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.
The present invention relates to a thread guiding device for hauling cross-wound bobbins on winding machines, with a thread driver which can be moved to and fro along at least one guide rail over the entire winding width.
According to the invention, this thread guide device is characterized in that the thread driver carries the armature of a stationary electromagnetic circuit which can be switched on or off and toggled periodically via switch means for the reciprocating movement of the thread driver under the action of the magnetic field generated by the electromagnetic circuit.
In principle, it is possible here to form the armature by a permanent magnet and to assign a core to the electromagnetic circuit, the poles of which are then spaced from one another by approximately the winding width. wherein the opposite poles of armature and core can have the same polarity, in which case the coil of the electromagnetic circuit can be periodically connected to a direct current source.
But it is also possible to reverse the polarity of the core poles to connect the coil of the electromagnetic circuit periodically with alternating polarity to the direct current source.
In a preferred embodiment, the electromagnetic circuit can comprise a number of cores connected to one another, evenly distributed over the entire width of the winding, the coils of which can then be periodically connected to a direct current source with alternating polarity via cam-controlled switches.
In an expedient embodiment, the armature is preferably formed by a soft iron element which is movable in a row in the air gaps of a number of electromagnets distributed over the entire winding width, the electromagnets each being periodically connected to an expedient alternating current source via cam-controlled switches.
For example, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 shows, in a schematic representation, a simplified embodiment of the thread guiding device according to the invention to explain the functional principle,
FIG. 2 an expanded embodiment of the arrangement according to FIG.
3 shows a first preferred embodiment of the thread guiding device and
4 shows a further preferred embodiment of the thread guiding device.
In Fig. 1, a thread guide device for producing cross-wound bobbins on winding machines is shown in simplified form to explain the functional principle. In this case, the thread driver 11, which is usually rail-guided over the entire winding width and which can be moved back and forth, carries a permanent magnet 12 with a pronounced N pole and S pole. This permanent magnet 12 forms the armature of an electromagnetic circuit with a core 13 and an excitation coil 14. The poles of this core 13 are spaced from one another by about the winding width and can be shaped by the coil 14 so that the opposing poles of the core 13 and the permanent magnet 12 are the same Have polarity as shown in Fig.
1 is indicated. The coil 14 of the electromagnetic circuit is connected to a direct current source 15 and can be switched on via a switch 16. The activation takes place periodically under the action of a machine-controlled cam disk 17.
If the thread driver 11 and thus the permanent magnet 12 approaches one or the other pole of the core 13 during operation, the coil 14 is briefly switched on and the poles on the core 13 are correspondingly pronounced. As a result, the incoming thread driver 11 is braked and pushed off in the opposite direction.
After a sufficient acceleration has been achieved, the bobbin 14 is switched off again until the thread driver 11 now approaches the other core pole.
Then the coil is switched on again and the core poles are polarized, whereupon the thread driver 11 is braked again and its acceleration in the opposite direction takes place.
Of course, only short distances between the two poles of the core 13 can be overcome in this way. The embodiment according to FIG. 2 already provides a better result here. In this variant, the coil 14 of the electromagnetic circuit is periodically connected to the direct current source 15 with alternating polarity, for which a correspondingly shaped cam disk 19 controls an on / off switch 18.
It is assumed here that the thread driver 11 with the permanent magnet 12 is just on the way to the pole of the core 13 on the right in the illustration according to the direction of the arrow. Somewhat after the middle of this distance, the rotating cam disk 19 briefly closes a pair of double contacts of the switch 18 so that the poles of the core 13 are polarized in reverse to the poles of the permanent magnet 12. An additional magnetic force thus acts on the permanent magnet 12 in its direction of movement and gives it an additional acceleration pulse.
Shortly before the arrival of the thread driver 11 at the right-hand pole of the core 13, the switch 18 is switched to the other double contact pair by means of the cam disk 19 and the polarity of the core 13 is reversed, which causes the thread driver 11 to brake and its acceleration in the opposite direction.
In the practical embodiment according to FIG. 3, the rail-guided thread driver 11 with its permanent magnet 12 can be moved over the poles of a number of cores 131 to 134 which are connected to one another and evenly distributed over the entire winding width.
Each core 131 to 134 is surrounded by a coil 141 to 144, these coils each being connectable to a direct current source 15 via the double contact pairs of switches 181 to 184. The above-mentioned switches are again controlled via cam disks 20, 21, 22 and 23, which are seated on a continuously rotating machine shaft 24. Here, one revolution of the camshaft 24 corresponds to a thread driver to and fro.
The arrangement according to FIG. 3 thus corresponds to a fourfold series connection of the arrangement according to FIG. 2.
If the thread driver 11 with its permanent magnet 12 now moves from the left-hand side in the illustration to the right-hand side in the direction indicated by the arrow, the coil 141 is first switched on in such a way that the first core 131 has a pronounced north pole on the left, whereby the thread driver 11 in Arrow direction is repelled.
About halfway along the thread driver 11 between the two poles of the first core 131, the coil 141 is switched off again by appropriate control of the switch 181 by the rotating cam disk 20 and after the thread driver 11 has passed the center mentioned, the first coil 141 is switched on again , but this time in such a way that the core 131 receives a pronounced N pole on the right-hand side, which gives the permanent magnet 12 an additional magnetic force pulse in the direction of the arrow, whereby the thread driver 11 is accelerated in the direction of the arrow.
If the thread driver 11 with its permanent magnet 12 then reaches the area of the double poles of the first core 131 and second core 132, the coil 141 becomes the first core
131 is switched off and then the coil 142 is switched on via the switch 182 in such a way that the second core 132 has a pronounced north pole on the left-hand side, as a result of which the thread driver 11 is repelled in the direction of the arrow. The switching off, switching on and switching of this second bobbin 142 and the subsequent one is repeated as described above until the thread driver 11 reaches its right-hand reversal point, whereupon the bobbins are switched on or over in reverse order to return the thread driver 11 to its starting position shown.
As already described with reference to FIG. 2, the thread driver 11 arriving at one or the other end pole of the core 131 or 134 is activated by switching on the coil 141 or 144 in such a way that the relevant end pole has the same polarity as the facing pole of the permanent magnet 12 , braked and pushed in the opposite direction. To support this reversal movement of the thread driver 11, a buffer element 25 is provided in each thread reversing area. These buffer elements 25 are arranged here on the end poles of the cores 131 and 134 and have an expediently spring-loaded buffer 26 which cooperates with the thread driver 11. The buffer elements 25 are designed in such a way that the impact energy is converted into acceleration energy with as little loss as possible. The buffer elements 25 thus define the exact turning point of the thread.
A preferred embodiment of the thread guiding device is shown in FIG. Although a direct current can be used as the excitation current for the electric magnetic circuit, this arrangement should be explained using an alternating excitation current.
According to the illustration in FIG. 4, the thread guiding device shown there comprises for generating
Cross-wound bobbins on a Spulmaschi ne not shown a thread driver 41, in the slot 42 of the thread F to be laid on the bobbin 43 is inserted. Of the
The thread driver 41 is mounted on a double guide rail 44 so that it can slide back and forth.
This double rail 44 extends usually par allel of the take-up spool 43 and allows the thread driver 41 a movement over the entire winding width, so that the thread back and forth from one
Coil end can be moved to the other. As already described above, the thread reversal points are through buffer elements 25, which are here on the double rail
44 are mounted, with the buffer 26 each
Buffer element 25 with a baffle surface 45 on the thread driver 41 cooperates.
On the thread driver 41 here a soft iron plate 46 protrudes downward in the illustration, which corresponds to the shape of an inverted T and which forms the armature of the driving electromagnetic circuit.
The electromagnetic circuit is formed here by a number of electromagnets 47, 48, 49, 50 and 51 arranged in a row and distributed over the entire winding width. The excitation coils of these electromagnets can be switched on periodically to an AC circuit 52 via switches 16 which can be actuated by switching cams 17. The switching cams 17 sit on a shaft 53 which is driven by a motor, for example in a rigid relationship to the winding shaft in the case of a precision winding.
As can be seen in the illustration, the electromagnets 47 to 51 are arranged in such a way that the armature 46 can be displaced in the air gaps of the electromagnets. The length of the horizontal extension of the armature 46 is approximately 1.5 times the pitch of the electromagnets, in other words the horizontal extension of the armature 46 is always in the area of the air gaps of two adjacent electromagnets.
In the illustration according to FIG. 4, the thread driver 41 has already moved away from its reversal point on the left in the direction of the indicated arrow to the right. The armature has already penetrated the air gap of the second electromagnet 48. In this phase, the first electromagnet 47 is switched off and the second electromagnet 48 is switched on, so that the magnetic field of the latter drives the armature 46 and thus the thread driver 41 further to the right. As soon as the armature 46 reaches the area of the third electromagnet 49 on its way to the right, the protruding electromagnet 48 is switched off and the third electromagnet 49 is switched on and so on.
It is easy to see that any winding widths can be bridged in this way, and the number of electromagnets can also change as desired.