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Dokumentenidentifikation DE102004016072B4 29.11.2007
Titel Messeinrichtung zum Messen der Spannung von Kettfäden einer Webmaschine und Verfahren zum Ermitteln der Spannung der Kettfäden einer Webmaschine
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Bodenschatz, Daniel, 09600 Oberschöna, DE;
Müller, Klaus-Jürgen, 09119 Chemnitz, DE;
Zimmermann, Uwe, 09128 Chemnitz, DE
DE-Anmeldedatum 30.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004016072
Offenlegungstag 03.11.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse D03D 49/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01L 5/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Messeinrichtung zum Messen der Spannung von Kettfäden einer Webmaschine und Verfahren zum Ermitteln der Spannung der Kettfäden einer Webmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Messen der Spannung von Kettfäden einer Webmaschine und ein Verfahren zum Ermitteln der Spannung der Kettfäden einer Webmaschine.

Es ist bekannt, bei Webmaschinen die Spannung der Kettfäden zu erfassen und die Steuerung des Fadenvorschubes so zu bestimmen, dass eine bestimmte, besonders günstige Fadenspannung eingehalten wird.

Dabei ist bekannt, die Fadenspannung direkt durch Messen zu bestimmen und hierzu einen analogen Geber zu verwenden. Der analoge Geber misst bevorzugt die Lage des Spannbaums, über den die Kettfäden geführt sind und die sich in Abhängigkeit der Spannung der Kettfäden ändert. Ein Nachteil dieser analogen Messung ist, dass sowohl Messaufnahme über den Sensor als auch die Messauswertung aufwendig und damit kostenintensiv ist. Der Vorteil der direkten Messung der Fadenspannung ist darin zu sehen, dass ein Wert für die Fadenspannung ermittelt wird, so dass eine Regelung der Fadenspannung entsprechend der Vorgabe eines Sollwertes durchgeführt werden kann und somit eine hohe Maßhaltigkeit der Fadenspannung im Betrieb der Webmaschine ermöglicht wird.

Eine preisgünstigere Möglichkeit besteht darin, die Lage des Spannbaums über ein Paar binärer Sensoren zu erfassen, wobei die Sensoren so positioniert sind, dass dann, wenn die Fadenspannung nicht um ein gewisses Maß von dem vorgegebenen Sollwert abweicht, ein Betätigen eines der binären Sensoren ausbleibt. Erreicht die Fadenspannung einen oberen Grenzwert, so wird im Laufe des Vorschubes der Kettfäden der Spannbaum so weit aus seiner Mittellage ausgelenkt, dass einer der beiden Sensoren betätigt wird. Dies führt zu einer Reduktion der Fadenspannung so lange bis festgestellt wird, dass ein Betätigen dieses binären Sensors, nicht mehr erfolgt. Die Reduktion der Fadenspannung kann dabei insbesondere durch Erhöhen der Abwickelgeschwindigkeit der Kettfäden von den entsprechenden Fadentrommeln erreicht werden. Aufgrund der nunmehr niedrigeren Fadenspannung wird zu irgendeinem Zeitpunkt der andere der beiden binären Sensoren im Laufe der Bewegung des Spannbaums betätigt werden, so dass signalisiert wird, dass die untere Grenze der zulässigen Fadenspannung erreicht wurde. Als Gegenmassnahme wird nun die Fadenspannung wieder so weit erhöht, dass ein Betätigen dieses binären Sensors nicht mehr erfolgt. Es findet also keine Regelung der Fadenspannung statt, sondern diese wird derart gesteuert, dass sie ständig zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert pendelt. Diese Lösung ist technisch einfacher und kostengünstiger zu realisieren. Man nimmt dabei jedoch in Kauf, dass die Maßhaltigkeit des vorgegebenen Sollwertes für die Fadenspannung weniger genau eingehalten werden kann und ein ständiges Driften der Fadenspannung um den Sollwert herum erfolgt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 25 038 A1 ist eine Regeleinrichtung für den Vorschub von Wickelgut einer Webmaschine bekannt. Die Zugspannung von Kettfäden wird durch eine Zugspannungs-Messeinrichtung gemessen. Diese Zugspannungs-Messeinrichtung umfasst einen Sensor und ein Schwingungselement, welches an einem Schwenkarm eines Kettbaums angeordnet ist. Das Schwingungselement ist dabei im Bereich des Sensors angeordnet und streicht am Sensor vorbei, wenn der Schwenkarm bzw. der Kettbaum eine Schwenkbewegung durchführt. Das Schwingungselement weist dabei im Vergleich zum Schwenkarm eine schmale Ausgestaltung auf, wobei bei jedem Schwingen des Schwingungselements durch eine Referenzposition ein elektrischer Puls durch den Sensor erzeugt wird und die Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgenden Pulsen als Maß für die Zugspannung der Kettfäden herangezogen wird. Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, dass durch die relativ kleine Ausbildung des Schwingungselements und die relativ kurze Betätigungszeit des Sensors Mess- und Steuerungsungenauigkeiten beim Ermitteln der Kettfaden-Zugspannungen auftreten können.

Eine weitere Vorrichtung zur Einstellung und Überwachung der Kettfadenspannung an Webmaschinen ist aus EP 1 335 052 A1 bekannt. Dort wird eine entsprechende Überwachung dahingehend durchgeführt, dass ein Schwenkarm beim Vorbeistreichen an einem Sensor entsprechende Signalauslösungen beim Sensor erzeugt. Diesbezüglich erfolgt die Betätigung des Sensors direkt durch das Übertreichen des Schwenkarms bzw. Kettbaums selbst. Auch diesbezüglich ist eine relativ große Messungenauigkeit im Hinblick auf die Ermittlung der Kettfadenspannung einhergehend.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Messeinrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, das es in kostengünstiger Weise ermöglicht, ein genaues, maßhaltiges Einhalten der Spannung der Kettfäden zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Messeinrichtung bzw. ein Verfahren gemäß der Erfindung gelöst, wie sie sich aus den unabhängigen Ansprüchen ergeben.

Eine erfindungsgemäße Messeinrichtung dient dem Messen der Spannung von Kettfäden einer Webmaschine. Dabei werden die Pendelbewegung des Spannbaums während des Webvorganges erfasst und aus der Bewegung des Spannbaums wird auf die Fadenspannung geschlossen. Hierzu ist wenigstens ein binärer Geber vorgesehen, der im Bewegungsweg des Spannbaumes angeordnet ist und einen Schaltvorgang ausführt, wenn der Spannbaum die Position des Gebers erreicht. Entsprechend der Erfindung ist genau ein Geber vorgesehen und dieser eine Geber ist genau so angeordnet, dass er bei jeder Pendelbewegung des Spannbaums betätigt wird und Schaltvorgänge ausführt. Das Signal des Gebers wird einer Auswerteeinheit zugeführt. Die Auswerteeinheit weist darüber hinaus noch eine Zeiterfassungseinrichtung zum Erfassen eines die Zeit zwischen zwei Schaltvorgängen des Gebers repräsentierenden Zeitwertes auf sowie eine Recheneinheit zum Ermitteln der Spannung der Kettfäden in Abhängigkeit des Zeitwertes.

Gemäß erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist am Spannbaum ein Sensorgegenstück angeordnet, welches auf den Geber einwirkt. Dabei ist das Sensorgegenstück derart gestaltet, dass die Dauer des Aufenthalts des Sensorgegenstücks im Bereich des Gebers eine Betätigung des Gebers bewirkt. In weiterführender Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gegenstück sich über einen größeren Bewegungsweg des Spannbaums hinweg im Bereich des Gebers befindet und damit über eine längere Zeit hinweg eine Betätigung des Gebers erzeugt, als dies der Fall wäre, wenn allein der Spannbaum den Geber betätigen würde. Durch diese Maßnahme wird die Betätigungsdauer des Gebers durch den Spannbaum verlängert, da das Sensorgegenstück sich über einen größeren Winkelbereich der Schwenkbewegung des Spannbaums hinweg erstreckt als dies beim Spannbaum selbst der Fall wäre.

Durch die Gestaltung gemäß der Erfindung wird es ermöglicht, die Anzahl der die Bewegung des Spannbaums erfassenden Geber auf einen binären Geber zu reduzieren, welcher vom Spannbaum betätigt wird. Dabei ist der Geber so anzuordnen, dass bei einer im Webvorgang auftretenden Pendelbewegung des Spannbaums regelmäßig Betätigungen des Gebers erfolgen. Die Auswerteeinheit ist durch Erfassen einer die Zeit zwischen zwei Betätigungen des Gebers repräsentierenden Zeitwertes in der Lage hieraus die Spannung der Kettfäden zu ermittteln. Es wird also aufgrund des Signals des Gebers und unter Hinzuziehung eines Zeitsignals ermöglicht, einen analogen Wert für die Spannung der Kettfäden zu ermitteln. Über diesen analogen Wert kann eine genaue Regelung der Fadenspannung vorgenommen werden, wie wenn ein analoger Geber für die Position des Spannbaums vorhanden wäre.

Insgesamt gesehen ist man durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Messeinrichtung also in der Lage, die Anzahl der Geber am Spannbaum auf einen einfachen binären Geber zu reduzieren und dennoch ist die Möglichkeit, einen Analogwert für die Spannung des Kettfadens zu ermitteln und eine Regelung durchzuführen. Durch die Erfindung wird also der apparative Aufwand für die Messeinrichtung verringert, wobei die Möglichkeit der genauen Regelung der Spannung des Kettfadens gegenüber seither üblichen Einrichtungen mit binären Positionsgebern erhöht wird. Die Vereinfachung der Messanordnung geht also nicht mit einem Verlust an Meß- und Steuerungsgenauigkeit einher, sondern ermöglicht vielmehr sogar eine Erhöhung der Meß- und Steuerungsgenauigkeit.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Sensorgegenstück so gestaltet ist, dass für eine halbe Periode der Schwenkbewegung des Spannbaums eine Betätigung des Gebers durch das Sensorgegenstück vorliegt. Gemäß weiterführender Ausgestaltung ist das Sensorgegenstück als Kontaktfläche ausgebildet, welche ein mechanisches Kontaktelement aus einer Endlage heraus auslenkt und dabei einen Schaltvorgang des Gebers erzeugt. Dies entspricht einer Gestaltung, wo der Geber als wegabhängig schaltendes Element ausgeführt ist und sich dann in einer unbetätigten Endlage befindet, wenn das Sensorgegenstück nicht in einem dem binären Geber gegenüberliegenden Bereich befindet, während ein über einen Verschiebeweg hinweg verschiebbares Element durch das Sensorgegenstück insbesondere quer zur Bewegungsrichtung des Spannbaums verschoben wird, wenn das Sensorgegenstück in den Bereich des binären Gebers eintritt. Durch die axiale Verschiebung wird ein Schaltvorgang des binären Gebers erzeugt, welcher so lange anhält, wie sich das Sensorgegenstück im Bereich des binären Gebers befindet.

Dabei entspricht es bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung, wenn der Geber ein binärer Geber, insbesondere ein Tastschalter ist, wobei bei Betätigung des Tastschalters ein Stromkreis geschlossen oder geöffnet wird, so dass ein binäres elektrisches Spannungssignal generiert wird. Durch diese Ausgestaltung ist in besonders einfacher Weise die Signalerzeugung in einem von einer Auswerteeinheit einfachen verwendbaren, keine weitere Transformation mehr erfordernde Signalform gegeben.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensor vorgesehen, der die Rotation der Hauptwelle der Webmaschine erfasst. Das Signal dieses Sensors wird der Auswerteeinheit zugeführt und als die Zeit repräsentierende Größe herangezogen. Durch diese Maßnahme wird in einfacher Weise ein die Zeit repräsentierendes Signal generiert, da bei Webmaschinen die Rotation der Hauptwelle zwecks Steuerung des Antriebs ohnehin erfasst wird. Das Signal dieses an anderer Stelle der Webmaschine schon vorhandenen Sensors kann daher in einfacher Weise und ohne zusätzliche Kosten auch an die Auswerteeinheit übermittelt werden kann. Somit steht ein die Zeit repräsentierendes Signal bereits zur Verfügung und es ist keine zusätzliche Sensorik oder Elektronik für das Bestimmen eines die Zeit repräsentierenden Zeitwertes erforderlich.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung sieht vor, dass zum Ermitteln der Spannung der Kettfäden einer Webmaschine eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, welche mit einem binären Geber zum Erfassen der Bewegung des Spannbaums verbunden ist und von diesem Signale erhält. Gemäß der Erfindung wird der Auswerteeinrichtung das Signal genau eines binären Gebers zugeführt und darüber hinaus in einer Zeiterfassungseinrichtung der Auswerteeinheit ein die Zeit repräsentierendes Signal erfasst. Es wird ein Zeitwert ermittelt, welcher die zwischen zwei Schaltvorgängen des binären Gebers verstreichende Zeit repräsentiert. Aus dem Zeitwert wird in der Auswerteeinheit die Spannung der Kettfäden ermittelt. Für die Dauer des Aufenthalts im Bereich des Gebers wird eine Betätigung des Gebers durch ein am Spannbaum angeordnetes Sensorgegenstück bewirkt, wobei das Sensorgegenstück über einen größeren Bewegungsweg des Spannbaums hinweg eine Betätigung des Gebers erzeugt als dies erfolgen würde, wenn die Betätigung durch den Spannbaum direkt erfolgen würde.

Durch diese Form der Ermittlung der Spannung der Kettfäden ist es zum einen möglich, dass man nur das Signal eines Gebers auswertet und weitere Geber damit unnötig werden, zum anderen dass ein analoges Signal für den Wert der Spannung der Kettfäden noch vorliegt, was eine Steigerung der möglichen Genauigkeit gegenüber Einrichtungen mit zwei verschiedenen Gebern, die nur Bewegungsendlagen festlegen, ermöglicht.

Es wird also durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Verringerung der Komplexität der Sensorik bei gleichzeitigem Erhöhen der Signalqualität ermöglicht.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Auswerteeinrichtung eine Zeitmesseinrichtung zum Erzeugen eines die Zeit repräsentierenden Signals herangezogen. Gemäß anderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine kontinuierliche Bewegung eines Maschinenteils, insbesondere der Hauptwelle der Webmaschine als die Zeit repräsentierendes Signal herangezogen wird, wobei die Bewegung dieses Maschinenteils insbesondere über einen Sensor erfasst wird.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass ein Signal, das meist ohnehin an anderer Stelle in der Webmaschine erfasst wird, der Auswerteeinheit zugeführt wird und als Maß für die Zeit herangezogen wird. Durch diese Maßnahme wird ein einfaches Ermitteln des Zeitwertes ermöglicht, ohne dass zusätzlicher Messaufwand oder Rechenaufwand erforderlich wird.

Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung erfindungsgemäßer Verfahren ist eine Beziehung zwischen Zeitwert und Spannung der Kettfäden vorgegeben, so dass aufgrund dieser vorgegebenen Beziehung aus dem Zeitwert die Spannung der Kettfäden abgeleitet wird. Gemäß bevorzugten Ausgestaltungen ist die Beziehung in Form einer Wertetabelle oder Kennlinie vorgegeben, so dass ein einfaches Ermitteln der Spannung der Kettfäden aus dem Zeitwert ermöglicht ist. Dabei kann gemäß vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass Wertepaare aus Zeitwert und sich daraus ergebender Spannung der Kettfäden vorbestimmt sind und dass Zwischenwerte durch Interpolation aus benachbarten Wertepaaren abgeleitet werden.

Gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die Spannung der Kettfäden aus einer in Abhängigkeit des Spannbaums vorgegebenen Beziehung zwischen Zeitwert und Spannung der Kettfäden ermittelt. Die Konstruktion des Spannbaums bestimmt dessen Pendel- bzw. Schwingungsverhalten ebenso wie die Anzahl der parallel zueinander über den Spannbaum geführten Kettfäden und deren Spannung. Aus diesen konstruktiv vorgegebenen Gegebenheiten kann die Beziehung zwischen Zeitwert und Spannung der Kettfäden ermittelt sein, wobei die Beziehung entweder in Form einer mathematischen Relation oder aber in Form geeigneter Wertetabellen bzw. Kennlinien erfolgt. Auch ein empirisches Ermitteln der Relation in Abhängigkeit der konstruktiven Gegebenheiten ist möglich, wobei dies dann für jede einzelne konstruktive Gestaltung des Spannbaums erforderlich ist, aber die Beziehung bei allen Spannbäumen gleicher konstruktiver Gestaltung einander entspricht.

Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestimmung des Zeitwertes aus unmittelbar aufeinander folgenden Schaltvorgängen des Gebers. Das heißt, es wird eine der beiden Schaltflanken des Gebers, beispielsweise diejenige die einem Schaltvorgang entspricht, wenn der Geber durch die Bewegung des Spannbaums zum Beispiel mittels des Sensorgegenstücks betätigt wird, als Beginn für die Messung des Zeitwerts herangezogen. Der nachfolgende Schaltvorgang entspricht dann dem Ende der Betätigung des Gebers durch das Sensorgegenstück. Diese beide aufeinanderfolgenden Flanken können zur Messung herangezogen werden, es sind dies beispielsweise die Schaltflanken von einem Signalpegel 0 auf einen Signalpegel 1 und nachfolgend der Schaltvorgang vom Signalpegel 1 auf den Signalpegel 0 an der Auswerteeinheit.

Alternativ hierzu können aufeinanderfolgende Schaltvorgänge vorgezogen werden, deren Signalpegeländerung einander entspricht. Das sind Schaltvorgänge, die jedes Mal einen Wechsel des Schaltzustandes des Gebers vom Signalpegel 0 auf den Signalpegel 1 oder umgekehrt entspricht.

Es können auch andere als aufeinanderfolgende oder gleichartige Schaltvorgänge zur Bestimmung des Intervalls, dessen Zeitwert ermittelt wird, herangezogen werden, solange feststeht, dass immer bestimmte identifizierbare Schaltvorgänge des Gebers herangezogen werden, so dass bestimmte Periodenlängen der Pendelbewegung des Spannbaums für die Bestimmung des Zeitwertes erfasst werden. Es können auch Teilperioden gemessen werden, so wie dies der Fall ist, wenn aufeinanderfolgende Schaltvorgänge zur Messung berücksichtigt werden. Daneben ist es auch möglich, unmittelbar aufeinanderfolgend oder gar parallel zueinander mehrere Messungen durchzuführen.

So kann es möglich sein, in einem ersten Zyklus einen 0/1-Übergang des Gebers als Startsignal und den 1/0-Übergang als Endsignal für eine erste Zeitmessung heranzuziehen, während der 0/1-Übergang gleichzeitig auch das Startsignal für eine zweite Messung ist, der mit dem darauffolgenden 1/0-Übergang endet. Soweit es sich nicht bei beiden Messungen jeweils um die Messung eines gleichen Periodenanteils, beispielsweise einer Halbperiode der Pendelbewegung des Spannbaums handelt, so ist für jede der beiden Messungen eine getrennte Zuordnungsfunktion zwischen dem Zeitwert und der daraus resultierenden Spannung der Kettfäden vorzusehen.

Gemäß anderer vorteilhafter Ausgestaltung ist es auch möglich, dass zwei Messungen zeitlich versetzt parallel zueinander vorgesehen werden, die eine Messung misst den Zeitwert für die Dauer zwischen zwei 1/0-Schaltvorgängen des Gebers, während die andere Messung die Zeit zwischen zwei 0/1-Schaltvorgängen des Gebers erfasst. Beide Schaltvorgänge erfassen somit eine volle Schwingungsperiode des Spannbaums und den dazugehörigen Zeitwert, so dass mit einer einzigen Zuordnungsfunktion aus den unterschiedlichen Werten auf die Spannung der Kettfäden geschlossen werden kann, jedoch ein neuer Messwert für die Spannung der Kettfäden jeder Halbperiode der Schwingung zur Verfügung steht. Diese Maßnahme stellt einen Kompromiss zwischen sehr hoher Messfrequenz und guter Messgenauigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit des Spannbaums und damit der Bewegungsgeschwindigkeit verknüpften Fadenspannung dar. Wird die Messdauer für einen Zeitwert auf ein vielfaches einer Schwingungsperiode des Spannbaums ausgelegt, so können entsprechend mehr Messungen gestartet werden und parallel zueinander durchgeführt werden. Auch Messungen über ein ganzzahliges Vielfaches von Halbschwingungen des Pendels als einer Messdauer können vorgenommen werden, wobei eine entsprechende Anzahl von Messungen parallel zueinander realisiert werden kann, so dass auch hier zu jeder Halbschwingung ein Wert für die Spannung der Kettfäden ermittelbar ist.

Im Übrigen ist die Erfindung nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels dargestellt. Dabei zeigt:

1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Messeinrichtung; und

2 das Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die 1 zeigt eine schematische Teilansicht einer Webmaschine, nämlich den schematisch dargestellten Spannbaum 10 und einen der über die Umlenkwalze 11 herumgeführten Kettfaden 12.

Der Spannbaum besteht aus der Umlenkwalze 11 der Schwenklagerung 13 und der Rückstellfeder 14, die die Nulllage des Spannbaums bestimmt, um den herum der Spannbaum aufgrund der Änderungen der Spannung der Kettfäden während des Webvorgangs herum pendelt, wobei die Periodendauer des Pendelns von der Spannung der Kettfäden abhängig ist. Darüber hinaus ist ein Sensorgegenstück am Spannbaum befestigt, welches sich mit dem Spannbaum mitbewegt und in dessen Bewegungsweg der binäre Geber 16 angeordnet ist. Das Signal des binären Gebers, beispielsweise ein Spannungssignal, das je nach Schaltzustand des Gebers den Wert 0 oder 1 annimmt, wird der Auswerteeinheit 17 zugeführt. Aufgrund des Signals des binären Gebers 16 wird die Zeiterfassungseinrichtung 18 geschaltet und der Zeitwert ermittelt. Der Zeitwert n wird in der Recheneinheit 19 der Auswerteeinheit 17 zugeführt. In der Recheneinheit 19 wird die Spannung F(n) der Kettfäden in Abhängigkeit des Zeitwertes n ermittelt und dann ausgegeben.

Handelt es sich bei der Zeiterfassungseinrichtung nicht um eine Uhr, so wird der Zeitmesseinrichtung 18 das Signal eines Sensors 20 zugeführt, welcher die Drehbewegung der Hauptwelle 21 der Webmaschine erfasst.

Die 2 zeigt das Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei bei diesem Verfahren angenommen wird, dass die Zeit zwischen zwei 0/1-Schaltvorgängen des binären Gebers 16 erfasst wird. Hierzu wird gemäß dem Schritt 101 abgewartet, bis der erste Vorgang vom Schaltzustand 0 in den Schaltzustand 1 des binären Gebers erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt wird dann gemäß dem Schritt 102 die Zeiterfassung der Zeiterfassungseinrichtung 18 gestartet, beispielsweise wird die Anzahl an Umdrehungen der Hauptwelle 21 durch den Sensor 20 erfasst und entsprechend der Signalerfassung in der Zeiterfassungseinrichtung inkreminiert. Dies wird solange durchgeführt, wie gemäß dem Schritt 103 festgestellt wird, dass der nächste Übergang von 0 nach 1 des binären Gebers noch nicht erfolgt ist. Demgemäß wird solange der Schritt 102 wiederholt.

Sobald im Schritt 103 festgestellt wird, dass der nächste Schaltvorgang von 0 nach 1 des binären Gebers erfolgt ist, also eine vollständige Pendelbewegung des Spannbaums 10 erfolgte, wird die Zeitmessung beendet und die Anzahl n der Umdrehungen der Hauptwelle innerhalb dieses durch die beiden Ereignisse begrenzten Zeitintervalls erfolgten als Zeitwert ausgegeben und zum Schritt 104 gesprungen. In den Schritt 104 wird die Spannung F in Abhängigkeit des Zeitwertes n entsprechend der vorgegebenen Zuordnungsfunktion, beispielsweise der vorgegebenen Kennlinie ermittelt. Gemäß dem Schritt 105 wird der Wert für die Fadenspannung F ausgegeben und beispielsweise bei der Steuerung des Vorschubes des Antriebs der Kettfäden im Sinne einer Regelung der Fadenspannung auf einen vorgegebenen Sollwert verwendet. Darüber hinaus wird der Zeitwert n zurückgesetzt und ist damit als Zählvariable für die nächste Messung wieder geeignet. Es wird zum Schritt 101 zurückgesprungen.


Anspruch[de]
Messeinrichtung zum Messen der Spannung von Kettfäden (12) einer Webmaschine,

– wobei die Pendelbewegung des Spannbaums (10) erfasst und aus der Bewegung des Spannbaums (10) auf die Fadenspannung (F) geschlossen wird,

– wobei genau ein binärer Geber (16) vorgesehen ist, der im Bewegungsweg des Spannbaums (10) angeordnet ist und dann einen Schaltvorgang ausführt, wenn der Spannbaum (10) die Position des Gebers (16) erreicht,

– wobei der Geber (16) derart angeordnet ist, dass er bei der Pendelbewegung des Spannbaums (10) betätigt wird und Schaltvorgänge ausführt

– wobei das Signal des Gebers (16) einer Auswerteeinheit (17) zugeführt wird, die

– eine Zeiterfassungseinrichtung (18) zum Erfassen eines die Zeit zwischen zwei Schaltvorgängen des Gebers (16) repräsentierenden Zeitwertes (n) sowie

– eine Recheneinheit (19) zum Ermitteln der Spannung (F) des Kettfadens (12) in Abhängigkeit des Zeitwertes (n) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

– am Spannbaum (10) ein Sensorgegenstück (15) angeordnet ist, wobei das Sensorgegenstück (15) für die Dauer des Aufenthalts im Bereich des Gebers (16) eine Betätigung des Gebers (16) bewirkt, und

– das Sensorgegenstück (15) über einen größeren Bewegungsweg des Spannbaums (10) hinweg eine Betätigung des Gebers (16) erzeugt als dies erfolgen würde, wenn die Betätigung durch den Spannbaum (10) direkt erfolgen würde.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgegenstück (15) so gestaltet ist, dass für eine halbe Periode der Schwenkbewegung des Spannbaums (10) eine Betätigung des Gebers (16) durch das Sensorgegenstück (15) vorliegt. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgegenstück (15) als Kontaktfläche ausgebildet ist, die ein mechanisches Kontaktelement aus einer Endlage heraus auslenkt und dabei einen Schaltvorgang des Gebers (16) erzeugt. Messeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber ein binärer Geber (16), insbesondere Tastschalter ist. Messeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Zeit repräsentierende Größe aus dem Signal eines Sensors (20), insbesondere einem die Rotation der Hauptwelle (21) erfassenden Sensors (20), abgeleitet wird. Verfahren zum Ermitteln der Spannung (F) der Kettfäden (12) einer Webmaschine,

– mit einer Auswerteeinrichtung (17),

– genau einem binären Geber (16) zum Erfassen der Bewegung des Spannbaums (10),

– der Auswerteeinrichtung (17) wird das Signal des binären Gebers (16) zugeführt,

– in einer Zeiterfassungseinrichtung (18) der Auswerteeinrichtung (17) wird ein die Zeit repräsentierendes Signal erfasst und ein Zeitwert (n) für die zwischen zwei Schaltvorgängen des binären Gebers (16) ablaufende Zeit daraus ermittelt

–wobei die Spannung (F) der Kettfäden (12) aus dem Zeitwert (n) ermittelt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass für die Dauer des Aufenthalts im Bereich des Gebers (16) eine Betätigung des Gebers (16) durch ein am Spannbaum (10) angeordnetes Sensorgegenstück (15) bewirkt wird, wobei das Sensorgegenstück (15) über einen größeren Bewegungsweg des Spannbaums (10) hinweg eine Betätigung des Gebers (16) erzeugt als dies erfolgen würde, wenn die Betätigung durch den Spannbaum (10) direkt erfolgen würde.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für eine halbe Periode der Schwenkbewegung des Spannbaums (10) eine Betätigung des Gebers (16) durch das Sensorgegenstück (15) vorliegt. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal einer Zeitmesseinrichtung als die Zeit repräsentierendes Signal erfasst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Bewegung der Hauptwelle (21) als die Zeit repräsentierendes Signal erfasst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beziehung zwischen Zeitwert (n) und Spannung (F) der Kettfäden (12) vorgegeben ist. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beziehung in Form einer Wertetabelle oder einer Kennlinie vorgegeben ist. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Wertepaare der Beziehung vorbestimmt sind und Zwischenwerte durch Interpolation ermittelt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung (F) der Kettfäden (12) aus einer in Abhängigkeit des Spannbaums (10) vorgegebenen Beziehung zwischen Zeitwert (n) und Spannung (F) ermittelt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung des Zeitwertes (n) zwei unmittelbar aufeinander folgende Schaltvorgänge des Gebers (16) herangezogen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung des Zeitwertes (n) Schaltvorgänge, insbesondere aufeinander folgende Schaltvorgänge, herangezogen werden, deren Signalpegeländerung des binären Gebers (16) einander entsprechen.






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