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Die
Erfindung betrifft ein Faden-Verarbeitungssystem der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegeben Art, sowie einen Faden-Tensiometer der
im Oberbegriff des Anspruchs 10 angegebenen Art.
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Bei
dem aus
EP 1 163 384
A bekannten Faden-Verarbeitungssystem mit einer Webmaschine
ist die beim Weben übliche
Integration des Tensiometers gegeben. Der Fadenweg zwischen dem
Abzugsende des Speicherkörpers
und der Eintragvorrichtung erstreckt sich bis auf den Tensiometerbereich
im Wesentlichen gerade. Die Achse des Speicherkörpers bzw. die Längsachse
des Faden-Liefergeräts fluchtet
mit dem geraden Faden-Weg. Das Tensiometerelement ist gegenüber dem
geraden Fadenweg quer versetzt, während stromauf und stromab
des Tensiometerelements angeordnete, stationäre Fadenführungsteile im geraden Fadenweg
positioniert sind. Daraus resultiert ein vorbestimmter Umlenkwinkel
des Fadens am Tensiometerelement. Dieser Umlenkwinkel beträgt im Regelfall
zwischen etwa 15 und 20°,
d.h., der Faden schließt
am Tensiometerelement einen Winkel von etwa 175° bis etwa 170° ein. Aus dieser
Anordnung resultiert zwangsweise auch eine zusätzliche Umlenkung des Fadens
an jedem der stromauf und stromab beabstandet zum Tensiometerelement
angeordneten, stationären
Fadenführungsteile
mit jeweils in etwa dem halben, vorbestimmten Umlenkwinkel, d.h.
etwa 7,5° bis
etwa 10°,, so
dass im Bereich des Tensiometers drei Umlenkstellen vorliegen, deren
Gesamtumlenkwinkel in etwa dem Zweifachen des vorbestimmten, für die ordnungsgemäße Fadenspannungs-Messung
erforderlichen Umlenkwinkels am Tensiometerelement entspricht. Die
stationären
Fadenführungselemente
sind beispielsweise Querstifte, die auf der Seite des Fadens anliegen,
die der Seite gegenüberliegt,
mit der der Faden das Tensiometerelement kontaktiert.
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Eine ähnliche
Anordnung ist aus
EP
1 253 099 A bekannt. Die stationären Fadenführungsteile stromauf und stromab
des Tensiometerelements sind schräggestellte, kreisringförmige Fadenösen, deren jede
den Faden sogar zweifach umlenkt, so dass der gesamte Umlenkwinkel
im Bereich des Tensiometers sogar mehr als das Zweifache des vorbestimmten Umlenkwinkels
am Tensiometerelement betragen kann.
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Bei
der intermittierenden Faden-Lieferung in eine fadenverarbeitende
Maschine, insbesondere in das Webfach einer Webmaschine, z.B. einer
Greifer- oder Projektilwebmaschine, mit sogenanntem Überkopfabzug
des Fadens vom Speicherkörper
wird der Faden durch die umlaufende Bewegung beim Abzug vom Speicherkörper stark
zu Schwingungen quer zum Fadenweg angeregt. Dazu kommen starke Beschleunigungen
und Verzögerungen
und eine hohe Spitzengeschwindigkeit bzw. ein stark variierendes Geschwindigkeitsprofil
bei jedem Liefertakt, woraus eine signifikante Unruhe des von der
Eintragvorrichtung mit variierender Fadenspannung abgezogenen Fadens
resultiert. Die an jeder Umlenkstelle des Fadens abgegebene Reibung ändert sich
nach einer Exponentialfunktion mit dem Umlenkwinkel, d.h., die Reibung
nimmt wachsendem Umlenkwinkel exponential stark zu. Der das Zweifache
oder mehr des vorbestimmten Umlenkwinkels betragende Gesamtumlenkwinkel
bedeutet deshalb extreme mechanische Belastungen für den Faden,
die Ursache für
Fadenbrüche
sind und, da sie variieren, Abweichungen in der vorbestimmten Ankunftszeit
des freien Endes des eingetragenen Fadens am gegenüberliegenden
Geweberand hervorrufen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass
die Reibung an den stromauf und stromab des Tensiometerelements
angeordneten Fadenführungselementen
die Fadenspannungsmessung verfälscht.
Diese Nachteile wurden bisher jedoch als unabdingbar in Kauf genommen.
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In ähnlicher
Weise wird auch beim Stricken mit Fadenabzug überkopf des Speicherkörpers ein Tensiometer
bisher mit Mehrtachumlenkungen des Fadens positioniert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Faden-Verarbeitungssystem
und einen Faden-Tensiometer anzugeben, bei denen bei intermittierender
Lieferung die mechanischen Belastungen für den Faden auf ein notwendiges
Minimum reduziert sind, um die Quote an Fadenbrüchen zu reduzieren.
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Die
gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des
Anspruchs 10 gelöst.
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Durch
die Ausbildung zumindest im Wesentlichen gerader Stromauf- und Stromab-Faden-Wegabschnitte
vor und hinter dem Tensiometerelement und durch die gekippte Anordnung
der mit dem Stromauf-Faden-Wegabschnitt fluchtenden Achse des Speicherkörpers in
Relation zum Stromab-Faden-Wegabschnitt zumindest in etwa entsprechend
dem vorbestimmten Umlenkwinkel am Tensiometerelement, wird überraschend
einfach der Gesamtumlenkwinkel für
den Faden auf ein notwendiges Minimum nahe bei dem vorbestimmten
Umlenkwinkel reduziert. Der Faden läuft im Wesentlichen gerade
von der Führungskomponente
des Fadenliefergeräts
bis zum Tensiometerelement und von diesem ebenfalls im Wesentlichen
gerade bis in die Eintragvorrichtung. Dadurch entfallen die unerwünschten zusätzlichen
Umlenkungen weitestgehend, die bisher bei bekannten Anordnungen
als unabdingbar angesehen wurden. Dennoch variiert der vorbestimmte Umlenkwinkel
am Tensiometerelement nicht. Das Resultat sind eine reduzierte Quote
an Fadenbrüchen,
und eine verbesserte Messgenauigkeit.
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Der
Tensiometer ist baulich so ausgelegt, dass der Stromauf-Faden-Wegabschnitt
im Wesentlichen gerade und senkrecht zur Anbauseite ist. Dadurch
entfällt
die zusätzliche
Umlenkung des Fadens auf dem Laufweg zum Tensiometerelement, so
dass nur mehr die für
eine einwandfreie Messung erforderliche Umlenkung mit dem vorbestimmten
Umlenkwinkel am Tensiometerelement vorgenommen wird. An der Auslaufseite
des Tensiometers erfolgt ebenfalls keine weitere Umlenkung, weil
der Stromab-Faden-Wegabschnitt
vom Tensiometerelement bis in die Eintragvorrichtung oder des Stricksystems
ebenfalls im Wesentlichen gerade ist.
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In
den meisten Fällen
stimmt die Achse des Speicherkörpers
mit der Längsachse
des Faden-Liefergeräts überein.
Deshalb wird auf montagetechnisch einfache Weise das Faden-Liefergerät relativ zum
Stromab-Faden-Wegabschnitt gekippt angebracht, vorzugsweise mit
einer kippbaren Klemmhalterung an einem Tragarm eines Liefergerät-Ständers.
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Da
der Faden am Tensiometerelement in einer durch die Stromauf- und
Stromab-Faden-Wegabschnitte
definierten Ebene im Raum umgelenkt wird, wird zweckmäßig auch
die Achse des Speicherkörpers
bzw. die Längsachse
des Faden-Liefergeräts
in dieser Ebene gekippt angeordnet. Falls das Faden-Liefergerät an einem
Tragarm des Ständers montiert
ist, wird diese Ebene zweckmäßig senkrecht zur
Längsrichtung
des Tragarms gewählt.
Die Ebene kann eine beliebige Lage im Raum haben, z.B. vertikal,
horizontal oder schräg
liegen. Entsprechend wird die Kipplage des Liefergeräts eingestellt.
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Der
Tensiometer kann getrennt vom Faden-Liefergerät im Fadenweg angeordnet werden. Es
ist dann nur erforderlich, ihn und das Liefergerät so zu positionieren, dass
der vorbestimmte Umlenkwinkel zwischen den Stromauf- und den Stromab-Faden-Wegabschnitten ohne
zusätzliche
Umlenkungen eingehalten wird.
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Alternativ
kann der Tensiometer am Fadenliefergerät angebaut sein. In diesem
Fall wird er, vorzugsweise, stromab der Faden-Führungskomponente des Fadenliefergeräts angebracht.
Diese Komponente kann von einer Führungsöse oder einer Auslassöse einer
gesteuerten Fadenbremse gebildet sein, die am Faden-Liefergerät angebracht
ist.
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Zweckmäßig wird
der Tensiometer direkt an die gesteuerte Fadenbremse angebaut, wobei
der Stromauf-Faden-Wegabschnitt in Verlängerung der Achse des Speicherkörpers gerade
durch die gesteuerte Fadenbremse bis zum Tensiometerelement verläuft.
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Zusätzlich können am
Tensiometer stromauf und stromab des Tensiometerelements beabstandet stationäre Faden-Führungsteile
vorgesehen sein, die der Faden mit einem gegen Null gehenden Umlenkwinkel
kontaktiert, der jedoch erheblich kleiner ist als der halbe vorbestimmte
Umlenkwinkel am Tensiometerelement.
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Der
vorbestimmte Umlenkwinkel liegt zweckmäßig zwischen etwa 15 bis 20°.
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Die
stationären
Faden-Führungsteile
des Tensiometers können
quer zum Faden orientierte Auflageflächen sein, die der Faden mit
derselben Seite kontaktiert, mit der er auch auf dem Tensiometerelement
seine Reaktionskraft abgibt. Die Fadenführungsteile kommen nur zur
Wirkung, falls der Faden eine Tendenz zum Schwingen entwickelt.
Bei ruhigem Lauf kann der Faden diese Führungsteile relativ kraftlos
oder überhaupt
nicht kontaktieren. Ein ganz geringer Umlenkwinkel an jedem Führungsteil stellt sicher,
dass der Faden unter der Fadenspannung nicht vom Führungsteil
abhebt, so dass der vorbestimmte Umlenkwinkel exakt eingehalten
wird. Zusätzlich
können
in den geraden Wegabschnitten Fadenösen positioniert sein, die
ebenfalls keine nennenswerte Umlenkung erzeugen.
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Zweckmäßig der
Tensiometer in einer Baugruppe mit einer gesteuerten Faden-Bremse kombiniert,
die an das Faden-Liefergerät
angebaut ist. Das Gehäuse
des Tensiometers wird mit der Anbauseite an der gesteuerten Fadenbremse
montiert, derart, dass der gerade Fadendurchgang durch die gesteuerte
Fadenbremse durch den Stromauf-Faden-Wegabschnitt im Tensiometer
bis zum Tensiometerelement zumindest weitgehend gerade verlängert wird,
so dass hier keine zusätzliche
Umlenkung erfolgt. Auch ausgangsseitig des Tensiometers entfällt eine
zusätzliche
Umlenkung des Fadens, weil der Stromab-Faden-Wegabschnitt vom Tensiometerelement
bis in die Eintragvorrichtung zumindest weitgehend geradlinig verläuft.
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Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 ein Faden-Verarbeitungssystem
mit einer Baugruppe aus einer gesteuerten Fadenbremse und einem
daran montierten Tensiometer,
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2 eine Draufsicht zu einer
alternativen Ausführungsform
eines Faden-Verarbeitungssystems
einer Greifer-Webmaschine,
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3 eine Seitenansicht eines
Faden-Verarbeitungssystems einer Projektil-Webmaschine, und
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4 eine vergrößerte Detaildarstellung
der Faden-Umlenkung im Tensiometer-Bereich.
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Ein
Faden-Verarbeitungssystem S in 1 umfasst
eine Vorratsspule A für
einen Faden Y, ein Faden-Liefergerät F, beispielsweise eine gesteuerte Fadenbremse
CB mit hier beispielsweise geradem Fadendurchgang a', einen Tensiometer
T, der hier in einer Baugruppe G an die gesteuerte Fadenbremse CB
angebaut ist, und eine Eintragvorrichtung EV einer fadenverarbeitenden
Maschine FVM, z.B. einer Webmaschine, beispielsweise einer Greifer-
oder Projektilwebmaschine.
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Das
Faden-Liefergerät
F besitzt ein Gehäuse 1 mit
einem Gehäuseausleger 2.
Im Gehäuse 1 ist ein
nicht hervorgehobener Antriebsmotor M für ein Aufwickelelement 3 untergebracht.
Die Längsachse des
Fadenliefergeräts
F ist mit x1 angedeutet und stimmt mit einer Achse X eines trommelförmigen Speicherkörpers 4 überein,
auf dessen Außenumfang 5 mit
dem rotierend angetriebenen Wickelelement 3 nebeneinanderliegende
Fadenwindungen aus dem Faden Y gebildet und zwischengespeichert sind.
Der Speicherkörper 4 hat
einen freiliegenden Abzugsrand 6, über den (Überkopfabzug) der Faden Y von
der Eintragvorrichtung EV durch eine Fadenführungskomponente 7 in
Verlängerung
der Achse X intermittierend abgezogen und eingetragen wird. Die Fadenführungskomponente 7 ist
bei der gezeigten Ausführungsform
eine Einlass-Fadenöse
der gesteuerten Fadenbremse CB. Sollte die gesteuerte Fadenbremse
CB weiter stromab und gegebenenfalls getrennt vom Faden-Liefergerät F angeordnet
sein, dann könnte
eine stationäre
Fadenöse
an dieser Stelle am Ausleger 2 montiert sein.
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Mit
dem freien Abzugsrand 6 des Speicherkörpers 4 arbeitet eine übliche Fadenbremse
B, z.B. ein Borstenring oder ein kegelstumpfförmiges, in einer nachgiebigen
Fassung gehaltenes Metallband (Flexbrake) zusammen, um beim Abzug
eine vorbestimmte, relativ konstante Fadenspannung zu erzeugen und
die Abzugsbewegung des Fadens Y zu kontrollieren.
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Die
gesteuerte Fadenbremse CB hat hierbei, wie erwähnt, den geraden Fadendurchgang
a' zwischen der
Fadenführungsöse 7 und
einer Ausgangsöse 8.
Der Tensiometer T enthält
als aktives Tensiometerelement E beispielsweise einen Querstab 9,
an dem der Faden Y mit seiner in 1 untenliegenden
Seite mit einem vorbestimmten Umlenkwinkel α umgelenkt wird. Stromauf und
stromab des Tensiometerelements E sind beabstandet stationäre Fadenführungsteile 10, 11,
z.B. Auflageflächen vorgesehen,
an denen der Faden Y nicht oder nur unwesentlich umgelenkt wird.
Das Tensiometergehäuse 15 besitzt
ferner eine Ausgangs-Fadenöse 12,
in der der Faden Y ebenfalls nicht oder nur unwesentlich umgelenkt
wird und dann direkt zur Eintragvorrichtung EV der fadenverarbeitenden
Maschine verläuft.
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Das
Tensiometergehäuse 15 hat
eine Anbauseite 16, mit der der Tensiometer T in der Baugruppe
G an die gesteuerte Fadenbremse CB angebaut ist. In der Anbauseite 16 ist
ein Gehäuseeinlass 17 vorgesehen,
der so positioniert ist, dass der aus der gesteuerten Fadenbremse
CB kommende Faden Y in weitestgehend gerader Verlängerung
des Fadendurchgangs a' bis
zum Tensiometerelement E verläuft,
an diesem mit dem vorbestimmten Umlenkwinkel a umgelenkt wird und
dann ebenfalls weitestgehend gerade durch die Ausgangsseite der
Fadenöse 12 zur
Eintragvorrichtung EV verläuft.
Auf diese Weise wird ein Stromauf-Faden-Wegabschnitt a gebildet,
der sich von der Fadenführungskomponente 7 durch
die gesteuerte Fadenbremse CB und das Tensiometergehäuse 15 weitestgehend
gerade bis zum Tensiometerelement E erstreckt, und auch ein Stromab-Faden-Wegabschnitt
b, der sich vom Tensiometerelement E weitestgehend gerade bis zur
Eintragvorrichtung EV erstreckt.
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Damit
der Faden Y im Wesentlichen nur am Tensiometerelement E, und zwar
mit dem vorbestimmten Umlenkwinkel α, umgelenkt wird, ist die Achse
X des Speicherkörpers 4 (die
bei der gezeigten Ausführungsform
der Längsachse
x1 des Faden-Liefergeräts
F entspricht) in der durch die Stromauf- und Stromab-Faden-Wegabschnitte
a, b definierten Ebene (in 1 beispielsweise
eine bodensenkrechte Ebene in der Zeichnungsebene) relativ zum Stromab-Faden-Wegabschnitt
b mit dem vorbestimmten Umlenkwinkel α nach oben gekippt.
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Das
Faden-Liefergerät
F ist, wie in dieser Technologie üblich, in einem nicht näher hervorgehobenen
Ständer
D mit einer Klemmhalterung 13 auf einem Tragarm 14 positioniert.
Bei der gezeigten Ausführungsform
ist die Ebene, in der die Achse X gekippt ist, weitestgehend senkrecht
zur Längsrichtung des
Tragarms 14.
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In
der Baugruppe G in 1 sind
die auslassseitige Fadenöse 8 der
gesteuerten Fadenbremse CB wie auch die auslassseitige Fadenöse 12 des Tensiometergehäuses 5 so
positioniert, dass sich der Faden Y nicht weiter als gezeigt nach
oben verlagern kann, sondern über
die Fadenführungsteile 10, 11 geradlinig
hinweg verläuft,
damit sich der vorbestimmte Umlenkwinkel α nicht verändern kann. Sollte der Faden
hingegen die Tendenz haben, sich in den Fadenführungsösen 8, 12 geringfügig nach
unten zu verlagern, so findet er dort genügend Platz, während die
Führungsteile 10, 11 stromauf
und stromab des Tensiometerelements dann den Faden ganz geringfügig umlenken
und so führen,
dass sich der vorbestimmte Umlenkwinkel α nicht ändert. Eine solche Kondition
ist in 4 schematisch
angedeutet. Die ggfs. zusätzlichen
Umlenkwinkel α1
und α2 gehen
jeweils gegen Null und sind in jedem Fall wesentlich kleiner als
der halbe vorbestimmte Umlenkwinkel α des Fadens Y am Tensiometerelement.
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2 zeigt eine Ausführungsform
eines Schussfaden-Verarbeitungssystems S an einer Greiferwebmaschine
W und zwar in einer Draufsicht, um zu verdeutlichen, dass hier der
vorbestimmte Umlenkwinkel α dadurch
ohne zusätzliche
Umlenkungen festgelegt wird, dass das Schussfadenliefergerät F mit
seiner Längsachse
x1, x seitlich gekippt angeordnet ist, weil die Ebene, die durch
die Stromauf- und Stromab-Schussfaden-Wegabschnitte
a, b des hier getrennt vom Schussfaden-Liefergerät F angeordneten Tensiometers
waagrecht ist. Eine gesteuerte Fadenbremse CB (gestrichelt angedeutet)
kann vorgesehen sein, ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, falls,
beispielsweise, der Tensiometer T aus anderen Gründen zur Messung der Fadenspannung
bzw. des Fadenspannungsverlaufes bei jedem Liefervorgang benötigt wird.
Zusätzlich
zu den in 2 gezeigten Führungsteilen 10, 11 oder
als Alternativen dazu könnten
die Führungsösen 8, 12 an
diesen Positionen vorgesehen werden.
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Von
der Greiferwebmaschine W ist in Draufsicht ein Webfach 18 erkennbar,
das durch Kettfäden K
gebildet wird, zwischen die der Schussfaden Y eingetragen wird,
und zwar mittels eines Bringergreifers 19 und eines Nehmergreifers 20.
Bei jedem Eintragvorgang bringt der Bringergreifer 19 der
Eintragvorrichtung EV das freie Schussfadenende bis in etwa zur
Mitte des Webfachs 18, ehe der Nehmergreifer 20 das
freie Schussfadenende übernimmt
und zur Gänze
durch das Webfach 18 zieht, bis es am gegenüberliegenden
Geweberand angelangt ist.
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Da
an der Webmaschine W in vielen Fällen mehrere
Fadenkanäle
mit jeweils einem Schussfaden-Liefergerät F vorgesehen sind, und die
Fadenkanäle
hinsichtlich der Fadengeometrie weitgehend ähnlich gestaltet sein sollten,
kann die jeweils durch die Stromauf- und Stromab-Schussfaden-Wegabschnitte
a, b definierte Ebene eine beliebige Lage im Raum haben. Das Schussfaden-Liefergerät F wird mit
seiner Achse X1, X jeweils in dieser Ebene so gekippt, dass ohne
nennenswerte zusätzliche
Umlenkungen am Tensiometerelement E der vorbestimmte Umlenkwinkel α erzeugt
wird.
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In 3 ist in einer Seitenansicht
ein Schussfaden-Verarbeitungssystem S an einer Projektil-Webmaschine
W angedeutet. Die von den Stromauf- und Stromab-Schussfaden-Wegabschnitten
a, b definierte Ebene liegt hier in der Zeichnungsebene und beispielsweise
vertikal in Bezug auf das Webfach 18 mit den Kettfäden K. Die
Eintragvorrichtung EV verfügt über mehrere
Projektile 21, deren jedes bei einem Eintragtakt einen
Schussfaden durch das Webfach 18 einträgt. Die Achsen X, X1 sind relativ
zum Stromab-Schussfaden-Wegabschnitt b mit dem vorbestimmten Umlenkwinkel α gekippt
angeordnet.
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In
dem Schussfaden-Verarbeitungssystem wird eine Positionierung des
Schussfaden-Liefergeräts mit der
Achse X des Speicherkörpers 4 in
Bezug auf das Tensiometerelement E und die Eintragvorrichtung EV
eingestellt, mit der außer
dem vorbestimmten Umlenkwinkel α,
der für
eine präzise
Messung der Fadenspannung durch das Tensiometerelement E erforderlich
ist, keine weitere zusätzliche
nennenswerte Umlenkung des Fadens Y mehr erfolgt.
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Beim
Stricken mit Überkopfabzug
des Fadens vom Speicherkörper
eines Strickliefergeräts
in das Stricksystem als die Eintragvorrichtung EV können ebenfalls
die vorher beschriebenen Anordnungen des Tensiometers mit im Wesentlichen
nur einer Umlenkung im Tensiometerbereich vorgesehen werden. Es
kann eine gesteuerte Fadenbremse oder eine andere Fadenbremse vorgesehen
sein.