Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Wickeldicke von Fäden, die insbesondere beim Schären auf eine Trommel aufgewickelt und mittels einer Anpresswalze mit vorbestimmbarem Druck gegen die Trommel gepresst werden. Durch "Die Schärerei und Zettlerei" Konradin-Verlag, 1944, S. 43-45 ist ein Verfahren zum Schären von Spulen eines Spulengatters auf eine Konusschärmaschine bekannt, bei welchem die Fäden von den Spulen abgezogen und bandweise auf eine Schärtrommel aufgewickelt werden. Dabei wird die Schärtrommel oder ein Support für ein Fadenleitriet unter Berücksichtigung des Konuswinkels und proportional zur beim Aufwickeln anwachsenden Wickeldicke seitlich zueinander verschoben. Dazu wird der Wickel abgetastet und der Vorschubantrieb der abgetasteten Wickeldicke entsprechend beaufschlagt.
Um den Vorschubantrieb dem Wickeldickenzuwachs anzupassen wird bei der Abtastung des ersten Bandes dessen Dickenzuwachs in Abhängigkeit von der Anzahl der Umdrehungen der Schärtrommel gemessen. Vor allem bei Konusschärmaschinen ist deshalb die genaue Messung des Dickenzuwachses auf der Trommel ein ausserordentlich wichtiger Verfahrensparameter.
Die Wickeldicke kann auch als Mess- oder Rückführgrösse für andere Parameter, wie z.B. Erfassung des Dickenzuwachses pro Fadenlänge, Erfassung bestimmter Mindest- oder Maximalwerte etc. wichtig sein.
Aus der DE-PS 2 510 517 ist ein Verfahren zum Schären von Fäden auf eine Schärmaschine bzw. eine Konusschärmaschine bekannt, bei welcher der Wickel von einer Fühlwalze abgetastet wird. Die Fühlwalze ist dabei als Anpresswalze ausgelegt.
Vor allem bei sehr flauschigen, dünnen oder weichen Materialien können Probleme durch die Verwendung einer Anpresswalze als Fühlerwalze auftreten. So ist z.B. die Auslenkung der Walze und die Betätigung von elektrischen Fühlern durch die Walze träge, durch Schwankungen des Anpressdrucks können Schwankungen des Messwerts entstehen und vor allem erlaubt die Messung mittels einer vorgespannten Fühlerwalze bzw. Anpresswalze kein Messen des Wickels bei variierendem Anpressdruck oder bei zurückgezogener Fühlerwalze/Anpresswalze.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zu verbessern und auf einfache Weise eine genauere, an verschiedene Materialien anpassbare und Kontrollmessungen ohne Anpresswalze ermöglichende Messung der Wickeldicke auf der Trommel zu schaffen, wie dies z.B. bei der Verarbeitung von Glas sehr erwünscht ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe insbesondere durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Patentansprüchen gelöst.
Dadurch, dass die Wickeldicke indirekt, durch berührungslose Messung des Abstands der Anpresswalze von einer Messeinrichtung gemessen wird, lässt sich einerseits die Wickeldicke im Andruckbereich der Anpresswalze zuverlässig messen und es kann für jeden vorbestimmbaren Anpressdruck einer Anpresswalze die entsprechende Wickeldicke bestimmt werden. Andererseits kann auch die Anpresswalze ganz oder teilweise entlastet oder vollständig vom Wickel zurückgezogen werden, so dass sich z.B. verschiedene Messwerte für Wickeldicken mit und ohne in Eingriff stehender Anpresswalze bestimmen lassen. Verfahren und Vorrichtung sind damit universell einsetzbar und erlauben z.B. auch die Mittelwertbildung von Messwerten mit und ohne in Eingriff stehender Anpresswalze.
Die Messung im Andruckbereich lässt sich auf verschiedene Weise und mit verschiedenen Messverfahren realisieren: z.B. ist es möglich, mittels eines Laser-Messgeräts oder eines pneumatischen oder optoelektronischen Sensors, der auf die Anpresswalze gerichtet ist, die Entfernung zwischen Anpresswalze und Sensor und damit die Wickeldicke zu bestimmen.
Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Schärmaschine mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit zurückgezogener Anpresswalze.
Gemäss Fig. 1 werden von einem nicht dargestellten Spulengatter abgezogene Fäden 1 durch ein Kreuzriet 2 und ein Schärriet 3 geführt und über eine Umlenkwalze 12 einer Schärtrommel 5 zugeführt, auf welche sie aufgewickelt werden. Kreuzriet 2, Schärriet 3 und Umlenkwalze 12 sowie eine Anpresswalze 4 sind in bekannter Weise auf einem Schärschlitten 6 angeordnet, der durch eine schematisch dargestellte Längsspindel 7 in bekannter Weise parallel zur Schärtrommel 5 verschoben werden kann. Der Schärschlitten 6 ist ausserdem durch eine nicht dargestellte Querspindel in bekannter Weise mittels eines Motors 8 in Y-Richtung auf die Schärtrommel 5 zu bzw. von der Schärtrommel 5 weg fahrbar.
Die Anpresswalze 4 wird durch eine nicht näher dargestellte Halterung gegen die Schärtrommel 5 bzw. die Oberfläche des Wickels 9 gepresst.
An einer Halterung 10, die am Schärschlitten 6 befestigt ist, befindet sich ein Laser-Abstands-Messgerät 11, das einen Laser-Mess-Strahl auf die Anpresswalze 4 sendet. Auf diese Weise wird der Abstand der Oberfläche der Anpresswalze 4 zum Laser-Messgerät 11 gemessen. Da die Relativlage des Schärschlittens 6 zur Schärtrommel 5 in bekannter Weise durch Positionsmelder erfasst werden kann, und der Durchmesser der Anpresswalze 4 vorbekannt ist, lässt sich durch die vom Laser-Messgerät 11 gelieferten Abstandssignale exakt die jeweilige Dicke des Wickels 9 bestimmen.
Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, kann die Anpresswalze 4 aus der Position gemäss Fig. 1 in wenigstens eine zweite Position verschwenkt werden. Nach dem Verschwenken der Anpresswalze 4 in diese Ruheposition lässt sich die Wickeldicke mittels des Messgeräts 11 in unbelastetem Zustand messen. Auf diese Weise können z.B. während eines Aufwickelvorgangs zwei verschiedene Messwerte für die Wickeldicke ermittelt werden: einmal ein Belastungswert mit angepresster Anpresswalze 4 und einmal ein unbelasteter Wert, wenn die Anpresswalze 4 in die Ruheposition geschwenkt ist. Vor allem bei flauschigen oder besonders weichen Materialien können die beiden Messwerte einen nützlichen Hinweis auf die Wicklungsdichte und die Kompaktheit des Wickels 9 geben. Bei besonders empfindlichen Materialien, z.B.
Glas ist es auch denkbar, überhaupt ohne Anpresswalze 4 nur mittels der Messeinrichtung 11 direkt die jeweilige Wickeldicke zu messen oder zu überwachen. Alternativ kann die Anpresswalze 4 auch nur teilweise entlastet oder zurückgezogen werden, um den Anpressdruck auf den Wickel 9 zu variieren.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird der Laserstrahl auf den im Anpressbereich der Walze 4 verdichteten Wickel 9 gerichtet. Das Laser-Messgerät 11, der Drehpunkt der Anpresswalze 4 und der Mittelpunkt der Schärtrommel 5 liegen etwa auf einer horizontalen Linie 13.
Durch diese Anordnung auf der Linie 13 ergibt sich, dass jeder Dickenzuwachs des Wickels 9 unmittelbar und ohne trigonometrische Umrechnung in ein Verstellsignal zur ebenfalls radial-horizontalen Verstellung des Schärschlittens 6 in Y-Richtung umgewandelt werden kann.
The invention relates to a method and an apparatus for measuring the winding thickness of threads, which are wound onto a drum in particular during warping and are pressed against the drum by means of a pressure roller with predeterminable pressure. "Die Schärerei und Zettlerei" Konradin-Verlag, 1944, pp. 43-45 discloses a method for warping bobbins of a creel on a cone warping machine, in which the threads are pulled off the bobbins and wound up in strips on a warping drum. The warping drum or a support for a thread guide is shifted sideways to each other taking into account the cone angle and proportional to the winding thickness that increases during winding. For this purpose, the winding is scanned and the feed drive is acted upon in accordance with the scanned winding thickness.
In order to adapt the feed drive to the increase in winding thickness, when the first band is scanned, its increase in thickness is measured as a function of the number of revolutions of the warping drum. Especially with cone warping machines, the precise measurement of the increase in thickness on the drum is an extremely important process parameter.
The winding thickness can also be used as a measurement or feedback variable for other parameters, e.g. Recording the increase in thickness per thread length, recording certain minimum or maximum values, etc. may be important.
From DE-PS 2 510 517 a method for warping threads on a warping machine or a cone warping machine is known, in which the winding is scanned by a feeler roller. The feeler roller is designed as a pressure roller.
Especially with very fluffy, thin or soft materials, problems can arise when using a pressure roller as a sensor roller. For example, the deflection of the roller and the actuation of electrical sensors by the roller are sluggish, fluctuations in the contact pressure can cause fluctuations in the measured value and, above all, the measurement by means of a pretensioned sensor roller or pressure roller does not allow the winding to be measured with varying contact pressure or with the sensor roller / pressure roller withdrawn .
The invention has for its object to improve the known devices and methods and to easily create a more accurate, adaptable to different materials and control measurements without a pressure roller measurement of the winding thickness on the drum, as e.g. is very desirable when processing glass.
According to the invention, this object is achieved in particular by a method and a device according to the patent claims.
Because the winding thickness is measured indirectly, by contactless measurement of the distance of the pressure roller from a measuring device, on the one hand the winding thickness in the pressure area of the pressure roller can be measured reliably and the corresponding winding thickness can be determined for each predetermined contact pressure of a pressure roller. On the other hand, the pressure roller can be completely or partially relieved or completely withdrawn from the roll, so that e.g. have different measured values for winding thicknesses determined with and without an engaged pressure roller. The method and device can thus be used universally and allow e.g. also the averaging of measured values with and without an engaged pressure roller.
The measurement in the pressure area can be realized in different ways and with different measuring methods: e.g. it is possible to use a laser measuring device or a pneumatic or optoelectronic sensor directed towards the pressure roller to determine the distance between the pressure roller and the sensor and thus the winding thickness.
The invention is explained in more detail below in an exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:
1 is a schematic representation of a warping machine with a device with the features of the invention,
Fig. 2 shows the device of FIG. 1 with the pressure roller withdrawn.
1, threads 1 drawn from a creel (not shown) are passed through a cross reed 2 and a warp reed 3 and fed via a deflection roller 12 to a warping reel 5, on which they are wound. Cross reeds 2, warp reeds 3 and deflection roller 12 and a pressure roller 4 are arranged in a known manner on a warping carriage 6, which can be displaced parallel to the warping drum 5 in a known manner by means of a schematically illustrated longitudinal spindle 7. The warping carriage 6 can also be moved in a known manner by means of a motor 8 in the Y direction towards the warping drum 5 to and from the warping drum 5 by means of a cross spindle (not shown).
The pressure roller 4 is pressed against the warping drum 5 or the surface of the winding 9 by a holder (not shown in more detail).
A laser distance measuring device 11, which sends a laser measuring beam onto the pressure roller 4, is located on a holder 10, which is fastened to the warping carriage 6. In this way, the distance between the surface of the pressure roller 4 and the laser measuring device 11 is measured. Since the relative position of the warping carriage 6 to the warping drum 5 can be detected in a known manner by position detectors, and the diameter of the pressure roller 4 is already known, the respective thickness of the winding 9 can be determined exactly by the distance signals supplied by the laser measuring device 11.
As shown schematically in FIG. 2, the pressure roller 4 can be pivoted from the position according to FIG. 1 into at least one second position. After the pressure roller 4 has been pivoted into this rest position, the winding thickness can be measured in the unloaded state by means of the measuring device 11. In this way e.g. During a winding process, two different measured values for the winding thickness are determined: firstly a load value with the pressure roller 4 pressed on, and once an unloaded value when the pressure roller 4 is pivoted into the rest position. Especially in the case of fluffy or particularly soft materials, the two measured values can give a useful indication of the winding density and the compactness of the winding 9. For particularly sensitive materials, e.g.
Glass, it is also conceivable to measure or monitor the respective winding thickness directly without the pressure roller 4 using the measuring device 11. Alternatively, the pressure roller 4 can only be partially relieved or pulled back in order to vary the pressure on the winding 9.
As can be seen from FIG. 1, the laser beam is directed onto the winding 9 compressed in the pressing area of the roller 4. The laser measuring device 11, the fulcrum of the pressure roller 4 and the center of the warping drum 5 lie approximately on a horizontal line 13.
This arrangement on the line 13 means that each increase in thickness of the winding 9 can be converted directly and without trigonometric conversion into an adjustment signal for the likewise radial-horizontal adjustment of the warping carriage 6 in the Y direction.