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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines
elastisch dehnbaren Fadens zu Strumpfwaren-Strickmaschinen.
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Es
sind Vorrichtungen zum Zuführen
eines elastisch dehnbaren Fadens zu Strumpfwaren-Strickmaschinen
bekannt.
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Eine
dieser Vorrichtungen besteht aus einer Fadensammelvorrichtung, die
im Wesentlichen durch eine Trommel gebildet ist, die durch einen
elektrischen Motor mit veränderlicher
Drehzahl angetrieben wird, so dass sie sich um ihre eigene Achse dreht.
Der von der Spule ankommende Faden wird jedesmal auf diese Trommel
gewickelt und dann abgewickelt, um der Strumpfwaren-Strickmaschine
zugeführt
zu werden.
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Die
Vorrichtung ist im Allgemeinen mit einer Lastzelle versehen, die
entlang dem Weg, dem der Faden folgt, zwischen der Trommel der Fadensammelvorrichtung
und der Strumpfwaren-Strickmaschine angeordnet ist, um die Spannung
bzw. Spannung des Fadens zu erfassen. Die Lastzelle ist mit einer Vergleicherschaltung
verbunden, die wiederum mit dem elektrischen Motor verbunden ist,
der die Trommel antreibt, um die Drehzahl der Trommel zu verändern, wenn
sich die tatsächliche
Spannung des sich von der Trommel abwickelnden Fadens von einem festgelegten
Spannungswert unterscheidet, um die tatsächliche Spannung des Fadens
auf den festgelegten Wert zu bringen.
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Diese
in Strumpfwaren-Rundstrickmaschinen installierte Vorrichtung ermöglicht es,
röhrenförmige Artikel
herzustellen, bei denen die Spannung des elastischen Fadens über die
gesamte Länge praktisch
konstant ist.
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Die
Einschränkung
bei dieser Vorrichtung besteht jedoch darin, dass sie es nicht ermöglicht,
Artikel herzustellen, bei denen die Spannung des elastischen Fadens
in den verschiedenen Bereichen des Artikels unterschiedlich ist,
d. h. sie ermöglicht
es nicht, die Spannung des Fadens während der Herstellung des Artikels
zu verändern.
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Diese
Vorrichtungen bringen ferner das Problem mit sich, dass es nicht
möglich
ist, beim Zuführen
von Fäden
mit einem relativ großem
Durchmesser ein hohes Spannungsniveau zu erzeugen.
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Es
sind ferner Vorrichtungen bekannt, die aus sogenannten „positiven
Zufuhren" bestehen,
d. h. Zufuhren, die aus zwei gegenüberliegenden, sich gegeneinander
drehenden Rollen bestehen, die parallele Achsen haben und zwischen
denen ein zuzuführender
Faden durchläuft.
Zumindest eine der beiden Rollen wird mittels eines elektrischen
Motors mit veränderlicher
Drehzahl derart angetrieben, dass sie sich um ihre eigene Achse
dreht, wobei der Motor mit einer Drehzahl angetrieben wird, die
der Betriebsdrehzahl der Maschine entspricht, um die gewünschte Spannung
des elastischen Fadens während
seiner Zuführung
sicherzustellen.
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Mit
diesen Vorrichtungen ist es möglich,
Artikel herzustellen, bei denen sich der Grad der Spannung des elastischen
Fadens während
der Herstellung des Artikels verändern
kann, indem die Antriebsdrehzahl des elektrischen Motors je nach
Anforderungen verändert
wird.
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Diese
Vorrichtungen bringen jedoch das Problem mit sich, dass sie eine
vorgegebene Spannung des elastischen Fadens nicht exakt gewährleisten können, da
sich bei veränderten
Abwickelbedingungen der Fadenspule, von welcher der Faden der positiven
Zufuhr zugeführt
wird, der Spannungsgrad des der Strumpfwaren-Strickmaschine zugeführten Fadens
unerwünschter
Weise verändert.
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DE-A-195
37 215 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen eines elastisch dehnbaren
Fadens zu Strumpfwaren-Strickmaschinen.
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DE-A-30
02 311 offenbart Mittel zum Erfassen der Fadenzuführung zu
dem Nadelzylinder einer Strickmaschine.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme
zu lösen,
indem eine Vorrichtung zum Zuführen
eines elastisch dehnbaren Fadens zu Strumpfwaren-Strickmaschinen
vorgegeben ist, die, was das Spannen des Fadens betrifft, eine hohe
Genauigkeit gewährleisten
kann, selbst wenn sich die Bedingungen beim Abwickeln des Fadens
von der Rolle verändern.
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Im
Rahmen dieser Zielsetzung ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, Artikel herzustellen, bei
deren Herstellung sich der Spannungsgrad des elastischen Fadens
verändern
kann.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung
anzugeben, die, wenn sie an einer Strumpfwaren-Strickmaschine montiert
ist, es ermöglicht,
Strumpfwaren herzustellen, die je nach Anforderungen in den verschiedenen
Bereichen einen unterschiedlichen Stützeffekt haben.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung
anzugeben, die unabhängig
von dem Durchmesser des zugeführten
elastischen Fadens eine hohe Betriebsgenauigkeit gewährleistet.
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Dieses
Ziel sowie diese und weitere Aufgaben, die im Folgenden deutlich
werden, werden erreicht durch eine Vorrichtung zum Zuführen eines elastisch
dehnbaren Fadens zu Strumpfwaren Strickmaschinen, umfassend eine
positive Fadenzufuhr, die aus zwei gegenüberliegenden, sich gegeneinander
drehenden Rollen besteht, die parallele Achsen haben, zwischen denen
ein zuzuführender
Faden durchläuft,
Mittel zum drehbaren Betätigen
mindestens einer Rolle um deren eigene Achse mit einer Drehzahl,
die sich auf Befehl ändern
kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, abwärts der positiven
Zufuhr entlang der Zufuhrrichtung des Fadens, Erfassungsmittel zum
Erfassen der Spannung des Fadens und eine programmierbare Steuer-
und Überwachungseinheit
umfasst, die betriebsmäßig mit den
Erfassungsmitteln verbunden ist und dazu geeignet ist, die Spannung
des Fadens, die von den Erfassungsmitteln erfasst wird, mit einer
Fadenspannung zu vergleichen, die in der Steuer- und Überwachungseinheit
vorgegeben ist, wobei die Steuer- und Überwachungseinheit ebenfalls
betriebsmäßig mit den
Betätigungsmitteln
verbunden ist, um die Drehzahl der mindestens einen Rolle der positiven
Zufuhr zu verändern,
um den Unterschied zwischen der erfassten Fadenspannung und der
vorgegebenen Fadenspannung in einem vorgegebenen Toleranzbereich
beizubehalten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der
folgenden Beschreibung eines bevorzugten, aber nicht ausschließlichen
Ausführungsbeispiels
des Schlossteilsatzes gemäß der Erfindung
deutlich gemacht und durch ein nicht einschränkendes Beispiel in den beiliegenden
Zeichnungen erläutert,
in denen:
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1 eine schematische Vorderansicht
der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine teilweise geschnittene
Draufsicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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3 eine Schnittansicht der 1 entlang der Ebene III-III
ist.
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In
Bezug auf die oben genannten Figuren umfasst die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet,
eine positive Zufuhr 2, die aus zwei gegenüberliegenden,
sich gegeneinander drehenden Rollen 3 und 4 besteht,
die parallele Achsen haben und zwischen denen ein Faden 5 durchläuft, welcher
der Strumpfwaren-Strickmaschine zugeführt werden soll, was der Einfachheit
halber nicht gezeigt ist.
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Die
Vorrichtung umfasst Mittel 6 zum Betätigen mindestens einer der
Rollen 3 und 4, so dass sich diese um ihre eigene
Achse dreht und dabei eine Drehzahl hat, die sich auf Befehl ändern kann.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
umfasst abwärts
der positiven Zufuhr 2 entlang der Zufuhrrichtung des Fadens 5 Erfassungsmittel 7 zum Erfassen
der Spannung des Fadens 5 und eine programmierbare Steuer-
und Überwachungseinheit 8, die
betriebsmäßig mit
den Erfassungsmitteln 7 verbunden ist und dazu geeignet
ist, die Spannung des Fadens, die von den Erfassungsmitteln 7 erfasst wird,
mit einer Fadenspannung zu vergleichen, die in der Steuer- und Überwachungseinheit 8 vorgegeben ist.
Die Steuer- und Überwachungseinheit 8 ist
ebenfalls betriebsmäßig mit
den Betätigungsmitteln 6 verbunden,
um die Drehzahl mindestens einer der beiden Rollen 3 und 4 der
positiven Zufuhr 2 zu verändern, um den Unterschied zwischen
der durch die Erfassungsmittel 7 erfassten Spannung des
Fadens 5 und der in der Steuer- und Überwachungseinheit 8 vorgegebenen
Fadenspannung in einem vorgegebenen Toleranzbereich beizubehalten.
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Insbesondere
umfasst die positive Zufuhr 2 eine Antriebsrolle 3,
die derart durch eine Trägerplatte 9 gehalten
ist, dass sie sich um ihre eigene Achse 3a drehen kann,
und mit den Betätigungsmitteln 6 verbunden
ist.
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Die
positive Zufuhr 2 umfasst ferner eine Pressrolle 4,
deren Seitenfläche
neben der zylindrischen Fläche
der Antriebsrolle 3 angeordnet ist und gegen diese gedrückt wird.
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Die
Pressrolle 4 ist durch einen Arm 10, der um eine
Achse 10a, die parallel zu den Achsen 3a und 4a ist,
drehbar an der Platte 9 angelenkt ist, freitragend um ihre
Achse 4a gehalten, die parallel zu der Achse 3a ist.
Der Arm 10 kann um die Achse 10a schwingen, um
eine Veränderung
des Abstands der Pressrolle 4 von der Antriebsrolle 3 zu
ermöglichen.
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Das
Schwingen des Arms 10 um die Achse 10a, welche
die Pressrolle 4 von der Antriebsrolle 3 weg bewegt,
kann mittels eines herkömmlichen
Betätigers,
beispielsweise eines pneumatischen Zylinders 11, erzeugt
werden, der in der Platte 9 gebildet ist und mit einem
Kolben 12 versehen ist, der auf den Arm 10 wirkt.
Der Schwingung wirkt eine Feder 13 entgegen, die mit einem
Ende in die Platte 9 und mit dem anderen Ende in den Arm 10 greift
und der Bewegung der Pressrolle 4 von der Antriebsrolle 3 weg elastisch
entgegenwirkt, wodurch die Pressrolle 4 mit einem Druck
gegen die Antriebsrolle 3 gehalten ist, der durch die Vorspannung
der Feder 13 erzeugt wird.
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Die
Betätigungsmittel 6 können aus
einem elektrischen Motor mit veränderlicher
Drehzahl, wie beispielsweise einem elektrischen Gleichstrommotor, einem
elektrischen Schrittmotor, vorzugsweise einem bürstenlosen Motor bestehen,
dessen Abtriebswelle 6a starr mit der Antriebsrolle 3 verbunden
ist.
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Die
Erfassungsmittel 7 bestehen vorzugsweise aus einer herkömmlichen
Lastzelle, beispielsweise der Art, die mit einem Fühler 34 versehen
ist, der mit dem Faden 5 in Kontakt steht und mit einem Wandler
verbunden ist, der die durch den Faden 5 auf den Fühler oder
die Sonde 34 ausgeübte
Kraft in ein elektrisches Signal umwandelt, das an die Steuer- und Überwachungseinheit 8 gesendet
wird.
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Die
Steuer- und Überwachungseinheit 8 besteht
aus einem programmierbaren Mikroprozessor, bei dem es möglich ist,
verschiedene Fadenspannungswerte festzulegen, die dazu dienen, mit
der durch die Erfassungsmittel 7 erfassten Fadenspannung
verglichen zu werden, was im Nachfolgenden deutlich wird.
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Die
Steuer- und Überwachungseinheit 8 kann
ferner mit der Strumpfwaren-Strickmaschine oder
sogar mit der Steuer- und Überwachungseinheit verbunden
werden, welche den Betrieb der gesamten Maschine überwacht,
so dass die in der Steuer- und Überwachungseinheit 8 festgelegten
Fadenspannungen mit den verschiedenen Herstellungsschritten der
Maschine korreliert sind.
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Die
Steuer- und Überwachungseinheit 8 kann
aus einem programmierbaren Mikroprozessor, der getrennt von dem
programmierbaren Mikroprozessor angeordnet ist, welcher den Betrieb
der Strumpfwaren-Strickmaschine überwacht,
oder aus dem programmierbaren Mikroprozessor der Strumpfwaren-Strickmaschine
selbst bestehen.
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Vorteilhafterweise
ist aufwärts
der positiven Zufuhr 2 in der Richtung, entlang der der
Faden 5 der Strumpfwaren-Strickmaschine zugeführt wird,
eine zweite positive Zufuhr vorgesehen, die im Allgemeinen mit dem
Bezugszeichen 14 bezeichnet ist. Die positive Zufuhr 14 kann
in Wesentlichen mit der positiven Zufuhr 2 identisch sein,
d. h. sie kann aus einer Antriebsrolle 15 und einer Pressrolle 16 bestehen, die
auf einem Arm 17 montiert ist, der um eine Achse 17a drehbar
an der Platte 9 angelenkt ist. Die Pressrolle 16 wird
mittels einer Feder 18, die zwischen der Platte 9 und
dem Arm 17 wirkt, gegen die Antriebsrolle 15 gedrückt, und
die Schwingung des Arms 17, die die Pressrolle 16 von
der Antriebsrolle 15 weg bewegt, kann mittels eines pneumatischen
Zylinders 19 ausgelöst
werden, der mittels seines Kolbens 20 auf den Arm 17 wirkt.
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Die
Antriebsrolle 15 kann durch unabhängige Betätigungsmittel betätigt werden,
die beispielsweise aus einem elektrischen Motor mit veränderlicher
Drehzahl, oder einem Schrittmotor, vorzugsweise aus einem bürstenlosen
Motor bestehen, oder auf geeignete Weise kinematisch mit der Antriebsrolle 3 der
positiven Zufuhr 2 verbunden sein und somit durch dieselben
Betätigungsmittel 6 betätigt werden, die
zur Betätigung
der positiven Zufuhr 2 verwendet werden.
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Zweite
Mittel 21 zum Erfassen der Spannung des Fadens 5 zwischen
den beiden positiven Zufuhren 14 und 2 sind zwischen
der positiven Zufuhr 14 und der positiven Zufuhr 2 angeordnet.
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Die
Erfassungsmittel 21 können
wie die Erfassungsmittel 7 aus einer Lastzelle bestehen,
welche ein Signal an die Steuer- und Überwachungseinheit 8 überträgt, das
proportional zu der erfassten Fadenspannung ist.
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Die
kinematische Verbindung zwischen der Antriebsrolle 15 der
positiven Zufuhr 14 und der Antriebsrolle 3 der
positiven Zufuhr 2 kann geschaffen werden, indem ein Zahnrad 22 mit
der Welle 6a, d. h. mit der Welle der Antriebsrolle 3,
und ein Zahnrad 23 mit der Welle 24, welche die
Antriebsrolle 15 hält,
verkeilt werden, und indem die beiden Zahnräder mittels eines Zahnriemen 25 miteinander
verbunden werden.
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Der
Vollständigkeit
der Beschreibung halber ist festzustellen, dass die Welle 24 durch
die Platte 9 mittels eines Paars Lager 26a und 26b derart
gehalten ist, dass sie sich um ihre eigene Achse drehen kann. Ferner
können
geeignete Fadenführungen 27 entlang
dem Weg, dem der Faden 5 folgt, an der Platte 9 befestigt
werden.
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Die
zylindrische Fläche
der Rollen 3, 4, 15 und 16 ist
mit einem geeigneten Material überzogen, das
stark an dem Faden 5 haftet, um ein unerwünschtes
Verrutschen der Rollen auf dem Faden 5 zu vermeiden.
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Der
Betrieb der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist wie folgt.
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Verschiedene
Spannungswerte des elastischen Fadens, die mit den verschiedenen
Betriebsschritten der Maschine bei der Herstellung eines Artikels
korreliert sind, sind in der Steuer- und Überwachungseinheit 8 festgelegt.
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In
der Praxis ist es möglich,
eine vorgegeben Fadenspannung mit einem vorgegebenen Produktionsschritt
der Maschine zu korrelieren.
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Der
von der Spule ankommende Faden 5 wird durch die Rollen 15 und 16 und
die Rollen 3 und 4 und dann durch die entsprechende
Fadenführung der
Strumpfwaren-Strickmaschine geführt.
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Beim
Zuführen
des elastischen Fadens 5 treibt die Steuer- und Überwachungseinheit 8 die Rollen 3 und 15 mit
einer vorgegebenen Drehzahl an, die mit der Betriebsgeschwindigkeit
der Maschine korreliert ist, um so die gewünschte Spannung für den elastischen
Faden 5 zu erhalten.
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An
der Ausgabe der positiven Zufuhr 2 wird die tatsächliche
Spannung des Fadens 5 mittels der Erfassungsmittel 7 erfasst,
die den Wert der erfassten Spannung an die Steuer- und Überwachungseinheit 8 übertragen,
die diesen mit dem festgelegten Spannungswert vergleicht, der für den speziellen Herstellungsschritt
der Maschine vorgesehen ist. Liegt die Differenz zwischen dem erfassten
Spannungswert und dem festgelegten Spannungswert innerhalb eines
vorgegebenen Toleranzbereichs, so behält die Steuer- und Überwachungseinheit 8 dieselbe
Betätigungsgeschwindigkeit
der Rollen 3 und 15 bei; liegt die Differenz außerhalb
des festgelegten Toleranzbereichs, so verändert sie die Geschwindigkeit
der Antriebsrollen 3 und 15, um die Differenz
zwischen dem erfassten Wert und dem festgelegten Wert wieder in
den Toleranzbereich zu bringen.
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Die
zwischen der positiven Zufuhr 14 und der positiven Zufuhr 2 angeordneten
Erfassungsmittel 21 ermöglichen
es, Abweichungen der Fadenspannung zu erfassen, die beispielsweise
durch unterschiedliche Bedingungen beim Abwickeln des Fadens von der
Spule aufwärts
der positiven Zufuhr 2 bedingt sind.
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Die
Erfassungsmittel 21 senden ein elektrisches Signal, das
dem Spannungswert des Fadens entspricht, der zwischen der positiven
Zufuhr 14 und der positiven Zufuhr 2 gemessen
wird, an die Steuer- und Überwachungseinheit 8,
die diese Spannung mit einem festgelegten Wert vergleicht; liegt
die Differenz zwischen dem erfassten Wert und dem festgelegten Wert
außerhalb
eines vorgegebenen Toleranzbereichs, so schreitet sie ein, indem
sie die Geschwindigkeit der Antriebsrolle 3 und wahlweise
der Antriebsrolle 15 verändert, wenn die beiden Antriebsrollen
mit zwei unabhängigen
Motoren angetrieben werden, oder indem sie gleichzeitig die Drehzahl
der beiden Antriebsrollen 3 und 15 verändert, um
die richtige Spannung des Fadens 5, der aus der positiven
Zufuhr 2 tritt, trotz der Abweichungen beim Abwickeln des
Fadens beizubehalten.
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Es
ist festzustellen, dass das Vorhandensein der Erfassungsmittel 21 aufwärts der
positiven Zufuhr 2 es ermöglicht, im Vorfeld auf die
positive Zufuhr 2 einzuwirken, um zu verhindern, dass sich
die Abweichung bei der Fadenspannung aufwärts der positiven Zufuhr 2 abwärts der
positiven Zufuhr 2 auswirkt und daher die Fadenspannung
beim Herstellen des Artikels beeinträchtigt.
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Auf
diese Weise ist es durch geeignetes Programmieren der Steuer- und Überwachungseinheit 8 möglich, je
nach Anforderungen Artikel zu erhalten, bei denen die Spannung des
verwendeten elastischen Fadens während
der gesamten Herstellung des Artikels konstant bleibt oder in unterschiedlichen Bereichen
des hergestellten Artikels in Abhängigkeit von äußerst ungleichen
Bedingungen verändert
wird.
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Zweckmäßigerweise
ist die Steuer- und Überwachungseinheit 8 ferner
dazu geeignet, die Gesamtumdrehungszahl des elektrischen Motors 6 zu
erfassen, um daraufhin die Gesamtlänge des der Maschine zugeführten Fadens
zu erfassen. Wenn die durch eine Spule getragene Fadenmenge bekannt ist,
kann diese zusätzliche
von der Steuer- und Überwachungseinheit 8 durchgeführte Messung
beispielsweise genutzt werden, die Maschine so zu programmieren,
dass sie am Ende dieser Menge automatisch stoppt.
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Beobachtungen
aus der Praxis haben gezeigt, dass die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
das gewünschte
Ziel und die Aufgaben voll und ganz erreicht, da sie in der Lage
ist, eine hohe Genauigkeit beim Zuführen eines elastischen Fadens
zu einer Strumpfwaren-Strickmaschine zu gewährleisten, und es ermöglicht,
Artikel herzustellen, bei denen die Spannung des elastischen Fadens
mit hoher Genauigkeit je nach Anforderungen verändert werden kann.
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Die
so konzipierte Vorrichtung kann auf vielfältige Weise im Rahmen ein und
desselben Erfindungsgedankens abgeändert und variiert werden; ebenso
können
alle Detailteile durch andere technisch entsprechende Elemente ersetzt
werden.
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In
der Praxis können
die verwendeten Materialien und Abmessungen je nach Anforderungen
und Stand der Technik verschieden sein.
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Folgen
in den Patentansprüchen
auf technische Merkmale Bezugszeichen, dienen diese lediglich der
besseren Verständlichkeit
der Ansprüche
und haben folglich keine einschränkende
Wirkung auf den Zweck eines Elements, das beispielhaft durch solche
Bezugszeichen gekennzeichnet ist.