ausgänge 21 bis 23, von denen der Ausgang 21 zur Kettablassvorrichtung 3 und der Ausgang 22 zum Antrieb M der Webmaschine WM führt. Der Ausgang 23 führt zu einem Anzeigebalken 24 für Kettfadenbruch.
  • Dieser Anzeigebalken 24 weist vorzugsweise pro Sensor S1 bis Sn eine Anzeige, beispielsweise ein Lämpchen L1 bis Ln auf, so dass unmittelbar angezeigt wird, von welchem Sensor ein Kett­fadenbruch detektiert worden ist, was die Reparatur gebroche­ner Kettfäden wesentlich erleichtert. Der Anzeigebalken 24 kann oberhalb der Kette an einer gut einsehbaren Stelle ange­ordnet, er kann aber auch in das Fühlorgan F (Fig. 3) inte­griert sein. Im letzteren Fall würde jeder Sensor S1 bis Sn ein Lämpchen L1 bis Ln aufweisen.
  • Ueber die Leitung 21 erfolgt eine Regelung der Kettablassvor­richtung 3 (Fig. 1) anhand eines Soll/Istvergleichs der vorge­gebenen und der gemessenen Kettspannung. Ueber die Leitung 22 wird bei Kettfadenbruch die Webmaschine WM gestoppt.
  • Bei jedem Start der Webmaschine wird pro Sensor ein Referenz­wert der Kettspannung gebildet und in der Auswertestufe 17 ge­speichert. Wenn ein Kettfaden bricht, wird eine entsprechend kleinere Kraft gemessen. Unterschreitet diese den Referenzwert nur einen gewissen vorgegebenen Betrag, dann wird dies als De­tektion eines Kettfadenbruchs interpretiert und die Webmaschi­ne wird via Leitung 22 gestoppt. Wenn nach der Reparatur des Bruchs der betreffende Kettfaden versehentlich in eine benach­barte Messzone eingelegt, d.h. einem anderen Sensor zugeordnet wird, so entsteht daraus kein Problem, weil beim Neustart der Webmaschine neue Referenzwerte gebildet werden.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, die Referenzwerte jeweils pro Webzyklus zu messen und zu speichern. Dann könnte man gegebe­nenfalls auf die Trennelemente T (Fig. 3) verzichten, weil an­genommen werden kann, dass sich die Kettfäden nicht innerhalb eines Webzyklus zwischen den Sensoren verschieben. Man kann auch einen Quervergleich über jeweils drei benachbarte Senso­ren S1 bis S3, S2 bis S4, und so weiter, machen, wodurch ein Wechsel eines Kettfadens vom einem zum anderen Sensor erkenn­bar wäre. Hier genügt es, die Referenzwerte nur beim Start der Webmaschine zu speichern und man kann trotzdem auf die Trenn­elemente verzichten.
  • Anstatt das Signal jedes Sensors getrennt oder gegebenenfalls zusammen mit den Signalen seiner direkten Nachbarn auszuwer­ten, können die Messwerte auch addiert werden. In diesem Fall würde in der Auswertestufe 17 ein Referenzwert für den Sensor S1, dann für die Sensoren S1 + S2, und so weiter gebildet und mit den entsprechenden Messwerten verglichen. Man kann auch die Mess- und Referenzwerte über ein Zeitfenster mitteln, wel­ches mit dem Schusseintrag oder mit der Fachbildung oder mit einem anderen Teil des Webzyklus synchronisiert ist, und die Auswertung anhand einer Differenzbildung zwischen zwei oder mehr als zwei Fenstern vornehmen. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Auswertung der Extremwerte (Amplituden) oder charakteristischer Wendepunkte des Signals.
  • Der ausserodentliche Vorteil der beschriebenen Vorrichtung liegt darin, dass auf die konventionellen Kettwächterlamellen verzichtet werden kann. Das bedeutet, dass auch die Verwendung der Vorrichtung als reiner Detektor für Kettfadenbrüche sinn­voll und nützlich ist. Selbstverständlich bietet die Verwen­dung zur Regelung des Kettablasses ebenfalls Vorteile, vor al­lem, wenn man bedenkt, dass der Kettablass noch immer nicht befriedigend gelöst ist. Schliesslich eröffnet die Kraftmes­sung mit den einzelnen Sensoren noch die Möglichkeit der Fein­regulierung jeder Kettfadenschar pro Sensor, was speziell im Bereich der Randkettfäden an der Gewebeleiste von nicht zu unterschätzender Bedeutung sein kann.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Messung der Kettspannung an Webmaschinen, mit einem über die Webbreite reichenden und von den Kett­fäden teilweise umschlungenen Fühlorgan für die Kettspan­nung oder eine dazu proportionale Grösse, dadurch gekenn­zeichnet, dass das genannte Fühlorgan (F) nebeneinander angeordnete Sensoren (S1 bis Sn) zur Messung der Spannung der am jeweiligen Sensor anliegenden Kettfäden (2) auf­weist, und dass für jeden Sensor eine Auswertung der ge­messenen Spannung erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (S1 bis Sn) druckempfindlich ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (Sl bis Sn) durch piezoelektrische Sensoren gebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge jedes Sensors (S1 bis Sn) 0.5 bis 3, vorzugswei­se 1 bis 2 cm beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Trennelemente (T) zur geordneten Zuführung der Kettfäden (2) zu den einzelnen Sensoren (S1 bis Sn) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (S1 bis Sn) und die Trennelemente (T) von einem gemeinsamen, schienenartigen Halter (12) getragen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (T) von einem in Laufrichtung der Kett­fäden (2) unmittelbar vor dem Fühlorgan (F) angeordneten Halter (11) getragen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlorgan (F) auf dem Streichbaum (4) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlorgan (F) in der Winkelhalbierenden des Winkels (a) zwischen der Ebene der auf den Streichbaum (4) zulau­fenden und der Mittelebene der von diesem ablaufenden Kettfäden (2) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine in Laufrichtung der Kettfäden (2) vor dem Streichbaum (4) an­geordnete Spannwalze für die Kettfäden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannwalze durch eine gegensinnig zur Ablassrichtung des Kettbaums (1) angetriebene Bürstenwalze (10) gebildet ist.
12. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Detektion von Kettfadenbrüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal jedes Sensors (S1 bis Sn) auf das Auftreten einer sprunghaften Abnahme untersucht und jede derartige Abnahme als Bruch eines am jeweiligen Sensor anliegenden Kettfa­dens (2) interpretiert wird.
13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Start der Webmaschine (WM) für jeden Sensor (S1 bis Sn) ein Referenzwert der Spannung der zugeordneten Kettfäden (2) gebildet, und dass die gemessene Kettspan­nung mit diesem Referenzwert verglichen wird.
14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert und die gemeinsame Kettspannung über einen Bereich kleiner oder gleich der Länge eines Webzyklus bestimmt werden.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettzugkraft über der Zeit aufgenommen und das betref­fende Integral ausgewertet wird.
16. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettspannung über ein mit dem Webzyklus synchronisier­tes Zeitfenster gemittelt wird, und dass eine Differenz­bildung zwischen mindestens zwei Zeitfenstern erfolgt.
17. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch ge­kennzeichnet, dass das Signal jedes Sensors (S1 bis Sn) getrennt ausgewertet wird.
18. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekenn­zeichnet durch einen Anzeigebalken (24) mit einer Anzeige (L1 bis Ln) für Kettfadenbrüche für jeden Sensor (S1 bis Sn).
19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigebalken (24) in das Fühlorgan (F) integriert ist.
20. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sensor (S1 bis Sn) ein Anzeigemittel vorzugsweise ein Lämpchen (L1 bis Ln) aufweist.
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