DE3013203A1 - Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung fuer die zufuehrung von faeden zu einer web- oder wirkmaschine - Google Patents

Description

DIPL. ING. HEINZ BARDEHl^E

Aktenzeichen:

Anmelder:

PATENTANWALT

LIBA

Maschinenfabrik 8674 Mai la

München, 3. April 1980

Mein Zeichen: ρ 3Q37

Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung für die Zuführung von Fäden zu einer Web- oder Wirkmaschine

13.0041/0639

Die Erfindung bezieht sich auf eine Geschwindigkeitsausgleichs" vorrichtung für die Zuführung von Fäden zu einer Web- oder Wirkmaschine, in der Fäden mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verarbeitet werden, wobei die Fäden von Spulen tangential abgezogen werden, die mit einem Antrieb versehen sind.

Normalerweise werden die Fäden für die Verarbeitung in derartigen Maschinen über Kopf abgezogen, d.h. über eine freie Stirnseite einer Spule, wobei die Spule nicht gedreht wird. Hierbei wird der Faden jedoch verdrallt, da er bei einem Abzug über 3 60 sich selbst einmal um seine Achse zu drehen hat. Es gibt Anwendungsfälle, in denen dieses Verdrallen unerwünscht ist. In diesem Fall müssen die Fäden von den Spulen tangential abgezogen werden, wozu sich die Spule drehen muß. Wenn nun der Faden von der betreffenden Maschine mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verarbeitet wird, so muß die Spule entweder mit entsprechend unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben werden, was einen aufwendigen Antrieb bedingen würde, oder es muß eine besondere Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung vorgesehen werden.

Das Problem des Ausgleichs der Fadengeschwindigkeit bei einer Maschine der eingangs angegebenen Art wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Faden um eine als Gewicht wirkende freie Ausgleichsrolle gelegt und jede Ausgleichsrolle über einen bestimmten Hubbereich bewegbar ist, und daß vor dem unteren Ende jedes Hubbereichs ein die dortige Anwesenheit der betreffenden Ausgleichsrolle anzeigender erster Signalgeber vorgesehen ist, der mit seinem Ansprechen den betreffenden Spulenantrieb so verlangsamt, daß die Ausgleichsrolle unter der Wirkung des Abzugs der Verarbeitungsmaschine hochläuft, bis vor Erreichen des oberen Endes des Hubbereichs ein die Anwesenheit der Ausgleichsrolle an dieser Stelle anzeigender zweiter Signal-

Λ 3·Ό0·4ίΙ /!06

geber wirksam wird, der mit seinem Ansprechen die Verlangsamung des betreffenden Spulenantriebs wieder aufhebt.

Durch die pro Faden vorgesehene, über einen bestimmten Hubbereich auf und ab bewegbare Ausgleichsrolle wird ein Fadenlängenspeicher geschaffen, der sich ständig unter Berücksichtigung des Antriebs der betreffenden Spule an die jeweilige von der Verarbeitungsmaschine geforderte Fadenabzugsgeschwindigkeit anpassen kann. Er kann also Fadenlänge aufnehmen und abgeben, und zwar soweit der Hubbereich der Ausgleichsrollen reicht. Durch die beiden Signalgeber wird dabei jede Ausgleichsrolle derart gesteuert, daß sie sich abwechselnd aufwärts und abwärts bewegt, wobei in jeder Bewegungsrichtung sich dieser Bewegung ein zusätzlicher Bewegungsablauf überlagert wird, der von der unterschiedlichen Fadenabzugsgeschwindigkeit der Maschine abhängt.

Eine bevorzugte Anwendung findet die vorstehend erläuterte Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung bei Kettenwirkmaschinen, denen quer verlaufende Schußfäden zugeführt werden, um z.B. die Möglichkeit der Querdehnung der gewirkten Ware zu verringern. Dieses Schußfäden werden von einem über die Maschinenbreite hin und her bewegten Schußwagen gelegt. Dem Schußwagen werden die Schußfäden etwa in der Mitte der Maschinenbreite von oben her zugeführt, wodurch sich auch bei im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit des Schußwagens (abgesehen von der Abwendung und Beschleunigung an den Enden seines Weges) eine unterschiedliche Fadenabzugsgeschwindigkeit ergibt. Die Fadenabzugsgeschwindigkeit ändert sich dabei periodisch von einem Wert annähernd Null bis zu einer Maximalgeschwindigkeit.

Den zweiten Signalgeber kann man vorteilhaft als Zeitglied ausbilden, das ao eingestellt ist, daß unter Berücksichtigung der mittleren Abzugsgeschwindigkeit der Verabeitungsmaschine

130041/0639

die Verlangsamung des Spulenantriebs wieder aufgehoben wird, bevor die Ausgleichsrolle das obere Ende ihres Hubbereichs erreicht hat. In diesem Falle wird also die Anwesenheit der Ausgleichsrolle vor Erreichen des oberen Ende des Hubbereichs durch den Ablauf des Zeitgliedes signalisiert, das in diesem Falle natürlich unter Berücksichtigung der mittleren Fadenabzugsgeschwindigkeit eingestellt werden muß.

Bei der Verlangsamung des Spulenantriebs kann man soweit gehen, daß der Antrieb ganz abgeschaltet wird, so daß die betreffende Spule ggfs. stehenbleiben kann. In diesem Falle wird durch das Ansprechen des ersten Signalgebers der betreffende Spulenantrieb abgeschaltet und die Spule abgebremst. Durch das Ansprechen des zweiten Signalgebers wird dann der Spulenantrieb unter Aufhebung der Abbremsung wieder eingeschaltet. Es ergibt sich damit ein Bewegungsablauf, bei dem mit Annäherung an das untere Ende des Hubbereiches die Spule abgeschaltet und damit ggfs. stillgesetzt wird, woraufhin der in diesem Falle volle Fadenspeicher wegen am unteren Ende des Hubbereiches befindlicher Ausgleichsrolle entleert wird, indem die Spule hochläuft, bis vor Erreichen des oberen Endes des Hubbereichs der Spulenantrieb wieder eingeschaltet wird, so daß trotz Fadenabzug durch die Maschine der Fadenspeicher wieder vollaufen kann, wobei die Ausgleichsrolle nach unten läuft.

Die Kapazität des Fadenspeichers läßt sich dadurch erhöhen, daß man die Ausgleichsrolle als Mehrfachrolle ausbildet, um die der Faden nach Art eines Flaschenzuges geführt wird.

Für die Führung der Ausgleichsrollen sieht man zweckmäßig pro Ausgangsrolle zwei Schienen vor, zwischen denen auf diesen aufliegend die Ausgleichsrolle geführt ist, wobei die Schienen gegenüber der Vertikalen derart schwach geneigt sind, daß das Gewicht der Ausgleichsrollen diese gerade gegen die Schienen drückt. In diesem Falle wirkt sich die Schwerkraft auf die Ausgleichsrollen hinsichtlich deren Auf- und Abbewegung prak-

1300*1/10839

tisch noch voll aus, ohne daß von denen Schienen eine übermäßig große Reibung auf die Ausgleichsrollen ausgeübt werden kann. Infolgedessen können die Ausgleichsrollen schnellen Abzugsgeschwindigkeitsänderungen sich sofort anpassen.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: die Anordnung von zwölf Spulen mit davor angeordneten Schienen mit einer Ausgleichsrolle,

Fig. 2: eine Doppelrolle,

Fig. 3: die Anordnung des Zeitgliedes in Verbindung mit dem ersten Signalgeber.

Die in der Fig. 1 dargestellte Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung besteht aus dem Gestell 1, an dem die Spulen 2 bis angebracht sind. Diese Spulen sind je auf eine drehbar gelagerte Achse 14 (Bezugszeichen 14 nur bei Spule 8) gesteckt, wobei auf jeder Achse 14 das Kettenrad 15 (Bezugszeichen 15 nur bei Spule 8 eingezeichnet) sitzt, über das die Achse 14 und damit die betreffende Spule angetrieben wird. Um alle Kettenräder 15 ist die Kette 16 geschlungen, die endlos ausgeführt und zusätzlich über die Umlenk-Kettenräder 17,18 und 19 geführt ist. Die Kette 16 ist schließlich noch um das Doppelkettenrad 20 geschlungen, um die zusätzlich die weitere Kette 21 gelegt ist, die zu einem nicht dargestellten Antrieb führt. Bei Drehung dieses Antriebs werden also sämtliche Kettenräder 15 und damit die Spulen 2 bis 13 in Drehung versetzt.

Von jeder Spule 2 bis 13 wird tangential der auf ihr aufgewickelte Faden 22 (Bezugszeichen 22 nur bei Spule 13 eingezeichnet) abgezogen, wobei jeder Faden über die Umlenkrollen 23,24 und 25 geleitet wird. (Die unterhalb der Umlenkrolle 23

130tH1/£>639

angeordneten weiteren Umlenkrollen wirken in gleicher Weise wie die Umlenkrolle 23 und sind nicht bezeichnet.) Von der Umlenkrolle 25 wird der Faden 22 dann der nicht dargestellten Verarbeitungsmaschine zugeführt.

Wie aus Fig.. 1 ersichtlich, ist der Faden 22 zwischen den Umlenkrollen 24 und 25 um die Ausgleichsrolle 26 geführt, die den Faden 22 aufgrund ihrer Schwerkraft gespannt hält. Die Ausgleichsrolle 26 ist zwischen zwei Schienen geführt (dargestellt ist nur die hintere Schiene 27), wobei die Ausgleichsrolle 26 aufgrund einer schwachen Schrägstellung der Schienen 27 gegenüber der Vertikalen stets auf den Schienen 27 aufliegt. Das Gewicht der Ausgleichsrolle 26 drückt diese leicht gegen die Schienen 27. Aufgrund der nur geringen Schrägstellung der Schienen 27 kann sich eine Reibung zwischen der Ausgleichsrolle 26 und den Schienen 27 praktisch noch nicht bemerkbar machen, so daß bei der Bewegung der Ausgleichsrolle 26, abgesehen vom Zug des Fadens 22, praktisch nur die Schwerkraft wirksam wird. Infolgedessen kann die Ausgleichsrolle 26 sich an schnell ändernde Geschwindigkeiten und Züge des Fadens 22 sofort anpassen.

Die dargestellte Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung besitzt darüberhinaus noch den ersten Signalgeber 28 und den zweiten Signalgeber 29. Bei dem ersten Signalgeber 28 handelt es sich z.B. um eine Lichtschrankensteuerung, bei der ein Lichtstrahl 30 von dem ersten Signalgeber 28 ausgesendet und von dem Spiegel 31 zum ersten Signalgeber reflektiert wird. Der Spiegel 31 ist innerhalb des Auffangblechs 3 2 angeordent, das dazu dient, eine im Falle des Reißens des Fadens 22 herunterlaufende Ausgleichsrolle 26 aufzufangen. Der erste Signalgeber 28 gibt bei Durchlaufen seines Lichtstrahls 30 durch die Ausgleichsrolle 26 ein Signal ab, das über die strichpunktiert dargestellte Signalleitung zu einer nicht dargestellten Kupplung der betreffenden Spule, es sei dies in diesem Fall die Spule 2, geführt wird. Dieses Signal, das natürlich von weiteren, nicht

130041 /0839

dargestellten ersten Signalgebern 28 pro Ausgleichsrolle 26 jeweils zu einer der Spulen 3 bis 13 geleitet, wird, betätigt die nicht dargestellte Kupplung zwischen dem Kettenrad 15 und der Spule 2 in der Weise, daß die Drehung der Spule 2 verlangsamt bzw. gestoppt wird, wozu zusätzlich die Kupplung eine Abbremsung der Spule 2 bewirkt. Damit wird von der Spule 2 der Faden 22 entweder mit sehr geringer Geschwindigkeit oder mit der Geschwindigkeit Null abgezogen, so daß unter dem Zug der Verarbeitungsmaschine der Faden 22 über die Umlenkrolle 25 abgezogen wird, ohne daß über die Umlenkrolle 24 mit gleicher Geschwindigkeit Fadenmaterial zugeführt wird. Infolgedessen läuft die Ausgleichsrolle 26 an den.Schienen 27 entlang hoch. Da nun der Lichtstrahl 30 so gerichtet ist, daß er die Bewegungsbahn der Ausgleichsrolle 26 über eine größere Länge durchsetzt, verbleibt die Ausgleichsrolle 26 bei ihrer vorher erfolgten Abwärtsbewegung in dem Lichtstrahl 30, wenn der erste Signalgeber 28 aufgrund seines Ansprechens die Spule 2 verlangsamt bzw. stillsetzt. Es kommt also nicht zu einem Hindurchlaufen der Ausgleichsrolle 26 durch den Lichtstrahl 30 und eine Stillsetzung der Ausgleichsrolle 26 hinter dem Lichtstrahl 30, was nämlich dazu führen würde, daß bei dem Hochlaufen der Ausgleichsrolle 26 diese den Lichtstrahl 30 nochmals durchsetzen könnte, was zu einer Fehlsignalisierung führen könnte.

Es wird also, wie gesagt, die Ausgleichsrolle 26 durch den Abzug der Bearbeitungsmaschine von dem Faden 22 über die Umlenkrolle 25 hochgezogen, bis die Ausgleichsrolle 26 in den Bereich des zweiten Signalgebers 29 gerät. Bei diesem zweiten Signalgeber 29 handelt es sicn/um einen bekannten Annäherungsschalter, in dem ein elektrisches oder magnetisches Feld durch das Eintreten der Ausgleichsrolle 26 so gestört wird, daß der Signalgeber 29 ein Signal abgibt. Dieses wird über die Signalleitung 34 ebenfalls der Kupplung zwischen Kettenrad 15 und Spule 2 zugeführt, wodurch die Verlangsamung bzw. das Anhalten der Spule 2 aufgehoben wird. Dies geschieht durch Einkupplen der

130(H1/B639

betreffenden Kupplung, so daß die Spule 2 nunmehr wieder Faden 22 abgibt, und zwar in einer größeren Geschwindigkeit als der Fadehabzugsgeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine. Infolgedessen gleitet die Ausgleichsrolle 26 entlang den Schienen 27 wieder nach unten, womit sich der Fadenspeicher wieder füllt, bis die Ausgleichsrolle 26 wieder in den Lichtstrahl 30 gerät, woraufhin der vorstehend beschriebene Vorgang aufgrund des Ansprechens des ersten Signalgebers 28 sich wiederholt. Es sei dabei noch darauf hingewiesen, daß selbstverständlich der zweite Signalgeber 29 individuell pro Ausgleichsrolle 26 vorgesehen ist. Weitere Signalgeber 29 sind für die Spulen 3 bis 13 vorgesehen. Die betreffenden Signalleitungen 33 und 34 sind in symbolartiger Darstellung zu dem Signalleitungsbündel 35 zusammengefaßt.

Auf diese Weise wird der durch den Hubbereich der Ausgleichsrolle 26 zwischen dem ersten Signalgeber 28 und dem zweiten Signalgeber 29 gegebene Fadenspeicher ständig aufgefüllt und wieder entleert, wobei zur Auffüllung die Ausgleichsrolle 26 nach unten und zur Leerung diese wieder nach oben läuft.

Diese Art der Speicherfüllung und Speicherentleerung hat den Vorteil, daß bei den Antrieben für die Spulen 2 bis 13 kein besonderer Aufwand hinsichtlich deren Geschwindigkeit in Anpassung an die Fadenabzugsgeschwindigkeit getrieben werden muß. Wollte man nämlich den Speicher ständig in einer mittleren Lage halten, so mußte durch eine besondere, aufwendige Regelung dafür gesorgt werden, daß die Antriebe der Spulen 2 bis 13 ständig genau mit der richtigen Geschwindigkeit laufen, die der mittleren Abzugsgeschwindigkeit entsprechen müßte. Da nun die Spulen stets mit gewissen Toleranzen gewickelt sind, also beim Fadenabzug ihre Drehzahl von Spule zu Spule schwankt, müßte ein individueller, geregelter Antrieb pro Spule vorgesehen sein. Durch die Steuerung des Fadenspeichers zwischen seinen beiden Extremwerten wird dagegen auf einfache Weise erreicht, daß während des Laufs der Ausgleichsrolle 26 von einem Extremwert

130041 /33)839

zum anderen unterschiedliche Fadenabzugsgeschwindigkeiten ohne weiteres dadurch ausgeglichen werden, daß die Rolle 26 schneller oder langsamer aufwärts bzw. abwärts läuft. Zusätzlich ergibt sich dabei der Effekt, daß die Spannung aller Fäden 22 konstant gehalten wird, da diese nämlich im wesentlichen vom Gewicht der einzelnen Ausgleichsrollen 26 allein abhängig ist. Da diese gleiche Gewichte besitzen,muß auch die Spannung aller Fäden gleichbleiben.

In der Fig. 2 ist eine als Doppelrolle ausgebildete Ausgleichsrolle dargestellt, bestehend aus den Einzelrollen 36 und 37. Die beiden Einzelrollen 36 und 37 sind jeweils für sich frei drehbar auf der Achse 38 gelagert. Der Faden 22 ist hier wie bei einem Flaschenzug um die Einzdrollen 36 und 37 geschlungen, wobei sich folgender Fadenverlauf ergibt:

Der Faden 22 verläuft zunächst über die Umlenkrolle 39 als Fadenstück 40 zur Einzelrolle 37, danach als Fadenstück 41 zur Umlenkrolle 42, sodann als Fadenstück 43 zur Einzelrolle 36 und schließlich von dieser als Fadenstück 44 zur Umlenkrolle 45 und von dort zur Verarbeitungsmaschine.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Fadenspeicher hat man gegenüber der Einzelumschlingung einer Ausgleichsrolle 26 gemäß Fig. 1 eine doppelte Speicherkapazität. Diese kann man natürlich noch weiterhin erhöhen, indem man weitere Einzelrollen und dementsprechend Umlenkrollen wie bei einem Flaschenzug vorsieht.

In der Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der beiden Signalgeber vorgesehen. Dargestellt ist wieder der Signalgeber 28, der in gleicher Weise wirkt, wie anhand der Fig. 1 beschrieben. Der Signalgeber 28 steuert nun nicht nur über seine Signalleitung 33 die Kupplung zwischen dem Kettenrad und der Spule 2, er stößt darüberhinaus bei Abgabe eines Signals auch das Zeitglied 46 an, das nach seinem Anstoß

130 041/0639

verzögert ein Signal aus seiner Ausgangsleitung 47 abgibt. Dieses Signal wird dazu verwendet, wie das Ausgangssignal des zweiten Signalgebers 29 nach Fig. 1 zu wirken. Das Zeitglied 46 ist so eingestellt, daß unter Berücksichtigung der mittleren Abzugsgeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine die Ausgleichsrolle 26 wieder soweit hochgelaufen ist, daß sie vor dem Ende des Hubbereiches steht.(also etwa in der Höhe des zweiten Signalgebers 29 gemäß Fig. 1). In diesem Augenblick gibt das Zeitglied 26 an seiner Ausgangsstellung 47 sein Signal ab, das dann über die Signalleitung 34 in der zu Fig. 1 beschriebenen Weise wirkt, indem es die Verlangsamung des Antriebs der betreffenden Spule wieder aufhebt, woraufhin die Ausgleichsrolle 26 wieder abwärts gleitet.

1 3 ^:G) 0 k 1 ■/10 6 3 9

Claims (5)

DIPL.ING. HEINZ BA^RDEHUE München, 3,April 1980 Aktenzeichen: Mein Zeichen: P 3037 Anmelder: LIBA Maschinenfabrik GmbH Ansprüche

1. Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung für die Zuführung von Fäden zu einer Web- oder Wirkmaschine, in der Fäden mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verarbeitet werden, wobei die Fäden von Spulen tangential abgezogen werden, die mit einem Antrieb versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Faden (22) um eine als Gewicht wirkende freie Ausgleichsrolle (26;36,37) gelegt und jede Ausgleichsrolle (26;36,37) über einen bestimmten Hubbereich bewegbar ist, und daß vor dem unteren Ende jedes Hubbereichs ein die dortige Anwesenheit der betreffenden Ausgleichsrolle (26; 36,37) anzeigender erster Signalgeber (28) vorgesehen ist, der mit seinem Ansprechen den betreffenden Spulenantrieb so verlangsamt, daß die Ausgleichsrolle (26;36,37) unter der Wirkung des Abzugs der Verarbeitungsmaschine hochläuft, bis vor Erreichen des oberen Endes des Hubbereiches ein die Anwesenheit der Ausgleichsrolle (26;36,37) an dieser Stelle anzeigender zweiter Signalgeber (29) wirksam wird, der mit seinem Ansprechen die Verlangsamung des betreffenden Spulenantriebs wieder aufhebt.

2. Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgeber aus einem vom ersten Signalgeber angestossenen Zeitglied (46) besteht, das so eingestellt ist, daß unter Berücksichtigung der mittleren Abzugsgeschwindigkeit der Verarbeitungsina·* schine die Verlangsamung des Spulenantriebs wieder aufgehoben wird, bevor die Ausgleichsrolle (26;36,37) das obere Ende ihres Hubbereichs erreicht hat.

130041/^639
ORIGINAL INSPECTED

3. Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ansprechen des ersten Signalgebers (28) der betreffende Spulenantrieb abgeschaltet und die Spule (2 bis 13) abgebremst wird und daß durch das Ansprechen des zweiten Signalgebers (29_;46) der Spulenantrieb unter Aufhebung der Abbremsung wieder eingeschaltet wird.

4. Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgleichsrolle eine Mehrfachrolle (36,37) vorgesehen ist, um die der Faden (22,40,41,43,44) nach Art eines Flaschenzugs geführt wird.

5. Geschwindigkeitsausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausgleichsrolle (26) zwischen zwei Schienen (27) auf diesen aufliegend geführt ist und die Schienen (27) gegenüber der Vertikalen derart schwach geneigt sind, daß das Gewicht der Ausgleichsrollen diese gerade gegen die Schienen drückt.

13 0 04 1/-0639