DE2758240A1

DE2758240A1 - Verfahren zur steuerung der garnzufuhr und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Publication number: DE2758240A1
Application number: DE19772758240
Authority: DE
Inventors: Minuro Fukada; Kenichi Hasegawa; Zen Sakaguchi
Original assignee: HIRAOKA KOGYO KK
Current assignee: HIRAOKA KOGYO KK
Priority date: 1976-12-28
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1978-07-06
Also published as: JPS5532822B2; FR2376057A1; GB1595219A; US4221317A; JPS53100053A; FR2376057B3

Description

Verfahren zur Steuerung der Garnzufuhr und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Garnzufuhr und auf eine Vorrichtung für die Steuerung der Garnzufuhr.

Bei einer Tuftingmaschine besteht ein Verfahren zum Verzieren mit Mustern darin, die Höhe des Garns zu ändern. Folglich ist es dann erforderlich, die Garnzufuhr während eines Nadelstiches für eine Änderung der Höhe des Garns zu steuern. Für die Steuerung der Garnzufuhr werden unterschiedliche Verfahren verwendet, die in folgende zwei Arten eingeordnet werden können, und zwar ein Verfahren zur Änderung der Garnzufuhrgeschwindigkeit und ein Verfahren zur Änderung des zeitlichen Zufuhrablaufs des Garns.

Verfahren zur Änderung der Garnzufuhrgeschwindigkeit: Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Änderung der Garnzufuhrgeschwindigkeit wurde die Geschwindigkeit einer

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Zufuhrtrommel in zwei Geschwindigkeitsstufen, einer hohen und einer niedrigen, verändert. Bei diesem herkömmlichen Verfahren ist jedoch nachteilig, daß damit keine Vielzahl von Abstufungen möglich sind, sondern nur zwei Änderungsstufen.

Verfahren zur Änderung des zeitlichen Verlaufs der Garnzufuhr:

Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Änderung des Zeit-Verlaufs der Garnzufuhr ist eine Steuerung einer Drehperiode einer Garnzuführtrommel vorgesehen, bei der ein Impulsmotor als Antrieb verwendet wird. Bei diesem Verfahren besteht der Nachteil darin, daß der Aufbau einer Vorrichtung für dieses Verfahren sehr komplex ist, die Technik zur Steuerung der Garnzufuhr schwer ist, daß die Gesamtsteuerung vieler Instrumente der Vorrichtung dieses Verfahrens sehr schwierig ist und daß die Wartung einer derartigen Vorrichtung Schwierigkeiten bereitet und die Lebensdauer gering ist.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, unter Ausschaltung der vorbeschriebenen Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Steuerung der Garnzufuhrmenge ohne Steuerung des Antriebs bzw. der Antriebsenergie in einfacher und zuver-

25 lässiger Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst, mit denen durch Steuerung einer mittleren Drehzahl einer Garnzufuhrtrommel während eines Stiches die erforderliche Garnzufuhrmenge erhalten werden kann, indem die Zeitdauer,während der zwei Arten von Antriebseinrichtungen jeweils mit vorbestimmter Geschwindigkeit laufen, während eines Nadelstiches verändert wird.

Dabei wird eine Antriebseinheit mit einer Winkelgeschwindigkeit 6) H gedreht, wodurch die größte Florhöhe er-

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zielbar ist, während die andere Antriebseinheit mit einer Winkelgeschwindigkeit ccii gedreht wird, mit der die niedrigste Florhöhe erzielbar ist.

Wird dementsprechend eine Garnzufuhrtrommel während dem Zeitablauf eines Stiches durch die mit der Winkelgeschwindigkeit ^ H drehende Antriebseinheit angetrieben, dann wird die längste Garnmenge zugeführt und die in diesem Fall erhaltene Florhöhe ist die größtmögliche. Wird dagegen die Garnzufuhrtrommel während des Zeitablaufs eines Stiches durch die mit der Winkelgeschwindigkeit üj L drehende Antriebseinheit angetrieben, dann wird die kürzeste Garnmenge zugeführt und die in diesem Fall erhaltene Florhöhe ist die kleinstmögliche.

Bei Änderung der Zeitperiode, während

der die Garnzufuhrtrommel von der mit der Winkelgeschwindigkeit c^H drehenden Antriebseinheit angetrieben und der anderen Zeitperiode, während der die Garnzufuhrtrommel von der mit der Winkelgeschwindigkeit LO L drehenden Antriebseinheit während eines Stiches angetrieben wird,wird bei Antrieb der Garnzufuhrtrommel durch die mit der Winkelgeschwindigkeit (x)H drehenden Antriebseinheit die der Winkelgeschwindigkeit Cc>H entsprechende Garnmenge zugeführt;

25 dann wird die Drehzahl der Garnzufuhrtrommel geändert und

von der mit der Winkelgeschwindigkeit CoL drehenden Antriebseinheit gedreht, so daß die der Winkelgeschwindigkeit OJL entsprechende Garnmenge zugeführt wird. Auf diese Weise kann die Garnzufuhrmenge während eines Stiches ver-

30 ändert werden. Durch Berechnung der mittleren Drehzahl während eines Stiches aus dem Betrag der

Zeitperiode, während der die Garnzufuhrtrommel mit der Geschwindigkeit UjH angetrieben wird,und der anderen Zeitperiode während der die Garnzufuhrtrommel mit der Geschwindig-

35 ke'.t Co^L angetrieben wird, kann die zugeführte Garnmenge

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während der Dauer eines Stiches bestimmt werden.

Damit kann durch Änderung der Geschwindigkeit L(j H und der Geschwindigkeit t<J^L jede gewünschte Florhöhe erzielt und stufenlos und linear eine Florhöhe aus gehend von der niedrigsten Schlingenhöhe bis zur größten Schlingenhöhe eingestellt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schaubildliche Ansicht einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ; 15

Fig. 2 zeigt eine Ansicht einer Vorrichtung

gemäß einem zweiten AusfUhrungsbeispiel;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Hauptteil der Vorrichtung von Fig. 2;

Fig. 4a, b, c zeigen vergrößert Schnitte wichtiger

Teile der Vorrichtung zur Erklärung des Wirkungsprinzips; 25

Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht eine Teils der Vorrichtung gemäß einem dritten AusfUhrungsbeispiel;

Fig. 6 zeigt eine Seltenansicht der Vorrichtung

von Fig. 5;

Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Schnitt einer

Hälfte eines wichtigen Teils der Vorrichtung von Fig. 6;

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Fig. 8 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der

Drehungen einer treibenden und getriebenen Einheit, einer weiteren treibenden und getriebenen Einheit und einer Garnzufuhrtrommel der Vorrichtung.

Die Vorrichtungen haben eine Welle 1 für höchste Geschwindigkeit, eine Welle 3 für niedrigste Geschwindigkeit, Zahnräder 5 und 6, eine Welle 7, eine Garnzufuhrtrommel 13, Drehkraftübertragungsscheiben 25 und 25', torus- oder ringkreisförmige Spulen 27 und 27', Zahnabschnitte 34, 34", 44, 44', eine Garnzufuhrtrommel 42, eine treibende und getriebene Einheit 53 und eine weitere treibende und getriebene Einheit 53', Gehäuse 54 und 54', Drehwellen 57 und 57', einen

15 Stator bzw. Statoreinheiten 60, eine Spule 61, einen Rotor

62, eine Spule 63, Zahnräder 71 und 71' und eine Garnzufuhrtrommel 76.

Im folgenden wird die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Zahnrad 2 mit kleinem Durchmesser auf einem Ende einer Welle 1 befestigt, die eine Antriebeeinheit für die größte Florlänge bildet. Parallel zu der Welle 1 ist eine Welle 3 für den niedrigsten

25 Flor vorgesehen, die eine Antriebseinheit für die kleinste

Florlänge bildet und auf der ein Zahnrad 4 mit kleinem Durchmesser befestigt ist, das den gleichen Durchmesser wie das Zahnrad 2 aufweist; das Zahnrad 4 ist so angeordnet, daß es nicht dem Zahnrad 2 gegenübersteht. Die beiden Zahnräder 2 und 4 mit kleinem Durchmesser greifen jeweils in Zahnräder 5 und 6 mit großem Durchmesser ein, wobei sie jeweils in der gleichen Richtung drehen. Die beiden Zahnräder 5 und 6 mit großem Durchmesser sitzen auf einer einzigen Welle 7 und sind so darauf befestigt, daß sie jeweils in Gegenrichtung festgestellt sind. Dies wird durch Kupplungen 8 und 9 bewirkt,

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die jeweils zwischen der Welle 7 und den Zahnrädern 5 und 6 befestigt sind.

Zwischen dem Zahnrad 5 und dem Zahnrad 6 mit großem Durchmesser ist ein umsteuerbarer Motor und Wendemotor 10 auf der Welle 7 angeordnet, der diese im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen kann und das Zahnrad 5 mit dem Zahnrad 6 mit großem Durchmesser verbindet.

An einem Ende der Welle 7 ist darüber hinaus ein An

triebszahnrad 11 angeordnet, das mit einem nachfolgenden Zahnrad 12 kämmt, das auf einer nachfolgenden Welle 14 sitzt, die eine Garnzufuhrtrommel 13 antreibt. Nahe der Garnzufuhrtrommel 13 sind eine Führungswalze 15 und eine Führungswalze 15' vertikal in Abstand zueinander angeordnet; mehrere Garne 16 sind um die Garnzufuhrtrommel 13 herumgewickelt, die entsprechend ihrer Drehung Garn 16 zuführt.

Die Welle 1 für die Hochflorerzeugung und die Welle 3 für die Niedrigflorerzeugung können jeweils von einem Motor für den Hochflor und von einem weiteren Motor für den Niedrigflor angetrieben werden, oder sie können durch den Antrieb der Tuftingmaschine selbst angetrieben werden, die mit einer Geschwindigkeitsdifferentialvorrichtung ausgestattet ist und die Welle 1 für den Hochflor und die Welle 3 für den Niedrigflor jeweils mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreiben kann.

Wird bei einem derartigen Ausführungsbeispiel die Welle 1 für den Hochflor durch das Zahnrad 5 mit einer Drehzahl von 100 U/min und die Welle 3 für den Niedrigflor durch das Zahnrad 6 mit einer Drehzahl von 20 U/min wie üblich angetrieben, und an den Wendemotor 10 elektrischer Strom angelegt, so daß der Wendemotor 10 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn ausübt, dann wird die Verbindung zwischen dem Zahnrad 6 und der Welle 7 durch Wirkung der Einwegkupplung 9 unter-

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brochen, da das Zahnrad 6 mit 20 U/min dreht/ das Zahnrad 6 kommt frei und dreht ohne Verbindung mit der Welle 7; bei Drehung des Zahnrades 5 mit 100 U/min und mehr in der durch einen Pfeil A gekennzeichneten Richtung ist das Zahnrad 5 durch die Einwegkupplung 8 fest mit der Welle 7 verbunden; die andere Einwegkupplung stellt in Gegenrichtung fest. Die Welle 7 muß mit 100 U/min mitdrehen und dreht über das Antriebszahnrad 11 und das nachfolgende Zahnrad 12 die Garnzufuhrtrommel mit etwa 24 U/min, wobei das Ubersetzungsverhältnis 4 : 1 beträgt. Das Garn 16 wird einer Nadel zugeführt und die größte Höhe des Schlingenflors ist damit erzielbar.

Bei Anlegen einer Spannung an den Wendemotor 10 in Gegenrichtung, so daß der Motor ifi Gegenuhrzeigersinn dreht, wird das Zahnrad 6 durch die Einwegkupplung 9 auf der Welle festgestellt und die Welle 7 dreht in der durch einen Pfeil B gekennzeichneten Richtung, die der Drehrichtung des Zahnrades 6 entspricht, das mit einer Drehzahl von 20 U/min dreht, wenn das Zahnrad 5 mit einer Drehzahl von 100 U/min dreht. Die Einwegkupplung 8 wird nicht mit der Welle 7 festgestellt, wodurch die Zufuhrtrommel 13 mit etwa 4,8 U/min dreht und die kleinste Schlingenhöhe erzielt werden kann.
25

Durch Drehen des Wendemotors 10 mit einem Drehmoment in Uhrzeigersinn oder in Gegenuhrzeigersinn kann die Garnzufuhrtrommel 13 entsprechend der Drehzahl der Zahnräder 5 und 6 gedreht werden. Dreht der Wendemotor 10 demgemäß im Verlaufe eines Stiches mit einem Drehmoment in Uhrzeigersinn oder in Gegenuhrzeigersinn in einem Verhältnis von 1:1, dann dreht während der Hälfte der Zeitdauer eines Stiches die Welle 7 mit einer Drehzahl von 100 U/min und während der anderen Hälfte der Zeitdauer eines Stiches mit einer Drehzahl von 20 U/min, so daß die mittlere Drehzahl der Welle 7 während eines Stiches 60 U/min beträgt und die Garnzufuhrtrommel 13

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mit 15 U/min dreht, wodurch die Schlingenhöhe eine mittlere Schlingenhöhe zwischen der größten und der kleinsten Schlingenhöhe r erreicht.

In der folgenden Tafel sind einige Versuchsdaten aufgeführt, darunter die Drehzahlen einer Periode, während der der Wendemotor 10 im Uhrzeigersinn dreht, und einer anderen Periode, während der der Wendemotor 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, der Welle 7, die Drehzahl der Garnzufuhrtrommel 13, und die Höhe der Florschlinge.

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	Mittlere Drehzahl U/min der Welle 7	Mittlere Drehzahl der Garnzufuhr trommel 13	Florschlingen- höhe mm	Angelegte Spannung an den Wendemotor für die Einstellung der Drehmomentrichtung des Motors
	100	24	15	1. Anlegen der Spannung für ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn
09	60	15	9,4	2. Anlegen der Spannung im Gegenuhrzeigersinn und Uhrzeiger sinn im Verhältnis 1 : 1
39827	73	18,25	11,4	3. Anlegen der Spannung im Gegenuhrzeigersinn und Uhrzeiger sinn im Verhältnis 2 : 1
/0925	47	11,75	7,3	4. Anlegen der Spannung im Gegenuhrzeigersinn und Uhrzeiger sinn im Verhältnis 1 : 2
	20	4,8	3	5. Anlegen der Spannung für ein Drehmoment im Uhrzeigersinn

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Durch Änderung des Außendurchmessers der Garnzufuhrtrommel, des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Antriebszahnrad 11 und dem nachfolgenden Zahnrad 12 und der Drehzahl der Welle 1 für den Hochflor und der Welle 3 fUr den Niedrigflor kann jede Schlingenhöhe abweichend von den in der Tafel aufgeführten erhalten werden.

Das Feststellmoment der Einwegkupplungen betrug 2 kg cm.

Das Feststellmoment ist das sichergestellt größte Moment, das den Wendemotor 10 bei festgestellter Welle 7 während einer langen Zeitspanne nicht überhitzt. Es ist deswegen notwendig, eine Spannung bzw. einen Strom für den Wende- motor 10 zu verwenden, der den Wendemotor 10 nicht durch das Feststellmoment 2 kg cm überhitzt, d. h. der Wendemotor wird nicht überhitzt, wenn er an eine elektrische Spannung angelegt wird, mit der ein Feststellmoment von in diesem Fall 2 kg cm ausgeübt wird.

Anstelle des Wendemotors 10 kann jeweils ein im Uhrzeigersinn drehender Motor und ein im Gegenuhrzeigersinn drehender Motor mit der Welle 7 verbunden werden.

Mit dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel kann die

Garnzufuhrtrommel 13 jegliche Garnmenge linear und stufenlos unter Änderung der Florhöhe von der größten Florhöhe zur kleinsten Florhöhe selbst zuführen. Die Vorrichtung ist demgemäß einfach im Aufbau und leicht steuerbar.

Eine mittlere Florlänge ist stufenlos linear steuerbar, indem eine Winkelgeschwindigkeit für die größte Florlänge und eine weitere Winkelgeschwindigkeit für die kleinste Florlänge vorgegeben wird und das Verhältnis zwischen der Dauer einer Geschwindigkeit und der Dauer der anderen

Geschwindigkeit durch elektrische Signale geändert wird.

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Im folgenden wird anhand der Fig. 2, 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert. Eine in Fig. 2 gezeigte Welle 23 ist frei drehbar direkt auf einer Lagerstütze 21 und indirekt auf einer Lagerstütze 22 angeordnet, die in Abstand voneinander jeweils auf einer Grundplatte montiert sind. An einem Ende der Welle 23 ist ein Kettenrad 24 und in der Mitte der Welle 23 links von der Lagerstütze 21 eine Drehkraftübertragungsscheibe 25 befestigt, wobei das Kettenrad 24 mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor verbunden und so angeordnet ist, daß das Kettenrad jederzeit die Welle 23 mit einer der größten Florhöhe entsprechenden Drehzahl drehen kann.

Auf der Drehkraftübertragungsscheibe 25 ist ein

spulenumwickelter Zylinder 26 gegenüber und horizontal in Richtung auf die Lagerstütze 22 verlängert an ihrem Mittelabschnitt angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt, und um diesen spulenumwickelten Zylinder 26 ist in Form einer Ringröhre torusartig eine Spule 27 gewickelt. Am mittleren Abschnitt der Drehkraftübertragungsscheibe 25 sind auf der Seite der Lagerstütze 21 mit Hilfe von ringförmigem Isoliermaterial zentrische Schleifringe 29 und 30 angeordnet, die jeweils mit der Spule 27 elektrisch verbunden sind. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind am oberen Ende der Lagerstütze 21 Bürsten 31 und 32 angebracht, die jeweils in Kontakt mit den Schleifringen 29 und 30 stehen und über elektrische Leitungen 33 der Spule 27 Strom zuführen. Am runden Umfang der Drehkraftübertragungsscheibe 25 ist der Lagerstütze 22 zugewandt ein Zähneabschnitt 34 mit kontinuierlich und radial gerich-

30 teten konkaven und konvexen Zähnen angebracht.

Auf der der Lagerstütze 22 zugewandten Seite ist ferner eine Drehkraftübertragungsscheibe 25' mit einer der Drehkraftübertragungsscheibe 25 ähnlichen Form angeordnet. Ebenso ist ein spulenumwickelter Zylinder 26' für die Auf-

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nähme einer torusförmigen Spule. 27' so angeordnet, daß er dem spulenumwickelten Zylinder 26 zugewandt ist; in entgegengesetzter Richtung zu dem spulenumwickelten Zylinder 26' erstreckt sich ein zylindrisches Orehlagerrohr 35, in dem Lager 36 und 37 eine Welle 23 frei drehbar stützen. An einem Ende des zylindrischen Drehlagerrohrs 35 ist ein Kettenrad 38 befestigt, das mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor verbunden ist, wodurch das zylindrische Drehlagerrohr 35 jederzeit mit einer der kleinsten Florhöhe ent- sprechenden Drehzahl mitdrehen kann. Auf der Kraftübertragungsscheibe 25* sind mit Hilfe einer ringförmigen Isolierung 28* ebenso wie bei der Drehkraftübertragungsscheibe konzentrische Schleifringe 29* und 30* angeordnet, die jeweils mit auf der Lagerstütze 22 angebrachten Borsten 31' und 32* in Kontakt stehen und über elektrische Leitungen 33* der torusförmigen Spule 27' elektrischen Strom zuführen; am Umfang der Seitenfläche der Drehkraftübertragungsscheibe 25' auf der der Lagerstütze 21 zugewandten Seite ist ein Zähneabschnitt 34' ausgebildet.

Zwischen der Kraftübertragungsscheibe 25 und der Kraftübertragungsscheibe 25' ist ein Garnaufwickler 39 mit Flanschen an seinen beiden Enden angeordnet, um den Kern sind in die Spule eingelassene Abschnitte 40 und 40' für die jeweilige Aufnahme der torusförmigen Spulen 27 und 27' vorgesehen, in der Mitte der Welle 23 ist eine Garnzufuhrtrommel 42 aus magnetischem Material angebracht, mit einem Drehstützzylinder 41 mit einer vertikalen innengelegenen Zentralscheibe, die jeweils in Abstand die spulenumwickelten Zylinder 26 und 26* durchquert, und die Garnzufuhrtrommel 42 wird frei drehbar von Drehlagern 43 und 43' getragen, die jeweils zwischen der inneren Seitenwand des Drehstützzylinders 41 und der Welle 23 angeordnet sind. Auf den beiden Außenwänden des Garnaufwicklers 39 sind ferner jeweils

Zahnabschnitte 44 und 44* ausgebildet, die jeweils radial

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verlaufen, konkav-konvexe Zähne haben und mit geringem Abstand den Zahnabschnitten 34 und 34' gegenüberstehen.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Drehkraftübertragungsscheiben 25 und 25' jeweils mit konstanter Geschwindigkeit von den Kettenrädern 24 und gedreht, die ihrerseits jeweils von nicht gezeigten Antriebsmotoren angetrieben werden. Wenn die Drehkraftübertragungsscheibe 25 ständig mit einer Drehzahl von 24 U/min und die Drehkraftübertragungsscheibe 25* ständig mit einer Drehzahl von 4,8 U/min gedreht wird, dann wird das gesamte zuzuführende Garn 16 um die Garnzufuhrtrommel 4 2 herumgewickelt, wobei ein Paar Führungswalzen vertikal nahe der Garnzufuhrtrommel 4 2 angeordnet sind, so daß das Garn 16

15 nicht auf der Garnzufuhrtrommel 4 2 rutscht. Dann wird an

die Spule 27 in der Drehkraftübertragungsscheibe 25 Spannung angelegt, so daß ein geschlossener Magnetkreis, in Fig. gestrichelt angedeutet, in den um die Spule 27 herum gelegenen Teile der Drehkraftübertragungsscheibe 25 gebildet wird; da der Zahnabschnitt 44 der Garnzufuhrtrommel 42 in der geschlossenen Magnetscheibe liegt, entsteht zwischen den Zahnabschnitten 34 und 44 eine elektromagnetische Kraft, wodurch die Garnzufuhrtrommel 42 mit der gleichen Drehzahl von 24 U/min und in der gleichen Richtung wie die Drehkraft-Übertragungsscheibe 25 mitdreht und das Garn 16 unter Bildung der größten Florhöhe zuführt.

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Wenn die Zufuhr des elektrischen Stroms zu der Spule 27 der Drehkraftübertragungsscheibe 25 unterbrochen und der Spule 27' der Drehkraftübertragungsscheibe 25" Strom zugeführt wird, verschwindet die geschlossene magnetische Schleife auf der Seite der Drehkraftübertragungsscheibe 2 5 und eine geschlossene Schleife, deren Zentrum in der Spule 27' liegt, wird neu gebildet, wodurch der Zahnabschnitt 44' der Garnzuführtrommel 42 von der neu gebildeten geschlossenen magnetischen Schleife überdeckt wird.

10 Magnetische Kräfte zwischen dem Zahnabschnitt 54* und

dem Garnabschnitt 34 bewirken ein Drehen der Garnzufuhrtrommel 4 2 mit der gleichen Drehzahl von 4,8 U/min wie die Drehzahl der Drehkraftübertragungsscheibe 25', und niedrigste Fluorhöhe wird gebildet.

Wenn somit das Verhältnis der der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und der Drehkraftübertragungsscheibe 25* während eines Stiches zugeführten Spannungen geändert wird, ändert sich die mittlere Drehzahl der Garnzufuhrtrommel 42 ent-

20 sprechend diesem Verhältnis, und die gewünschte Menge Garn wird zugeführt.

Die Zahnabschnitte 34, 34", 44 und 44* sind jeweils am Umfang der Drehkraftübertragungsscheiben 25 und 25 ' und

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an der Garnzufuhrtrommel 42 angeordnet, so daß die Magnetkraft für die Drehung wirkungsvoller ausgenutzt werden kann. Dieser Umstand wird im folgenden näher erläutert.

Unter der Annahme, daß die Aufweitung des konvexen Teils des Zahnabschnittes 34 auf der Drehkraftübertragungsscheibe 25 in Differentialteile dl, dl₂, dl₃, dl₄, dl₅,

dl, aufgeteilt ist und ein Differentialteil dL an einer Stelle ο

der Aufweitung des konvexen Teils des Zahnabschnitts 44 auf der Seite der Garnzufuhrtrommel 4 2 angeordnet ist, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wobei die konvexen Teile des Zahnabschnittes 34 und des Zahnabschnittes 44 jeweils mit allen ihren jeweiligen Flächen, wie in Fig. 4a dargestellt, einander zugewandt sind, dann sind die Entfernungen zwischen dL· und dL und zwischen die und dL, zwischen dl₂ und dL und zwischen dl. und dL sind jeweils gleich, wobei die gedachte Linie zwischen dl₃ und dL dazwischen eine Mittellinie darstellt. Die jeweiligen Magnetkräfte dazwischen sind jeweils gleich groß und die zwischen der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und der Garnzufuhrrolle 4 2 wirkenden Magnetkräfte sind in einem Gleichgewichtszustand; nur die senkrecht zur Oberfläche der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und der Seitenoberfläche der Garnzufuhrtrommel 42 wirkende magnetische Anziehungskraft und die seitlich geteilte Kraft für eine Änderung des wechselseitig ausgeglichenen Verhältnisses der Lage zwischen der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und der Garnzufuhrtrommel 4 2 wird nicht erhöht.

Der Zahnabschnitt 34 steht andererseits, wie in Fig. 4b gezeigt, nicht mit allen jeweiligen Flächen dem Zahnabschnitt 44 gegenüber und ist exzentrisch gegenüber dem Zahnabschnitt 44. Unter den magnetischen Anziehungskräften dazwischen ist deswegen die stärkste magnetische Anziehungskraft zwischen dl- und dL, die nächststärkere magnetische Anziehungskraft ist zwischen dl. und dL; die magnetische Anziehungskraft verringert sich in der Folge

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dl., dl,, dl₂# dl. und dig. Die magnetischen Anziehungskräfte von dL und dl^ bis dl_g sind wie vorbeschrieben nicht in einem derartigen ausgeglichenen Zustand, wie dies in Fig. 4a gezeigt ist, von denen nur eine Seite stärker ist, und beim Drehen des Zahnabschnittes 34 treten unausgeglichene magnetischen Anziehungskräfte gegenüber dem Zahnabschnitt 44 auf, von dem gemäß dem in Fig. 4b gezeigten Stellungsve.rhältnis eine Seitenkraft erzeugt wird, wodurch der Zahnabschnitt 44 zu drehen beginnt. Auf diese Weise kann die Drehkraft der Drehkraftübertragungsscheibe 25 auf die Garnzxifuhrtroiitnel 42 übertragen werden, die dann zu drehen beginnt.

Die Seitenkraft kann von dem Zahnabschnitt 34 und dem Zahnabschnitt' 44 erzeugt werden, die jeweils auf der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und auf der Außenseite der Garnzufuhrtrommel 42 ausgebildet sind. Wenn dort, wie in Fig. 4c gezeigt, kein Zahnabschnitt angeordnet ist und die Oberflächen der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und der Außenseite der Garnzufuhrtrommel 4 2 jeweils flach sind, wobei jedoch die Stellung zueinander veränderbar ist, werden die magnetischen Anziehungskräfte von dL und dl j bis dl,, von denen das Zentrum die magnetische Anziehungskraft zwischen dL und dl. ist, auf der rechten und auf der linken Seite symmetrisch und sind wie in Fig. 4a gezeigt, in einem ausgeglichenen Zustand. Auf diese Weise kann keine Seitenkraft erzeugt werden. Dementsprechend folgt die Garnzufuhrtrommel 42 nicht der Drehkraftübertragungsscheibe 25 und dreht nicht mit.

Aus vorbeschriebenen Gründen ist der Zahnabschnitt 34 und der

Zahnabschnitt 4 4 vorgesehen _; das dem Drehen der Garnzufuhrtrommel 42 durch die Drehkraftübertragungsscheibe 25' zugrundeliegende Prinzip ist genau das gleiche wie das dem 5 Drehen der Garnzufuhrtrommel 42 durch die Drehkraftübertragungsscheibe 25 zugrundeliegende. Zum Großmachen der Ub»rtragungskraft zum Übertragen der Seitenkraft bzw. einer Drehkraft besteht ein wirksames Vorgehen darin, die

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Höhe der konvexen Teile des Zahnabschnittes zu vergrößern, die jeweiligen Durchmesser der Drehkraftübertragungsscheiben 25 und 25' und der Garnzufuhrtronunel 4 2 zu vergrößern, die in den torusförmigen Spulen 27 und 27' erzeugten elektromagnetischen Kräfte zu verstärken und die Abstände zwischen dem Zahnabschnitt 34 und dem Zahnabschnitt 44 und zwischen dem Zahnabschnitt 34' und dem Zahnabschnitt 44* kleiner zu machen. Die Zahnabschnitte 34, 44 und 34', 44* müssen jeweils in einer einander zugewandten Stellung angeordnet werden, müssen jedoch nicht am Umfang der Drehkraftübertragungsscheiben 25 und 25' und der Außenseite der Garnzuf uhrtronunel 42 angeordnet sein. Die Zahnabschnitte 34, 44, 34* und 44' können vielmehr auf jedem Abschnitt dieser Teile angeordnet werden, durch ihre Anordnung am Umfang kann aber ein größeres

15 Moment und eine größere Drehkraft erhalten werden.

Beim Anhalten der Drehung der Drehkraftübertragungsscheibe auf der Seite, der der elektrische Strom zugeführt wird, wird die Drehung der Garnzufuhrtronunel 4 2 durch eine elektromagnetische Kraft angehalten und die Zufuhr von Garn wird beendet.

Die Garnzufuhrmenge kann bei dem zweiten Ausführungsbeispiel leicht elektrisch gesteuert werden, indem das Zu- fuhrverhältnis des der Spule 27 und der Spule 27' zugeführten elektrischen Stroms während eines Stiches gesteuert wird. Beispielsweise bei Verwendung einer Tuftingmaschine kann die Höhe des Garns genau gesteuert werden, wodurch schöne Abwandlungen durch Höhenunterschiede erzielt werden können.

Zwischen den Hauptbauelementen bestehen keine gegenseitigen Kontakte, so daß die Lebensdauer des Erfindungsgegenstandes sehr groß ist.

Die Antriebsmittel der Vorrichtung hängen von einer unabhängigen Energiequelle ab, wodurch der Aufbau sehr einfach ist, eine geringe Größe hat, nicht viel Platz beansprucht und leicht an der Stelle eingesetzt werden kann, wo die Vorrichtung benötigt wird.

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Durch Änderung der Drehgeschwindigkeiten der Übertragungsscheiben 25 und 25* können sogar die größten Florlängen und die niedrigsten Florlängen jeweils verändert werden.

Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel aufgrund der Fig. 5 bis 8 näher erläutert. An einem Ende einer Stutzplatte 50 ist ein Achsenlager 51 befestigt, am anderen Ende der Stützplatte 50 ist ein Achsenlager 52 in Abstand zu dem Achsenlager 51 angeordnet, durch die jeweils Drehzylinder 55 und 55' hindurchragen, die jeweils an einer Seitenwand von Gehäusen 54 und 54' von treibenden und angetriebenen Einheiten 53 und 53'befestigt sind; in dem Achsenlager 51 sind jeweils die Drehzylinder 55 und 55' gestützt, in die jeweils eine Drehwelle 57 und 57' eingesetzt ist, die jeweils von einer Seitenwand und der anderen Seitenwand der Gehäuse 54 und 54' über Lager 56, 56, 56', 56* gestützt werden; sie durchdringen beide Seitenwände der Gehäuse 54 und 54', kommen jeweils aus den anderen jeweiligen Seitenwänden der Gehäuse 54 und 54' heraus und werden von dem Achsenlager 52 gestützt, durch das die eine Drehwelle 57 und die andere Drehwelle 57' gemäß Fig. 7 hindurchtreten.

An den Außenenden der Drehzylinder 55 und 55' sind Kegelräder 58 und 58' angeordnet, die beide den gleichen Durchmesser haben und jeweils in Kegelräder 59 und 59* eingreifen, die ebenfalls beide den gleichen Durchmesser haben und jeweils von einer nicht gezeigten äußeren Antriebsquelle angetrieben werden, wodurch die Gehäuse 54 und 54 ' der treibenden und der getriebenen Einheit 53 und 53' gedreht werden.

Die nachstehend beschriebenen treibenden und getriebenen Einheiten 53 und 53* haben jeweils gleichen Aufbau; deswegen wird anhand Fig. 7 nur die Einheit 53 beschrieben. An der Innenwand des Gehäuses 54 sind eine gerade Anzahl Statoreinheiten 60 in gleichem Abstand angeordnet, um die

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herum radial Spulen 61 gewunden sind. Auf der Drehwelle 57 sind Rotoreinheiten 62 befestigt, die die gleiche Anzahl wie die Statoreinheiten 60 haben und eine gleiche abwechselnde Polarität aufweisen, und um die herum Spulen 63 gewunden sind. Den Spulen 61, 63 wird jeweils von Schleifringen 66, 66 Strom zugeführt, die um einen zylindrischen und elektrisch isolierenden Körper 65 herumgewickelt sind, der auf der Drehwelle 57 befestigt ist. An der Innenwand des Gehäuses 54 sind in Abstand zueinander Bürsten 64, 64 angeordnet, die jeweils in elektrischem Kontakt mit den Schleifringen 68, 68 stehen, die konzentrisch auf einem elektrisch isolierenden Körper 67 in Form eines Ringes angeordnet sind, der auf der einen Seite des Gehäuses 54 befestigt ist. Auf der Seite des Achsenlagers 52 ist ein elektrisch isolierender Körper 69 befestigt, auf dem in Abstand zueinander Bürsten 70, 70 angeordnet sind, die jeweils in Kontakt mit den Schleifringen 68, 68 stehen.

Auf den beiden Drehwellen 57, 57' sitzen jeweils Zahnräder 71 und 71' mit gleichem Durchmesser, die, wie in Fig. 5 gezeigt, miteinander in Eingriff stehen. Die eine Drehwelle 57 steht über eine Kupplung 72 mit einer Eingangswelle 74 eines Getriebes 73 in Verbindung, das auf der Stützplatte 50 angeordnet ist. Innerhalb des Getriebes 73 ist eine Schnecke und ein Schneckenrad angeordnet, die die Drehzahl auf 1/n entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes herabsetzt und von denen eine Ausgangswelle 75 angetrieben wird, auf der die Garnzufuhrtrommel 76 befestigt ist.
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Auf der Ober- und Unterseite der Stützplatte 50 sind jeweils Arme 77 und 78 angeordnet, auf denen Führungswalzen 79 und 80 befestigt sind.

35 Es wird nunmehr angenommen, daß das Kegelrad 59

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dieses dritten Ausführungsbeispieles mit einer Winkelgeschwindigkeit ujR, mit der die größte Florhöhe erzielbar ist, und das Kegelrad 59* mit einer Winkelgeschwindigkeit 0$i angetrieben wird, mit der die niedrigste Florhöhe erzielbar ist.

Wird nun der treibenden und getriebenen Einheit 53, die mit der größten Winkelgeschwindigkeit toH dreht, elektrischer Strom zugeführt, werden der Stator 60 und der Rotor jeweils erregt und haben jeweils gleiche wechselnde Polarität, «/ie dies durch die magnetische Kraft zwischen Stator 60 und Rotor 62 bestimmt ist, die jeweils eine unterschiedliche Eigenpolüng haben, die einander anziehen, wodurch eine magnetische Zusammenwirkung erhalten werden Kann, wobei die relative Stellung zwischen dem Stator 60 und dem Rotor 62 festgelegt ist. Die Drehwelle 57 kann mit der größten Winkelgeschwindigkeit teH drehen _K die mit dem Getriebe 73 auf 1/n herabgesetzt wird, wodurch die Garnzufuhrtrommel mit der Drehgeschwindigkeit ic H χ 1/n dreht und die Garn menge zugeführt Werden kann, die für die größte Florhöhe notwendig ist.

Wenn im Gegensatz dazu der treibenden und getriebenen Einheit 53 kein elektrischer Strom zugeführt, dieser vielmehr der anderen treibenden und getriebenen Einheit 53' zugeführt wird, die mit der niedrigsten Winkelgeschwindigkeit cdL dreht, dann dreht die Drehwelle 57' mit der niedrigsten Winkelgeschwindigkeit UJL', wodurch die Eingängswelle über das Zahnrad 71 und das andere Zahnrad 71' mit der niedrigsten

Winkelgeschwindigkeit te L gedreht werden kann, so daß die

Garnzufuhrtrommel 76 mit der Winkelgeschwindigkeit co L χ 1/n gedreht werden und die für die niedrigste Florhöhe notwendige Garnmenge zugeführt werden kann. Bei dieser Zufuhr läuft die Drehwelle 57 mit der Winkelgeschwindigkeit cuL leer mit, da

35 sie direkt mit dem Zahnrad 71 verbünden ist.

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Die mittlere Drehzahl der Garnzufuhrtronunel 76 kann dementsprechend durch Änderung des Zeitverhältnisses der Stromzufuhr zu der treibenden und getriebenen Einheit 53 und der Einheit 53' während eines Stiches geändert werden. Diese Verhältnisse sind in Fig. 8 in einem Diagramm dargestellt.

Die Gehäuse 54 und 54* der Einheiten 53 und 53' können somit jeweils mit den zwei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten ujH und oL gedreht werden, wobei unterschiedliche mittlere Geschwindigkeiten durch Steuerung des Zeitverhältnisses der Stromzufuhr zu den Einheiten 53 und 53 * unter Bezug auf die Drehzahl zwischen der höchsten Geschwindigkeit und der niedrigsten Geschwindigkeit erhalten werden können, wobei im Falle der Winkelgeschwindigkeit (i>H der größtmögliche Schiingenflor und im Falle der Winkelgeschwindigkeit CuL der kleinstmögliche Schiingenflor erzeugt wird. Auf diese Weise kann jede erwünschte Schlingenflorlänge zwischen der größtmöglichen und der kleinstmöglichen Schlingenlänge linear und stufenlos durch Steuern des Verhältnisses der Stromzufuhr erhalten werden.

Die Winkelgeschwindigkeiten coH und CcL können getrennt gesteuert werden. Deswegen ist auch die größtmögliche und die kleinstmögliche Schlingenflorlänge mittels eines Motors mit variabler Geschwindigkeit oder einer Maschine für eine variable Herabsetzung der Geschwindigkeit, die an eine Antriebsquelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeschlossen ist, frei steuerbar.

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W.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung der Garnzufuhr, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Änderung der Steuerzeiten, während der zwei Arten von von Antriebseinrichtungen jeweils während eines Nadelstiches angetrieben werden, wobei die zwei Arten von Antriebseinrichtungen jeweils mit einer vorbestimmten unterschiedlichen Geschwindigkeit drehen können, und Änderung der mittleren Drehzahl einer Garnzufuhrtrommel (13; 42; 76) während eines Nadelstiches, wodurch die Garnzufuhr steuerbar ist.

2. Vorrichtung zur Steuerung der Garnzufuhr zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch unabhängig voneinander angeordnete Zahnräder (5, 6), die jeweils von einer Welle (1) für eine höchste Geschwindigkeit und von einer Welle (3) für eine niedrigste Geschwindigkeit angetrieben werden, eine Welle (7), auf deren einem Ende das Zahnrad (5) und auf deren anderem Ende das Zahnrad (6) angeordnet ist und die von den Zahn-

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 S44

Postscheck (München) Kto. (70-43-804

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rädern (5, 6) in Uhrzeigersinn oder in Gegenuhrzeigersinn drehbar ist, wobei die Welle (7) von einem Motor (10) antreibbar ist, der ein Drehmoment im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn erzeugen kann, und Einwegkupplungen (8, 9), die jeweils zwischen dem Zahnrad (5) und der Welle (7) und zwischen dem Zahnrad (6) und der Welle (7) angeordnet sind und die in entgegengesetzten Richtungen sperren . bzw. feststellen, wobei die Welle (7) mit einer Garnzufuhrtrommel (13) für die notwendige Garnzufuhr verbunden ist.

3. Vorrichtung zur Steuerung der Garnzufuhr zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine frei drehbare Garnzufuhrtrommel (42) aus magnetischem

15 Material, die im mittleren Bereich der Innenseite der

Seitenwände torusförmige Spulen (27, 27') hat, Drehkraftübertragungsscheiben (25, 25'), die jeweils mit der jeweiligen Drehzahl jeweils durch einen Motor drehbar sind und die jeweils Zahnabschnitte (34, 34') an den jeweiligen Innenseiten ihres kreisförmigen Außenumfanges haben, und Zahnabschnitte (44, 44'), die in geringem Abstand den Zahnabschnitten (34, 34') gegenüberstehen bzw. diesen zugewandt sind und die jeweils zu beiden Seiten zwischen der Drehkraftübertragungsscheibe (25) und der Drehkraftüber-

25 tragungsscheibe (25") angeordnet sind.

4. Vorrichtung zur Steuerung der Garnzufuhr zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine treibende und getriebene Einheit (53) und eine andere treibende und getriebene Einheit (53'), die jeweils eine gerade Anzahl von Statoreinheiten (60, 60') haben und von Spulen (61, 61') so umwunden sind, daß sie abwechselnd gleiche Polarität haben, wobei die gerade Anzahl von Statoreinheiten (60, 60') jeweils auf der Innenwand eines Gehäuses (54) und eines anderen Gehäuses (54') angebracht

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sind, die jeweils mit einer Drehzahl von jeweiligen äußeren Antriebskräften drehbar sind, Rotore (62, 62')/ die von Spulen (63, 63') so umwunden sind, daß sie jeweils gleiche Polarität abwechselnd gegenüber den Statoreinheiten (60, 60') aufweisen, und eine Drehwelle (57) und eine weitere Drehwelle (57'), die jeweils von den Rotoren (62, 62') gestützt werden und jeweils durch das eine Gehäuse (54) und das andere Gehäuse (54') hindurchtreten und parallel zueinander angeordnet und in paralleler Lage jeweils zwischen dem einen Gehäuse (54) und der treibenden und getriebenen Einheit (53) und dem anderen Gehäuse (54¹) und der anderen treibenden und getriebenen Einheit (53*) stehen, und ein Zahnrad (71) und ein weiteres Zahnrad (71¹), die jeweils auf dem einen Ende der Welle (57) und auf einem anderen Ende der anderen Welle (57') sitzen und in Eingriff miteinander stehen, wobei ein Ende dieser Wellen (57, 57') mit einer Garnzufuhrtrommel (76) verbunden ist.

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