<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Regelung der Fadenspannung bei Textilmaschinen
Das Problem der gleichmässigen und zuverlässigen Regulierung der Spannung von auf Wirk-undWeb- stühlen zur Verarbeitung kommenden Fäden konnte, insbesondere bei der Verwendung feiner Fäden, wie 15 denier-einfädigem Nylon, bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst werden.
Von den bisher vorgeschlagenen Spannvorrichtungen hat sich diejenige Bauart am vorteilhaftesten erwiesen, bei welcher längs der Bahn des Fadens eine Reihe von feststehenden Zapfen angeordnet ist, mit denen der bewegte Faden an aufeinanderfolgenden Stellen der Bahn unter Reibungsschluss in Berührung steht, und bei welcher auf einem schwenkbaren Träger eine zweite Reihe von Zapfen vorgesehen ist, die den bewegten Faden mit einer vorbestimmten Kraft an die feststehenden Zapfen andrücken und in Abhängigkeit von durch äussere Einwirkungen ausgelösten, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegenden Änderungen der Fadenspannung bewegbar sind, um die Fadenreibung an den Reibungsstellen entsprechend den Spannungsänderungen,
progressiv zu verändern und hiedurch die Fadenspannung im vorgegebenen Bereich auf einen im wesentlichen konstanten Wert einzuregeln.
Durch diese bekannten Vorrichtungen können aber durch äussere Einflüsse bewirkte Schwankungen der Fadenspannung nur ausgeglichen werden, wenn diese Spannungsschwankungen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen. Bei über diesen Bereich hinausgehenden Änderungen der Fadenspannung versagen diese Vorrichtungen, so dass der Faden reissen oder Schlingen bilden kann.
Die Erfindung befasst sich deshalb mit einer Verbesserung dieser Vorrichtung, durch welche eine sehr genau regulierte Spannung innerhalb des Bereiches von 1 bis 5 g in Fäden feinerer denier-Grade erzielt wird und bei welcher ein wirksamer automatischer Ausgleich abnormal grosser Veränderungen der FadenSpannung möglich ist, die sich bei unterschiedlichen Fadenzufuhrbedingungen einstellen können, so dass ein unmittelbarer automatischer Ausgleich nicht nur von Spannungsänderungen innerhalb eines vorgegebenen bzw. normalen Bereiches, sondern auch bei grösseren Abweichungen, die sich in einzelnen Fällen ergeben und für deren Ausgleich bei den bisher bekannten Spannvorrichtungen keine Vorsorge getroffen ist, erzielt werden kann.
Eine gemäss der Erfindung verbesserte Vorrichtung der angegebenen Art ist im wesentlichen gekennzeichnet durch ein mit dem schwenkbaren Träger der zweiten Reihe von Zapfen zusammenwirkendes Ausgleichsgewicht für die Fadenspannung, welches nur bei über den vorgegebenen Bereich hinausgehende Spannungsänderungen zur Wirkung kommt und hiebei die Fadenandrückkraft zusätzlich verändert, um die Fadenreibung an den Reibungsstellen in einem für den zusätzlichen Spannungsausgleich erforderlichen Aus- mass zu verändern.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung gemäss der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung. Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie 3-3 in Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3 in grösserem Massstab. Fig. 5 zeigt die beweglichen Teile in andern gegenseitigen Stellungen in einem Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3. Fig. 6 ist ein Teilschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. l in noch grösserem Massstab. Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines von der Spannvorrichtung abgenommenen Einzelteiles. Fig. 8 ist ein Schnitt durch den in Fig. 7 gezeigten Bauteil nach der Linie 8-8 in Fig. 2 in grösserem Massstab und Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungform der erfindungsgemässen Vorrichtung in Seitenansicht.
<Desc/Clms Page number 2>
In den Fig. 1 - 8 ist mit 1 ein Bügel bezeichnet, der den Rahmen der Vorrichtung darstellt. Der Rahmen besitzt einen nach vorn ragenden Arm 2 mit einem nach unten gezogenen vorderen Ende 3. In dieses heruntergebogene Ende ist eine Schraube 4 eingeschraubt. In der Rückwand 6 des Rahmens ist koaxial zu der Schraube 4 eine Lagerpfanne 5 vorgesehen, und das innere Ende der Schraube weist ebenfalls eineLagerpfanne auf. Diese Lagerpfannen nehmen die Enden einer Welle 7 auf und bilden die Lager für diese Welle. An dieser Welle ist ein Traghebel 8 befestigt, der von der Welle getragen wird und auf diese Weise im Rahmen 1 parallel zu dessen Rückwand 6 schwenkbar gelagert ist.
An dem einen, in der Zeichnung linken Arm des Hebels 8 ist eine Reihe von Zapfen 9 befestigt, u. zw. im vorliegenden Beispiel drei solcher Zapfen, die sich senkrecht zur Ebene der Wandfläche 6 von dem vertikalen Flansch 10 des Hebelarmes nach vorn erstrecken. Zwischen der Welle 7 und dem nächstliegenden Zapfen 9 der Zapfenreihe trägt der Hebelarm einen vierten Zapfen 11. Dieser Zapfen 11 ist gegen- über der gemeinsamen Ebene der Zapfen 9 und der Welle 7 versetzt, u. zw. im vorliegenden Beispiel nach oben. Seine Wirkungsweise wird weiter unten beschrieben. Auf der den Zapfen 9 und 11 gegenüberliegenden Seite der Welle 7 bildet der zweite Arm des Hebels 8 eine Führung für ein Ausgleichsgewicht 12, das in der Längsrichtung des Hebelarmes eingestellt werden kann.
Eine Feststellschraube 13 sichert das Gegengewicht in der eingestellten Lage. Der Aufbau und die Wirkungsweise des Ausgleichsgewichtes wird weiter unten beschrieben.
Von der Wand 6 des Rahmens 1 erstreckt sich eine Reihe von Zapfen 14 nach vorn. Die Ebene der Zapfen 14 stimmt mit der gemeinsamen Ebene der Zapfen 9 und der Welle 7 überein, wenn der Hebel 8 etwa horizontal liegt (siehe Fig. 2). Durch Aussparungen im Flansch 10 des Arms zwischen den Zapfen 9 werden Durchtrittsöffnungen für die Zapfen 14 geschaffen. Wenn sich die verschiedenen Zapfen in oder nahe ihrer gemeinsamen Ebene befinden, dann wechseln die Zapfen 14 mit den Zapfen 9 ab. Beim Betrieb der Vorrichtung läuft der Faden 15 von einem nicht dargestellten Vorrat aus durch eine Öse 16 des Rahmens 1 in die Vorrichtung hinein. Der obere Rand der Öse liegt in einer Geraden mit den Unterseiten der Zapfen 14, wie dies am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Der Faden verläuft unter den Zapfen 14 und über den Zapfen'9, sodann vom innersten Zapfen 14 nach oben und aber den Zapfen 11. Von diesem Zapfen aus verläuft der Faden etwa unter einem rechten Winkel zu der gemeinsamen Ebene der Zapfen 14 und der Welle 7 nach unten und durch eine ebenfalls im Rahmen 1 gelagerte Öse 17. Das Gewicht 12 ist bestrebt, den die Zapfen tragenden Arm des Hebels 8 nach oben zu verschwenken und die Zapfen 9 am Faden 15 zur Anlage zu bringen, wodurch der Faden zwischen den einzelnen Zapfen aus dem normalen, geraden Verlauf heraus in eine Anzahl von Bögen verformt wird (Fig. 1, 2 und 4).
Die Stellung der Zapfen 9 und 11 gegenüber den Zapfen 14 hängt, wenn angenommen wird, dass dem Abziehen des Fadens vom Fadenvorrat kein Widerstand entgegenwirkt, in der Hauptsache von der Stellung des Gewichts 12 auf dem Hebelarm 8 ab, und die dem Faden in der Vorrichtung erteilte Spannung ist proportional der Gesamtreibung zwischen dem Faden einerseits und den Zapfen und Ösen anderseits ; diese Spannung kann durch Verschiebung des Gewichts einreguliert werden, wobei die Spitzenhöhe der vom Garn gebildeten Bögen und damit die Längen der Umfangsbögen der Berührungslinien zwischen den Zapfen und dem Faden verändert werden.
Um bei plötzlichem Ansteigen der Fadenspannung infolge von wechselnden Betriebsbedingungen am Fadenvorratoder an ändern, ausserhalb der Vorrichtung liegenden Vorratsstellen auszugleichen und die Entwicklung von Resonanzschwingungen des Hebels zu verhindern, ist ein. pneumatischer Schwingungsdämpfer 18 vorgesehen, der einen umgekehrten, im vorliegenden Beispiel aus Glas bestehenden Zylinder 19 und einen darin frei verschiebbaren Kolben 21 aufweist, der über eine Verbindungsstange 22 und eine Feder 20 (siehe Fig. 6) mit dem Hebel 8 verbunden ist. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist der Zylinder 19 mittels eines Zylinderkopfes 23 an der Unterseite eines Flansches 24 des Rahmens 1 befestigt.
Der Kopf 23 besitzt bei 25 einen Kanal und das obere Ende dieses Kanals ist durch ein Ventil in Form einer Blattfeder 26 teilweise abgedeckt, die mittels einer Schraube 27 eingestellt werden kann, um die wirksame Querschnittsfläche des Kanals und damit die Bremswirkung desschwingungsdämpfers auf die Bewegung des Hebels 8 verändern zu können.
EMI2.1
tung, nämlich den Rahmen 1 und den Hebel 8, mit grosser Genauigkeit gepresste Metallteile verwendet werden sollen. Es wurde gefunden, dass die Zapfen 9,14 und 11 sowie die Ösen 16 und 17 sehr widerstandsfähig gegenüber einem Verschleiss durch den hindurchlaufenden Faden sind und dass ihr Verschleiss ohne messbare Veränderungen ihrer Oberflächeneigenschaften erfolgt, wenn diese Teile aus einem Material hergestellt werden, das Aluminium und Titanoxyd enthält, z.
B. aus"Alsimag", einem von der American Lava Corporation vertriebenen Material. Die Lager für den Hebel 8 am Rahmen 1 sind einfach,
<Desc/Clms Page number 3>
billig und praktisch verschleissfrei. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist deshalb nicht nur billig bezüglich der Anschaffupgskosten, sondern auch unter normalen Gebrauchsbedingungen praktisch unzerstörbar.
Wie schon beschrieben wurde, liegen jeweils die Zapfen 9 und die Zapfen 14 in Ebenen, die durch die Achse der Welle 7 verlaufen, so dass diese Ebenen zusammenfallen, wenn die Zapfen 9 und 14, wie in Fig. 2 dargestellt, genau zwischeneinander liegen. Dies kann als normale Arbeitsstellung betrachtet werden, bei der der Faden 15 eine Reihe von flachen Bögen. zwischen den Zapfen der beiden Reihen bildet.
Die versetzte Anordnung des Zapfens 11 ergibt jedoch einen tieferen und verhältnismässig scharfen Bogen mit geringem eingeschlossenem Winkel. Eine Vergrösserung der Fadenspannung sucht alle Bögen durch eine Verschwenkung des Hebels 8 zu glätten, wirkt jedoch am stärksten auf den Zapfen 11, weil die Seiten des Bogens um den Zapfen 11 fast parallel zur Richtung der eine Spannungsent1astung bewirkenden Bewegung des Hebels 8 liegen.
Wenn angenommen wird, dass der Faden fortlaufend von einem üblichen Vorrat durch die Vorrichtung zu einer Wirk- oder andern Maschine läuft und dass die Spannung im Faden am Austritt aus der Vorrichtung durch Einstellung des Gewichts 12 auf dem Arm 8 in der gewünschten Grösse einreguliert worden ist, dann ist die Spannung in dem aus der Vorrichtung austretenden Faden gleich der Fadenspannung vor der Vorrichtung, falls eine solche vorhanden ist, vermehrt um diejenige Spannung, sie sich aus. der Gesamtreibung zwischen dem Faden und den Zapfen 9, 14 und 11 sowie den Ösen 16 und 17 ergibt.
Die Regelung der Gleichmässigkeit der Spannung erfolgt in erster Linie durch den versetzten Zapfen 11, der in wesentlichem Masse die Empfindlichkeit der Vorrichtung auf Abweichungen von der eingestellten Spannung, die durch äussere Einflüsse auf den Faden an der Vorratsstelle oder an andern, ausserhalb der Vorrichtung liegenden Punkten hervorgerufen werden, bestimmt.
Ein vergrösserter Widerstand beispielsweise am Fadenvorrat bewirkt augenblicklich ein Niederdrücken des Zapfens 11 und damit eine Abwärtsbewegung des die Zapfen tragenden Hebelarms 8 um die Achse seiner Welle, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Eine solche Abwärtsbewegung verringert fortschreitend die Grösse der Reibflächen zwischen dem Faden und den Zapfen 9 und 14, weil die Abwärtsbewegung der Zapfen 9 eine Glättung der Garnbögen zwischen den Zapfen zur Folge hat. Diese fortschreitende Verringerung der Reibung tritt, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, zuerst an den von der Welle 7 am weitesten entfernten Zapfen auf.
Die fortschreitende Verringerung der Reibung in der Vorrichtung bewirkt eine Verrin- gerung der von der Vorrichtung selbst auf den Faden ausgeübten Spannkraft, so dass die vergrösserte Abzugskraft am Fadenvorrat ausgeglichen wird. Wenn anderseits die Abzugskraft am Fadenvorrat kleiner wird, dann hebt das Gewicht 12 den Hebel 8 und die Zapfen 9 gegenüber den Zapfen 14 an, wobei die Berüh- rungsbögen zwischen den Zapfen und dem Faden verlängert werden und damit die in der Vorrichtung erzeugte Reibung vergrössert wird, so dass die Spannung in dem die Vorrichtung verlassenden Faden im wesentlichen konstant bleibt.
Der durch die beschriebene Vorrichtung erzielte Ausgleich ist ausreichend, die Spannungsschwankungen am Fadenvorrat innerhalb eines normalen, im voraus zu bestimmenden Bereiches zu kompensieren.
Gemäss der Erfindung werden zusätzlich noch Einrichtungen zum Ausgleich auch solcher verhältnismässig starker Abweichungen vorgesehen, die durch aussergewöhnliche Umstände verursacht werden. Diese Einrichtung wird verkörpert durch die Ausbildung des Ausgleichsgewichts 12, das, wie bereits weiter oben beschrieben wurde, in der Längsrichtung des Armes 8 einstellbar ist. Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, besteht das Ausgleichsgewicht 12 aus einem länglichen Gehäuse 31, innerhalb dessen eine Stegrinne 32 angeordnet ist, deren Enden an den Endwänden 33 des Gehäuses anliegen. Wie in der Zeichnung dargestellt, sind die oberen Kanten 34 dieses Steges konkav, wobei der Tiefstpunkt des Bogens in Längsmitte des Ausgleichsgewichts liegt.
Auf den Oberkanten rollt eine Kugel 35 frei in der Längsrichtung ab, die wie am besten aus Fig. 8 ersichtlich ist, durch einen oberen, herumgezogenen Flansch 36 des Gehäuses gegen Herausfallen gesichert ist. An der Unterseite des Gehäuses 31 ist ein Klammerbügel 37 befestigt, in dem eine Einstellschraube 13 eingeschraubt ist, mittels der das gesamte Ausgleichsgewicht lösbar am nach vorne weisenden, horizontalen Flansch 39 des Hebels 8 befestigt ist. In der Anfangseinstellung der Vorrichtung soll das ganze Ausgleichsgewicht eine etwa horizontale Stellung einnehmen, bei der die Kugel 35 sich auf der durch die Oberkanten der Stege 32 gebildeten Leitschiene in der Mittelstellung befindet.
Zu diesem Zweck wird, nachdem das Ausgleichsgewicht als Ganzes in der Längsrichtung des Hebels 8 in der beschriebenen Weise zur Erreichung der gewünschten Grundspannung im Faden eingestellt worden ist, der gesamte untere Teil des Bügels 1, der die weiter oben beschriebene Zapfenanordnung trägt, derart eingestellt, dass das Ausgleichsgewicht in die erwünschte horizontale Lage gebracht wird. Zu diesem Zweck ist der untere Teil 41 des Bügels 1 vom oberen Teil, der den Schwingungsdämpfer 18 trägt, getrennt und diesem gegenüber einstellbar ; er ist mit dem oberen Teil durch eine Schraube 42 verbunden, die nicht nur die
<Desc/Clms Page number 4>
beiden Teile des Bügels miteinander verbindet, sondern gleichzeitig eine Schwenkachse bildet, um die der untere Teil 41 des Bügels in der beschriebenen Weise eingestellt werden kann.
Wie bereits beschrieben wurde, ist die Vorrichtung so aufgebaut und wird so eingestellt. dass sie sämtliche normalen Veränderungen der Fadenspannung. ausgleicht. wobei dieser Ausgleich unter nur geringfü- giger Bewegung des Hebels 8 um seine Schwenkachse erfolgt, die nicht ausreicht, um eine Bewegung der Kugel 35 aus ihrer normalen Mittelstellung auf der Leitschiene zu bewirken. Während dieser normalen Arbeitsweise bleibt daher die Kugel 35 in ihrer Ruhestellung ungefähr in der Mitte ihrer Leitschiene.
Jede aussergewöhnliche Bewegung des Hebels 8 infolge einer aussergewöhnlichen Spannungserhöhung im Fa- den bewirkt dagegen eine derartige Verschwenkung des Hebels 8 um seine Schwenkachse, dass die Kugel auf ihrer Leitschiene, wie in Fig. 4 gezeigt, entlangrollt, u. zw. wie Fig. 4 zeigt, in der Richtung zur Schwenkachse 7, so dass die wirksame Masse des Ausgleichsgewichts und damit der von der Vorrichtung auf den Faden ausgeübte Zug verringert werden. Offensichtlich ist die Ausgleichswirkung proportional der Grösse der Winkelbewegung des Hebels 8 infolge der vergrösserten Fadenspannung. Während des Stillstandes der Maschine ist der Hebel 8 bestrebt, sich in eine Stellung zu bewegen, in der die Zapfen 9 angehoben werden und mit den Zapfen 14 in stärkstem Masse in Eingriff kommen.
Wenn die Maschine sodann wieder in Betrieb gesetzt wird, ohne dass der Hebel in die normale Spannlage gebracht wird, dann könnte die Vorrichtung anfänglich einen unerwünscht hohen Zug auf den Faden ausüben. Um die Vorrichtung in dieser Beziehung zu stabilisieren, ist eine Klammer 29 vorgesehen, die einstellbar auf das Ende des Rahmens 1 aufgeschoben ist und einen über dem inneren Ende des Hebels 8 liegenden Flansch 30 aufweist, der als Anschlag zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung dieses Armendes des Hebels 8 wirkt. Diese Klammer wird derart eingestellt, dass sie Aufwärtsbewegungen des Hebelarms innerhalb eines normalen Arbeitsbereiches zulässt, wogegen die erwähnten grösseren Verschiebungen verhindert werden.
Die Vorrichtung kann im Rahmen der Erfindung verschiedenartig abgewandelt werden. Eine solche abgeänderte Ausfühmngswrm ist in Fig. 9 dargestellt. Die hier dargestellte Vorrichtung besitzt einen Grundrahmen 43 und einen mit einem einstellbaren Ausgleichsgewicht versehenen schwenkbaren Hebel 44. In diesem Falle wird ein Schwingungsdämpfer 45 in hydraulischer Bauart verwendet und der Zylinder 46 des Dämpfers ist unterhalb des Hebels 44 derart angeordnet, dass sein offenes Ende oben liegt. In diesem Falle wird auch der Faden15 unterhalb der Zapfen 48 am Arm 44 und oberhalb der relativ feststehenden Zapfen 49, die am Rahmen 43 befestigt sind, geführt. Die relative Anordnung der beiden Reihen von Zapfen gegenüber der Welle 51 ist die gleiche wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Der Zapfen 52', der dem weiter oben beschriebenen Zapfen 11 entspricht. ist in diesem Falle gegenüber der gemeinsamen Arbeitsebene der andern Zapfen nach unten versetzt, so dass, wie sich aus der Zeichnung ergibt, eine Verschwenkung des Hebels 44 infolge einer Vergrösserung der Fadenspannung im Uhrzeigersinn stattfindet. Die Ösen 53. und 54 sind gegenüber den Zapfen 49 und 52 in der gleichen Weise angeordnet wie die Ösen 16 und 17 zu den Zapfen 14 und 11 des in den andern Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 9 ist die gleiche wie die der zuerst beschriebenen Vorrichtung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Regelung der Fadenspannung bei Textilmaschinen, bei welcher längs der Bahn des Fadens eine Reihe von feststehenden Zapfen angeordnet ist, mit denen der bewegte Faden an aufeinanderfolgenden Stellen der Bahn unter Reibungsschluss in Berührung steht, und bei welcher auf einem schwenkbaren Träger eine zweite Reihe von Zapfen vorgesehen ist, die den bewegten Faden mit einer vorbestimmten Kraft an die feststehenden Zapfen andrücken und in Abhängigkeit von durch äussere Einwirkungen ausgelösten, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegenden Änderungen der Fadenspannung bewegbar sind,
um die Fadenreibting an den Reibungsstellen entsprechend den Spannungsänderungen progressiv zu verändern und hiedurch die Fadenspannung im vorgegebenen Bereich auf einen im wesentlichen konstantenwert einzuregeln, gekennzeichnet durch ein mit dem schwenkbaren Träger (8) der zweiten Reihe von Zapfen (9) zusammenwirkendes Ausgleichsgewicht (12) für die Fadenspannung, welches nur bei über den vorgegebenen Bereich hinausgehenden Spannungsänderungen zur Wirkung kommt und hiebei die Fadenandrückkraft zusätzlich verändert, um die Fadenreibung an den Reibungsstellen in einem für den zusätzlichen Spannungsausgleich erforderlichen Ausmass zu verändern.