DE9103530U1 - Fadenliefervorrichtung für Fadenscharen verarbeitende Textilmaschinen - Google Patents

Description

Fadenliefervorrichtung für Fadenscharen verarbeitende Textilmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fadenliefervorrichtung für Fadenscharen verarbeitende Textilmaschinen, insbesondere Kettenwirkmaschinen und Webmaschinen,
mit einem positiven, vorzugsweise elektrischen, regelbaren Antrieb für die Kettfadenschar,

mit einer die Differenzen der Fadenlänge während des Einbindungszyklusses ausgleichenden massearmen Fadenwippe und

mit einem die Differenzen zwischen der gelieferten Fadenlänge und der verarbeiteten Fadenlänge aufnehmenden Fadenzwischenspeicher,

- dem Sensoren für die Beeinflussung des Lieferantriebes zugeordnet sind,

- der für die Führung der Fadenschar ein an mehreren Hebeln um eine gestellfeste Achse schwenkbares und um seine eigene Achse in Kugellagern an den "Hebeln rotierendes Fadenleitelement aufweist und

- - das Fadenleitelement durch mindestens ein elastisches Belastungselement quer zur Fadenschar auslenkbar ist.

Eine Fadenliefervorrichtung dieser Art ist durch das DD

- Patent 277 710 bekannt geworden.

Das Fadenleitelement des Fadenzwischenspeichers ist dort als dünne, rotierende Welle ausgeführt. Die dünne Welle ist längs der Maschinenachse am den freien Enden mehrerer gleicher Hebel gelagert, die um eine einheitliche, gestellfeste Achse frei schwenkbar angeordnet sind.

Jeder dieser das Fadenleitelement tragenden Hebel wird mit einer genau definierten einheitlichen Kraft beaufschlagt.

Zur Sicherung einer einfachen, gleichzeitigen Einstellbarkeit dieser einheitlichen Kraft sind an jedem Hebel Kolben, vorzugsweise Membrankolben vorgesehen, die durch ein einheitliches pneumatisches oder hydraulisches Drucksystem beaufschlagt werden. Der Druck in diesem System ist mit geringem Aufwand einstellbar und verteilt sich auf alle Hebel gleichmäßig.

Neben der sehr präzisen Einstellung der Belastung des Fadenzwischenspeichers -gestattet diese Ausführung wegen der kleinen zu bewegenden Massen und der geringen Reibung eine gleichzeitig über die gesamte Arbeitsbreite der Maschine wirksame, sehr feinfühlige und schnelle Umstellung des Antriebes für die Fadenlieferung durch den Kettbaum.

Dabei bleibt das Niveau der auf die Fadenschar wirkenden Kräfte in der einmal eingestellten Höhe, unabhängig vom plötzlichen Auftreten von Fadenlängendifferenzen zwischen der vom Kettbaum ablaufenden Fadenlänge und der in der gleichen Zeit verarbeiteten Fadenlänge, praktisch erhalten.

Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht jedoch darin, daß neben dem relativ hohen Aufwand für die auf ein praktisch einheitliches Belastungsniveau einstellbaren Belastungselemente, auch ein zusätzliches Energiesystem für die Belastung der Membrankolben vorgesehen werden muß.
Das verteuert die Maschine und erhöht den Aufwand für die Wartung der Maschine. Diesen Mangel zu beseitigen, ist das Ziel dieser Erfindung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die mit der vorgenannten Vorrichtung erreichbaren Vorteile hinsichtlich der gleichmäßigen Belastung der Fadenschar bei plötzlich auftretenden Differenzen zwischen Lieferung und Verarbeitung den Antrieb in sehr kurzer Zeit

1
bei gleichbleibender Fadenspannung und bei geringsmöglichen Energieaufwand im erforderlichen Maße umzuschalten und dabei eine große Zahl einzelner mechanischer Belastungselemente für die vielen, das Fadenleitelement tragenden Hebel entbehrlich zu machen, ohne ein zusätzliches Energiesystem an der Maschine zu installieren .

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 bezeichneten Mittel gelöst.

Diese Gestaltung gestattet es, daß die Vorteile der eingangs erwähnten Vorrichtung im vollen Umfange bei Verwendung von an der Maschine üblichen Belastungselementen gesichert werden.

Wird das rotierende Fadenleitelement als massearme Hohlwelle ausgebildet, an deren Umfang die Kugellager der das Fadenleitelement tragenden Hebel angeordnet sind, werden die Massenträgheits- und Reibkräfte so verringert, daß auch bei impulsartig auftretenden Fadenlängendifferenzen Spannungsspitzen in der Kettfadenschar erzeugende Seilreibungsbedingungen vermieden werden.

Als Belastungselemente können Federn mit flacher Federkennlinie eingesetzt werden.

Bei Wirk- oder Webmaschinen mit großer Arbeitsbreite ist es zweckmäßig an dem das Fadenleitelement tragenden Rohr mindestens zwei Belastungshebel in größerem Abstand voneinander anzubringen, deren Belastungselementen vorzugsweise eine gemeinsame Einstellvorrichtung zugeordnet ist.

Das Ergebnis ist letztendlich, daß mit einfachsten Mitteln für den Antrieb des Kettbaumes oder eines dem Kettbaum nachgeordneten Fadenlieferwerkes nur Antriebe mit relativ kleiner Leistung zugeordnet werden müssen.

Die hergestellte Ware weist überraschenderweise in ihrem Flächengewicht praktisch nur unbedeutende Toleranzen auf .

An den Übergängen zwischen einem großen Fadenverbrauch und einem sehr kleinen Fadenverbrauch werden auch bei hohen Maschinendrehzahlen keine vom Sollwert abweichenden Maschenlängen erzeugt.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung des gesamten
Fadenliefersystems an einer Kettenwirkmaschine und

Fig. 2: eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes des Fadenzwischenspeichers in der erfindungsgemäßen Gestaltung.

Die Kettenwirkmaschine, zum Beispiel eine Häkelgalonmaschine hat im Bereich der Maschenbildungszone 2 eine in ansich bekannter Weise im Rhythmus der Maschenbildung bewegbare Fadenlegebarre 21 mit Fadenführungen für die Kettfadenschar 1.

An Häkelgalonmaschinen für die Herstellung von doppelseitigem Polgewirke können solche Fadenscharen für das hintere und vordere Polfadensystem, das Wirkfadensystem und gegebenenfalls für das Schußfadensystem vorgesehen sein.

Im Fadenlauf vorgeordnet ist dieser Fadenlegebarre 21 jeweils eine sogenannte Fadenwippe 3, die im Rhythmus der Maschenbildung den Faden bzw. die Kettfadenschar gespannt hält.

Diese Fadenwippe besteht aus einem massearmen Profilelement 31, das an mehreren Blattfedern 32, die längs der

Maschine verteilt auf einer in Umfangsrichtung relativ zum Gestell einstellbaren Schiene oder Welle 33 gelagert sind.

Diese sehr massearme Ausführung gestattet auch bei sehr hohen Frequenzen der Maschine ein einheitliches Spannungsniveau in der Kettfadenschar 1 während des Maschenbildungszyklusses.

Dieser Fadenwippe 3 wiederum ist im Fadenlauf ein Fadenzwischenspeicher 4 vorgeordnet, der aus einer ortsfest gelagerten Führungswalze 40 und aus einem im Gestell schwingend gelagertem Fadenleitelement 45 besteht.
Dieser Fadenzwischenspeicher 4 hat die Aufgabe, die gegebenenfalls schlagartig auftretenden Differenzen zwischen der gelieferten und der verarbeiteten Fadenlänge bei Beibehaltung einer für die Maschenbildung notwendigen gleichbleibend niedrigen Fadenspannung aufzunehmen oder freizugeben.

Das Fadenleitelement 45 ist eine Hohlwelle 451, die in Kugellagern 421 an den freien Enden von Traghebeln 42 ihre Führung hat.

Alle diese Traghebel 42 sind an einem Rohr 41 befestigt, das um eine gestellfeste Achse 412 in Kugellagern 411 schwenkbar gelagert ist. Dieses Rohr 41 ist leicht und torsionssteif.

Die Befestigung der Traghebel 42, die vorzugsweise aus Leichtmetall gefertigt sind, am Rohr 41 erfolgt zweckmäßig mittels Klemmverbindung.

An diesem Rohr 41 greift, zweckmäßigerweise in einer anderen Richtung als die Traghebel 42, ein Belastungshebel 43 an. Der Belastungshebel 43 ist ebenso wie die Traghebel 42 relativ lang und massearm. Am freien Ende dieses Belastungshebels greift eine Feder 441 an, die an ihrem anderen Ende gestellfest gelagert ist.
Diese Feder besitzt eine sehr flache Federkennlinie. Das heißt, sie ist relativ lang und hat einen kleinen Drahtquerschnitt .

Wichtig ist, daB sie das Fadenleitelement 45 über einen Hub von etwa 20 bis 30 mm mit einer für den Maschenbildungsprozeß praktisch gleichbleibenden Kraft beaufschlagt. Man rechnet dabei in diesem Bereich mit einer Federkraft von etwa 5 bis 15 &rgr; pro Faden.

Die Vorspannung dieser Feder 441 ist entweder an der gestellfesten Einspannstelle oder an der Angriffsstelle zum Belastungshebel 43 einstellbar.

Bei Maschinen großer Arbeitsbreite ist es sinnvoll, zwei oder mehrere Belastungshebel vorzusehen. Diese wären dann über die Arbeitsbreite in größeren Abständen verteilt an dem Rohr zu befestigen. Bei ihrer Anordnung kommt es darauf an, die Toleranzen in der Belastung des Fadenleitelementes über die Maschinenbreite so klein als irgend möglich zu halten.

Da die Belastung des Fadenleitelementes in der Regel während des Laufes der Maschine eingestellt werden muß, ist es zweckmäßig, die Einstellvorrichtungen für die Belastungselemente der einzelnen Belastungshebel miteinander derart zu koppeln, daß die Kraft aller Belastungselemente gleichzeitig um die gleiche Größe verändert wird.

Dies kann, bei einer Verstellung der Festpunkte von Federn über Hebel, durch eine die Hebel koppelnde Welle erfolgen.

Ein dem Rohr 41 starr zugeordneter Hebel dient als Geber für eine Mehrzahl von Sensoren, die entlang des maximalen Schwingwinkels des Fadenzwischenspeichers 4 angeordnet sind. Diese Sensoren übermitteln dem Regler für die Steuerung des Stellmotors für den Antrieb des Kettbaumes Impulse in Abhängigkeit von der augenblicklichen Stellung des Fadenzwischenspeichers 4.

Wird durch diese Sensoren eine große Reserve am Fadenzwischenspeicher angezeigt, wird die Geschwindigkeit des Stellmotors reduziert.

Zeigen dagegen die Sensoren eine kleinere Reserve im Fadenzwischenspeicher 4 an, dann wird die Drehzahl des

den Kettbaum antreibenden Stellmotors 52 erhöht.
Diese Korrektur der Drehzahl des Stellmotors erfolgt zusätzlich zu der gesteuerten Veränderung der Drehzahl in Abhängigkeit von der Länge des zu liefernden Fadens pro Rak und der Veränderung des aktuellen Wickeldurchmessers des Kettbaumes.

In dem gezeigten Beispiel ist die Fadenlieferung durch einen gesteuert angetriebenen Kettbaum 51 realisiert. Es ist natürlich auch möglich, in ansich bekannter Weise die Kettfadenschar 1 durch ein gesteuert angetriebenes Lieferwalzenpaar zu fördern. In diesem Falle müssen natürlich die Impulse der Sensoren dem Regler dieses Antriebes zugeführt werden.

Hierbei muß jedoch berücksichtigt werden, daß derartige Lieferwalzen in der Regel mit Schlupf arbeiten. In Abhängigkeit von der am Kettbaum aufgebrachten Bremskraft wird die Zeit bis zum Erreichen der mittleren Normallage größer sein als bei der Regelung eines Kettbaumantriebes. Das ist deshalb so, weil mit Hilfe des Reibantriebes der Fadenschar immer nur eine annähernd gleiche Reibkraft aufgebracht werden kann und sich auf diese Weise geringe Drehzahlveränderungen der Lieferwalzen nur bedingt auf die Liefergeschwindigkeit der Fadenschar auswirken.
Aus diesem Grunde wird der Anwendung dieser Vorrichtung für Maschinen mit positiv angetriebenen Kettbäumen der Vorrang gegeben.

Dabei kann mit den durch die Sensoren gewonnenen Impulsen sowohl der Antriebsmotor für den Kettbaum als auch eine zwischen diesem Motor und den Kettbaum positionierte Kupplung gesteuert werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll die Vorrichtung noch einmal anhand ihrer Funktionsweise beschrieben werden.

Der Stellmotor für dem Kettbaum wird unter Berücksichtigung des aktuellen Kettbaumdurchmessers und

der pro Rak zu verarbeicenden Fadenlänge so eingestellt, daß-, er den Kettbaum mit einer mittleren Umfangsgeschwindigkeit bewegt.

Wird jetzt zum Beispiel durch eine Bindungsänderung extrem weniger Faden von einer Maschenreihe zur anderen verarbeitet, so kann der massereiche Kettbaum dieser plötzlichen Veränderung nicht synchon folgen.
Diese dadurch auftretende überschüssige Fadenmenge wird vorübergehend von dem Fadenzwischenspeicher aufgenommen. Damit dieser Fadenzwischenspeicher das realisieren kann, muß er innerhalb von ca. 60 ms reagieren und die Fadenlängendifferenz zwischen zwei Maschenreihen unter Beibehaltung der mittleren Fadenspannung aufnehmen.
Das können bei einem Polfadensystemen bis zu 20mm pro Maschenreihe sein.

Damit das ohne schädliche Wirkungen auf die der Maschenbildungsstelle unmittelbar vorgeordnete Fadenwippe erfolgen kann, muß die den Fadenzwischenspeicher vorspannende Feder einerseits so kräftig sein, daß sie das Fadenleitelement in den zur Verfügung stehenden 60 ms um diesen Betrag versetzen kann. Andererseits darf diese Feder aber nur so stark sein, daß jeder Faden mit einer mittleren technologisch bedingten niederen Fadenspannung - ca. 3 bis 15 &rgr; - verarbeitet werden kann.

Beiden Bedingungen wird eine Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Elementen gerecht. Während die geringen Massen des Fadenzwischenspeichers die kurzfristigen Lageveränderungen der Hohlwelle ermöglichen, vermeidet die reibungsarme Lagerung der Hohlwelle an den Belastungshebeln das Entstehen von Spannungsspitzen durch plötzlich und kurzzeitig auftretende Seilreibungszustände.

Wie aus dieser Darstellung zu entnehmen ist, ist es sehr wichtig, die Reibungsverhältnisse zwischen Fadenleitelement und Faden über die gesamte Arbeitsbreite einheitlich aufrecht zu erhalten und dabei auch die Rotationsbedingungen für die das Fadenleitelement bildende Hohlwelle zu

sichern. Letzteres kann auch dadurch unterstützt werden, daß man die Hohlwelle im Bereich der Lager an den Belastungshebeln teilt oder in ihrem Querschnitt deutlich reduziert.

Durch das Auslenken des Fadenzwischenspeichers gelangt der die Sensoren 54 betätigende Hebel in den Bereich einer dieser Sensoren. Diese leiten die Information über die eingetretene Situation an den Regler 53, der seinerseits den Stellmotor 52 zu einer höheren oder niederen Drehzahl veranlaßt. Durch die relativ großen Wege des Fadenzwischenspeichers 4 ist dieser in der Lage, relativ große Differenzen in den Fadenlängen aufzunehmen, ohne das Spannungsniveau in der Kettfadenschar zu verändern.
Der Stellantrieb 52,53 für den Kettbaum 51 hat dadurch relativ viel Zeit, sich den neuen Bedingungen anzupassen, d.h., die Lieferung zu beschleunigen oder zu verzögern. Die installierte Leistung für den Antrieb des Kettbaumes kann sehr niedrig gehalten werden und das Getriebe, das diesen Stellmotor 52 zugeordnet ist, kann entsprechend einfach und mit geringen Abmessungen ausgestattet werden.

Anstelle der Belastung des Fadenzwischenspeichers 4 durch Federn 441 können natürlich auch pneumatische, hydraulische oder elektromagnetische Belastungselemente eingesetzt werden, wenn deren Dimensionierung den vorn angegebenen Bedingungen entspricht.

Is

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1	Kettfadenschar
2	Fadenverarbeitungszone
21	Fadenlegebarre
3	Fadenwippe
31	Profilelement
32	Blattfeder
33	Welle
4	Fadenzwischenspeicher
41	- Rohr
411	- - Kugellager
412	- - Achse
42	Traghebel
421	- Kugellager
43	Belastungshebel
44	Belastungselement
441	- Feder
45	Fadenleitelement
451	- Hohlwelle
5	Antrieb für die Kettfadei
51	Kettbaum
52	- Stellmotor
53	- - Regler
54	- - - Sensoren

Claims (4)

.ffiasprüche

1. Fadenliefervorrichtung für Fadenscharen verarbeitende Textilmaschinen, insbesondere Kettenwirkmaschinen und Webmaschinen

mit einem positiven, vorzugsweise elektrischen, regelbaren Antrieb (5) für die Kettfadenschar (1),
mit einer die Differenzen der Fadenlänge während des Einbindungszyklusses ausgleichenden massearmen Fadenwippe (3) und

mit einem die Differenzen zwischen der gelieferten Fadenlänge und der verarbeiteten Fadenlänge aufnehmenden Fadenzwischenspeicher (4),

dem Sensoren (54) für die Regelung des Antriebes (5) zugeordnet sind,

- der für die Führung der Kettfadenschar (1) ein an mehreren Hebeln (42) um eine gestellfeste Achse (412) schwenkbares und um seine eigene Achse (423) in Kugellagern an den Hebeln (42) rotierendes Fadenleitelement (45) aufweist und

- - das Fadenleitelement (45) durch mindestens ein elastisches Belastungselement (44) quer zur Fadenschar auslenkbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die das Fadenleitelement (45) tragenden Hebel (42) an einem um die gestellfeste Achse (412) in Kugellagern (411) schwenkbaren, torsionssteifen Rohr (41), dessen Achse mit der gestellfesten Achse (412) übereinstimmt, drehstarr verbunden gelagert sind und

- daß dem Rohr mindestens ein Belastungshebel (43) für den Angriff eines nahezu wegunabhängigen, einstellbaren Belastungselementes (44) zugeordnet ist.

2. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Fadenleitelement (45) aus einer rohrförmigen Walze (451) besteht, die in Kugellagern an den freien Enden der Traghebel (42) gelagert ist.

3. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungselemente (44) Federn (441) mit flacher Federkennlinie sind.

4. Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rohr (41) zwei Belastungshebel (43) im großen Abstand voneinander angeordnet sind, deren Einstellvorrichtungen für die Belastungsmittel (441) miteinander gekoppelt sind.