DE1097328B

DE1097328B - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttaetigen Regeln des Verzuges der Faserbaender inStreckwerken od. dgl.

Info

Publication number: DE1097328B
Application number: DEZ6743A
Authority: DE
Inventors: Hans Locher
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1958-01-09
Filing date: 1958-07-07
Publication date: 1961-01-12
Also published as: US3099048A; GB863146A; FR1210083A; NL99739C; CH356386A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln des Verzuges der Faserbänder in Streckwerken od. dgl., bei dem ein oder mehrere Faserbänder durch einen elektrischen Meßkondensator geführt werden, dessen Kapazitätswert sich mit dem Gewicht pro Längeneinheit des geprüften Abschnittes des Faserbandes oder mehrerer Faserbänder ändert, worauf diese Kapazitätsänderungen in Änderungen einer ersten elektrischen Größe umgeformt und zur Bildung einer zweiten elektrischen Größe als elektrischer Mittelwert der ersten elektrischen Größe verwendet werden, worauf diese genannte zweite elektrische Größe von der genannten ersten elektrischen Größe subtrahiert wird, so daß eine dritte elektrische Größe gewonnen wird, is die nun den Abweichungen des Gewichtes des sich momentan im Meßkondensator befindlichen Abschnittes des Faserbandes oder mehrerer Faserbänder von dessen Mittelwert über eine bestimmte Länge entspricht, die durch die Zeitdauer der Bildung des Mittelwertes aus der ersten elektrischen Größe gegeben ist, worauf diese dritte elektrische Größe entsprechend ihrem Betrag und ihrer Polarität nach hinreichender Verstärkung die Winkelgeschwindigkeit eines Verzugswalzenpaares regelt.

In der Spinnerei besteht das Bedürfnis nach selbsttätiger Regelung des Verzuges der Faserbänder in Streckwerken od. dgl. mit dem Zweck, die unerwünschten — mit bisher bekannten Streckwerken oder Strekken unvermeidlichen — Gewichtsschwankungen in Bändern und Vorgarnen automatisch auszuregeln. Bekannte Regelsysteme üblicher Bauart können jedoch nicht ohne weiteres mit Verarbeitungsmaschinen in der Spinnerei kombiniert werden, da sich hierbei eine Reihe von Schwierigkeiten einstellen.

Die Technik kennt zwar bereits Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen Regelung des Gewichtes pro Längeneinheit von Faserbändern oder Vorgarnen. Bei diesen Verfahren wird vorerst mit Hilfe elektrischer Meßkondensatoren oder optisch oder pneumatisch das Gewicht pro Längeneinheit gemessen. Hierauf wird ein dem momentanen Gewicht pro Längeneinheit des ungeregelten Faserbandes entsprechendes Signal mit einem dem Sollwert entsprechenden Signal verglichen und die sich dabei ergebende Differenzgröße als Steuersignal zur Vornahme der Regelung des Verzuges verwendet.

Alle diese bekannten Verfahren haben den großen Nachteil, daß sie auf eine absolute zeitliche Stabilität der elektrischen, optischen oder pneumatischen Meßorgane angewiesen sind. Die heute zur Verfügung stehenden Meßorgane dieser Art weisen diesbezüglich keine genügende Stabilität auf. Die über lange Zeitintervalle in der Praxis unvermeidliche Unstabilität Verfahren und Vorrichtung

zum selbsttätigen Regeln des Verzuges

der Faserbänder in Streckwerken od. dgl.

Anmelder:

Zellweger A. G. Apparate-

und Maschinenfabriken Uster,

Uster (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. R. K. Löbbecke, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf, Neue Str. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 9. Januar 1958

Hans Locher, Uster, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

der Messung des Gewichtes des Faserbandes wirkt sich nun sehr ungünstig auf den Regelprozeß aus. Die genannte Unstabilität hat zur Folge, daß das mittlere Gewicht pro Längeneinheit des verzogenen Faserbandes nach einer gewissen Zeit nicht mehr dem gewünschten Sollwert entspricht.

Es ist zwar möglich, durch relativ häufige Kontrollen den Abgleich des Meßorgans zu überprüfen. Das Faserband oder mehrere zusammengelegte Faserbänder müssen gänzlich aus dem Meßorgan entfernt werden, damit die ursprünglich ebenfalls bei entleertem Meßorgan eingestellte Abgleichstellung wieder nachgestellt werden kann. Diese häufigen Kontrollen bedeuten jedoch einen untragbaren Aufwand an zusätzlicher Arbeit für das Betriebspersonal, so daß erfahrungsgemäß diese regelmäßigen Kontrollen vernachlässigt werden.

Mit den bekannten elektrisch, optisch oder pneumatisch arbeitenden Regelstrecken können nach dem Gesagten zwar die kurzperiodigen Abweichungen ausreguliert werden, gleichzeitig bringen sie aber den Nachteil, daß die langperiodigen Dickenschwankungen im Faserband vergrößert werden. Eine solche Veränderung des mittleren Gewichtes bzw. der »Nummer« der Bänder oder Vorgarne darf jedoch unter keinen Umständen erfolgen, da dies in der Spinnerei verheerende Folgen hätte.

Die bekannten elektrischen, optischen oder pneumatischen Regelmethoden sind daher in der Praxis unge-

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eignet, da dem durch die Ausregelung der kurzperiodigen Schwankungen erhaltenen Gewinn an Gleichmäßigkeit ein untragbarer Verlust in bezug auf langperiodige Gewichtsschwankungen gegenübersteht. Es wurde nun bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welches geeignet ist, die beschriebenen Nachteile teilweise zu überwinden.

Das erwähnte Verfahren beruht auf der bekannten Tatsache, daß die Bänder und Vorgarne der Spinnerei sehr starke Anteile an kurzperiodischen Ungleichmäßigkeiten des Gewichtes pro Längeneinheit, weniger starke Anteile an Schwankungen mit mittlerer Periodenlänge und nur noch geringfügige Anteile an langperiodischen Schwankungen enthalten. Es ist daher kein Nachteil, wenn durch die selbsttätige Regelvorrichtung in Bändern und Vorgarnen nur die erheblichen Schwankungen kurzer und mittlerer Periodenlänge ausreguliert und daneben die an und für sich schon unbedeutenden Schwankungen mit großer Periodenlänge nicht ausreguliert werden.

Nach dem Verfahren bzw. mit den entsprechenden Vorrichtungen der eingangs genannten Art lassen sich wesentlich bessere Regelungen des Verzuges erzielen, da alle Regelfehler langer Dauer, welche ausschließlich durch Störeinflüsse der Meßorgane selbst bedingt sind, ausgeschaltet werden und zudem keine Gefahr besteht, daß das mittlere Gewicht des Bandes in unzulässiger Weise verändert wird. Dieses mittlere Gewicht des Bandes oder Vorgarnes wird ja über große Längen durch die entsprechenden Speisevorrichtungen in den vorhergehenden Arbeitsprozessen konstant gehalten.

Obwohl dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung es ermöglichen, daß nur die intensiven Schwankungen mit kurzer und mittlerer Periodenlänge ausreguliert werden, ohne dabei das mittlere Gewicht durch Meßungenauigkeiten und Störeinflüsse zu gefährden, bleiben doch einige grundsätzliche Schwierigkeiten bestehen. Eine erste solche Schwierigkeit liegt darin, daß es mit Hilfe der genannten Einrichtungen nicht möglich ist, im ersten Moment nach dem Einschalten der Regelstrecke sofort eine einwandfreie Regelung zu erzielen. Nach dem Stillsetzen einer solchen Maschine stellt sich nämlich die zweite elektrische Größe genau auf den Wert der ersten elekirischen Größe ein, was insofern von Nachteil ist, als beim Wiedereinschalten der Maschine erst nach einer bestimmten Zeit die zweite elektrische Größe dem Mittelwert der ersten elektrischen Größe über eine bestimmte Zeitdauer entspricht. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Zeitkonstante, welche die Zeitdauer für die Bildung des Mittelwertes der ersten elektrischen Größe bestimmt, so gewählt werden muß, daß die dafür erforderlichen Schaltelemente sehr umfangreich werden.

Ein weiteres Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Ausregelung von Querschnittsänderungen beim Verziehen von Faserbändern ist bereits bekanntgeworden. Gemäß diesem Verfahren wird aus dem Ouerschnittsverlauf des Faserbandes bzw. Vorgarnes 6q vorerst durch mechanische Abtastung ein veränderliches elektrisches Signal erzeugt. Dieses veränderliche elektrische Signal wird nach Umformung in einer Dynamomaschine abwechslungsweise zwei Integratoren zugeführt. Einer dieser Integratoren speichert während eines bestimmten Zeitintervalls die von der Dynamomaschine abgegebene elektrische Größe, während der andere Integrator innerhalb desselben Zeitintervalls seinen Speicherwert als Mittelwert für die Bildung einer elektrischen Differenzgröße bereithält.

Durch einen rotierenden Umschalter werden die Zeitintervalle für die Speicherung und die Entnahme des elektrischen Wertes aus den Integratoren kommutiert. Auch diese Anordnung leidet an dem Nachteil, daß sich beim Stillstand der Anlage die Integratoren entladen und bei Inbetriebnahme erst während einer bestimmten Zeit aufgeladen werden müssen. Erst im aufgeladenen Zustand vermögen sie ihre Funktion als Mittelwertspeicher zu erfüllen. Bis zum Erreichen dieses Zustandes ist aber "eine Regelung des Verzuges unmöglich. Ein weiterer Nachteil wird darin erblickt, daß die Mittelwertbildung sprungweise zwischen den abwechselnd wirksamen Integratoren stattfindet. Dadurch können die elektrischen Differenzen zwischen den einzelnen Abschnitten des Faserbandes ebenfalls durch sprunghafte Änderungen der elektrischen Größen zu falschen Regelwirkungen führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile bei dem Verfahren und der Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, daß die zweite elektrische Größe dadurch kontinuierlich gebildet wird, daß aus der zur Drehzahl des zum Verzug des Faserbandes dienenden ersten Verzugswalzenpaares proportionalen ersten veränderlichen Drehzahl und aus der zweiten konstanten Drehzahl des Einzugswalzenpaares mittels eines Differentialgetriebes od. dgl. eine Differenzdrehzahl gebildet wird, die dann den Wert Null aufweist, wenn die Drehzahl des Verzugswalzenpaares denjenigen Wert aufweist, welcher dem gewünschten mittleren Verzug des Streckwerkes entspricht, worauf diese Differenz drehzahl auf eine verminderte Drehzahl untersetzt wird, wobei die diese verminderte Drehzahl aufweisende Welle in einem Zeitintervall i₂—t_i von einer ersten Winkelstellung a_± in eine zweite Winkelstellung a₂ gelangt, deren Differenz A α einen Integral wert

Δα = 2π f n₅- dt

darstellt, welcher aus dem über ein Zeitintervall At—t₂ —i_x nach der Zeit integrierten Differenz drehzahlverlauf gebildet wird, worauf die den Integralwert Aa darstellende Winkeldifferenz a₂ — a_t mittels eines mechanisch-elektrischen Wandlers in eine ihr äquivalente elektrische Spannungsänderung umgewandelt wird, die als elektrisches Signal die zweite elektrische Größe darstellt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ist gekennzeichnet durch ein Differentialgetriebe, dem eine veränderliche, einer Drehzahl eines Verzugswalzenpaares proportionale Drehzahl und eine konstante Drehzahl eines Einzugswalzenpaares mitgeteilt wird und in dem die Differenzdrehzahl aus der veränderlichen Drehzahl und der konstanten Drehzahl gebildet wird, ferner durch ein Untersetzungsgetriebe zur Erniedrigung der Differenzdrehzahl auf eine Drehzahl, ferner durch einen durch die letztere gesteuerten mechanisch-elektrischen Wandler zur Erzeugung eines elektrischen Signals als zweite elektrische Größe, die nur sehr langsam verlaufenden Änderungen einer ersten elektrischen Größe folgt.

An Hand der Zeichnungen ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch die. Ausbildung eines Verzugsfeldes einer Regelstrecke mit der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Variante A der Vorrichtung; Fig. 3 zeigt eine weitere Variante B, und

Fig. 4 zeigt eine dritte Variante C der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 1 wird das Faserband 9 oder eine Reihe nebeneinanderliegender Faserbänder — im nachfolgenden ist der Einfachheit der Beschreibung halber nur von einem Faserband die Rede — durch ein mit konstanter Drehzahl M₂ rotierendes Verzugswalzenpaar 7, 8 in

rad 13 stehen still, solange die Drehzahlen W₁ und W₂ einander gleich sind. Änderungen der ersten veränderlichen Drehzahl M₁ gegenüber der konstanten zweiten Drehzahl M₂ wirken sich folglich in einer in beiden Drehrichtungen möglichen Bewegung des Zahnrades 13 und der mit ihm verbundenen Getrieberäder 14 und 15 des auf das Zahnrad 13 folgenden Untersetzungsgetriebes 14, 15 aus, welches in der Fig. 1 beispielsweise als einfaches Stirnradgetriebe gezeichnet ist.

Pfeilrichtung durch den Meßkondensator od. dgl. hin- io Es hat zum Zweck, daß eine bestimmte Anzahl von durchbewegt. Dieser gibt ein dem Gewicht des mo- Umdrehungen des Käfigs 12' des genannten Differentialgetriebes 12 so weit reduziert werden, daß der als Schleifer ausgebildete Abgriff 17 des auf das Getrie

berad 15 folgenden mechanisch-elektrischen Wandlers

mentan im genannten Meßkondensator befindlichen
Faserbandes proportionales Steuersignal U₁, das die
erste elektrische Größe darstellt, über einen der Zeitverzögerung dienenden Phasenschieber 30 an einen 15 16 für die im praktischen Betrieb möglichen Umdreelektrischen Kompensator 2 ab, der außerdem eine hungen des Käfigs 12' höchstens den gesamten Winkelbogen a₀ des mechanisch-elektrischen Wandlers 16 beschreibt. Die Größe des Untersetzungsverhältnisses

zweite elektrische Größe U₃ aus dem mechanischelektrischen Wandler 16 zugeführt erhält. Der genannte Kompensator 2 bildet aus dem Steuersignal U₁

zwischen den Getrieberädern 14 und 15 bestimmt

und der zweiten elektrischen Größe U₃ die elektrische 20 — wie noch erläutert wird — die Zeitkonstante des Differenzgröße CT₄, die die dritte elektrische Größe Regelvorganges und wird deshalb mit Vorteil einstelldarstellt. Diese gelangt über einen elektrischen Ver- bar ausgeführt. Diese Zeitkonstante kommt dadurch stärker 3 zum elektrisch-mechanischen Leistungs- zustande, daß für eine mögliche Änderung der zweiten wandler 4. Dieser elektrisch-mechanische Leistungs- elektrischen Größe U₃ um den Betrag Δ U₃ der Abgriff wandler 4 erteilt dem Verzugswalzenpaar 5, 6 eine im 25 17 von der Stellung α auf die Stellung α= α + Δα

Mittel gegenüber der konstanten Drehzahl M₂ des Verzugswalzenpaares 7, 8 um 10 bis 50% höhere Drehzahl n_s. Diese mittlere Drehzahl n₃ tritt dann auf,

weiterzurücken hat. Eine an sich gleiche Winkeländerung Δα benötigt um so mehr Zeit, je größer die Untersetzung zwischen der als konstant angenommenen Differenzdrehzahl M₄ und der reduzierten Diffe-

wenn das Verzugswalzenpaar 5, 6 auf das Faserband 9

den gewünschten mittleren Verzug des Verzugs- 30 renzdrehzahl M₅ gewählt wird.

systems ausübt. Ist jedoch das Gewicht pro Längen- In Verbindung mit dem Getrieberad 15 steht der

einheit des Bandes 9 beispielsweise höher als der ge- Abgriff 17 des elektrisch-mechanischen Wandlers 16,

nannte Mittelwert, so gibt der Meßkondensator 1 ein welcher beispielsweise als Potentiometer ausgebildet

erhöhtes Steuersignal U₁ ab, wodurch bei geeigneter ist. Die Stellung des Abgriffes 17 schließt mit seiner

Ausbildung des elektrischen Kompensators 2, des Ver- 35 Endlage bei Klemme 19 den Winkel α ein, der eine

stärkers 3 und des elektrisch-mechanischen Leistungs- Teilspannung U₃ von der am mechanisch-elektrischen

Wandlers 4 eine erhöhte Drehzahl n₃ des Verzugswalzenpaares 5, 6 auftritt. Der zwischen den Verzugswalzenpaaren 5, 6 und 7, 8 stattfindende Verzug wird dadurch derart erhöht, daß das nach dem Verzugswalzenpaar 5., 6 austretende Faserband 9 wieder dasselbe angestrebte Gewicht pro Längeneinheit aufweist wie im Falle des durchschnittlichen Verzuges bei mittlerem Gewicht pro Längeneinheit des Bandes.

Durchläuft jedoch andererseits eine Stelle des Faserbandes den Kondensator 1, welche gegenüber dem mittleren Gewicht pro Längeneinheit zu leicht ist, so erniedrigt sich das Steuersignal U₁ des Meß-

Wandler 16 liegenden Spannung U₂ bestimmt nach der Spannungsteilergleichung:

U_a = U,

a₀

sprünglich zu dünne Stelle im Faserband 9 erleidet daher einen weniger starken Verzug, und das nach dem Verzugswalzenpaar 5, 6 austretende Faserband

Im eingelaufenen Betriebszustand stellt sich der Winkel α so ein, daß die abgegebene Spannung U₃ etwa dem vom Meßkondensator 1 gelieferten Steuersignal U₁ entspricht. Der Abgriff 17 folgt jedoch den Bewegungen des Zahnrades 13 mit einer um das zwischen den Getrieberädern 14 und 15 gebildete Untersetzungsverhältnis reduzierten Winkelgeschwindigkeit.

kondensators 1, wodurch die Drehzahl M₃ des Ver- 50 Dabei entsteht beispielsweise in einem bestimmten zugswalzenpaares 5, 6 verlangsamt wird Die ur- Zeitintervall zfi=f₂ — t_t zwischen den Stellungen des

Abgriffes 17 im Zeitmoment t_t bis zum Zeitmoment L₂ eine winkelmäßige Verschiebung um den Wertzia. Dieser Winkel Δ α stellt den Integralwert der veränweist wieder etwa das gewünschte mittlere Gewicht 55 derlichen Drehzahl M₅ über dieses Zeitintervall At = pro Längeneinheit auf. t₂ — t_t dar, nämlich

Die variable Drehzahl n₃ des Verzugswalzenpaares 5, 6 wird vermittels des Getriebes 10, 11 in
eine um den mittleren Verzugsfaktor erniedrigte und
daher mit der konstanten Drehzahl M₂ vergleichbare 60
erste veränderliche Drehzahl M₁ umgeformt. Die so
erhaltene erste veränderliche Drehzahl M₁ und die konstante zweite Drehzahl n₂ werden einem Differenz- pensator 2 gelegt ist.

bildner zugeführt. Dieser Differenzbildner ist gemäß Im Falle des normalen, ungestörten Betriebszustan-

Fig. 1 als Differentialgetriebe 12 ausgebildet. Es kann 65 des verursacht das in seinem Gewicht pro Längeneinjedoch auch ein Planetengetriebe verwendet werden. heit schwankende Faserband 9 kurzfristige Schwan-Das Differentialgetriebe 12 bildet die algebraische kungen um einen Mittelwert des Steuersignals U₁. Die Differenz der beiden wirksamen Drehzahlen M₁ und M₂. dabei auftretende Differenzgröße U₄ bewirkt demzu-Der Käfig 12' des Differentialgetriebes 12 und das mit folge hohe, jedoch kurzzeitige Beschleunigungen und dem genannten Käfig 12' im Eingriff stehende Zahn- 70 Verzögerungen des Verzugswalzenpaares 5, 6 und so-

"2

Δα = 2π f n₅ · dt. h

Die Spannung U₃ bildet, wie eingangs erwähnt, die zweite elektrische Größe, die an den elektrischen Korn-

mit Bewegungen des Käfigs 12' des Differentialgetriebes 12 in beiden Drehrichtungen. Der Abgriff 17 des mechanisch-elektrischen Wandlers 16 führt daher nur kleine Winkeländerungen Δ α um die Stellung α aus.

Wird nun der Kondensator 1 oder ein Teil desselben einem langfristig verlaufenden Störeinfluß unterworfen, so bewirkt dies die folgenden Regelvorgänge:

Das Steuersignal U₁ des Meßkondensators 1 verändert sich gegenüber der vom mechanisch-elektrischen Wandler 16 abgegebenen Spannung U_s beispielsweise ίο in positivem Sinne. Die Folge ist eine positive Differenzspannung U₄ am Ausgang des Kompensators 2 und eine erhöhte Drehzahl des Verzugswalzenpaares 5., 6. Dies ergibt im Differentialgetriebe 12 eine Drehzahl Ji₂—W₁ des Käfigs 12' und von Null verschiedene Drehzahlen M₄ und n₅. Der Abgriff 17 erfährt mithin eine Winkelverschiebung +Δ a, wodurch die Spannung U_z ansteigt. Besteht der Störeinfluß weiter, so arbeitet die Regelvorrichtung im dargelegten Sinne fort, bis der genannte Störeinfluß zu wirken aufhört.

Überwiegt aber Stärke und Dauer des Störeinflusses diejenige Zeit, die der Abgriff 17 benötigt, um aus seiner dem Winkelbetrag α entsprechenden Stellung bis zu einem der Anschläge 20 und 21 zu gelangen, wobei die Zeit vom Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 14, 15 abhängt, so wird zweckmäßigerweise eine bei der Berührung eines der Anschläge 20 und 21 ausgelöste, in der Fig. 1 nicht näher angedeutete Alarmvorrichtung betätigt, die das Vorhandensein einer langfristig verlaufenden Störung anzeigt. Es ist weiter von Vorteil, wenn die Stellung des Abgriffes 17 in jeder Lage sichtbar gemacht wird, um das richtige Arbeiten der Regelvorrichtung in jedem Moment beobachten zu können.

Für die richtige Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es weiter von Vorteil, wenn das aus dem Meßkondensator 1 gewonnene Steuersignal U₁ vorerst dem der Zeitverzögerung dienenden, an sich bekannten Phasenschieber 30 durchläuft. Diese Zeitverzögerung hat den Zweck, die sich aus der Bewegung des Faserbandes 9 ergebende zeitliche Differenz zwischen dem Moment der Messung im Meßkondensator 1 und dem Einsetzen des erwünschten Verzuges zwischen den Verzugswalzenpaaren 5_} 6 und 7, 8 zu überbrücken.

Eine weitere Forderung für einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Rückführung einer der Differenzdrehzahl n_t proportionalen, in einem Tachometer 31 erzeugten Hilfsspannung U₅ zum Kompensator 2, wodurch die Lastabhängigkeit des Antriebes des Verzugswalzenpaares 5, 6 ausgeschaltet wird, ferner die Linearität der Regelcharakteristik sowie andere Eigenschaften verbessert werden.

Drei Varianten A, B und C der selbsttätigen Regelvorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Fig. 2, 3 und 4 im wesentlichen analog der oben an Hand Fig. 1 beschriebenen Grundform ausgebildet, wobei für die übereinstimmenden Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.

Unterschiedlich für Variante A nach Fig. 2 ist, daß der mechanisch-elektrische Wandler 16 mit seinen Klemmen 18 und 19 direkt in die elektrische Schaltung des Meßkondensators 1 eingebaut ist und mit diesem einen Bestandteil einer elektrischen Meßbrücke 26 bildet, wobei die Stellung des Abgriffs 17 des genannten mechanisch-elektrischen Wandlers 16 den jeweiligen Brückenmittelpunkt bestimmt. Die aus dieser Anordnung resultierende Brückenspannung gelangt direkt über den Phasenschieber 30 zum Verstärker 3, von wo aus die Wirkungsweise der selbsttätigen Regelvorrichtung auf die schon beschriebene Art erfolgt.

Eine weitere Variante B der Vorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt und unterscheidet sich von der an Hand Fig. 1 beschriebenen Grundform darin, daß an Stelle des als Potentiometer ausgebildeten mechanischelektrischen Wandlers 16 ein Drehkondensator 22, 23 tritt, der zusammen mit dem Plattenkondensator 1 den Kompensator 2 bildet. Die Bewegung des Rotors 23 in das Feld des Stators 22 des genannten Drehkondensators 22, 23 entspricht wieder dem Integralwert A a des Getrieberades 15.

Fig. 4 zeigt eine weitere mögliche Anordnung C, welche im Falle eines beispielsweise optisch wirkenden Meßorganes zur Anwendung gelangen kann. Bei dieser Variante C besteht der Meßkondensator 1 aus einer Strahlungsquelle 28 und einem auf elektromagnetische Wellen empfindlichen Empfänger 29, welchem ein weiterer Vergleichsempfänger 24 zugeordnet ist. Dieser letztere wird durch eine veränderliche Blende 25, welche über eine Zahnstange od. dgl. vom Getrieberad 15 bewegt wird, teilweise abgeschirmt, so daß der Grad der Abschirmung eine direkte Funktion des genannten Integralwertes Δ α bildet.

Selbstverständlich kann für diese Variante nicht nur Licht, sondern auch jede andere elektromagnetische oder eine radioaktive Strahlung benutzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum selbsttätigen Regeln des Verzuges der Faserbänder in Streckwerken od. dgl., bei dem ein oder mehrere Faserbänder durch einen elektrischen Meßkondensator geführt werden, dessen Kapazitätswert sich mit dem Gewicht pro Längeneinheit des geprüften Abschnittes des Faserbandes oder mehrerer Faserbänder ändert, worauf diese Kapazitätsänderungen in Änderungen einer ersten elektrischen Größe umgeformt und zur Bildung einer zweiten elektrischen Größe als elektrischer Mittelwert der ersten elektrischen Größe verwendet werden, worauf diese genannte zweite elektrische Größe von der genannten ersten elektrischen Größe subtrahiert wird, so daß eine dritte elektrische Größe gewonnen wird, die nun den Abweichungen des Gewichtes des sich momentan im Meßkondensator befindlichen Abschnittes des Faserbandes oder mehrerer Faserbänder von dessen Mittelwert über eine bestimmte Länge entspricht, die durch, die Zeitdauer der Bildung des Mittelwertes aus der ersten elektrischen Große gegeben ist, worauf diese dritte elektrische Größe entsprechend ihrem Betrag und ihrer Polarität nach hinreichender Verstärkung die Winkelgeschwindigkeit eines Verzugswalzenpaares regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrische Größe (LZ₃) dadurch kontinuierlich gebildet wird, daß aus der zur Drehzahl (n₃) des zum Verzug des Faserbandes dienenden ersten Verzugswalzenpaares (5, 6) proportionalen ersten veränderlichen Drehzahl (W₁) und aus der zweiten konstanten Drehzahl (n₂) des Einzugswalzenpaares (7, 8) mittels eines Differentialgetriebes (12) od. dgl. eine Differenzdrehzahl (m₄) gebildet wird, die dann den Wert Null aufweist, wenn die Drehzahl (ra₃) - des Verzugswalzenpaares (5,. 6) denjenigen Wert aufweist, welcher dem gewünschten mittleren Verzug des Streckwerkes entspricht, worauf diese Differenzdrehzahl (w₄) auf eine verminderte Dreh-

zahl (m₅) untersetzt wird, wobei die diese verminderte Drehzahl (n₅) aufweisende Welle in einem Zeitintervall (i₂ — ^₁) von einer ersten Winkelstellung O₁ in eine zweite Winkelstellung a₂ gelangt, deren Differenz Aa einen Integral wert

fe

Δ α — 2 π J n₅ · dt h

darstellt, welcher aus dem über ein Zeitintervall At=t₂ — U₁ nach der Zeit integrierten Differenzdrehzahlverlauf gebildet wird, worauf die den Integralwert Aa darstellende Winkeldifferenz Ct₂-O₁ mittels eines mechanisch-elektrischen Wandlers (16) in eine ihr äquivalente elektrische Spannungsänderung umgewandelt wird, die als elektrisches Signal (U₃) die zweite elektrische Größe darstellt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrische Größe (U₃) von einem Abgriff (17) eines als mechanischelektrischer Wandler (16) wirkenden Potentiometers abgegriffen wird, der mit einer konstanten Spannung (CZ₂) gespeist wird, ferner daß die vom Differentialgetriebe (12) abgegebene Drehzahl (M₄) so weit erniedrigt wird, daß der gesamte Drehbereich des zu einer, von der Größe und Länge der auszuregelnden Querschnittsschwankungen im Faserband bzw. in mehreren Faserbändern (9) bestimmten Anzahl von ganzen Umdrehungen befähigten Käfigs (12') des Differentialgetriebes (12) auf höchstens den für den Abgriff (17) des Potentiometers (16) möglichen Drehbereich (a₀) herabgesetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Differentialgetriebe (12), dem eine veränderliche, einer Drehzahl (n_s) eines Verzugswalzenpaares (5,

6) proportionale Drehzahl (M₁) und eine konstante Drehzahl (n₂) eines Einzugswalzenpaares (7, 8) mitgeteilt wird und in dem die Differenzdrehzahl (re₄) aus der veränderlichen Drehzahl (M₁) und der konstanten Drehzahl (n₂) gebildet wird, ferner durch ein Untersetzungsgetriebe (14, 15) zur Erniedrigung der Differenzdrehzahl (n_t) auf eine Drehzahl (n_s), ferner durch einen durch die letztere gesteuerten mechanisch-elektrischen Wandler (16) zur Erzeugung eines elektrischen Signals (U_s) als zweite elektrische Größe, die nur sehr langsam verlaufenden Änderungen einer ersten elektrischen Größe folgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Potentiometer als mechanisch-elektrischer Wandler (16), an dessen Klemmen (18 und

19) eine konstante Spannung (CZ₂) gelegt ist und dessen Abgriff (17) die dem zwischen Klemme (19) und dem Abgriff (17) ausgespannten Winkel (α) entsprechende Teilspannung (CZ₃) als zweite elektrische Größe abnimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Drehkondensator (22, 23) als mechanisch-elektrischer Wandler, zur Abgabe eines elektrischen Signals (U₃) als zweite elektrische Größe, die der relativen Eintauchtiefe des Rotors (23) in das Feld des Stators (22) des Kondensators (22, 23) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Anordnung bestehend aus einer Quelle (28) elektromagnetischer Strahlung und dieser zugeordneten Empfängern (24 und 29), wobei an Stelle des bisherigen Meßkondensators ein Teil der elektromagnetischen Strahlung auf dem Weg von ihrer Quelle (28) zum Empfänger (29) das zu messende Faserband (9) durchdringt und dadurch teilweise gedämpft wird, und daß ein weiterer Teil der elektromagnetischen Strahlung auf ihrem Wege von der Quelle (28) zum anderen Empfänger (24) durch eine Blende (25) tritt, deren öffnung durch die erniedrigte Drehzahl (n₅) des Differentialgetriebes (12) steuerbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch Kontaktgeber (20 und 21) an den Endlagen des beweglichen Teiles des mechanisch-elektrischen Wandlers (16), wodurch beim Erreichen dieser Endlagen (18 bzw. 19) durch seinen beweglichen Abgriff (17) ein eine Alarmvorrichtung auslösender Stromkreis geschlossen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine elektrische Meßbrücke (26), welche durch ein als mechanisch-elektrischer Wandler

(16) wirkendes Potentiometer in Verbindung mit dem Meßkondensator (1) od. dgl. gebildet wird und durch die Stellung des beweglichen Abgriffes

(17) des genannten Potentiometers abgeglichen wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (12) als Planetengetriebe ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Untersetzungsgetriebe (14, 15), dessen Untersetzungsverhältnis veränderbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 106 188.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 043 886.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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