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Vorrichtung für die Erzeugung unregelmässig aufeinanderfolgender Impulse zur Verwendung an Textilmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Erzeugung unregelmässig aufeinanderfolgender Impulse zur Verwendung an Textilmaschinen, insbesondere an Spinnmaschinen, zur Herstellung künstlicher Fäden. Derartige Steuerimpulse werden z. B. benötigt an Textilmaschinen, insbesondere an Spinnmaschinen, zur Herstellung künstlicher Fäden mit schwankendem Titer oder in der Zwirnerei und Spulerei zur Verhütung der Spiegelbildung auf Aufwickelspulen.
Bei der Herstellung'künstlicher Fäden mit plötzlich wechselndem Titer, wie sie z. B. als Noppenseide bekannt sind, geht man meistens so vor, dass zwei auf die gleiche Spinndüse arbeitende Spinnpumpen vorgesehen sind, wovon die eine als Grundspinnpumpe die Förderung der Spinnlösung für den normalen Titer und eine zweite als Zusatzspinnpumpe für die Förderung zusätzlicher Spinnlösung, die die verdickten Noppen genannten Stellen ergibt, eingesetzt sind. Diese Noppenstellen müssen in stets unregelmässigen Abständen aufeinander folgen, da andernfalls bei der Weiterverarbeitung Musterungen im Gewebe aufzutreten pflegen. Auf der andern Seite müssen aber diese Noppen über eine genügend grosse Zeitspanne immer in gleicher Anzahl verteilt sein, um Absätze im Warenbild der fertigen Web- und Wirkware zu verhüten.
Die die Zusatzspinnpumpe betätigende Vorrichtung wird durch Steuerimpulse eines Impulsgebers, der meist über eine Verstärkereinrichtung auf die Pumpe einwirkt, gesteuert. Als Impulsgeber hat man z. B. radioaktive Strahler eingesetzt, die stets unregelmässig aufeinanderfolgende und über grö- ssere Zeitmasse ausreichend gleichzahlige Impulse aussenden. Die Strahler haben den Nachteil, dass man nicht in der Lage ist, die Impulse mit vorher festgelegten Mindest- bzw. Grösstabstand aufeinanderfolgen zu lassen, ohne die Bedingung der langzeitigen gleichen Verteilung zu verletzen. Solches ist aber für die Erreichung bestimmter modischer Noppeneffekte im Warenbild nicht zu vernachlässigen.
Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt, bei der eine mit mehreren Nocken als Impulsgeber versehene Steuerscheibe mit einer Grunddrehzahl rotiert und der mittels eines Störgetriebes eine kleine Drehpendelbewegung überlagert wird. Das Störgetriebe besteht hiebei aus einer Kulisse, die schwenkbar an einem mit der Grunddrehzahl rotierenden Zahnrad befestigt ist und die ihr von einem eine andere Drehzahl aufweisenden Exzenter erteilte Schwenkbewegung mittels eines Stiftes, der in einen Radialschlitz der um eine Nabe des mit der Grunddrehzahl rotierenden Zahnrades drehbar gelagerten Nockenscheibe eingreift, auf diese überträgt. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass sich die Impulsfolge bereits nach sehr kurzer Zeit wiederholt.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass mehrere gemeinsam angetriebene und parallel angeordnete Getriebe vorgesehen sind, von denen jedes, wie an sich bekannt, aus einem Grundgetriebe für eine den oder die Impulsgeber tragende Scheibe und einem dieser Scheibe eine überlagerte Drehpendelbewegung erteilenden Störgetriebe besteht, dass alle Grundgetriebe das gleiche Übersetzungsverhältnis aufweisen und der oder die Impulsgeber jeder Scheibe zu den Impulsgebern der andern Scheiben versetzt angeordnet sind und dass sich die Pendelbereiche der Impulsgeber weder berühren noch überschneiden und die Pendelbewegungen unterschiedliche, vorteilhafterweise keinen gemeinsamen Teiler enthaltende Frequenzen haben.
Hiebei ist es gün-
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stig, wenn die aufeinanderfolgenden Störgetriebe abwechselnd grosse und kleine Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Geschieht die Impulsgabe auf elektrischem Wege, so ist in Ausgestaltung der Erfindung jede Scheibe mit einem einzigen Kontakt versehen, sind diese Kontakte in. gleichen Ausmasse phasenverschoben, liegen die mit diesen Kontakten zusammenwirkenden Stromabnehmer an einer gemeinsamen Ableitung und sind axial hintereinander angeordnet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist also eine Vielzahl von Impulsgeberscheiben auf, die ein ständiges Zu- und Abnehmen der Scheibenumfangsgeschwindigkeit um die Grundgeschwindigkeit bewirken. Da nun jede Scheibe mit anderer Störfrequenz bei gleicher Grunddrehzahl pendelt, ist eine Wiederkehr der von der Vielzahl der Scheiben auf die gemeinsame Impulsableitung abgegebenen gleichen Impulsabstände erst in sehr grossen Zeitabständen-und sofern man dies beabsichtigt-erst nach Tagen oder Wochen gegeben. Der Mindest- und der Grösstabstand der im Dreh Winkelmass aufeinanderfolgenden Impulse kann bei gegebenem Phasenverschiebungswinkel der Impulsgeber verschiedener Scheiben durch Wahl der Störwinkelgrösse festgelegt werden.
Läuft von zwei benachbarten Scheiben die erste gerade mit grossem Momentan-Nachstörwinkel und die folgende mit grossem Momentan-Vorstörwinkel, so ist eine Kontaktfolge von kürzestem Abstand erreicht. Umgekehrt tritt weitester Abstand ein, wenn die erste Scheibe gerade mit weitester Voreilung und die zweite Scheibe mit weitester Nacheilung läuft. FUr eine ausreichend hohe Periodenzeit ist die Anzahl der Scheiben entscheidend. Bei gegebener Scheibenzahl ist es weiterhin erforderlich, dass die Störfrequenzen untereinander keinen gemeinsamen Teiler haben. Um die Unregelmässigkeiten der Noppenfolge im späteren Warenfertiggebilde noch deutlicher hervortreten zu lassen, empfiehlt es sich, die Störfrequenzunterschiede der einzelnen aufeinanderfolgenden Scheiben möglichst gross zu wählen. Die Störgetriebe können beispielsweise als Zahnradgetriebe ausgebildet sein.
Die Vorrichtung ist an Hand der beigegebenen Zeichnungen nach Aufbau und Funktion beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung mit vier Kontaktscheiben, Fig. 2 in vergrössertem Massstab das Störgetriebe einer der Kontaktscheiben, Fig. 3 ein Schema zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens der Kontaktscheiben in perspektivischer Schau und Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung des unterschiedli- chen bstandes der aufeinanderfolgenden Impulse.
Nach Fig. 1 treibt ein Antriebsmotor 1 über ein regelbares Getriebe 2 eine Eingangswelle 3 der Vorrichtung an. Auf dieser Welle sind im vorliegenden Falle vier Kontaktantriebe 4, 5, 6 und 7 vorgesehen, die jeweils aus zwei auf der Welle 3 fest angeordneten Zahnrädern 8 und 9 von verhältnismässig geringer unterschiedlicher Zähnezahl bestehen. Alle Zahnräder 9 der vier Kontaktantriebe 4,5, 6 und 7 haben beispielsweise gleiche Zähnezahl, während die Zahnräder 8 gegenüber 9 und untereinander unterschiedliche Zähnezahl aufweisen. Die Zahnräder 8 und 9 auf der Welle 3 treiben jeweils drehbeweglich auf einer Achse 10 sitzende Zahnräder 11 und 12 an.
Zwischen den Zahnrädern 11 und 12 jedes Kontaktantriebes ist eine Ringscheibe 13 angeordnet, die in besonderer, nachfolgend beschriebener Weise mit den Zahnrädern 11 und 12 in Verbindung steht und ausserdem eine Abnehmerscheibe 14 antreibt, die selbst die Kontaktgabe besorgt oder mit einer eigentlichen Kontaktscheibe 15 verbunden ist. Der Steuerimpuls wird dann über einen Abnehmer 16 meist zu einem Verstärker an der Spinnmaschine weitergeleitet. Ähnlich wie vom Kontaktantrieb 4 sind am Kontaktantrieb 5 Kontaktscheibe 17 und Abnehmer 18, am Kontaktantrieb 6 Kontaktscheibe 19 und Abnehmer 20 und am Kontaktantrieb 7 Kontaktscheibe 21 und Abnehmer 22 angeordnet.
Die nacheinander um einen festgelegten Phasenverschiebungswinkel erfolgenden Steuerimpulse gehen alle über eine Sammelleitung 23 zur Verstärkervorrichtung 24, die die Zusatzspinnpumpen an der Spinnmaschine in kurzzeitige Bewegung setzt. Die Abnehmer 16,18, 20 und 22 liegen axial hintereinander. Ebenso konnten alle Kontakte der Kontaktscheiben 15,17, 19 und 21 axial hintereinander angeordnet und die Abnehmer 16,18, 20 und 22 über dem Umfang verteilt sein.
Die Funktion des Störgetriebes wird an Hand der Fig. 2 erklärt. Die Pendelscheibe 13 ist über einen Zapfen 25 schwenkbar am Zahnrad 12 gelagert und ragt mit einem an ihr befestigten Zapfen 26 in eine exzentrisch im Zahnrad 11 angeordnete Nut 27. Da die beiden Zapfen 25 und 26 auf der Pendelscheibe 13 etwa um 900 versetzt angreifen, gelangt diese entsprechend der Abtastung der exzentrischen Nut 27 durch den Zapfen 26 in pendelnde Bewegung um den Zapfen 25. Diese pendelnde Bewegung ist abhängig von der Relativbewegung des Zahnrades 11 gegen das Rad 12, die aus dem Zusammenwirken derselben mit den Rädern 8 und 9 entsteht.
Entsprechend der gewählten unterschiedlichen Zahnezahlen werden sich die Zahnräder während des Laufens gegeneinander verdrehen, wobei der in der exzentrischen Nut 27 gleitende Zapfen 26 einmal näher und dann entfernter zum Drehpunkt des Zahnrades 11 zu liegen kommt, wodurch er die Scheibe 13 verschwenkt. Eir in einer um weitere 900 versetzten Nut 30 der Pendelscheibe 13 gleitender Stift 28, der in der Abnenmerscheibe 14 befestigt ist und durch eine Nut 29 im Zahnrad 12 hindurchgeführt ist, wird diese Pendelung auf die Scheibe 14 übertragen, die damit im Mit-
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tel mit der Drehzahl des Rades 12 umläuft, aus der Pendelung der Scheibe 13 her aber diesem abwechselnd vor-und nachläuft.
In gleicher Weise wie das Rad 14 läuft die mit diesem fest verbundene Kontaktscheibe 15, wobei ein auf ihr angeordneter Kontakt 31 gegen den entsprechenden Abnehmer 16 wirkt, scbald er an diesem vorbeigleitet. Die Kontaktgabe kann beispielsweise elektrisch durch unmittelbares Einleiten eines Stromes oder magnetisch durch Fernwirkung auf einen Gegenmagneten, der ein Relais oder ein ähnliches Element steuert, gegebenenfalls auch mechanisch durch unmittelbare Verstellung eines Schwenkhebels oder Schiebekolbens, die dann den Impuls auch hydraulisch oder pneumatisch weiterleiten können, erfolgen.
Die lose auf der Achse 10 drehenden Kontaktscheiben 15,17, 19 und 21 mit den Kontakten 31,32, 33 und 34 laufen also alle mit gleicher mittlerer Drehzahl um. Die Kontakte der einzelnen Scheiben sind im gegebenen Beispiel, bei dem es sich um vier Kontaktscheiben handelt, im Mittel jeweils um 900 gegeneinander versetzt, d. h. also wenn gemäss Fig. 3 der Kontakte 31 der Scheibe 15 gegen den Abnehmer 16 anläuft, hat der Kontakt 34 der Scheibe 21 den Abnehmer 22 bereits verlassen. Der Kontakt 32 der Scheibe 17 läuft im Mittel um 900 hinter dem der ersten Scheibe 15 und der Kontakte 33 der Scheibe 19 um 1800 hinter der ersten Scheibe her. Zur Verdeutlichung sind in der Fig. 3 die Kontaktnullagen der Scheiben 17, 19 und 21 in strichpunktierter Linie auf der Scheibe 15 eingezeichnet.
Wenn nun jeder Kontakt durch sein Störgetriebe in einem gewissen Störbereich, der praktischerweise ein immer gleichgrosses Störwinkelmass aufweisen sollte, wie z. B. Störwinkelbereich 35 der Scheibe 15 oder Störwinkelbereich 36 an der Scheibe 17, hin- und herpendeln kann, so bildet sich zwischen den Drehpendelbereichen 35 und 36 der vor-und der nachlaufenden Scheibe 15 und 17 ein störfreier Bereich 37 aus (hier durch gestrichelte Linien auf der Scheibe 15 angedeutet), in welchem niemals eine Kontaktgabe erfolgen wird. Man hat also auf diese Weise durch Austausch von Zahnrädern oder geeignete Wahl der Zähnezahlen der Zahnräder 8,9, 11 und 12 sowie der andern konstruKtiven Gegebenheiten des Störantriebes der einzelnen Kontaktantriebe 4,5, 6 und 7 die Möglichkeit, einen impulsfreien Zeitraum, in welchem keine Steuerimpulse gegeben werden, festzulegen.
Dieser entspricht dann dem Mindestabstand der auf-
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Durch die unterschiedliche Wahl der Zahnräder 8 und 11 der einzelnen Kontaktabtriebe wird die notwendige Variation der Störfrequenz erzielt, die darin besteht, dass die Scheibe 15 nach anderer Störfrequenz ihre Pendelperiode einstellt als die Scheibe 17,19 oder 21. In Fig. 4 ist in einem Diagramm eine mögliche und erprobte Störfrequenzanordnung bei vier Kontaktscheiben wiedergegeben. In Pfeilrichtung 38 ist die Zeit und senkrecht dazu in Pfeilrichtung 39 die Winkellage der einzelnen Kontakte bzw. derer Kontaktscheiben aufgetragen. Der Abstand 40 zwischen den einzelnen benachbarten Geraden 41,42, 43 und 44 stellt also die Grundphasenverschiebung im Winkelmass zwischen den einzelnen Kontakten 31 - 34 dar, die bei Anordnung von vier umlaufenden Kontakten im allgemeinen mit 900 gewählt werden wird.
Sie kann aber auch unterschiedliche Grösse aufweisen, was zur Folge hätte, dass die störfreien Bereiche 37 zwischen den Kontaktfolgen ebenfalls nicht mehr gleich gross sind.
Um jede der Geraden 41,42, 43 und 44 sind beispielsweise sinusförmig verlaufende Wellenlinien 45,46, 47 und 48 eingezeichnet, die hier alle gleiche Amplituden, aber untereinander unterschiedliche Perioden 49,50, 51 und 52 in Pfeilrichtung 38 aufweisen. Diese Wellenlinien stellen die der Grundphasen zu überlagernden Störwinkel von unterschiedlicher Störfrequenz dar. Sie werden durch das Störgetriebe erzeugt und können bei entsprechender Wahl der exzentrischen Nut 27 im Zahnrad 11 auch ändern als sinusförmigen Verlauf haben. Die Störfrequenz wird durch die Relativgeschwindigkeit der beiden Zahnräder 11 und 12 bestimmt.
Wird in einem der Kontaktantriebe 4 - 7 der Pendelausschlag der Pendelscheibe 13 vergrössert, so wird auch die Störamplitude der betreffenden Kontaktscheibe - also der mit 35 oder 36 bezifferte Störwinkelbereich der Fig. 3 oder die Amplitude der Wellenlinie 45 oder 46 der Fig. 4 - entsprechend vergrössert. Dadurch werden dann auch die beiden störfreien Nachbarbereiche 37 verändert. Die weiterhin im Diagramm der Fig. 4 nur links dargestellten, gestrichelt gezeichneten Steillinien 53,54, 55 usw. charakterisieren aneinandergereiht den Verlauf der Grunddrehung, wobei der Abstand 56 zwischen den Steillinien jeweils das Zeitmass für eine mittlere volle Umdrehung der Kontaktscheiben wiedergibt. Die volle mittlere Umdrehung 56 ist also hier zeitlich kürzer als die kürzeste Störperiode 51 der Wellenlinie 47 gewählt.
Selbstverständlich sind auch andere Verhältnisse erzielbar : sie ergeben sich bei der Wahl anderer Relativgeschwindigkeitsverhältnisse zwischen den beiden Zahnrädern 11 und 12.
Die Schnittpunkte in der Reihenfolge 57,58, 59,60, 61,62 usw. der Steillinien 53, 54, 55 usw. mit den Wellenlinien 45,46, 47 und 48 geben nun die Einsatzpunkte der aufeinanderfolgenden Kontaktimpulse wieder, u. zw. in Pfeilrichtung 38 gesehen im Zeitmass und in Pfeilrichtung 39 gesehen im Win-
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