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Fadenbremse
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fadenbremse mit einem an der Innenseite der Bremswalze be- festigten Ankerring aus ferromagnetischem Werkstoff, der mit ineinandergreifenden Fingern zweier von einem Elektromagneten erregbaren Polscheiben zusammenarbeitet.
Bekanntlich sind derartige Geräte vor allem in der Textilindustrie erforderlich, um den Garnen wäh- rend der Wickelarbeiten eine bestimmte Zugspannung zu geben. Meist werden dabei mehrere Windungen des Garns um die drehbare Bremswalze gelegt, so dass sich diese in Abhängigkeit vom Garnweg dreht.
Durch diese Bremswalze wird dann bei bekannten Fadenbremsen durch die veränderliche Bremswirkung das
Garn in entsprechender Weise gespannt. Dies geschieht dadurch, dass auf der Innenseite der Bremswalze ein Ankerring aus ferromagnetischem Werkstoff befestigt ist, der in Verbindung mit zwei von einem
Elektromagneten erregbaren Polscheiben arbeitet. Der aus einem magnetisierbaren Werkstoff hoher Ko- czzitivkraft und ausgeprägter Hysteresis bestehende Ankerring wird dabei durch die Drehung der Brems- walze an Polfingern dieser Polscheiben vorbeigeführt und die auftretende Ummagnetisierungsarbeit be- wirkt ein entsprechendes Bremsmoment.
Es ist bereits bekannt, dieses Bremsmoment dadurch zu verändern, dass man den Ankerring in bezug auf die Polscheiben axial verschiebt, so dass damit eine Flussänderung zwischen den Polfingern und damit auch am Ankerring eintritt. Da bei einer derartigen axialen Verschiebung des Ankerringes auch die Brems- walze in axialer Richtung verstellt werden muss, so entsteht zwangsweise auch eine Änderung der Garnführung. Dies erfordert jeweils eine Neujustierung der Garneinführung bzw. der Garnausführung.
Man hat auch bereits versucht, die Bremswirkung einer derartigen Fadenbremse dadurch zu verändern, dass man den Steuerstrom für das Elektromagnetsystem einstellbar macht. Auf diese Weise lässtsichzwar eine bestimmte Bremswirkung jederzeit erreichen, doch diese elektrische Einstellung bezieht sich jeweils nur auf eine bestimmte Fadenbremse. Bei Auswechslung dieser Bremse ist daher jeweils auch eine Neueinstellung des Steuerstromes erforderlich.
Trotzdem können die geschilderten Massnahmen zur Einstellung der Bremswirkung bei Einzelgeräten ohne Schwierigkeiten angewendet werden. Die Verschiedenheit der Brems-Charakteristik der einzelnen Geräte spielt nämlich dabei keine Rolle. Soll jedoch, wie in der Textilindustrie häufig gefordert, eine Vielzahl von Fadenbremsen hinsichtlich ihrer Bremswirkung gleichzeitig und auch im gleichen Umfang verändert werden, so setzt dies eine einheitliche Charakteristik aller angeschlossenen Fadenbremsen voraus. Wenn dabei betriebsmässig mit veränderlicher Bremswirkung gearbeitet werden soll, so ist bei bekannten Fadenbremsen für jede Zugspannung einer Neujustierung jeder einzelnen Bremse erforderlich.
Diese Nachteile werden bei einer Fadenbremse der eingangs näher bezeichneten Art dadurch vermieden, dass ausser einem in den Erregerstromkreis eingeschalteten Vorwiderstand eine Einrichtung zur gegenseitigen Verdrehung der Polscheiben und damit zur Veränderung des zwischen den Polfingern wirksamen Arbeitsluftspaltes vorgesehen ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht dabei vor, dass zur radialen Verdrehung einer der Polscheiben ein mit exzentrischem Zapfen versehener Bolzen dient.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass eine Vielzahl derartiger Fadenbremsen zusammengeschaltet werden kann und dabei-jeweils eine allen Fadenbremsen gemeinsame Steuerspannung ausreichend ist, um eine definierte Bremswirkung bei allen angeschlossenen Fadenbremsen zu erzielen.
Man kann die herstellungsmässig erforderliche einmalige Einstellung jeder Fadenbremse zweckmä- ssigerweise so vornehmen, dass das Elektromagnetsystem zunächst an eine bestimmte Arbeitsspannung ge-
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-legt wird, die dem oberen Betriebsbereich entspricht. Danach wird die magnetische Einstellung durch radiales Verdrehen der Polscheiben zueinander vorgenommen, wodurch die Flussverhältnisse so lange ver- ändert werden, bis eine vorgegebene Bremswirkung erreicht ist.
Anschliessend wird eine Arbeitsspannung im Anfangsbereich gewählt und der im Steuerstromkreis des i Blektromagnetsystems liegende Widerstand wird so lange verändert, bis eine entsprechend kleinere vor-
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erreicht sind.
Eine in dieser Weise durchgeführte Einstellung der Fadenbremse führt zwar genau genommen nur da- ) zu, dass jeweils nur zwei Punkte der Arbeitskennlinie der Bremseinrichtung übereinstimmen. Für den praktischen Betrieb kann aber bei Übereinstimmung dieser beiden Punkte auch mit einer ausreichen- den Übereinstimmung innerhalb des gesamten Arbeitsbereiches gerechnet werden.
Um bei einer Vielzahl von Fadenbremsen eine bestimmte, unter sich gleiche, aber veränderbare
Bremswirkung zu erzielen, wird die allen Bremseinrichtungen gemeinsame Arbeitsspannpng entweder in i Stufen oder kontinuierlich verändert. Dies lässt sich in bekannter Weise durch Stufenschalter oder Potentio- meter erzielen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines in der Zeich- nung dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei die Fig. 1 schaubildlich die Gesamtansicht der Faden- bremse zeigt, während die Fig. 2, ebenfalls schaubildlich, die Einzelteile der Fadenbremse wiedergibt, wie sie beim Zusammenbau aufeinander gesetzt werden. Die Fig. 3 stellt noch die mechanisch einstell- bare Vorspanneinrichtung im Schnitt dar.
Aus Fig. l ist zu erkennen, wie das Garn 46 um die drehbare Bremswalze 12 gelegt ist. Die Garnein- führung 33, deren Mittelteil als Trompete 34 ausgebildet ist, sorgt dafür, dass das Garn 46 stets in gleicher
Höhe auf der Bremswalze 12 getührt wird. Die verstellbare Garnaustührung 35 nimmt das Garn 46 in der für einen bestimmten Arbeitsgang entsprechenden Höhe ab. Zur Einstellung eines grösseren Bereichs der wählbaren Gamspannung ist zwischen der Garneinführung 33 und der Bremswalze 12 eine mechanisch ein- stellbare Vorspanneinrichtung 48 vorgesehen, deren Einzelteile aus Fig. 3 ersichtlich sind.
Es kann aber dafür auch jede andere, eine mechanische Bremsung des Garns bewirkende Ausführung gewählt werden, wie sie beispielsweise bekannte Kombinationen von Umlenk- und Führungsrollen in der Film- und Ton- bandtechnik darstellen. Die bisher erwähnten Bauteile sind auf der Grundplatte 20 befestigt, die auf der einen Seite eine Klammer 41 bildet. Mit dieser Klammer wird die gesamte Fadenbremse an der nicht dargestellten Textilmaschine befestigt.
Unter der topfartig ausgebildeten Bremswalze 12 sind die in der Fig. 2 dargestellten Einzelteile untergebracht, wovon als wichtigste die Erregerspule 13 mit Weicheisenkern 14 und zwei Polscheiben 15 und 16 zu nennen sind. Auf dem Umfang jeder Polscheibe sind dreieckig geformte Polfinger 15a, 15b und
15c bzw. 16a, 16b und 16c rechtwinkelig zu den Polscheiben und mit gleichen Abständen untereinander angebracht. Die mittlere Öffnung 17 der oberen Polscheibe 15 ist um den Ankerring 14a gelegt und mit der Mutter 18 fest verschraubt. Die untere Polscheibe 16 ist dagegen mit ihrer mittleren Öffnung 19 dreh- bar um den Ankerring 14b gelagert.
Die Polfinger der beiden Polscheiben sind so zueinander angeordnet, dass die Polfinger der einen Pol- scheibe in die Lücken der andern Polscheibe eingreifen. Im Betriebsfall liegen also zueinander umge- kchrtmagnetisicrtePo1finger in folgender Reihenfolge nebeneinander : 15a, 16a, 15b, 16b usw. ; die Polfinger sind dabei durch einen Luftspalt getrennt. Mit dem Bolzen 23, an dessen oberem Ende ein exzentrischer Zapfen 25 angebracht ist, wird die Polscheibe 16 gegenüber der Polscheibe 15 verdreht. Hiedurch ändert sich der Luftspalt zwischen den Polfingern, was eine Änderung der magnetischen Flussverhältnisse bewirkt. Mit der Stellschraube 27 wird die Polscheibe 16 in ihrer eingenommenen Stellung festgehalten.
An der Innenseite der aus unmagnetischem Werkstoff bestehenden Bremswalze 12 ist ein Ankerring 11 eingelassen, welcher aus einem magnetisierbaren Werkstoff hoher Koerzitivkraft besteht. Die mit der Bremswalze 12 verbundene Welle 29 ist in den Lagern 31, 32 des Spulenkerns 14 drehbar gelagert. Der Ankerringll und die Polfinger 15a, 15b und 15c sowie 16a. 16b und 16c stehen sich konzentrisch gegen- über. Das um die Bremswalze 12 gelagerte Garn 46 versetzt die Walze in Drehung und führt somit den Ankerring 11 an den abwechselnd entgegengesetzt magnetisierten Polfingern vorbei, wodurch der Ankerring 11 eine fortlaufende Ummagnetisierung erfährt.
Durch diese Ummagnetisierungsarbeit wird die Walze gebremst und damit auch dem durchlaufenden Garn 46 eine bestimmte Zugspannung gegeben. Statt einer einzigen Windung können naturgemäss auch mehrere Gamwindungen um die Bremswalze gelegt werden. Die Bremswalze 12 hat zu diesem Zweck eine
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im wesentlichen zylindrische Form und erweitert sich etwa im unteren Drittel konkav nach unten. Durch diese Formgebung wird verhindert, dass sich betriebsmässig die Garnwindungen überschneiden oder sich
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ist. Es ist ohne weiteres möglich, eine grössere Anzahl von Fadenbremsen auf diese Weise gemeinsam zu steuern.
Die optimale Einstellung des Widerstandes bzw. der durch den Steuerstrom erzeugten Bremskraft erfolgt auf Grund bestimmter Erfahrungswerte, die in Abhängigkeit von der Garnqualität gewonnen werden
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bei welcher, abhängig von bestimmten physikalischen Messgrössen, eine automatische Verstellung des
Widerstandes 45 eintritt und damit die Bremswirkung entsprechend verändert werden kann.
Fig. 3 zeigt noch eine Ausführungsform der mechanischen Vorspanneinrichtung 48. Das Garn 46 wird dabei zwischen den unter Federdruck stehenden Zylinderabschnitten 50 und 51 geführt, wobei der Zylinderabschnitt 51 unter der Spannung der Druckfeder 54 steht. Um eine bestimmte Vorspannung der Feder 54 festzulegen, dient eine von Hand einstellbare Scheibe 55, mit der ein Gewindebolzen innerhalb der Federkammer verstellt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fadenbremse mit einem an der Innenseite der Bremswalze befestigten Ankerring aus ferromagnetischem Werkstoff, der mit ineinandergreifenden Fingern zweier von einem Elektromagneten erregbaren Polscheiben zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet. dass ausser einem in den Erregerstromkreis eingeschalteten Vorwiderstand (45) eine Einrichtung zur gegenseitigen Verdrehung der Polscheiben (15, 16) und damit zur Veränderung des zwischen den Polfingern (15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c) wirksamen Arbeitsluftspaltes vorgesehen ist.