CH668833A5

CH668833A5 - Vorrichtung zum messen und/oder vergleichmaessigen der banddicke von faserbaendern.

Info

Publication number: CH668833A5
Application number: CH156/86A
Authority: CH
Inventors: Werner Grunder; Francois Baechler; Erwin Murbach
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1989-01-31
Also published as: US4864853A; WO1987004472A1; JP2593326B2; EP0252952A1; EP0252952B1; SU1565355A3; JPS63502290A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen und/ oder Vergleichmässigen der Banddicke 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 des Faserbandes.

Bei einer in der DE-PS 1 510 487 beschriebenen Vorrichtung dieser Art ist der Messkanal in einer an die Austrittsöffnung des durch einen Bandtrichter gebildeten Verdichtungsorgans einstückig 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 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. 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 Zeichnung näher erläutert. Es zeigt :

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bandtrichter mit einem Messorgan,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II von Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III von Fig. 2,

Fig. 4-6 Details des Messteils der Fig. 1 bis 3, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung zur Funktionserläuterung.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein der Verdichtung eines Faserbandes dienender Bandtrichter 1 mit einer Trichterwandung 1 ' und einer Einlauf- und einer Austrittsöffnung 2 bzw. 3 dargestellt. Derartige Bandtrichter sind bekannt und werden insbesondere an Strecken 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 1 weist im Anschluss an die Austrittsöffnung 3 eine Abstufung auf, in welche ein einen Messkanal 4 aufweisender Messteil 5 eingesetzt ist. Dieser besteht aus zwei Teilen, und zwar aus einem Kanalteil 5' und aus einem Anschlagteil 5", zwischen denen eine Blattfeder 6 eingespannt ist. Die Blattfeder 6 dient als Messorgan für die Dicke eines durch den Bandtrichter 1 und den Messkanal 4 laufenden Faserbandes.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Blattfeder 6 und die Figuren 5 und 6 zeigen je eine Ansicht der der Blattfeder 6 zugewandten Klemmfläche des Kanalteils 5' bzw. des Anschlag5

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teils 5". Der Aufbau des Messteils 5 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 1 eingerastet ist. Dadurch ist der Kanalteil 5' und mit ihm der ganze Messteil 5 relativ zum Bandtrichter 1 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 5' ' und Schlitze 10 und 11 in der Blattfeder 6 bzw. im Kanalteil 5' gestossen und in Gewindebohrungen 12 des Bandtrichters 1 eingeschraubt sind.

Da die Schrauben 8 gleichzeitig zur Befestigung des Messteils 5 am Bandtrichter 1 dienen, kann der Messteil 5 durch blosses Lösen und Anziehen der Schrauben 8 ausgewechselt und somit die aus dem Bandtrichter 1 und dem Messteil 5 bestehende Vorrichtung einfach an wechselnde Bandnummern angepasst werden.

Die Blattfeder 6 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 6 ist einstückig gefertigt und ist an den beiden in Fig. 4 durch eine Schraffur markierten Stellen 16 im Übergangsbereich zwischen Verbindungsteil 15 und Torsionsstäben 14 zwischen Kanalteil 5' und Anschlagteil 5" eingeklemmt. Der Messbalken 13 der Blattfeder 6 liegt quer über dem Messkanal 4 und wird dabei an seinen Enden durch zwei Auflageflächen 17 des Anschlagteils 5' ' 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 Änderung der Banddicke bewirkt eine entsprechende Änderung dieses Druckes und derauf 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 Banddicke ist. Die mechanische Grösse Dehnung wird mittels auf dem Messbalken 13 angeordneter Dehnungsmessstreifen in eine elektrische Grösse umgewandelt (siehe Fig. 7).

Wie insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann, liegen die Auflageflächen 17 etwa 1,5 mm vor dem sie verbindenden Steg des Anschlagteils 5". 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 Überdehnung oder Überbeanspruchung.

Wie den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, ist am Anschlagteil 5" an beiden Seitenwänden quer zum Messkanal 4 des Kanalteils 5' je ein Röhrchen 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 des Messteils 5 mittels 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 verhindert 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.

In Fig. 7 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 Di und Ü3 bzw. D2 und Ü4 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 Di bis D4 hat einen bestimmten elektrischen Widerstand Ri bis R4, wobei diese Widerstände alle gleich sind. Da die relative Widerstandsänderung bei Durchbiegung des Messbalkens 13 bekanntlich proportional zur Drehung der Dehungsmessstreifen 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 ringförmigen zusammengeschalteten Widerständen Ri bis R4 gebildet werden. Wenn man nun an die Anschlusspunkte zwischen den Widerständen R4 und Ri einerseits und R2 und R3 andererseits eine Speisespannung UE anlegt, dann kann man an den beiden übrigen Anschlusspunkten eine zur Brückenverstimmung proportionale Ausgangsspannung Ua abgreifen, welche ihrerseits der Summe der Dehnung der einzelnen Dehnungsmessstreifen Di 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 Überdehnung durch mechanischen Anschlag.

- Praktische Unabhängigkeit des Messorgans von Temperaturschwankungen.

- Weitgehende Unabhängigkeit des Messorgans von Schwankungen der Faserfeinheit des Faserbandes.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung zum Messen und/oder Vergleichmässigen der Banddicke 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 versehenen Blattfeder gebildeten Messorgan für die Dicke des Faserbandes, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (4) in einem am Verdichtungsorgan ( 1 ) auswechselbar angeordneten Messteil (5) vorgesehen und dass die Blattfeder (6) quer zur Laufrichtung des Faserbandes angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (6) einen Messbalken (13) aufweist, welcher an seinem Ende über Torsionsstäbe (14) federnd gelagert ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbalken ( 13) an seiner am Faserband anliegenden und an der gegenüberliegenden Seite mit mehreren, vorzugsweise mit je zwei Dehnungsmessstreifen (Di, D3; D2, D4) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen (Di, D3; D2, D4) an jeder Seite des Messbalkens (13) symmetrisch zur Längsachse des Messkanals (4) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbalken ( 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.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Messbalken (13) abgewandten Enden der Torsionsstäbe (14) über einen Verbindungsteil (15) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Messbalken (13), Torsionsstäbe (14) und Verbindungsteil (15) aus einem Stück hergestellt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messteil (5) durch einen Kanalteil (5') und einen Anschlagteil (5" ) gebildet ist, zwischen denen die Blattfeder (6) am Verbindungsteil ( 15) eingespannt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (5") im Bereich des Messbalkens (13) zwei Auflageflächen (17) für dessen Enden aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (5") zwischen den beiden Auflageflächen (17) einen gegenüber dem Messbalken (13) zurückversetzten Steg zur Begrenzung der Durchbiegung des Messbalkens aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (5") im Anschluss an seine den Verbindungsteil (15) einspannende Partie ein U-för-miges Profil aufweist, wobei die Auflageflächen an dessen Seitenwänden vorgesehen sind, und dass jede Seitenwand eine Durchbrechung (19) für die Reinigung des Innenraums des Messteils (5), insbesondere des Messkanals (4) und des Messbalkens (13) aufweist.