DE2125873A1 - Speicherfournisseur zum Zuführen von Faden zu fadenverarbeitenden Maschinen - Google Patents

Description

Karl Isac Joel Rosen, Ulricehamn (Schweden)

Speicherfournisseur zum Zuführen von Faden zu fadenverarbeitenden Maschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speicherfournisseur zum Zuführen von Faden an fadenverarbeitende Maschinen, mit einer Speichertrommel, einem einen Elektromotor aufweisenden Wickelantrieb, mittels dessen der Faden auf die Speichertrommel tangential unter Bildung eines Fadenvorrats aufwickelbar ist, einer überwachungseinrichtung für den Fadenvorrat, die mittels eines Tastglieds bei Über- bzw. Unterschreiten einer bestimmten Fadenvorratsmenge einen den Elektromotor aus- bzw. einschaltenden Schalter betätigt.

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Unter fadenverarbeitenden Maschinen sind ganz allgemein Maschinen zu verstehen, denen ein Faden oder mehrere Fäden gleichzeitig zu deren Weiterverarbeitung zugeführt werden. Als Beispiele dafür seien Textilmaschinen wie Wirk- und Strickmaschinen genannt.

Ein Speicherfournisseur ist dazu bestimmt, eine bestimmte Mindestmenge eines von einer Vorratsspule kommenden Fadens (oder Garns) auf seiner Speichertrommel zu

" speichern und es unter möglichst gleichbleibender Spannung an die weiterverarbeitende Maschine abzugeben. Der auf der Trommel befindliche Fadenvorrat wird dabei fortlaufend in axialer Richtung weiterbewegt und neuer Faden aufgewickelt. Die Größe des auf der Speichertrommel befindlichen Fadenvorrats ist dabei sowohl nach oben als auch nach unten begrenzt. Einmal muß eine Mindestmenge gesichert sein, um das einwandfreie Arbeiten des Speicherforunisseurs zu gewährleisten und bei einem an der Fadenzufuhr des Speicherfournisseurs festgestellten Fadenbruch die in der Regel wegen ihrer großen Massen nur langsam zum Stillstand kommende fadenverarbeitende Maschine noch mit der ausreichenden Fadenmenge zu versorgen. Andererseits darf eine Höchstmenge aber auch nicht überschritten werden, um den Abwikkelvorgang nicht zu erschweren.

Bei einem derartigen Speicherfournisseur ist ein Tastglied bekannt, das als ringförmiges, die Speichertrommel umgebendes und gegen deren Rotationsachse geneigtes Schubelement ausgebildet ist. (DBP 1 303 133). Dieses Schubelement ist um eine auf der Rotationsachse senkrecht stehende Achse kippbar gelagert. Der Neigungs winkel der Ringebene gegenüber der Rotationsachse wird durch die Menge des auf die Speichertrommel aufgewickelten Fadenvorrats bestimmt. Das

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Sc hübe le in ent ist mit einem Schalter verbunden, der bei Erreichen des maximalen bzw. minimalen Fadenvorrats betätigt wird. Der Schalter selbst befindet sich im Steuerkreis einor nelais^chaltanordnung, die den Elektromotor für den Wickelantrieb der Speichertrommel aus- bzw. einschaltet. Da eine derartige Relaisschaltung nur eine bestimmte, von der Lebenserwartung des Relais abhängige Ansahl von Schaltsyklen zuläßt, war man bestrebt, den Unterschied zwischen maximalem und minimalem Fadenvorrat möglichst groß zu machen, da sich dadurch die Frequenz der notwendigen Schaltzyklen im Betrieb herabsetzen läßt. Man verwendet deshalb Mikrοschalter mit ausgeprägtem Eyötereseverhalten, d.h. Schalter, bei denen die beim Ein- und Ausschalten aufzubringenden Kräfte unterschiedlich sind. Dem kommen auch noch die unterschiedlichen, bei Bewegung und Ruhe zwischen Fadenvorrat■und Spule auftretenden Reibungskräfte, entgegen. Der maximale Fadenvorrat kann hierbei ein Mehrfaches des minimalen Fadenvorrats betragen.

Einer derartigen Vorrichtung liegt folgender Bewegungsablauf zx>. grün de: Durch ständiges Abziehen des Fadens von der Speichertrommel wird beim Erreichen des minimalen Fadenvorrat^ der Schalter geschlossen und der Elektromotor des Wickelantrieb*! eingeschaltet* Die Speichertrommel vjird dadurch in Rotation versetzt und spult von dor Fodenvorj-atßßpule soviel Faden auf die Speichort:roi;'KH:l auf, bis der mrüoinale Fadenvorrat erreicht wired. 7,\x äi osi.!;; Äk.itpvnkt wird der Elektromotor abgeschaltet UPd djf Γ;:ο'.;;ηί';:·[,ΐΗητϋ>Λ:1 koiijrat zum Stillstand. Ea kann J-JiTi f;r, ;i; .Ί,'-f· Pp r! f. ti n'bj, '...ποιητή en νότο cn, bis der «mrhnalo Y<><■.'.'aw',··· ':, \,* <ul\ir oiM-oJcLt irrt;. FAn O.Cirr.rti{-tor Socichor·- ί'Άΐ r-j i :.·,' :"7- >-.;t; 'Ar.ijoc-'ii ί'θ'\ι\ον,ϋν J.,';jC;htoi3 c :

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Der axial von der Speichertrommel abgenommene Faden wird je nach der momentanen Drehgeschwindigkeit" der Speichertrommel unterschiedlich verzwirnt. Die Verzwirnung ist umso größer, Je größer der Unterschied in den Geschwindigkeiten ist, mit denen der Faden auf- bzw. abgewickelt wird. Für Speicherfournisseure, bei denen sum Aufwickeln des Fadens die Speichertrommel einer Rotationsbewegung unterworfen wird, bildet sich in den Zeiträumen, in denen die Geschwin- digkeit, mit der der Faden aufgewickelt wird, ein sogenannter Fadenballon aus. Diese Erscheinung ist darauf zvlrückzufuhren, daß das aicial von der Speichertrommel abgehende Fadenstück ebenfalls um die Achse der Speichertrommel rotiert und deshalb durch Zentrifugalkräfte ballonartig nach außen gedrückt wird. Da der Fadenballon bei dem beschriebenen Bewegungsablauf nicht konstant ist, sondern in jedem Schaltzyklus einmal in sich zusammenfällt, entstehen periodische Schwankungen in der Spannung des abgehenden Fadens. Diese Schwankungen sind auf unterschiedliche, auf den Faden wirkende Luftwiderstands- und Zentrifugalkräfte zurückzuführen. Bei einer Anordnung, bei der eine auf der · rotierenden Speichertrommel befindliche Fadenbremse vorgesehen ist, können zusätzliche, mit der Frequenz der Schaltzyklen auftretende Schwankungen in der Spannung des abgehenden Fadens auftreten, die von Zentrifugalkräften.herrühren, die auf- die Bremseinrichtung wirken. Außerdem müssen die Relais der Relaisschaltanordnung auch bei relativ geringer Schaltfrequenz von Zeit zu Zeit erneuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Speicherfournisneur der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die "genannten, mit der Frequenz der Schalterbetätigung auftretenden UnreKelioäßigkoiteii in der Spannung des abgehenden Fadens und die Verzwirnung roög-liichnt klein gehalt en vier den.

Diese Aufgabe wird gemäß dor Erfindung dadurch gelöst, daß in der Euiirgaevei\ooi'gunßGll"e-ituup; des L¹IeküroMutors ein

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elektrisch, steuerbares, trägheitsloaes Schaltelement vorgesehen igt, in dessen Steuerleitung der Schalter angeordnet ist.

Bei der Erfindung ist von dem bisher angewandten Prinzip, den Faden auf der Speichertrommel zwischen einem von einem Maximalwert deutlich unterscheidbaren Minimalwert hin- und herpendeln zu lassen, abgegangen. Das trägheitslose, elektrisch steuerbare Schaltelement gestattet es, gegenüber der bekannten Relaisschaltanordnung mit wesentlich höherer Frequenz zu schalten, da dieses Schaltelement keiner Abnutzung unterliegt und praktisch ohne Totzeit arbeitet. Durch die geringe aufzubringende Steuerleistung für dieses Schaltelement kann auch der verwendete Schalter entsprechend feinfühlig ausgebildet sein. Im Betrieb der Anordnung stellt sich dadurch ein stationärer Zustand ein, bei dem ein bestimmter Fadenvorrat auf der Speichertrommel praktisch konstant gehalten wird. Bei Speicherfournisseuren mit rotierenden Speichortrommeln paßt sich die Geschwindigkeit der Speichertrommel automatisch an die Geschwindigkeit des abgehenden Fadens an. Dadurch kann keine Zwirnung des abgehenden Fadens entstehen, wodurch die Gefahr der Knotenbildung praktisch ausgeschaltet ist, da der Faden ständig in Bewegung ist. Da der abgehende Faden nicht mehr zeitweise auf einer symmetrisch zur Rotationsachse der Speichertrommel liegenden KegeIflache rotiert, sondern praktisch in Richtung senkrecht zu seiner LängserslTöokung still steht, bildet sich kein Fadenballon aus. Die damit verbundenen störenden Einflüsse öind völlig ausgeschaltet;. Durch die konstante Drehgeschwindigkeit der Trommel sind etwaige auf dieser befindliche Brenineinrichtimgon konstanten Zentrifugalkräften unterworfen und üben demnach eine konstante Bromnuirkung auf den abgehenden Padcn aus. Die Erfindung ist jedoch

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nicht nur auf Speicherfournisseure mit beuegven Speichertrommeln anwendbar. Bei Anordnungen mit stehender iJpoichertrommel stellt sich- ebenfalls ein stationärer Bohrleb ein, wodurch die Spannung des abgehenden Fadons praktisch konstant gehalten wird, weil durch den konstanten Fadenvorrat der Abstand zwischen dor Abzieuechlinge und dem Fadenvorrat au einem konstanten Fadenballon führt. Ein weiterer mit der erfindungsgemäßen Anordnung erreichbarer Vorteil liegt darin, daß der nun auf der Spoichertrommel konstant gehaltene Fadenvorrat etwa gleich der maximal benötigten Fadenvorratsmenge gewählt werden kann. Das ist etwa die Vorratsmenge, die sich in der beschriebenen bekannten Anordnung minimal einstellen durfte. Dadurch wird der V/icke Ivor gang zudem vereinfacht. Durch die angegebene Schaltungsanordnung ist gegenüber bekannten Anordnungen dieser Art die Möglichkeit gegeben, einen Asynchronmotor, insbesondere einen Hysterese-Synchron* motor zu verwenden, der sich in der angegebenen Impulsbreitenregelung ausgezeichnet steuern läßt.

Es ist günstig, wenn der Wickelantrieb einen Hehrphacen-Elektromotor auf v/eist, bei dem in jeder der -Enorgieversorgungsleitungen ein derartiges Schaltelesieiit vorgesehen ist. Die Steuerung kann dadurch noch feinfühliger werden.

Bei Verwendung eines Mehrphaseri-Elektromotors ist es vorteilhaft, wenn jedem der Schaltelemente eine Diode parallelgeacbaltet ist, die so gepolt ist, daß sie in Sperrichtung des Schaltelements durchlässig ist«, Dadurch wird vermieden, daß der Elokt.rtmotor bei Verwenäurir; von nur in einer Stroinrichtamg durchlass.« gon Cc halt cO cHCii nur mit Spannungshnrbwelleji, also mit haibor Li Mi. ηbu beschickt wird.

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Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Schaltelement ein Thyristor ist. Dieses Schaltelement gestattet es, auch größere Ströme praktisch verlustfrei zu schalten.

Es ist günstig, wenn die Steuerleitung für das Schaltelement über den Schalter an die Anode des Schaltelements angeschlossen ist. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache und in den Herstellungskosten äußerst niedrig liegende Anordnung.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in der Steuerleitung ein Widerstand vorgesehen ist. Dieser Widerstand schützt das Schaltelement vor zu hoher Belastung seines Steuereingangs.

Weiterhin ist es günstig, wenn in der Steuerleitung eine Diode vorgesehen ist. Diese Diode stellt eine zusätzliche Schutzmaßnahme für das Schaltelement dar.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Schalters besteht darin, daß dieser eine dessen Schaltkontakte verbindende Kugel mit leitender Oberfläche aufweist. Ein derartiger Schalter reagiert besonders empfindlich auf Bewegungen des Tastglieds, wodurch sich eine besonders feinfühlige Steuerung erreichen läßt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Speicherfournisseurs,

Fig. 2 eine Teilansicht des Speicherfournisseurs, bei dem das Tastglied und der Schalter deutlich sichtbar sind, und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines zugehörigen erfindungsgemäßen Schaltbildes zur Steuerung des Elektromotors für den Wickelantrieb.

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In Pig. 1 ist auf einem Tragarm 1, der mit einem nicht gezeichneten Gestell einer Textilmaschine, "beispielsweise einer Strick-, Web- oder Spulmaschine verbunden ist, eine Fadenspule 2 auf einem vertikalen Zapfen 3 gelagert. Von dieser wird ein Faden F nach oben abgezogen und durch bzw. über verschiedene Fadenleit- bzw. Führungsorgane 4-, 5 und 6 einer allgemein mit 7 bezeichneten Speichertrommel tangential zugeführt. Im Wege des Fadens F zwischen der Spule 2 und der Speichertrommel 7 ist eine Fadenbremse 8 bekannter Bauart, beispielsweise eine Tellerbremse, eingebaut.

Die Speichertrommel 7 ist in der Unterseite des Tragarms 1 drehbar gelagert und kann von einem in dieser Figur nicht sichtbaren Motor zur Drehung im Aufwickelsinn angetrieben werden. Sie weist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel als eigentlichen Wickelkörper einen kreiszylindrischen Stabkäfig auf. Der Faden wird auf die äußeren Mantelliniei der den Käfig bildenden Stäbe aufgewunden. Im Inneren der Trommel ist ein im einzelnen nicht dargestellter, in Pig. 2 näher erkennbarer Speichenstern gegenüber der Längsachse der Speichertrommel 7 geneigt gelagert und im Neigungssinn durch eine Feder belastet (ein solcher Speicherstern ist dem ital. Patent-795 953 des Anmelders zu entnehmen)· Seine Speichenarme greifen durch di'e Stäbe der Speichertrommel hindurch und sind an ihren freien Enden durch einen Schubring 9 miteinander verbunden, der in dem Bereich der Speichertrommel 7i in welchem der Faden F zugeführt wird, eng an der Außenfläche der Stäbe 7a anliegt. Der Schubring 9 ist in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Doppelpfeils P schwenkbar.

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Mit dem Schubring 9 ist über die Speichen des Speichensterns ein im Hingmittelpunkt angeordneter und auf der Ringebeno senkrecht stehender Zapfen 10 verbunden. Im Bewegungsbereich dieses Zapfens 10 befindet sich ein insgesamt mit 11 bezeichneter Schalter. In dem Gehäuse dieses Schalters befinden sich zwei mit Anschlußleitungen 12 verbundene Schaltkontakte 13» die durch eine federbelastete Kugel 14 kurzschließbar sind. Durch die Gehäusewandung ist ein mechanisch betätigbarer Schaltstift 15 geführt, mit dessen Hilfe die Kugel 14 von den Kontakten 13 abhebbar ist. Der Schaltstift 15 liegt über einem an seinem Ende angebrachten Gleitkörper 16 auf dem Zapfen 10 auf.

Der von der Spule kommende Faden F wird an der Stelle A (Fig. 2) an die Speichertrommel 7 geführt* Der geneigte Schubring 9 nimmt den Faden nach unten mit und bewirkt, daß er auf das bereits bestehende, hier mehrlagige Fadenknäuel 17 aufgewickelt wird. Durch den wachsenden Fadenvorrat an der Zufuhrstelle am Fadenknäuel wird der Schubring 9 gekippt. Der mit ihm verbundene Zapfen bewirkt, daß die im Schalter 11 befindliche Kugel 14 über den Schaltstift von den Kontakten 13 abgehoben wird. Dadurch wird der Elektromotor 18, wie noch näher beschrieben, wird, von der Spannung getrennt. Es sei noch bemerkt, daß das durch den Schubring 9 belastete Fadenknäuel einer ständigen axialen Bewegung unterworfen ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Steueranordnung für den Elektromotor 18 stellt ein Dreiphasencystem mit den Phasenleitern R, S und T dar. In jedem Phaserileiter befindet sich ein elektrisch steuerbares Schaltelement 191 beispiels-

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weise ein Thyristor. Die /Steuerleitung 20 jedes dieser Schaltelemente 19 ist über einen Widerstand 21, den bereits "beschriebenen Schalter 11 und eine Diode 22 mit der Anode desselben Sclialtelements 19 verbunden. Parallel zu den Schaltelementen 19 ist jeweils eine Diode 23 angeschaltet.

Bei geöffnetem Schalter 11 sind die Steuerelektroden der Schaltelemente 19 spannungslos, wodurch diese einen sehr hohen Widerstand darstellen. Der Motor 18 befindet sich im abgeschalteten Zustand. Durch Schließen des Schalters 11 erhalten die Steuerleitungen über die jeweilige Diodo 20 und den Widerstand 21 Spannung. Dadurch gehen die Schaltelemente 19 in den.geöffneten Zustand über, was bedeutet, daß dor Motor 18 eingeschaltet wird. Da die üblichen elektrisch steuerbaren Schaltelemente in der ^ep;el nur in einer Sichtung stromleitend sind, sind die ihnen parallelgeschalteten Dioden 23 vorgesehen, die die Stromleitung in der jeweils anderen Richtung übernehmen. Ein Thyristor bildet jeweils mit den Dioden 23 der anderen beiden Thyristoren und der Motorwicklimg einen über die ßpannungaquelle geschlossenen Stx'omlrreis. Der Stromzufluß ist also durch die Thyristoren 19"gfcöteuerb, während dor Stromabfluß über die Dioden 23 frei ist. Dor Motor 18 wird nlso rrit vollen.V/echseIstromphasen beschickt.

Im Betrieb des Fournisseurπ stellt sich ein stationärer Zustand ein, bei dom sich die Geschwindigkeit, mit dor der I''adön aufgewickelt wird, dor GooohvijuVickoJ t, mit der der Faden abgf;non:non wird, einpaßt. I¹Ci eine::!¹ nur gcr.inr;-füg-i-S EC^u-nüber eier AbxiickclgeechwiruVi.^ko.-i.·'.; klt-im-rca Aufuirikt";! geschwindigkeit vcr-.rrnachl, c)or. i-nlialtf·./ 11, .',-r die Spanüungsiiiipulf-e, rait cUr.)cn dor Hol or- 18 tK.^-eliJ.c-Λ I-wird, broi-ter werden, wodurch "si eh r!"?o ΛηΓι.\ί ο1;<:-.Γ·;ο-γ.γ;1η. i ί ·-

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digke.it sofort wieder an die Abwickelgeschwindigkeit anpaßt.

Die Erfindung ist nicht auf das ausgeführte Ausführungsbeispiel beschränkt. Iiifibesonders kommen für das Schaltelement sämtliche elektrisch steuerbaren trägheitslosen Schaltelemente, beispielsweise Transistoren und !Thyratron« in Frage. Auch der dargestellte Schalter 11 kann in beliebiger Form aungebildet sein. Es ist lediglich darauf zu achten, daß er, wenn, er mechanisch ausgebildet ist, leichtgängig ausgeführt ist. .Statt der mechanisehen Ausbildung kann beispielsweise auch eine elektronische Schaltung vorgesehen sein, die von dem Tastglied gesteuert wird. Das Tastglied selbst kann z.B. als fotoelektrische Abtastvorrichtung ausgebildet sein. Als .Tastglied kommen auch sämtliche druckempfindlichen Elemente in Frage, die es gestatten, den durch ein mechanisches Tastglied erzeugten Druck in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das entweder den Schalter 11 steuert, oder diesen Schalter seibot darstellt. Ein Zweiphasensystem zum Steuern desElektromotors kann entsprechend ausgebildet sein. Bei .Verwendung eines Gleichstrommotors genügt es, ein Schaltelement in eine der Energieversorgungsleitungen zu legen.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Speicherfournisseur zum Zuführen von Faden an fadenverarbeitende Maschinen, mit einer Speichertrommel, einem einen Elektromotor auf v/eisenden Wickelantrieb, mittels dessen der Faden auf die Speichertrommel tangential fc unter Bildung eines Fadenvorrats aufwickelbar ist, einer überwachungseinrichtung für den Fadenvorrat, die mittels eines Tastgliedes bei Über- bzw. Unterschiäten einer bestimmten Fadenvorratsmenge einen den Elektromotor aus- bzw. einschaltenden Schalter betätigt, dadurch g e k e η η zeichnet , daß in der Energieversorgungsleitung (R, S, T) des Elektromotors (18) ein elektrisch steuerbares, trägheitsloses Schaltelement (19) vorgesehen ist, in dessen Steuerleitung (20) der Schalter (11) angeordnet ist.
2. 2. Speicherfournisseur mit einem einen Mehrphasen-Elektromotor aufweisenden Wickelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in jeder der

   ψ Energieversorgungsleitungen (E, S, T) ein Schaltelement (19) vorgesehen ist.
3. 3. Speicherfournisseur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jedem der Schaltelemente (19) eine Diode (23) parallelgeschaltet ist, die so gepolt ist, daß sie in Sperrichtung des Schaltelements durchlässig ist.

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4. 4. Speicherfournisseur nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltelement (19) ein Thyristor ist.
5. 5· Speicherfournisseur nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerleitung (20) für das Schaltelement (19)
   über den Schalter (11) an die Anode des Schaltelements
   angeschlossen ist.
6. 6. Speicherfournisseur nach Anspruch 5> dadurch g e

   kennzeichnet , daß in der Steuerleitung (20) ein Widerstand (21) vorgesehen ist.
7. 7- Speicherfournisseur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß in der Steuerleitung (20) eine Diode (22) vorgesehen ist.
8. 8. Speicherfournisseur nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Schalter (11) eine dessen Schaltkontakte (13)
   verbindende Kugel (14) mit leitender Oberfläche aufweist.

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