DE19813351A1 - Trägheitsarmer Positivfournisseur für Elastomerfäden - Google Patents
Trägheitsarmer Positivfournisseur für ElastomerfädenInfo
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Abstract
Eine Fadenliefereinrichtung zum Liefern von elastischen (weichen) Fäden an eine Fadenverbrauchstelle mit zeitlich schwankendem Fadenbedarf weist eine Steuereinheit auf, die den aktuellen Fadenbedarf ermittelt oder gemeldet bekommt. Entsprechend diesem Bedarf wird ein Fadenlieferrad mit einer dem Fadenbedarf entsprechenden Drehzahl angetrieben. Der Faden gelangt über eine Spanneinrichtung zu dem Fadenlieferrad. Die Spanneinrichtung ist so eingestellt, daß der Faden definiert gedehnt wird. Dadurch wird eine feste Zordnung von gewünschter Fadenliefermenge und Drehzahl des Fadenlieferrads möglich.
Description
Die Erfindung betrifft einen Positivfournisseur, der
insbesondere zur Belieferung von Fadenverbrauchstellen mit
zeitlich abrupt schwankendem Fadenbedarf und für elasti
sche Fäden vorgesehen ist.
Elastische Fäden oder Garne ändern entsprechend der
Spannung, unter der sie stehen, ihre Länge, wobei im Ein
zelnen sehr große mögliche Längenänderungen zu verzeichnen
sind. Beispielsweise sind Elastomerfäden in Gebrauch, die
sich bis auf das 7-fache ihrer Länge oder auch noch mehr
dehnen lassen. Die gelieferte Fadenmenge hängt deshalb in
hohem Maß von der Spannung ab, unter der der Faden gelie
fert wird. Während es in vielen Fällen ausreicht, wenn die
Spannung des elastischen Fadens innerhalb vorgegebener
Grenzen konstant gehalten wird, existieren eine Reihe von
Anwendungsfällen, bei denen es darauf ankommt, dass in
einem gegebenen Zeitintervall eine vorgegebene Fadenmenge
geliefert wird. Die Fadenmenge ist bspw. durch eine Faden
länge bei vorgegebener Fadenspannung definiert. Ist der
Faden sehr elastisch, kann nicht garantiert werden, dass
eine bestimmte Fadenmenge geliefert wird.
Während bei einigen Anwendungsfällen der Fadenbedarf
zeitlich konstant ist, existieren viele Anwendungsfälle,
bei denen der Fadenbedarf zeitlich sehr stark schwankt.
Dies sind bspw. Flachstrickmaschinen, ähnliche Wirkmaschi
nen, Rundstrickmaschinen mit Musterapparat, Strumpfmaschi
nen, usw. Häufig ist auf diesen Maschinen ein Gestrick
oder Gewirk zu erzeugen, bei dem der elastische Faden mit
einem oder mehreren unelastischen Fäden, sogenannten
harten Fäden verstrickt wird. Dies muss in vielen Fällen
mengenproportional geschehen, d. h. zu einer vorgegebenen
Menge harten Fadens muss eine entsprechende Menge elasti
schen Fadens Positiv und mit möglichst gleichem Geschwin
digkeitsprofil geliefert werden. Dies ist wegen der unter
schiedlichen Fadenqualitäten relativ schwierig. Es hat
sich herausgestellt, dass eine mengensynchrone Lieferung
von harten und weichen Fäden, zumindest dann relativ
schwierig wird, wenn der Fadenverbrauch schwankt.
Aus der DE 38 24 03 ist ein Fadenliefergerät für
schwankenden Fadenbedarf bekannt. Das Fadenliefergerät
weist ein von einem Schrittmotor angetriebenes Fadenlie
ferrad auf, dessen Außenumfang durch sechs Drahtbügel
definiert wird. Bezüglich des Fadenlaufs vor dem Fadenlie
ferrad ist eine Fadenbremse angeordnet. Auf das Fadenlie
ferrad folgt ein Fadenspannungssensor zur Regulierung des
Schrittmotors und somit der Fadenmenge. Das Fadenlieferge
rät dient der Lieferung von Faden mit konstanter Spannung.
Aus der DE 42 06 607 A1 ist ein Fadenliefergerät
bekannt, das zur Lieferung zeitlich veränderlicher Mengen
elastischer Fäden dienen soll. Das Fadenliefergerät weist
einen Scheibenläufermotor auf, der mit einem Fadenliefer
rad verbunden ist. Dieses ist von dem zu liefernden Faden
umschlungen. Vor dem Fadenlieferrad ist eine fest einge
stellte Fadenbremse angeordnet, die zur Erzeugung der
Bremswirkung einen Permanentmagneten oder zur einstell
baren Erzeugung derselben einen Elektromagneten enthält.
Um die Fadenspannung zu überwachen und konstant zu halten
ist dem Fadenlieferrad ein Fadenspannungssensor nachge
schaltet, der den Scheibenläufermotor steuert.
Das Fadenliefergerät dient der Lieferung von elasti
schen Fäden mit mehr oder weniger konstanter Spannung,
nicht aber der Positivlieferung von festgelegten Fadenmen
gen.
Aus der EP 0 499 380 A1 ist die Zuführung von elasti
schen Fäden zu einer Fadenverbrauchsstelle mit konstantem
Fadenverbrauch bekannt. Die Fadenliefereinrichtung umfasst
zwei unabhängig voneinander arbeitende Fadenliefereinrich
tungen, die der Faden nacheinander durchläuft. Zunächst
wird er durch ein Fadenliefergerät geführt, das den Faden
von Garnspulen abzieht. Das Fadenlieferrad ist von einem
Elektromotor angetrieben, der entsprechend der von einem
im Anschluß an das Fadenlieferrad angeordneten Fadenspan
nungsensor erfassten Fadenspannung angesteuert wird. Der
Faden wird somit mit mehr oder weniger konstanter Spannung
zu zwei miteinander im Reibschluß stehenden Fadenlieferrä
dern oder -Walzen geliefert, die mit fester Drehzahl
angetrieben sind und somit konstante Fadenmengen liefern.
Damit werden zeitlich konstante Fadenmengen zu einer
Fadenverbrauchsstelle geführt, bei der der elastische
Faden mit einem harten Faden kombiniert wird.
Diese Anordnung ist nicht zur Lieferung zeitlich
veränderlicher Fadenmengen eingerichtet. Außerdem ist aus
der DE-AS 1585111 eine Fadenliefereinrichtung zur Zufüh
rung von Fäden an eine Strickmaschine mit konstanter
Fadengeschwindigkeit und gleichzeitig mit konstanter
Fadenspannung bekannt. Diese Fadenliefervorrichtung weist
zwei gleichförmig angetriebene kegelförmige Walzen auf, die
von dem Faden nacheinander umschlungen werden. Der Faden
durchläuft dabei für jede Walze jeweils einen Fadenführer,
der festlegt, bei welchem Durchmesser der Faden auf die
Walze auf- und von dieser abläuft. Durch unterschiedliche
Festlegung der beiden Ablaufdurchmesser kann erreicht
werden, dass der Faden mit einem geringen Walzendurch
messer zunächst von der Garnspule abgezogen und von der
nächsten Walze mit größerem Durchmesser übernommen wird,
so dass der Faden zwischen den Walzen stark gedehnt wird.
In dem auf die zweite Walze folgenden Abschnitt wird der
Faden wieder entspannt, wobei hier ein Hystereseeffekt des
gekräuselten Fadens genutzt wird. Dieser bei Kräuselfäden
zu beobachtende Hystereseeffekt führt dazu, dass der Faden
nach der zweiten Walze in entspanntem Zustand kaum ver
kürzt ist. In diesem Zustand soll er besser verarbeitbar
sein.
Diese Vorrichtung und das Verfahren sind speziell für
die Verarbeitung zeitlich konstanter Mengen gekräuselter
Fäden mit Hystereseeffekt entwickelt worden.
Davon ausgehend, ist es Aufgabe der Erfindung, ein
Fadenliefergerät zu schaffen, mit dem sich zeitlich wech
selnd definierte Mengen elastischer Fäden an Fadenver
brauchstellen liefern lassen. Außerdem ist es Aufgabe der
Erfindung, ein entsprechendes Verfahren anzugeben.
Diese Aufgaben werden mit einem Fadenliefergerät mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. einem Verfahren
gemäß dem Verfahrensanspruch gelöst. Das erfindungsgemäße
Fadenliefergerät weist eine Spanneinrichtung auf, die dem
von einer Spule kommenden Faden eine definierte Spannung
mitteilt. Das Fadenliefergerät arbeitet eingansseitig
spannungsgeführt und ausgangsseitig mengengeführt. Eine
zumindest relativ konstante Fadenspannung wird zwischen
der Spanneinrichtung und der Positivliefereinrichtung
erzeugt. Spannungsschwankungen, die durch Einflüsse außer
halb des Fadenliefergeräts erzeugt werden, wie bspw. sich
veränderte Fadenreibung an Fadenösen auf dem Weg zu einer
Fadenverbrauchsstelle, werden von dem spannungskontrollier
ten Wegabschnitt zwischen Spanneinrichtung und Positivlie
fereinrichtung ferngehalten. Damit kann eine mengendefi
nierte Fadenlieferung elastischer Fäden unabhängig von
Reibungseinflüssen nach dem Fadenliefergerät erfolgen.
Dies gilt insbesondere bei zeitlich schwankendem Fadenbe
darf. Hier sind die Fadenlaufverhältnisse geschwindig
keitsabhängig. Die Trennung des auf das Fadenliefergerät
folgenden Fadenlaufbereichs von der spannungseingestellten
Wegstrecke ermöglicht hier eine kontrollierte und richtige
Fadenlieferung zeitlich schwankender Mengen.
Die Spanneinrichtung kann dabei auf den nicht linearen
Kraft-Weg-Zusammenhang, wie er bei elastischen Fäden
angetroffen wird, eingerichtet sein. Gebräuchliche ela
stische Fäden, bspw. Elastanfäden weisen im Bereich gerin
ger Kräfte bei geringen Kraftänderungen große Dehnungs
änderungen auf. Mit zunehmender Fadenzugkraft oder Kraft
in Fadenlängsrichtung werden die sich einstellenden Län
genänderungen jedoch immer geringer. Hat der Faden seine
Maximaldehnung erreicht, kann auch eine weitere Erhöhung
der Kraft zu keiner nennenswerten Dehnung des Fadens mehr
führen. Wird die Kraft weggenommen springt der Faden
jedoch weitgehend zu seiner ursprünglichen Länge zurück.
Diese Eigenschaft macht es in der Regel relativ schwierig,
vorgegebene Fadenmengen zu liefern. Die bei dem erfin
dungsgemäßen Fadenliefergerät vorhandene Spanneinrichtung
umgeht diese Problematik, indem sie den Faden so stark
dehnt, dass eine Fadenspannungsänderung kaum noch Einfluß
auf die Fadenlänge hat. In diesem gestreckten Zustand wird
der Faden an das Fadenlieferrad geliefert, das von einem
Elektromotor dem aktuellen Fadenbedarf entsprechend ange
trieben ist und somit unabhängig von der sich einstellen
den Fadenspannung die gewünschte Fadenmenge liefert. Eine
mengendefinierte Fadenlieferung wird auch Positivlieferung
genannt und steht somit in einem gewissen Gegensatz zu
Fadenliefergeräten, die Faden mit konstanter (geringer)
Spannung liefern und Negativfournisseur genannt werden.
Das Fadenlieferrad ist von einem Motor unabhängig von
der Spanneinrichtung angetrieben. Damit kann umgekehrt die
Spanneinrichtung so ausgelegt werden, dass sie unabhängig
von dem Betrieb des Fadenlieferrads eine hohe Fadenspan
nung erzeugt.
Die Spanneinrichtung kann bspw. eine Art Fadenbremse
sein, die unabhängig von der Fadenlaufgeschwindigkeit
arbeitet. Beispielsweise kann dies eine Reibungsbremse
sein, bei der der Faden durch Reibelemente abgebremst
wird, an denen er gleitet. Erzeugt die Fadenbremse eine
mehr oder weniger konstante Fadenspannung, kann hier ein
relativ großer Fadenspannungsbereich zugelassen werden,
ohne dass die gelieferte Fadenmenge dadurch merklich
variiert. Dies ist eine Folge der Spannung des Fadens bis
zu seiner Maximalgrenze.
Die Spanneinrichtung kann alternativ auch eine gere
gelte Fadenbremse sein, die bspw. in Abhängigkeit von der
Fadenspannung zwischen der Fadenbremse und dem Fadenlie
ferrad eingestellt wird. Hiermit wird es möglich zusätzli
che Reibungseinflüsse auszugleichen, die sich bspw. vor
dem Fadenliefergerät ergeben können. Außerdem wird die
Reaktionsfähigkeit des Geräts auf sprunghafte Änderungen
der Lieferanforderung in vielen Fällen verbessert.
Überraschenderweise wird sowohl mit geregelter als
auch mit ungeregelter Spanneinrichtung eine Verbesserung
der dynamischen Eigenschaften des Fadenliefergeräts mög
lich. Beim Beschleunigen des Fadenlieferrads verhält sich
der gespannte Faden vor dem Fadenlieferrad wie ein harter
Faden, bei dem Spannungsänderungen nicht zu Dehnungen
führen, die die Liefermenge verändern könnten. Regelvor
gänge vor dem Fadenlieferrad beeinträchtigen deshalb die
Präzision hinsichtlich der gewünschten gelieferten Faden
menge, insbesondere während der Übergangsvorgänge beim
Beschleunigen oder Verzögern des Fadenlieferrads kaum oder
nicht.
Für die Fadenbremse kommen unterschiedliche Bauformen
in Betracht. Beispielsweise ist es möglich, eine einfache
Reibungsbremse mit zwei Bremstellern zu verwenden. Diese
können durch eine Feder oder durch Magnete aufeinander zu
gespannt sein. Dazu können auch ein Elektromagnet oder
andere elektrisch steuerbare Mittel dienen, die bspw. von
der Regelschleife angesteuert werden. Anstelle der Faden
bremsen kann als Spanneinrichtung auch ein gesondertes
Fadenlieferrad vorgesehen werden, das seinen eigenen
Antriebsmotor aufweist. Dieses zweite Fadenlieferrad hat
die Aufgabe, den Faden von einer Garnspule abzuziehen und
mit definierter Spannung in gedehntem Zustand an das be
züglich der Bewegungsrichtung des Fadens stromabwärtige
Fadenlieferrad zu liefern, während das stromaufwärtige
Fadenlieferrad mit einem Motor verbunden ist, der vorzugs
weise spannungsgeführt arbeitet, arbeitet der Motor des
stromabwärtigen Fadenlieferrads vorzugsweise mengenge
führt. Dies gilt entsprechend für die weiter oben genannte
Ausführungsform mit gesteuerter Bremse. Auf diese Weise
wird mit dem erfindungsgemäßen Fadenliefergerät eine Posi
tivlieferung von elastischen Fäden entsprechend zeitlich
wechselnden Fadenanforderungen möglich. Auf Spannungs
sensoren stromabwärts zu dem Fadenlieferrad, das von dem
gedehnten Faden umschlungen ist, kann verzichtet werden.
Während die Spanneinrichtung fest eingestellt sein oder
anhand der Fadenspannung geregelt arbeiten kann, wird das
auf die Spanneinrichtung folgende Fadenlieferrad vorzugs
weise in offener Steuerkette betrieben. Dies ermöglicht
die Reaktion auf geänderte Fadenspannungsanforderungen
frei von Regelschwingungen. Außerdem kann die Positivlie
ferung begonnen oder initiiert werden, sobald oder bevor
eine sprungartige Fadenbedarfserhöhung auftritt, d. h. noch
bevor in dem Wegabschnitt zwischen dem Fadenlieferrad und
der Fadenverbrauchsstelle Spannungsänderungen erfassbar
wären.
Das Fadenliefergerät ist vorzugsweise an eine Steuer
einheit angeschlossen oder weist eine solche auf, die dem
Motor des Fadenlieferrads mit der der gewünschten Faden
lieferung entsprechenden Drehzahl ansteuert. Die Daten
kann die Steuereinheit bspw. aus einem Musterdatenspeicher
erhalten. Bei Flachstrickmaschinen kann es zweckmäßig
sein, den Fadenbedarf aus der Bewegung des Fadenführers
herzuleiten, die im einfachsten Fall mit Lichtschranken
Endschaltern oder dergleichen erfasst wird. Außerdem kann
es zweckmäßig sein, den Bedarf an elastischem Faden durch
Messung der Laufgeschwindigkeit eines anderweitigen bspw.
harten Fadens zu bestimmen, der von der betreffenden Ma
schine zu bearbeiten ist. Dazu kann eine Messeinrichtung
für die Fadengeschwindigkeit vorgesehen sein, die mit der
Steuereinheit verbunden ist. Diese ermöglicht es dann, den
elastischen Faden bspw. streng mengenproportional zu einem
anderweitgen Faden an eine Fadenverbrauchsstelle zu lie
fern. Die Sensoreinrichtung ist bspw. ein Messrädchen,
dass von dem anderweitigen (harten) Faden umschlungen wird
und auf der Welle eines Encoders sitzt.
Die Steuereinheit kann außerdem an die Spanneinrich
tung angeschlossen sein, um diese zu regeln. Beispiels
weise ist die Steuereinheit dann mit entsprechenden elek
trischen Stelleinrichtungen der Bremsen oder mit dem Motor
eines entsprechenden Fadenlieferrads und einem Spannungs
sensor verbunden, der zwischen der Spanneinrichtung und
dem Fadenlieferrad angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung der Beschrei
bung und Unteransprüchen. In der Zeichnung sind Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung einer er
sten Ausführungsform der Fadenliefereinrichtung
zur Lieferung elastischer Fäden an eine Flach
strickmaschine,
Fig. 2 eine vereinfachte Ausführungsform der Fadenlie
fereinrichtung nach Fig. 1, und
Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Fadenlie
fereinrichtung.
Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Fadenlie
fereinrichtung dient dazu, elastischen Faden 1 von einer
Garnspule 2 zu Strickstellen 3 einer Flachstrickmaschine 4
zu liefern. Die Strickstellen 3 werden durch einzelne
Nadeln 5 gebildet, an denen ein Fadenführer 6 hin- und
hergehend vorbeigeht (Pfeil). Der Fadenführer 6 wird
sowohl mit dem elastischen Faden 1 als auch mit einem
harten Faden 11 versorgt. Dieser wird von einer entspre
chenden weiteren Garnspule 12 abgezogen.
Die Lieferung des harten Fadens kann positiv mit
einem nicht weiter veranschaulichten Fournisseur (Faden
liefergerät) oder durch die ziehende Wirkung der Nadeln 5
während des Strickvorgangs erfolgen. Die gelieferte oder
abgezogene Menge des Fadens 11 bestimmt dabei die Maschen
größe. Die Fadenmenge ist zeitlich nicht konstant. In den
Umkehrbereichen des Fadenführers 6 kommt der Fadenvebrauch
kurzzeitig vollständig zum Erliegen. Außerdem ist der
Fadenverbrauch im Hin- und Rückhub zumindest dann unter
schiedlich, wenn der Abstand zwischen dem Fadenführer 6
und den zuliefernden Geräten beim Hin- und Hergehen des
Fadenführers verändert wird.
Der Zulieferung des elastischen Fadens 1 dient die
Fadenliefereinrichtung 14, zu der eine Spanneinrichtung 15
und ein Fadenlieferrad 16 gehören, das von einem Elek
tromotor 17 angetrieben ist. Der Faden 1 umschlingt das
Fadenlieferrad 16 einige wenige Male und wird von diesem
somit schlupffrei mitgenommen. Das Fadenlieferrad bestimmt
somit die an den Fadenführer 6 gelieferte Fadenmenge. Um
diese für den entspannten Zustand des Fadens 1 festzule
gen, wird der Faden 1 von der Spanneinrichtung 15 nahezu
bis zu seinem Maximalwert, wenigstens aber bis zu einem
Wert gespannt, bei dem Kraftänderungen kaum noch Längen
änderungen hervorrufen. Um dies zu bewirken, sind sowohl
die Umschlingungsbremse 15, als auch der Elektromotor 17
mit einer Steuereinheit 18 verbunden, die sowohl die Dreh
zahl des Motors 17 als auch die Wirkung der Spanneinrich
tung 15 festlegt. Die Spanneinrichtung 15 weist eine
Drehstelleinrichtung 19 auf, an deren Abtrieb zwei Aufla
gestifte 21, 22 exzentrisch gelagert sind. Der Faden 1
umschlingt diese Auflagestifte 21, 22 mit einem Winkel,
der von der Drehstellung der Drehstelleinrichtung 19
abhängig und somit von der Steuereinheit 18 steuerbar ist.
Zwischen der Spanneinrichtung 15 und dem Fadenliefer
rad 16 ist ein Fadenspannungssensor 24 angeordnet, der
hier die Fadenspannung erfasst. Der Fadenspannungssensor
24 liefert seinen Messwert oder seine Daten an die Steuer
einheit 18, die bspw. als Mikrorechner ausgebildet sein
kann. Die Steuereinheit 18 erhält über eine nicht weiter
veranschaulichte Eingabeeinrichtung einen Sollwert für die
Spannung des Fadens 1. Diese kann in einer in Fig. 1
veranschaulichten Speicherzelle 25 abgelegt sein. Der
Sollwert wird auf einen Wert festgelegt, bei dem der Faden
seine Streckgrenze nahezu erreicht hat. Die Steuereinheit
18 steuert die Spanneinrichtung 15 bei Betrieb der Faden
liefereinrichtung 15 so, dass der von dem Fadenlieferrad
16 durch die Spanneinrichtung 15 gezogene Faden 1 die ge
wünschte hohe Sollspannung erreicht. Wird von dem Faden
spannungssensor 24 eine Abweichung festgestellt, steuert
die Steuereinheit 18 die Spanneinrichtung 15 entsprechend
nach.
Dagegen wird der Motor 17 des Fadenlieferrads 16 dem
tatsächlichen Fadenverbrauch entsprechend angesteuert. Um
diesen zu bestimmen, ist in dem Laufweg des harten Fadens
11 eine Messeinrichtung 26 angeordnet, zu der eine Faden
rolle 27 und bspw. ein inkrementaler Winkelgeber 28
gehört, von dessen Welle 29 die Fadenrolle 27 getragen
ist. Die Fadenrolle 27 wird von dem harten Faden 11 um
schlungen und dreht sich entsprechend seiner Geschwin
digkeit. Somit erfasst der Winkelgeber 28 die Fadenge
schwindigkeit und liefert entsprechende Signale über eine
nicht weiter veranschaulichte Leitung an einen Eingang 31
der Regeleinheit 18.
Ein weiterer Eingang 32 der Regeleinheit 18 ist mit
dem Fadenspannungssensor 24 verbunden und erhält ein
Fadenspannungssignal von diesem. Musterdaten oder ander-
weitige Steuerdaten, die die Menge des zu liefernden ela stischen Faden kennzeichnen, werden an einen weiteren Ein gang 33 der Steuereinheit 18 geliefert. Ein erster Ausgang 34 der Steuereinheit 18 steuert den Motor 17 an, während ein zweiter Ausgang 35 mit der Spanneinheit 15 verbunden ist und diese reguliert.
weitige Steuerdaten, die die Menge des zu liefernden ela stischen Faden kennzeichnen, werden an einen weiteren Ein gang 33 der Steuereinheit 18 geliefert. Ein erster Ausgang 34 der Steuereinheit 18 steuert den Motor 17 an, während ein zweiter Ausgang 35 mit der Spanneinheit 15 verbunden ist und diese reguliert.
Die insoweit beschriebene Fadenliefereinrichtung 14
arbeitet wie folgt:
Im Betrieb läuft der Fadenführer 6 der Flachstrickma schine 4 mit einem von der Breite der Warenbahn bestimmten Hub quer zu der Warenbahn hin und her. Dabei müssen die von den Nadeln 5 gebildeten Strickstellen mit den gleichen oder einander entsprechenden Mengen elastischen Fadens 1 und harten Fadens 11 versorgt werden. Über den Eingang 33 erhält die Steuereinheit 18 wenigstens Information über die Bewegungsrichtung des Fadenführers 6. Im Idealfall erhält die Steuereinheit 18 außerdem noch Information über die Fadenführergeschwindigkeit. Diese kann durch Posi tions- oder Geschwindigkeitsmessung bestimmt oder als fester bzw. vorgegebener Wert verfügbar gemacht sein. Aus der Geschwindigkeit des Fadenführers und der Bewegungs richtung bestimmt die Steuereinheit 18 die bei der Bewe gung des Fadenführers 6 entstehende Verlängerung bzw. Verkürzung des jeweiligen Laufwegs für den Faden 1 und den Faden 11. Die von der Messeinrichtung 26 erfasste Geschwindigkeit des Fadens 11 ist eine Geschwindigkeit, die sich aus der Änderung der Länge des Fadenlaufwegs und dem an den Nadeln vorhandenen Fadenverbrauch ergibt. In der Steuereinheit 18 ist der auf Längenänderung des Faden laufwegs zurückgehende Anteil bekannt oder aus der Fa denführergeschwindigkeit bestimmbar, so dass aus dem gemessenen Wert der Fadenlaufgeschwindigkeit der tat sächliche Fadenverbrauch bestimmbar ist und entsprechend bestimmt wird.
Im Betrieb läuft der Fadenführer 6 der Flachstrickma schine 4 mit einem von der Breite der Warenbahn bestimmten Hub quer zu der Warenbahn hin und her. Dabei müssen die von den Nadeln 5 gebildeten Strickstellen mit den gleichen oder einander entsprechenden Mengen elastischen Fadens 1 und harten Fadens 11 versorgt werden. Über den Eingang 33 erhält die Steuereinheit 18 wenigstens Information über die Bewegungsrichtung des Fadenführers 6. Im Idealfall erhält die Steuereinheit 18 außerdem noch Information über die Fadenführergeschwindigkeit. Diese kann durch Posi tions- oder Geschwindigkeitsmessung bestimmt oder als fester bzw. vorgegebener Wert verfügbar gemacht sein. Aus der Geschwindigkeit des Fadenführers und der Bewegungs richtung bestimmt die Steuereinheit 18 die bei der Bewe gung des Fadenführers 6 entstehende Verlängerung bzw. Verkürzung des jeweiligen Laufwegs für den Faden 1 und den Faden 11. Die von der Messeinrichtung 26 erfasste Geschwindigkeit des Fadens 11 ist eine Geschwindigkeit, die sich aus der Änderung der Länge des Fadenlaufwegs und dem an den Nadeln vorhandenen Fadenverbrauch ergibt. In der Steuereinheit 18 ist der auf Längenänderung des Faden laufwegs zurückgehende Anteil bekannt oder aus der Fa denführergeschwindigkeit bestimmbar, so dass aus dem gemessenen Wert der Fadenlaufgeschwindigkeit der tat sächliche Fadenverbrauch bestimmbar ist und entsprechend bestimmt wird.
Von diesem Wert ausgehend, bestimmt die Steuereinheit
18 die an der den Nadeln 5 erforderliche Menge elastischen
Fadens bspw. als festes Verhältnis der von den Nadeln 5
verarbeitenden Menge des harten Fadens 11. Dazu addiert
die Steuereinheit 18 die Fadenmenge, die sich durch Ver
längerung bzw. Verkürzung des Laufwegs des Fadens 1 er
gibt, vorzeichenrichtig. Anhand des so erhaltenen Wertes
werden Steuerimpulse zur Ansteuerung des Motors 17 mit
einer Drehzahl gebildet, die der sich ergebenden Fadenlie
fermenge entspricht.
Zugleich und parallel sowie unabhängig von diesem
Vorgang reguliert die Steuereinheit 18 mittels der Spann
einrichtung 15 die Fadenspannung vor dem Fadenlieferrad 16
auf einen definierten Wert ein, der bspw. so hoch ist,
dass der elastische Faden 1 nahezu vollständig ausgereckt
ist und sich somit nahezu wie ein Hartfaden verhält.
Bei einer alternativen, in Fig. 2 veranschaulichten
Ausführungsform wird die Spanneinrichtung 15 durch eine
Fadenbremse 41 gebildet, die ungeregelt arbeitet. Die
Fadenbremse 41 weist bspw. zwei als Bremselemente dienende
bspw. scheibenförmige Teller 42, 43 auf, die auf einem
Bolzen 44 sitzen und mittels einer Feder 45 gegeneinander
gespannt sind. Der Faden 1 ist zwischen den Tellern 42, 43
geklemmt und kann mit Reibung durchgezogen werden. Die
Fadenbremse 41 ist fest auf einen Fadenspannungswert
eingestellt, der so hoch ist, dass der Faden 1 in dem
Bereich zwischen der Fadenbremse 41 und dem Fadenlieferrad
16 im Wesentlichen unabhängig von seiner Laufgeschwindig
keit vollständig gedehnt wird. Entsprechend entfällt der
Fadenspannungssensor 24 und der entsprechende Eingang 32
der Steuereinheit 18. Ansonsten stimmt diese Ausführungs
form der Fadenliefereinrichtung 14 in Aufbau und Funktion
mit der vorstehend beschriebenen Fadenliefereinrichtung
(Fig. 1) überein. Es werden deshalb gleiche Bezugszeichen
verwendet und auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
Eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Faden
liefereinrichtung geht aus Fig. 3 hervor. Die Unterschiede
liegen wiederum in der Spanneinrichtung 15; im übrigen
wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen, die ent
sprechend gilt.
Die Spanneinrichtung 15 der Fadenliefereinrichtung 14
nach Fig. 3 weist ein Fadenlieferrad 51 auf, das auf der
Welle eines weiteren Antriebsmotors 52 sitzt. Das Faden
lieferrad 51 entspricht im Wesentlichen dem Fadenlieferrad
16 und ist wie dieses ein oder mehrere Male von dem Faden
1 umschlungen. Zwischen den Fadenlieferrädern 51, 16 ist
der Fadenspannungssensor 24 angeordnet, der mit dem Ein
gang 32 der Steuereinheit verbunden ist. Diese steuert nun
anstelle der Stelleinrichtung 19 den Antriebsmotor 52
derart, dass der Faden 1 von der Spule 2 abgezogen und so
zu dem Fadenlieferrad 16 geliefert wird, dass sich die
gewünschte hohe Fadenspannung bis zum Ausrecken des Fadens
einstellt. Dazu gibt die Steuereinheit 18 an ihrem Ausgang
35 entsprechende Ansteuerimpulse ab.
Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in dem
schnellen Aufbau der definierten Fadenspannung zwischen
beiden Fadenlieferrädern 52, 16 und der Abkopplung der
Fadenspannung in dieser Wegstrecke von äußeren Einflüssen
aus dem Fadenweg nach dem Positivlieferer. Dies kann be
darfsweise ohne Drehung des Fadenlieferrads 16 erfolgen,
wenn das Fadenlieferrad 52 rückwärts drehend angesteuert
wird.
Eine Fadenliefereinrichtung zum Liefern von elas
tischen (weichen) Fäden an eine Fadenverbrauchstelle mit
zeitlich schwankendem Fadenbedarf weist eine Steuereinheit
auf, die den aktuellen Fadenbedarf ermittelt oder gemeldet
bekommt. Entsprechend diesem Bedarf wird ein Fadenliefer
rad mit einer dem Fadenbedarf entsprechenden Drehzahl
angetrieben. Der Faden gelangt über eine Spanneinrichtung
zu dem Fadenlieferrad. Die Spanneinrichtung ist so einge
stellt, dass der Faden bspw. nahezu vollständig, jeden
falls aber definiert gedehnt wird. Dadurch wird eine feste
Zuordnung von gewünscht er Fadenliefermenge und Drehzahl
des Fadenlieferrads möglich.
Claims (17)
1. Fadenliefereinrichtung (14) insbesondere für
elastische Fäden (1),
mit einer Spanneinrichtung (15), die auf den Faden eine in Fadenlängsrichtung wirkende Kraft ausübt, die dazu eingerichtet ist, den Faden auf einen definierten Span nungswert zu dehnen,
mit einem Fadenlieferrad (16), das von dem gedehnten Faden (1) umschlingbar ist und diesen in wenigen Windungen derart aufnimmt, das die Fadenspannung vor dem Fadenlie ferrad (16) die Fadenspannung nach dem Fadenlieferrad (16) nicht oder nicht wesentlich beeinflußt,
mit einem Motor (17), der mit dem Fadenlieferrad (16) antriebsmäßig verbunden ist und der unabhängig von der Spanneinrichtung (15) dem aktuellen Fadenbedarf entspre chend und unabhängig von der Spannung des Fadens (1) in einem auf das Fadenlieferrad (16) folgenden Abschnitt angesteuert ist.
mit einer Spanneinrichtung (15), die auf den Faden eine in Fadenlängsrichtung wirkende Kraft ausübt, die dazu eingerichtet ist, den Faden auf einen definierten Span nungswert zu dehnen,
mit einem Fadenlieferrad (16), das von dem gedehnten Faden (1) umschlingbar ist und diesen in wenigen Windungen derart aufnimmt, das die Fadenspannung vor dem Fadenlie ferrad (16) die Fadenspannung nach dem Fadenlieferrad (16) nicht oder nicht wesentlich beeinflußt,
mit einem Motor (17), der mit dem Fadenlieferrad (16) antriebsmäßig verbunden ist und der unabhängig von der Spanneinrichtung (15) dem aktuellen Fadenbedarf entspre chend und unabhängig von der Spannung des Fadens (1) in einem auf das Fadenlieferrad (16) folgenden Abschnitt angesteuert ist.
2. Fadenliefergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Spanneinrichtung (15) eine Fadenbremse
(41) ist, die die Fadenspannung im wesentlichen unabhängig
von der Fadenlaufgeschwindigkeit erzeugt.
3. Fadenliefergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass zwischen der Spanneinrichtung (15) und dem
Fadenlieferrad (16) ein Fadenspannungssensor (24) zur
Erfassung der Fadenspannung angeordnet ist und dass die
Fadenspannung mittels einer steuerbaren Fadenbremse (21,
22) anhand des von dem Fadenspannungssensors (24) festge
stellten Fadenspannungswerts eingestellt wird.
4. Fadenliefergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Fadenbremse (21, 22) eine Rei
bungsbremse mit fester oder einstellbarer Belastung ihrer
Reibelemente ist.
5. Fadenliefergerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass zur Belastung der Reibelemente eine elek
trisch steuerbare Krafterzeugungseinrichtung (19) vor
gesehen ist, die wirkungsmäßig mit wenigstens einem der
Reibelemente verbunden ist.
6. Fadenliefergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Fadenbremse (21, 22) eine Um
schlingungsbremse mit wenigstens einem Umschlingungsele
ment ist, dessen Umschlingungswinkel durch eine Stell
einrichtung (18) beeinflußbar ist.
7. Fadenliefergerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass zur Einstellung des Umschlingungswinkels
eine elektrisch steuerbare Einrichtung (19) vorgesehen
ist, die wirkungsmäßig mit wenigstens einem Umschlingungs
element verbunden ist.
8. Fadenliefergerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass vor dem Fadenspannungssensor (24) ein mit
einer Aktuatoreinrichtung verbundenes Fadenlieferrad (51)
angeordnet ist, das von dem Faden (1) umschlungen ist und
dessen Umdrehungen von dem Fadenspannungssensor (24)
derart gesteuert oder reguliert sind, dass sich an dem
Fadenspannungssensor (24) eine im Wesentlichen konstante
Fadenspannung ergibt.
9. Fadenliefergerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Aktuatoreinrichtung ein Motor (52) ist.
10. Fadenliefergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Motor (17) des Fadenlieferrads (16)
unabhängig von der Fadenspannung zwischen dem Fadenliefer
rad (16) und der Fadenverbrauchsstelle angesteuert wird.
11. Fadenliefergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Fadenliefergerät (14) eine Steuerein
heit (18) aufweist oder an eine Steuereinheit (18) ange
schlossen ist, die den Motor (17) gemäß der gewünschten
Fadenliefermenge ansteuert.
12. Fadenliefergerät nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) an einen Muster
datenspeicher angeschlossen ist.
13. Fadenliefergerät nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) mit einer Sen
soreinrichtung (26) zur Erfassung der Fadengeschwindigkeit
eines oder mehrerer anderer Fäden (11) verbunden ist, die
den Bedarf an elastischem Faden (1) vorgeben.
14. Fadenliefergerät nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (26) eine Meßrol
le (27) und einen Winkelgeber (28) aufweist.
15. Fadenliefergerät nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) an die Spannein
richtung (15) angeschlossen ist, um die Fadenspannung
gemäß einer einstellbaren Vorgabe zu regeln.
16. Verfahren zum Liefern von elastischen Fäden mit
zeitlich wechselnd vorgegebenen Fadenmengen und folgenden
Schritten:
der Faden wird nach Abzug von einer Garnspule auf einen definierten Wert gedehnt,
es wird wenigstens ein Kennwert erfaßt, der die aktuell erforderliche Fadenmenge kennzeichnet,
nach der Dehnung wird der Faden in gespanntem Zustand einer Liefereinrichtung zugeführt, die darauf eingerichtet ist, den gespannten Faden dem Kennwert entsprechend zu liefern.
der Faden wird nach Abzug von einer Garnspule auf einen definierten Wert gedehnt,
es wird wenigstens ein Kennwert erfaßt, der die aktuell erforderliche Fadenmenge kennzeichnet,
nach der Dehnung wird der Faden in gespanntem Zustand einer Liefereinrichtung zugeführt, die darauf eingerichtet ist, den gespannten Faden dem Kennwert entsprechend zu liefern.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, dass der Faden nach Abzug von der Garnspule auf einen
Wert gedehnt wird, bei der eine weitere Erhöhung der Kraft
keine nennenswerte weitere reversible Vergrößerung der
Fadenlänge mehr zur Folge hätte.
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