EP0789097A1 - Method and apparatus for measuring warp tension in a weaving loom - Google Patents
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Definitions
- the warp threads are more or less deflected by the heald frames within a weaving cycle, so that tension fluctuations occur in the warp threads.
- the spring-loaded tensioning tree performs a swiveling movement.
- the invention seeks to remedy this.
- the invention as characterized in the claims, achieves the object, a method and an apparatus for measuring to create the tension of a warp, whereby the deviations are kept within narrow limits and the measured values are provided with little effort for direct inclusion in a regulation.
- the device 4 in question contains a support tree 14 which is arranged in the weaving machine in a fixed or pivotable manner and a tensioning boom 15 which is connected to the support tree 14 and can be pivoted about an axis 16 about the stationary support tree or with the support tree.
- the spanning tree 15 is low in mass, i.e. tubular and supported in a plurality of bearings within the weaving width. Embodiments of the device 4 according to the invention are described with reference to FIGS. 3 to 6.
- a partial swiveling area of the tensioning tree is determined based on the textile-technical data and the yarn-specific data within the swiveling range, which is required to maintain the tension of the warp.
- the absolute amount of this partial swivel range and its geometrical position within the swivel range mainly depends on the elasticity of the warp yarn, but in practice is in the range from 0 ° to 20 °, advantageously in the range from 0 ° to 15 °.
- the angle ⁇ can be determined for a given swivel range.
- the swivel range for the spanning boom is determined so that the basic position is within the partial swivel range.
- the warp tension can be determined largely correctly by measuring the force F M regardless of the position of the tensioning boom and the measured value can be directly included in the control of the warp let-off.
- the spanning tree 15 is supported on a rolling basis.
- a bearing block 31 is provided.
- the bearing block 31 is arranged on a shaft 32 which is under spring action and can be pivoted about the axis 16.
- a roller 33 is assigned a force transducer 35, which is arranged in the bearing block 31 and is connected to the bearing journal 34 in a force-transmitting manner, such that the normal in the center of the pressure receiving area is congruent with the line of action of the force F M.
- FIG. 5 shows an embodiment of a device according to the invention, in which a support part 41 is pivotally arranged in the bearing block 31 instead of a roller.
- the support part 41 has trunnions 42 which are rotatably mounted in the bearing block 31 and a semicircular recess 43, the radius of which is adapted to the outer diameter of the clamping tree 15, so that the recess 43 is positively connected to the clamping tree.
- a force transducer 35 is arranged in the support part 41 in such a way that the normal of the pressure receiving area runs through the center line of the radius of the recess 43.
- FIG. 6 shows an embodiment of the device according to the invention, in which the tensioning boom 15 is supported on a rolling basis.
- a support member 51 is attached to the shaft 32 and an arrangement 52 with two rollers 53 is provided, which is adjustably mounted on the support member 51.
- a curved receiving part 54 for the arrangement 52 is fastened, the radius of curvature of which lies on the center line of the tensioning boom 15 supported on the rollers 53 of the arrangement 52.
- the arrangement 52 has a cage 55 in which the rollers 53 are rotatably mounted.
- the cage 55 is designed such that it lies positively on the receiving part 52.
- a roller 33 is assigned a force transducer 34 which is arranged in the cage 55 and is connected to the bearing journal of the roller in such a way that the normal of the pressure receiving surface runs through the axis of rotation of the roller 33.
- the warp tension can be largely correctly determined by measuring the force F M regardless of the position of the tensioning element and the measured value can be directly incorporated into the control of the warp let-off.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Spannung einer Webkette in einer Webmaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 4.The invention relates to a method for measuring the tension of a warp in a weaving machine according to the preamble of
Innerhalb eines Webzyklus werden die Kettfäden durch die Webschäfte mehr oder weniger ausgelenkt, sodass Spannungsschwankungen in den Kettfäden auftreten. Um die Schwankungen auszugleichen, d.h. die Spannung in den Kettfäden möglichst konstant zu halten, führt der unter Federwirkung stehende Spannbaum eine Schwenkbewegung aus.The warp threads are more or less deflected by the heald frames within a weaving cycle, so that tension fluctuations occur in the warp threads. To compensate for the fluctuations, i.e. To keep the tension in the warp threads as constant as possible, the spring-loaded tensioning tree performs a swiveling movement.
Eine Analyse der auf den Spannbaum einwirkenden Kräfte zeigt, dass sich die resultierende Kraft als auch die Teilkräfte während der Schwenkbewegung ändern.An analysis of the forces acting on the spanning tree shows that the resulting force and the partial forces change during the swiveling movement.
Als nachteilig erweist sich, dass bereits bei relativ kleinen Schwenkwinkeln grosse Abweichungen auftreten, welche in Regelungen mit bedeutenden Mehraufwand ausgeglichen werden müssen.It proves to be disadvantageous that large deviations occur even at relatively small swivel angles, which in regulations have to be compensated for with considerable additional effort.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Spannung einer Webkette zu schaffen, wobei die Abweichungen in engen Grenzen gehalten werden und die Messwerte mit geringem Aufwand für den direkten Einbezug in eine Regelung bereit gestellt werden.The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in the claims, achieves the object, a method and an apparatus for measuring to create the tension of a warp, whereby the deviations are kept within narrow limits and the measured values are provided with little effort for direct inclusion in a regulation.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.The invention is explained below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:
- Fig. 1
- Ein schematisch dargestellter Verlauf der Webkette und des Gewebes in einer Webmaschine;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der auf das Spannorgan einwirkenden Kräfte;
- Fig. 3
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
- Fig. 4
- eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
- Fig. 5
- eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung und
- Fig. 6
- eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
- Fig. 1
- A schematically illustrated course of the warp and the fabric in a weaving machine;
- Fig. 2
- a schematic representation of the forces acting on the clamping member;
- Fig. 3
- a first embodiment of a device according to the invention;
- Fig. 4
- a second embodiment of a device according to the invention;
- Fig. 5
- a third embodiment of a device according to the invention and
- Fig. 6
- a fourth embodiment of a device according to the invention.
In der Fig. 1 sind der Verlauf der Kettfäden und des Gewebes in einer Webmaschine sowie die mit diesen zusammenwirkenden Elemente der Webmaschine dargestellt. Von einem durch eine Kettablasseinrichtung (nicht dargestellt) gesteuerten Kettbaum 1 abgewickelten Kettfäden 2 laufen über einen Umlenkbaum 3, eine Vorrichtung 4 zum Spannen der Webkette 2 zu einer Mehrzahl von Weblitzen 5 und durch ein Webblatt 6 bis zum Bindepunkt 7. Nach dem Bindepunkt 7 läuft ein Gewebe 8 über einen Brustbaum 9, eine Warenabzugeinrichtung 10 zu einem Warenbaum 11, wo das Gewebe 8 aufgewickelt wird.1 shows the course of the warp threads and the fabric in a weaving machine and the elements of the weaving machine interacting with them. A device 4 for tensioning the
Der hier in Rede stehende Vorrichtung 4 enthält einen Tragbaum 14, der ortsfest oder schwenkbar in der Webmaschine angeordnet ist und ein Spannbaum 15, der mit dem Tragbaum 14 verbunden ist und um eine Achse 16 um den ortsfesten Tragbaum oder mit dem Tragbaum schwenkbar ist. Der Spannbaum 15 ist massenarm, d.h. rohrförmig ausgebildet und in einer Mehrzahl von Lagerstellen innerhalb der Webbreite abgestützt. Erfindungsgemässe Ausführungsformen der Vorrichtung 4 werden mit Bezug auf die Figuren 3 bis 6 beschrieben. Die Webmaschine ist so ausgestaltet, dass der Spannbaum, in der bezüglich seiner Schwenkachse lotrechten Stellung eine Grundstellung 0° innerhalb des Schwenkbereiches einnimmt und bezüglich dieser Grundstellung um beispielsweise +/-25° schwenkbar ist, wobei das Vorzeichen + eine Schwenkbewegung in Kettlaufrichtung und das Vorzeichen - eine Schwenkbewegung gegen die Kettlaufrichtung angibt.The device 4 in question contains a
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird anhand der textiltechnischen Daten und den garnspezifischen Daten innerhalb des Schwenkbereiches ein Teilschwenkbereich des Spannbaumes bestimmt, der zur Aufrechterhaltung der Spannung der Webkette erforderlich ist. Der Absolutbetrag dieses Teilschwenkbereiches und dessen geometrische Lage innerhalb des Schwenkbereiches richtet sich hauptsächlich nach der Elastizität des Kettgarnes, liegt jedoch in der Praxis im Bereich von 0° bis 20° mit Vorteil im Bereich von 0° bis 15°.In the method according to the invention, a partial swiveling area of the tensioning tree is determined based on the textile-technical data and the yarn-specific data within the swiveling range, which is required to maintain the tension of the warp. The absolute amount of this partial swivel range and its geometrical position within the swivel range mainly depends on the elasticity of the warp yarn, but in practice is in the range from 0 ° to 20 °, advantageously in the range from 0 ° to 15 °.
Durch die Unterteilung der Schwenkbewegung im Schwenkbereich kann ein Kraftverlauf für eine in Kettlaufrichtung gerichtete Kraft FM bestimmt werden, deren Aenderung sich in engen Grenzen hält. Diese Kraft FM wird an einer der Lagerstellen gemessen. Durch einen Kraftaufnehmer, der auf die Wirkungslinie der Kraft FM ausgerichtet ist, wird somit ein im wesentlichen konstantes Signal erzeugt, das in die Regelung einbezogen wird. Innerhalb der Schwenkbewegung des Spannbaumes kann somit der den Garneigenschaften entsprechende Schwenkbereich bestimmt werden, um die erforderliche Kettspannung FK in der Webkette zu erzeugen.By dividing the swivel movement in the swivel range, a force profile can be determined for a force F M directed in the warp direction, the change of which is kept within narrow limits. This force F M is measured at one of the bearing points. A force transducer, which is aligned with the line of action of the force F M , thus generates an essentially constant signal, which is included in the control. The swiveling range corresponding to the yarn properties can thus be determined within the swiveling movement of the tensioning tree in order to generate the required warp tension F K in the warp.
Es wird auf die Fig. 2 Bezug genommen, welche in schematischer Darstellung die Zuordnung der für das erfindungsgemässe Verfahren relevanten Elemente und Kräfte in zwei Schwenkstellungen innerhalb eines Teilschwenkbereiches zeigt.Reference is made to FIG. 2, which shows a schematic representation of the assignment of the elements and forces relevant to the method according to the invention in two pivot positions within a partial pivot range.
Aus der geometrischen Anordnung des Umlenkbaumes 3 und des um die Achse 16 schwenkbaren Spannbaumes 15 ergibt der Verlauf der Webkette, der in der Fig. 2 als Linienzüge dargestellt ist und zwar wenn der Spannbaum 15 die Grundstellung bzw. eine geschwenkte Stellung einnimmt.From the geometric arrangement of the
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, liegt die resultierende Kraft FR auf der Mittelsenkrechten des Linienzuges und ändert sich in der Grösse und Richtung. Aufgrund dieser Aenderungen ist die Kraft FR für eine Messung ungeeignet. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird anhand der geometrischen Anordnung und dem Linienzug eine zu messende Kraft FM bestimmt, deren Aenderung in der Richtung bezüglich der Verbindung RST zwischen Tragbaum und Spannbaum konstant und in der Grösse nahezu konstant ist.As can be seen from FIG. 2, the resulting force F R lies on the perpendicular line of the line and changes in size and direction. Because of these changes, the force F R is unsuitable for a measurement. In the method according to the invention, a force F M to be measured is determined on the basis of the geometric arrangement and the lines, the change in the direction of the connection R ST between Supporting tree and spanning tree are constant and almost constant in size.
Bei der Bestimmung von FM wird davon ausgegangen, dass die Kettkraft FK konstant ist. Somit ist der Wert von FR nur vom Winkel α abhängig.When determining F M , it is assumed that the warp force F K is constant. The value of F R is therefore only dependent on the angle α.
Daraus folgt:
Mit der Schwenkung ändert sich der Wert des Winkels β. Diese Aenderung ist sowohl von der Aenderung der Winkel α und ϕ abhängig.The value of the angle β changes with the pivoting. This change is dependent on both the change of the angles α and ϕ.
Somit gilt:
Da der Winkel ϕ über den Teilschwenkbereich konstant bleiben soll, folgt daraus
Unter der Bedingung
Mit dieser Gleichung kann der Winkel ϕ für einen vorgegebenen Schwenkbereich bestimmt werden.With this equation, the angle ϕ can be determined for a given swivel range.
Abschliessend wird der Schwenkbereich für den Spannbaum so festgelegt, dass die Grundstellung innerhalb des Teilschwenkbereiches liegt. Somit kann die Kettspannung durch Messung der Kraft FM unabhängig von der Stellung des Spannbaumes weitgehend korrekt ermittelt werden und der gemessene Wert direkt in die Regelung des Kettablasses einbezogen werden.Finally, the swivel range for the spanning boom is determined so that the basic position is within the partial swivel range. Thus, the warp tension can be determined largely correctly by measuring the force F M regardless of the position of the tensioning boom and the measured value can be directly included in the control of the warp let-off.
Die Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung 4. Der Spannbaum 15 ist an seinen Enden jeweils in einem Hebel 21 gelagert, der auf dem ortsfesten Tragbaum 14 angeordnet und um die Achse 16 schwenkbar ist. Es ist eine Feder 22 vorgesehen, um die Spannwirkung an der Webkette 2 zu erzeugen. Der Spannbaum 15 ist mit Lagerzapfen 23 versehen, die jeweils in einer Lagerbüchse 24 drehbeweglich angeordnet sind. In der Lagerbüchse 24 ist ein Kraftaufnehmer 25 so integriert, dass die Normale im Zentrum der Druckaufnahmefläche und durch den Mittelpunkt der Lagerbüchse verläuft. Die Lagerbüchse 24 ist in dem Hebel 21 so angeordnet, dass die Normale mit der Wirkungslinie der Kraft FM deckungsgleich ist. Die Festlegung der Lagerbüchse 24 in der Bohrung des Hebels 21 kann mittels Stellschraube, Stift oder dgl. erfolgen.3 shows a first embodiment of a device 4 according to the invention. The spanning
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der Spannbaum 15 rollend abgestützt. Hierzu ist ein Lagerbock 31 vorgesehen. Der Lagerbock 31 ist auf einer Welle 32 angeordnet, die unter Federwirkung steht und um die Achse 16 schwenkbar ist. Es sind zwei Rollen 33 mit Lagerzapfen 34 vorgesehen, die im Lagerbock 31 gelagert sind. Einer Rolle 33 ist ein Kraftaufnehmer 35 zugeordnet, der im Lagerbock 31 angeordnet und mit dem Lagerzapfen 34 kraftübertragend verbunden ist, derart, dass die Normale im Zentrum der Druckaufnahmefläche mit der Wirkungslinie der Kraft FM deckungsgleich ist.In the embodiment shown in FIG. 4, the spanning
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsformen einer erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der anstelle einer Rolle ein Stützteil 41 im Lagerbock 31 schwenkbar angeordnet ist. Der Stützteil 41 hat Lagerzapfen 42, die im Lagerbock 31 drehbeweglich gelagert sind und eine halbrunde Ausnehmung 43, deren Radius dem Aussendurchmesser des Spannbaumes 15 angepasst ist, so dass die Ausnehmung 43 formschlüssig mit dem Spannbaum in Verbindung steht. Ein Kraftaufnehmer 35 ist im Stützteil 41 so angeordnet, dass die Normale der Druckaufnahmefläche durch die Mittellinie des Radius der Ausnehmung 43 verläuft.5 shows an embodiment of a device according to the invention, in which a
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei welcher der Spannbaum 15 rollend abgestützt ist. Hierzu ist ein Tragteil 51, der auf der Welle 32 befestigt ist und eine Anordnung 52 mit zwei Rollen 53 vorgesehen, die am Tragteil 51 verstellbar montiert ist. Am Tragteil 51 ist ein gekrümmter Aufnahmeteil 54 für die Anordnung 52 befestigt, dessen Krümmungsradius auf der Mittellinie des auf den Rollen 53 der Anordnung 52 abgestützten Spannbaumes 15 liegt. Die Anordnung 52 weist einen Käfig 55 auf, in welchem die Rollen 53 drehbeweglich gelagert sind. Der Käfig 55 ist so ausgebildet, dass er formschlüssig auf dem Aufnahmeteil 52 aufliegt. Einer Rolle 33 ist ein Kraftaufnehmer 34 zugeordnet, der im Käfig 55 angeordnet und mit dem Lagerzapfen der Rolle kraftübertragend verbunden ist, derart, dass die Normale der Druckaufnahmefläche durch die Drehachse der Rolle 33 verläuft.FIG. 6 shows an embodiment of the device according to the invention, in which the
Die Anordnung 52 ist auf dem Aufnahmeteil 54 verstellbar angeordnet, um die Normale der Druckaufnahmefläche auf die zu messende Kraft FM einzustellen, so dass die Normale der Druckaufnahmefläche und die Wirkungslinie der Kraft FM deckungsgleich sind. Zur Festlegung der eingestellten Stellung ist eine Schraube 56 vorgesehen.The
Bei dem Verfahren wird eine Kraft FM gemessen, welche in Abhängigkeit vom Verlauf der Webkette 2 und von der geometrischen Anordnung des Umlenkorgans 3, des Spannorgans 15 und der Schwenkachse 16 über den Schwenkbereich etwa die gleiche Grösse aufweist.In the method, a force F M is measured which, depending on the course of the
Dadurch kann die Kettspannung durch Messung der Kraft FM unabhängig von der Stellung des Spannorgans weitgehend korrekt ermittelt und der gemessene Wert direkt in die Regelung des Kettablasses einbezogen werden.As a result, the warp tension can be largely correctly determined by measuring the force F M regardless of the position of the tensioning element and the measured value can be directly incorporated into the control of the warp let-off.
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