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DE8900167U1 - Vorrichtung zum Messen der Fadenspannung an Textilmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zum Messen der Fadenspannung an Textilmaschinen

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DE8900167U1
DE8900167U1 DE8900167U DE8900167U DE8900167U1 DE 8900167 U1 DE8900167 U1 DE 8900167U1 DE 8900167 U DE8900167 U DE 8900167U DE 8900167 U DE8900167 U DE 8900167U DE 8900167 U1 DE8900167 U1 DE 8900167U1
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DE
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sliding body
thread
coil
sliding
magnetoelastic
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DE8900167U
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DANIEL ADOLF DR STEINMAUR CH
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DANIEL ADOLF DR STEINMAUR CH
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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
    • D01H13/16—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material
    • D01H13/1616—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material characterised by the detector
    • 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
    • B65H63/04—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to excessive tension or irregular operation of apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means
    • B65H2553/20—Sensing or detecting means using electric elements
    • B65H2553/22—Magnetic detectors, e.g. Hall detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

VORRICHTUNG ZUM MESSQI DER FNJEdSPNiNUNG NU TEXTIUASCHINEM BBSCSStEIBDNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtimg zum Messen der Fadenspannung an Textilmaschinen mit einem in die Bewegungsbahn des gespannten Fadens einragenden Aufnahmeelement, das einen elektronischen Meßvorganq auslöst.
In der Textilindustrie ist bei vielen Verfahren — beispielsweise beim Spinnen, Umspulen, Garnreinigen — die Fadenspannung ein wichtiger Parameter; wird der Faden zu stark beansprucht, reißt er. Anderseits ist in vielen Prozessen eine bestimmte Fadenspannung erford::rl.ich, um die notwendige Betriebssicherheit zu gewährleisten; beispielsweise kann die Produktion beim Spulen gesteigert werden, wenn man die Fadenspannungen nahe der Reißgrenze des Fadens fährt. Dazu muß die Fadenspannung gemessen werden.
Zum Messen der Fadenspannung sind mehrere Fadenspannungsmesser bekannt, bei denen üblichervreise ein mechanisches Element durch den Faden deformiert wird. Diese Deformation wird gemessen, was meistens mittels Dehnungsmeßbrücken durchgeführt wird. Der Machteil auf dem Markt befindlicher Fadenspannungsmesser liegt u.a. darin, daß der FrequenzlDereich der Messungen zu tief liegt und in der Regel kaum größer ist als 20 Hz. Für bestimmte Anwendungen aoer benötigt man einen wesentlich größeren Frequenzbereich bis zu 10 kHz. Als weiterer Nachteil der Deformationsmethode und der Auswertung durch Dehnungsmeßstreifen ist anzusehen, daß die Meßsignale in der Größenordnung von mV liegen. Diese Signale sind sehr störanfällig.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, für das Messen der Fadenspannung an Textilmaschinen eine Meß- und Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die in einem möglichst großen Frequenzbereich arbeitet, vor allem die Grenzfrequenz einer Fadenspannungsmessung erhöht und die Störanfälligkeit solcher Messungen reduziert. Außerdem sollen die einzelnen iteßsignale deutlich unterscheidbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß \wenigstens ein die Bewegungsbahn des Fadens bestimmender Gleitkörper mit einem magnetoelastischen Sensor als Aufnahmaelement verbunden und dieser Teil einer Auswertschaltung ist. Mit einem derartigen Kraftsensor wird die Grenzfrequenz des mit magnetoelastischem Effekt arbeitenden Fadenspannungsmessers aufgabengemäß v/esentlich erhöht und die Störempfindlichkeit reduziert.
Nach einem v/eiteren ü-terkmal der Erfindung liegt der gespannte Faden der Oberflache jenes Gleitkörpers an, welch letzterer bewegbar gelagert und mit einem magnetoelastischen Element in einer Spule verbunden ist; d^r Faden wird über das Gleitelement — aus Gründan der Abnutzung bevorzugt aus Keramik — geführt, aufgrund der Fadengoometrie wird eine Komponente der Kraft gemessen; die Kraft auf das magnetoelastische Material bewirkt eine Änderung der magnetischen Eigenschaften und damit ein Signal.
Der magnetoelastisch» Sensor bzw. dessen Spule ist erfindungsgemäß an einen Oszillator angeschlossen, der den Sensor mit dem Sign&l versieht; dessen Amplitude wird — wie gesagt — infolge der Kraft moduliert. Das Ausgangsmaterial des Sensors wird zur Harmonisierung gefiltert, dann erst gleichgerichtet und einelf Anzeige zugeführt.
Bezüglich v/eiterer Merkmale wird auf die Unteransprüche Bezug genommen.
Von besonderer Bedeutunq ist die Ausbildung des Gleitkörper?;, der beispielsweise als cniaderartiger Block mit gerundeter Gleitfläche ausgebildet ist oder als Rollo, die drehbar an dem maqnnfoolnrstischen Element lagert.
nine weitere Ausführung des Gleitkörpers wendet diesen mit einem teilkreisfönnigen Querschnitt an, dem in seitlichem Abstand ein weiterer Gleitkörper so gegenüberliegt, daß beide Gleitflächen eine i]-fömige Bewogungsbahn des Fadens bestimmen, dessen auflaufendes Trum parallel zun ablaufenden Trim verläuft.
our "instellung und Anpassung der Gleitkomerpaarung ist wenigstens einer der Gleitkörper in Fadenlaufrichtung und/oder quer dazu lageveränderlich.
• · · · «ti
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter AusführungBl^eispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt jeweils in schematischer ski7.7.a in
Fig. 1: einen Faden an eirer Fadenspannungs-Meßvorrichtung;
Fig. 2, 3: andere Fadenspannungs-Meßvorrichtungen;
Fig. 4: eine der Meßvorrichtung zugeordnete Auswertungseinrichtung;
Fig. 5: eine weitere Auswertungseinrichtung.
Ein Faden 10, der an einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigten Spulmaschine oder einer anderen Textilmaschine vorgesehen ist, liegt zum flessen seiner Fadenspannung einem in Richtung des Pfeiles P in Fig. 1 gegen den Faden 10 drückenden Gleitkörper einer Fadenspannungs-t-teßvorrichtung 12 an.
Der Gleitkörner besteht in Fig. 1 aus einem mit teilzylindrisch gewölbter Oberfläche 14 ausgestatteten vierkstoffbiock IG oder gemäß Fig. 2 aus einer Rolle 18; als Werkstoff für den Gleitkörper 16, 18 dient zur Abnutzungsminderung vor allem Keramik. An den Gleitkörper 16, 18 schließt ein Formkörper 20 aus magnetoelastischem Material an, welches als Kern innerhalb einer Spule 22 gelagert und dann in Abhängigkeit von der Komponente K1 der Fadenspannung bewegbar ist; aufgrund der Fadengeometrie und dank der Paarung Kern 20 /Spule 22 wird diese in der Achse A des Kerns 20 verlaufenden Komponente K. gemessen, wobei die Meßgeometrie konstant bleiben muß.
• · IM
Heim AusfUhrungsbeispiel der Fig. 3 läuft der gespannte Faden 10 auf den Oberflächen 14 zweier Gleitkörpern IG3, 16b, die zueinander um ein .".aß i höhen- sowie um ein Maß &eegr; seitenversetzt zueinander ruhen. Die querschnittlich jeweils etwa eine Viertelkreiskontur beschreibenden Oberflächen 14 bestimnen eine nahezu S-förmige Führungsbahn, beidends deren die Fadenabschnitte zueinander parallel laufen. Jene Führungsbahn ist durch die Veränderbarkeit der Maße i, &eegr; unterschiedlich einstellbar, wozu es genügt, einen der beiden Gleitkörper 16a,
16, zumindest in einer e'er angedeuteten Pfeilrichtungen der Fig. 3 b
beweglich zu lagern.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 werden die Kraftkomponenten K1 und K? gemessen.
Nicht dargestellt sind in der Zeichnung die Führungselemente für die Gleitkörper 16 , 16, , welche deren ungehinderte Lageverschiebung gewährleisten.
Zur Auswertung benutzt man die Veränderung des Signals, das von dem — aus Kern 20 und Spule 22 bestehenden — magnetoelastischen Sensor 24 ausgeht; die Kraft &Kgr;&khgr;, K2 auf das magnetoelastische Material 20 bewirkt eine Änderung der magnetischen Eigenschaften.
Bei der Auswertungseinheit 30 der Fig. 4 ist die Spule 22 zwischen einsn Oszillator 32 und einen Widerstand 34 angeordnet. Letzterer liegt zwischen Zweigleitungen 33, 35 eines Verstärkers 36, dem ein Filter 33 folgt. Der Oszillator 32 speist &en Sensor 24 mit einem Signal, dessen Amplitude sich in bereits beschriebener Weise kraftabhängig ändert. Das Ausgangssignal des Sensors 24 wird zur Harmonisierung gefiltert.
Das Filter 38 ist mittels Wechselsoannungsausgängen 39, 40 an einen Gleichrichter 42 angr -^hlosson, dessen gleichgerichteter Ausgang 43 zur Auswertung führt.
Jn Fig. 5 ist eine der Spule 22 des Sensors 24 in Abstand gegenüberliegende und mit den Verstärker 2, 6 verbundene Gegenspule
mit 22 bezeichnet,
a

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Messen der Fadenspannung an Textilmaschinen mit einem in die Bewegung^bahn des gespannten Fadens einragenden Auf nahmeelenient, das einen elektrischen Meßvorgang auslöst,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein die Bewegungsbahn des Fadens (10) bestimmender Gleitkörper (16, 18) mit einem magnetoelastischen Sensor (24) als Aufnahmeelement verbunden und dieser Teil eine Auswertschaltung ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der cresnannte Faden (10) der Oberfläche (14) der/des Gleitkörper/s (16, 18) anliegt und der bewegbar gelagerte Gleitkörper mit einem magnetoelastischen Element (20) in einer Spule (22) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnotoelastische Sensor (24) bzw. dessen Spule (22) an einen Oszillator (32) angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Spule (22) und Oszillator (32) unter Zwischenschaltung eines Widerstandes (34) an einen Verstärker (36) angeschlossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Kern (20) durchsetzten Spule (2
Verstärkers (36) gegenüberliegt.
Kern (20) durchsetzten Spule (22) eine Gegenspuln (22 ) eines
ANSPRÜCHE I
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltkreis der Spule (22 oder 22q) , insbesondere nach dem Verstärker (36), ein Filter (38) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Wechselstromausgänge (39, 40) des Schaltkreises der Spule (22 oder 22J, insbesondere des Filters (38), mit einem Gleichrichter (42) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper als quaderartiger Block (16) mit gerundeter Gleitfläche (14) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (16g) von teilkreisförmigem Querschnitt ist, dem in seitlichem Abstand (i, n) ein weiterer Gleitkörper (16b) so gegenüberliegt, daß beide Gleitflächen (14) eine S-förmige Bewegungsbahn des Fadens (10) bestimmen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Gleitkörper (16g, 16b) in Fadenlaufrichtig und/ oder quer dazu (K1, K2) lageveränderlich ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß aie Fadenlaufrichtungen beidends der S-förmigen Bewegungsbahn parallel angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper eine Rolle (18) sowie drehbar an dem magnetoelastischen Element (20) angebracht ist.
13, Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (16, 18) aus einem abriebarmen Werkstoff besteht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (16, 18) zumindest im Bereich der Gleitfläche (14) aus Xeramikmaterial besteht.
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