DE2758240A1 - Verfahren zur steuerung der garnzufuhr und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur steuerung der garnzufuhr und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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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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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 644
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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 CoL 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<JL 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
gemäß einem zweiten AusfUhrungsbeispiel;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Hauptteil der Vorrichtung von Fig. 2;
Teile der Vorrichtung zur Erklärung des Wirkungsprinzips;
25
Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht eine Teils der Vorrichtung gemäß
einem dritten AusfUhrungsbeispiel;
von Fig. 5;
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.
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
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.
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
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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
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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 dlg 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.
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.
30
30
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
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 (4)
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-
:o
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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