Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenführvorrichtung zur Frzcugung von Kreuzspulen auf Spulmaschinen, mit einem entlang mindestens einer Führungsschiene über die gesamte Wickelbreite hin- und herbewegbaren Fadenmitnehmer.
Erfindungsgemäss zeichnet sich diese Fadenführvorrichtung dadurch aus, dass der Fadenmitnehmer den Anker eines priodisch über Schaltermittel ein- oder einund umschaltbaren stationären Elektromagnetkreises trägt zur Hin- und Herbewegung des Fadenmitnehmers unter der Wirkung des vom Elektromagnetkreis erzeugbaren Magnetfeldes.
Prinzipiell ist es hierbei möglich, den Anker durch einen Permanentmagneten zu bilden und dem Elektromagnetkreis einen Kern zuzuordnen, dessen Pole dann um angenähert Wickelbreite voneinander distanziert sind. wobei die sich gegenüberliegenden Pole von Anker und Kern gleiche Polarität aufweisen können, in welchem Falle die Spule des Elektromagnetkreises periodisch an eine Gleichstromquelle anschliessbar sein kann.
Es ist aber auch möglich, zur Umkehrung der Polarität der Kernpole die Spule des Elektromagnetkreises periodisch mit wechselnder Polarität an die Gleichstromquelle anzuschliessen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Elektromagnetkreis eine Anzahl gleichmässig über die gesamte Wickelbreite verteilte aneinander anschliessende Kerne umfassen, deren Spulen dann je über nockengesteuerte Schalter periodisch an eine Gleichstromquelle mit wechselnder Polarität angeschlossen werden können.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform wird der Anker vorzugsweise durch ein in den Luftspälten einer Anzahl aneinandergereihter und über die gesamte Wickelbreite verteilter Elektromagnete bewegbares Weicheisenelement gebildet, wobei die Elektromagnete je über nockengesteuerte Schalter periodisch an eine zweckmässigerweise Wechselstromquelle angeschlossen werden können.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemässen Fadenführvorrichtung zur Erläuterung des Funktionsprinzips,
Fig.2 eine erweiterte Ausführungsform der Anordnung gemäss Fig.1,
Fig.3 eine erste bevorzugte Ausführungsform der Fadenführvorrichtung und
Fig. 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Fadenführvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Fadenführvorrichtung zur Erzeugung von Kreuzspulen auf Spulmaschinen vereinfacht zur Erläuterung des Funktionsprinzipes dargestellt. Hierbei trägt der in der Regel über die gesamte Wickelbreite schienengeführte und hin- und herbewegbare Fadenmitnehmer 11 einen Permanentmagneten 12 mit ausgeprägtem N-Pol und S-Pol. Dieser Permanentmagnet 12 bildet den Anker eines Elektromagnetkreises mit einem Kern 13 und einer Erregerspule 14. Die Pole dieses Kernes 13 sind um etwa Wickelbreite voneinander distanziert und durch die Spule 14 so ausprägbar, das die sich gegen überliegenden Pole vom Kern 13 und vom Permanentmagneten 12 gleiche Polarität aufweisen, wie dies in Fig.
1 angedeutet ist. Die Spule 14 des Elektromagnetkreises liegt hierbei an einer Gleichstromquelle 15 und ist über einen Schalter 16 einschaltbar. Die Einschaltung erfolgt periodisch unter der Wirkung einer maschinengesteuerten Nockenscheibe 17.
Nähert sich nun im Betrieb der Fadenmitnehmer 11 und somit der Permanentmagnet 12 dem einen oder anderen Pol des Kernes 13, wird die Spule 14 kurzzeitig eingeschaltet und die Pole am Kern 13 entsprechend ausgeprägt. Dadurch wird der ankommende Fadenmitnehmer 11 abgebremst und in Gegenrichtung abgestossen.
Nach Erreichung einer ausreichenden Beschleunigung wird die Spule 14 wieder ausgeschaltet, bis sich der Fadenmitnehmer 11 nunmehr dem anderen Kernpol nähert.
Dann erfolgt wieder das Einschalten der Spule und somit ein Polarisieren der Kernpole, worauf wieder ein Abbremsen des Fadenmitnehmers 11 und dessen Beschleunigung in Gegenrichtung erfolgt.
Selbstverständlich können auf diese Weise nur kurze Wegstrecken zwischen den beiden Polen des Kernes 13 überwunden werden. Ein besseres Ergebnis bringt hier bereits die Ausführungsform gemäss Fig. 2. Bei dieser Ausführungsvariante wird die Spule 14 des Elektromagnetkreises periodisch mit wechselnder Polarität an die Gleichstromquelle 15 angeschlossen, wofür eine entsprechend geformte Nockenscheibe 19 einen Ein- und Umschalter 18 steuert.
Hier sei angenommen, dass sich der Fadenmitnehmer 11 mit dem Permanentmagneten 12 gerade auf dem Weg zum in der Darstellung rechtlen Pol des Kernes 13 gemäss Pfeilrichtung befindet. Etwas nach der Mitte dieser Wegstrecke schliesst dann die umlaufende Nockenscheibe 19 kurzzeitig ein Doppelkontaktpaar des Schalters 18 so, dass die Pole des Kernes 13 umgekehrt zu den Polen des Permanentmagneten 12 polarisiert werden. Somit wirkt auf den Permanentmagnet 12 eine zusätzliche Magnetkraft in dessen Bewegungsrichtung ein und erteilt diesem einen zusätzlichen Beschleunigungsimpuls.
Kurz vor dem Eintreffen des Fadenmitnehmers 11 am rechtsseitigen Pol des Kernes 13 wird dann der Schalter 18 mittels der Nockenscheibe 19 auf das andere Doppelkontaktpaar umgeschaltet und somit die Pole des Kerns 13 umgepolt, was ein Abbremsen des Fadenmitnehmers 11 und seine Beschleunigung in Gegenrichtung hervorruft.
Bei der praktischen Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist der schienengeführte Fadenmitnehmer 11 mit seinem Permanentmagneten 12 über die Pole einer Anzahl gleichmässig über die gesamte Wickelbreite verteilter, aneinander anschliessender Kerne 131 bis 134 bewegbar.
Jeder Kern 131 bis 134 ist von einer Spule 141 bis 144 umgeben, wobei diese Spulen je über die Doppelkontaktpaare von Schalter 181 bis 184 an eine Gleichstromquelle 15 anschliessbar sind. Die Steuerung der genannten Schalter erfolgt wieder über Nockenscheiben 20, 21, 22 und 23, welche auf einer kontinuierlich umlaufenden Maschinenwelle 24 sitzen. Hierbei entspricht eine Umdrehung der Nockenwelle 24 einem Fadenmitnehmer Hin- und Herweg.
Die Anordnung gemäss Fig. 3 entspricht also einer hier vierfachen Hintereinanderschaltung der Anordnung gemäss Fig. 2.
Bewegt sich nun der Fadenmitnehmer 11 mit seinem Permanentmagneten 12 von der in der Darstellung linken Seite zur rechten Seite gemäss angedeuteter Pfeilrichtung, so erfolgt zunächst ein Einschalten der Spule 141 derart, dass der erste Kern 131 linksseitig einen ausgeprägten Nordpol erhält, wodurch der Fadenmitnehmer 11 in Pfeilrichtung abgestossen wird.
Auf etwa halbem Wege des Fadenmitnehmers 11 zwischen den beiden Polen des ersten Kernes 131 wird die Spule 141 durch entsprechende Steuerung des Schalters 181 durch die umlaufende Nockenscheibe 20 wieder ausgeschaltet und nach dem Überschreiten der genannten Mitte durch den Fadenmitnehmer 11 wird die erste Spule 141 wieder eingeschaltet, diesmal aber so, dass der Kern 131 rechtsseitig einen ausgeprägten N-Pol erhält, was dem Permanentmagnet 12 in Pfeilrichtung einen zusätzlichen Magnetkraftimpuls verleiht, wodurch der Fadenmitnehmer 11 in Pfeilrichtung beschleunigt wird.
Gelangt dann der Fadenmitnehmer 11 mit seinem Permanentmagneten 12 in den Bereich der Doppelpole vom ersten Kern 131 und zweiten Kern 132, wird die Spule 141 des ersten Kernes
131 ausgeschaltet und dann die Spule 142 über den Schalter 182 so eingeschaltet, dass der zweite Kern 132 linksseitig einen ausgeprägten Nordpol erhält, wodurch der Fadenmitnehmer 11 wieder in Pfeilrichtung abgestossen wird. Die Abschaltung, Einschaltung und Umschaltung dieser zweiten Spule 142 und der nachfolgenden wiederholt sich wie vorbeschrieben, bis der Fadenmitnehmer 11 seinen rechtsseitigen Umkehrpunkt erreicht, worauf die Spulen in umgekehrter Reihenfolge ein- bzw. umgeschaltet werden zum Rücktransport des Fadenmitnehmers 11 in seine dargestellte Ausgangsposition.
Wie bereits anhand von Fig. 2 beschrieben, wird der am einen oder anderen Endpol des Kerns 131 bzw. 134 ankommende Fadenmitnehmer 11 durch entsprechende Einschaltung der Spule 141 bzw. 144 derart, dass der betreffende Endpol gleiche Polarität aufweist wie der zugewandte Pol des Permanentmagneten 12, abgebremst und in Gegenrichtung abgestossen. Zur Unterstützung dieser Umkehrbewegung des Fadenmitnehmers 11 ist in jedem Fadenumkchrbereich ein Pufferelement 25 vorgesehen. Diese Pufferelemente 25 sind hier an den Endpolen der Kerne 131 und 134 angeordnet und weisen einen zweckmässig federbelasteten Puffer 26 auf, welcher mit dem Fadenmitnehmer 11 zusammenwirkt. Die Pufferelemente 25 sind hierbei so ausgebildet, dass die Aufprallenergie möglichst verlustfrei in eine Beschleunigungsenergie umgewandelt wird. Die Pufferelemente 25 definieren so den genauen Umkehrpunkt des Fadens.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Fadenführ vorrichtung ist der Fig. 4 zu entnehmen. Obwohl auch hier ein Gleichstrom als Erregerstrom für den Elektro magnetkreis verwendbar ist, soll diese Anordnung anhand der Verwendung eines Erregerwechselstromes er läutert werden.
Gemäss der Darstellung in Fig. 4 umfasst die dort gezeigte Fadenführvorrichtung zur Erzeugung von
Kreuzspulen auf einer nicht näher gezeigten Spulmaschi ne einen Fadenmitnehmer 41, in dessen Schlitz 42 der auf der Spule 43 zu verlegende Faden F eingelegt ist. Der
Fadenmitnehmer 41 ist hierbei gleitend hin- und herbe wegbar auf einer Doppelf2hrungsschiene 44 gelagert.
Diese Doppelschiene 44 erstreckt sich in der Regel par allel der Aufwickelspule 43 und gestattet dem Faden mitnehmer 41 eine Bewegung über die gesamte Wickel breite, so dass der Faden hin- und hergehend von einem
Spulenende zum anderen verlegt werden kann. Wie bereits vorbeschrieben, werden die Fadenumkehrpunkte durch Pufferelemente 25, die hier auf der Doppelschiene
44 montiert sind, bestimmt, wobei der Puffer 26 jedes
Pufferelementes 25 mit einer Prallfläche 45 am Faden mitnehmer 41 zusammenwirkt.
Am Fadenmitnehmer 41 ragt hier ein Weicheisen plättchen 46 in der Darstellung nach unten ab, welches der Form eines umgekehrten T entspricht und welches den Anker des antreibenden Elektromagnetkreises bildet.
Der Elektromagnetkreis wird hier von einer Anzahl in einer Reihe angeordneter und über die gesamte Wickelbreite verteilter Elektromagnete 47, 48, 49, 50 und 51 gebildet. Die Erregerspulen dieser Elektromagnete sind hierbei über Schalter 16, welche von Schaltnocken 17 betätigbar sind, an einen Wechseltromkreis 52 periodisch einschaltbar. Die Schaltnocken 17 sitzen auf einer Welle 53, die motorisch, bei einer Präzisionswicklung beispielsweise in starren Verhältnis zur Spulwelle, angetrieben wird.
Die Elektromagnete 47 bis 51 sind, wie der Darstellung entnehmbar, so angeordnet, dass sich der Anker 46 in den Luftspälten der Elektromagneten verschieben lässt. Hierbei beträgt die Länge der horizontalen Erstreckung des Ankers 46 etwa das 1,5fache der Teilung der Elektromagnete, mit anderen Worten befindet sich die horizontale Erstreckung des Ankers 46 hier immer im Bereich der Luftspälte von zwei benachbarten Elektromagneten.
In der Darstellung gemäss Fig. 4 hat sich der Fadenmitnehmer 41 von seinem linksseitigen Umkehrpunkt bereits entfernt in Richtung des angegebenen Pfeiles nach rechts. Hierbei ist der Anker bereits in den Luftspalt des zweiten Elektromagneten 48 eingedrungen. In dieser Phase ist der erste Elektromagnet 47 abgeschaltet und der zweite Elektromagnet 48 eingeschaltet, so dass das Magnetfeld des letzteren den Anker 46 und somit den Fadenmitnehmer 41 weiter nach rechts treibt. Sobald dann der Anker 46 auf seinem Wege nach rechts in den Bereich des dritten Elektromagneten 49 gelangt, wird der vorstehende Elektromagnet 48 abgeschaltet und der dritte Elektromagnet 49 eingeschaltet und so fort.
Es ist leicht einzusehen, dass auf diese Weise beliebige Wickelbreiten überbrückbar werden, wobei die Anzahl der Elektromagnete ebenfalls beliebig ändern kann.