Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ermittlung der Größe der Vorgarnzugkraft zwischen dem Streckwerkausgang und dem Spinnflügel einer Vorspinnmaschine.
Die im Produktionsprozeß an Vorspinnmaschinen wirkenden maschinentechnischen und textiltechnologischen sowie physikalischen Einflüsse führen zu nachteiligen Unregelmäßigkeiten, insbesondere der Vorgarnspannung. Zur Kontrolle dieser Vorgarnspannung bzw. der Vorgarnzugkraft als Maß der Vorgarnspannung sind verschiedene Methoden bekannt, bei denen der Vorgarndurchhang zwischen dem Streckwerkausgang und dem Spinnflügel durch visuelle Beobachtung oder manuell durch Handberührung in herkömmlicher Weise kontrolliert wird. Diese rein subjektive und deshalb ungenaue Methode liefert aber nur während der Beobachtung oder der Berührung Spannungswerte für ggf. erforderliche Eingriffe in die Maschineneinstellung hinsichtlich der Drehzahländerungen. Eine kontinuierliche Überwachung ist nicht gegeben.
Aus der DD-ES 222 362 ist es bekannt, die Vorgarnspannung allein aus dem Durchhang des Vorgarns zwischen dem Streckwerkausgang und dem Drallgeber durch Meßwertaufnehmer optoelektronisch zu ermitteln. Nachteilig dabei ist, daß während des Spinnprozesses auftretende überhöhte Vorgarnspannungen, die zu Fehlverzügen führen, nicht erfaßt werden können und Änderungen an der äußeren Kontur des Vorgarnes, beispielsweise durch Dickenschwankungen und Unterschiede in der Voluminösität, zu fehlerhaften Ergebnissen führen.
In der DE-OS 28 13 887 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, nach denen das Vorgarn mit Druckluft beaufschlagt wird. Die Schwingungen des Vorgarns als Maß der Vorgarnspannung wurden mit einem vorgegebenen Frequenzwert verglichen. Aufgrund des erhaltenen Vergleichsergebnisses wird die Drehzahl der Spule bis zur Übereinstimmung der Frequenzen verändert. Die Meßergebnisse werden jedoch bei Veränderung der Dicke und der Voluminösität verfälscht und die einwirkende Druckluft kann qualitätsmindernd zum Aufspreizen des Vorgarns führen.
Die CH-PS 550 379 beschreibt eine kontaktlose Winkelmeßeinrichtung, insbesondere zur Fadenspannungsregelung, bei einem Wicklerantrieb. Unter der Fadenspannung wird eine Welle mit Arm und Pendelrolle verdreht, so daß ein auf der Welle befestigter Permanentmagnet mit einem Wickelkörper seine Lage zu einem ortsfesten Hallgenerator ändert. Das vom Hallgenerator abgegebene Signal wird entsprechend weiterverarbeitet.
Aus weiteren Patentschriften und der Fachliteratur sind eine Vielzahl von Vorrichtungen in unterschiedlichen Variationen bekannt, bei denen eine Vergleichmäßigung der Spannung durch Änderung der Drehzahl erzielt wird, indem das fadenförmige Gut über eine Tänzerrolle oder ein anderes mechanisch tastendes Belastungselement geführt und die Lageabweichung als Maß der Spannung erfaßt und ausgewertet wird.
Diese Lösungen einschließlich der Lösung aus der CH-PS 550 379 haben aber alle den gemeinsamen Nachteil, daß sie nicht für die Ermittlung der Vorgarnspannung zwischen Streckwerkausgang und Spinnflügel einsetztbar sind, weil jede Berührung des Vorgarns zwischen Streckwerkausgang und Spinnflügel unweigerlich zu Störungen der Drallgebung führt und den Spinnvorgang beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der zur Vergleichmäßigung des Vorgarns jeder auftretende Spannungszustand zwischen dem Streckwerkausgang und dem Spinnflügel auf einfache Weise exakt erfaßt und daraus ein verwertbares Signal abgeleitet werden kann, ohne das Vorgarn in irgendeiner Weise zu beeinflussen.
Ausgehend von der Vorrichtung nach DE-OS 28 13 887 wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Vorgarnzugkraft als Maß der Vorgarnspannung zwischen dem Streckwerkausgang und dem Drallgeber wird wegproportional von dem axial beweglichen Drallgeber erfaßt und mittels dieser Axialbewegung eine Abstandsänderung zwischen dem Permanentmagnetring und dem Sensor erzeugt. Das sich durch die Abstandsänderung ergebende Ausgangssignal des Sensors dient der Regelung der Vorgarnspannung oder wird auch in anderer Weise verwertet. Die Intensität des Magnetfeldes des Magnetsystems bezüglich des Permanentmagnetrings ist veränderbar.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung sind bei einem Ausführungsbeispiel verwirklicht, das anhand der Zeichnung erläutert wird.
In der einzigen Figur ist der obere Teil eines Spinnflügels 1 teilgeschnitten dargestellt. In einer fest mit dem Spinnflügel 1 verbundenen Hülse 2 ist ein Drallgeber 4 in einem Lager 3 axial beweglich gelagert, an welchem ein Permanentmagnetring 5 befestigt ist. Der Drallgeber 4 wird vom rotierenden Spinnflügel 1 durch mehrere Stäbe 6 mitgenommen, die mit ihren Enden in einer unteren Ringscheibe und im Drallgeber 4 fest eingesetzt sind und einen Anschlagbund 7 der Hülse 2 mit Spiel durchragen. Die freie Länge der achsparallelen Mitnehmerstäbe 6 entspricht der maximalen Axialbewegung des Drallgebers 4 in der Hülse 2.
In einem axialen Abstand zu dem an der unteren Ringscheibe befestigten Permanentmagnetring 5 ist ein Sensor 8 montiert. Ein ortsfestes Magnet 9 ist gegenüber dem axial beweglichen Permanentmagnetring 5 angebracht. Der Abstand des Permanentmagnetrings 5 von dem Magneten 9 entspricht mindestens der maximalen Axialbewegung des Drallgebers 4 in der Hülse 2. Bei einer Änderung der Lage des Permanentmagnetrings 5 gegenüber dem Magneten 9 in axialer Richtung verändert sich auch die Größe der magnetischen Gegenkraft FM.
Die Vorgarnzugkraft FV als Maß der Spannung des zu verarbeitenden Vorgarnes 10 wirkt der bestehenden magnetischen Gegenkraft FM zwischen dem Permanentmagnetring 5 und dem Magneten 9 entgegen. Während des Vorspinnprozesses bewirkt daher die Vorgarnzugkraft FV eine Axialverschiebung des Drallgebers 4 gegenüber dem Spinnflügel 1 entgegen der magnetischen Gegenkraft FM.
Mit dem Drallgeber 4 ändert auch der Permanentmagnetring 5 seinen Abstand zum Sensor 8, was zu einer entsprechenden Änderung der Intensität des Magnetfeldes zwischen dem Permanentmagnetring 5 und dem Sensor 8 führt. Der Sensor 8 erzeugt ein dem Magnetfeld und damit der Vorgarnspannung proportionales Signal, welches dem Regelsystem des Antriebes zugeführt oder in anderer Weise ausgewertet wird.
Durch Änderung der Intensität des Magnetfeldes des Magnets 9 kann die magnetische Gegenkraft FM bezüglich des Permanentmagnetringes 5 entsprechend der technologischen Erfordernisse eingestellt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können alle Spannungszustände des Vorgarnes, die durch verschiedene Einflüsse, wie Materialart, Drehungswert, Bewicklungsdaten der Spule, Flügeldrehzahl, Flügeltyp u. ä. ständigen Änderungen unterliegen, kontinuierlich und genau erfaßt und zur Vergleichmäßigung des herzustellenden Vorgarnes ausgewertet werden.
Im Ergebnis wird eine prozeßgerechte Vorgarnspannung bei optimalen technologischen Betriebsbedingungen erzielt.
Die Änderung der Intensität des Magnetfeldes des Magnets 9 kann erfolgen durch Veränderung des Abstandes zwischen dem Magneten 9 und dem Permanentmagnetring 5, durch Änderung des Materials des Magnets 9 und des Permanentmagnetrings 5 und durch Stromveränderung bei Verwendung eines Elektromagneten als Magnet 9. Die letztgenannte Alternative ist insofern von besonderem Vorteil, weil sie eine feinfühlige Verstellung der Gegenkraft FM während des Spinnbetriebes ohne direkte manuelle Eingriffe und damit bei programmgesteuerten Spinnautomaten eine schnelle Reaktion auf geänderte Betriebsparameter ermöglicht.