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Fadenspannvorrichtung für Textilmaschinen, insbesondere für Strickmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fadenspannvorrichtung für Textilmaschinen, insbesondere
für Strickmaschinen, zum Ausgleich der Änderung der Spannung des der Maschine zugeführten
Fadens mit ruhenden Einlaß- und Ausiaßführungen für den Faden und mit einem Zugregler,
um welchen der Faden mit veränderlichem Umschlingungsbogen mittels eines federnd
abgestützten hin- und herschwingenden Ausgleicharmes herumgeführt ist.
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Es ist eine Fadenspannvorrichtung bekannt, die einen schwingenden
Arm aufweist, der an einer waagerechten Achse gelagert ist. Der Arm trägt Leitrollen,
die den Faden von der geraden Richtung ablenken, sobald die Fadenspannung nachläßt.
Zu diesem Zweck wird der Arm durch eine Feder beeinflußt. Die bewegten Teile der
bekannten Konstruktion können sich wegen ihrer großen Trägheit nur langsam bewegen,
um dem Faden eine zusätzliche Spannung zu geben. Die Rückbewegung der Teile geschieht
noch langsamer.
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Bei einer anderen bekannten Ausführung muß der Faden bei Zunahme seiner
Spannung durch äußere Einflüsse den Trägerhebel eines Fadenführers gegen die Wirkung
einer Feder bewegen und außerdem noch den durch Zahnräder mit dem erstgenannten
Trägerhebel gekuppelten zweiten Fadenführer verstellen. Durch die Verstellung des
zweiten Fadenführers wird der Umschlingungswinkel an einer Reibscheibe bei zwei
hintereinandergeschaliteten Fadenstücken gleichzeitig vergrößert. Die bekannte Anordnung
hat also nicht nur einen großen Trägheitswiderstand, sondern auch beträchtliche
Reibungswiderstände, so daß die Empfindlichkeit vermindert wird und ein rasches
Ausgleichen der Fadenspannungen unmöglich ist.
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Bei einer anderen bekannten Konstruktion wird in ähnlicher Weise die
Umschlingung von Reibscheiben durch zugehörige Fadenführer verändert. Diese Fadenführer
stehen unter dem Einfluß eines Gewichtes, das bei Nachlassen der Fadenspannung die
Fadenführer auslenkt, um eine zusätzliche Spannung zu erzeugen. Die beweglichen
Teile dieser Konstruktion haben eine große Trägheit, so daß auch hier ein Ausgleich
der Fadenspannungen nicht schnell möglich ist.
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Bei einer weiteren Fadenspannvorrichtung wird der Faden mit sehr großemUmschlingungswinkel
um einen waagerechten Zylinder gewickelt. Der Umschlingungswinkel wird durch einen
Fadenführer bestimmt, der an einem federnden Arm sitzt. Dieser Arm ist an einem
langen Stab befestigt, der durch den Zylinder geht und auf einem beträchtlichen
Teil seiner Länge -in Berührung mit den ihn umgebenden Teilen steht. Eine sehr kräftige
Feder dient dazu, den Arm zu drehen. Infolge des Reibungswiderstandes und der Größe
und Ausführung der Feder ist die Gesamtanordnung sehr unempfindlich. Selbst wenn
man die Stange senkrecht anordnen würde, käme noch keine große Empfindlichkeit zustande,
weil auch dabei die lange Reibungsfläche der Stange bestehenbliebe.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht darin,
eine möglichst trägheitsarme Regelung für die Fadenspannung zu schaffen. Wenn die
Fadenspannung nicht sehr schnell eingeregelt wird, kann es z. B. vorkommen, daß
sie sich noch erhöht, wenn ohnehin die zufällig an der Spule auftretende Fadenspannung
bereits sehr hoch geworden ist, nachdem zuvor eine ungewöhnlich niedrige Fadenspannung
an der Spule bestanden hatte.
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Die bekannten Ausführungen haben sämtlich den Nachteil, daß sie verhältnismäßig
schwere oder unausgeglichene Teile besitzen, wodurch der Regelvorgang verzögert
wird.
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Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird eine
Fadenspannvorrichtung für Textilmaschinen der obengenannten Art vorgeschlagen, die
sich dadurch auszeichnet, daß der Ausgleicharm von einem mit senkrecht angeordneter
Schwingachse gelagerten. empfindlich ausbalancierten Ausgleichrad getragen ist,
das unter dem Einfluß einer leichten Spiralfeder steht, derart, daß dieses Rad den
Ausgleicharm so verschwenkt, daß dessen Fadenführer bei Veränderungen der Fadenspannung
den Umschlingungsbogen des Fadens an dem Zugregler verändert.
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Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung vorteilhafter, beispielsweiser
Ausführungsformen.
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Fig.1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig.2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht, Fig.3 ein waagerechter Teilschnitt
nach der Linie III-III in Fig.2; Fig. 4 und 5 sind perspektivische Ansichten anderer
Ausführungsformen des Zugreglers; Fig.S zeigt eine Ausführungsform ähnlich der der
Fig. 1 mit einer Abänderung.
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Die Fadenspannvorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 ist auf einer zweiteiligen
Tragstütze 10, 11 angeordnet, an deren abwärts gerichtetem Arm 11 sich eine
waagerechte gebohrte Tragplatte 12 anschließt, um eine Halterung für ein zylindrisches
Gehäuse 13 zu bilden, dessen abwärts weisender gleichachsiger Bolzen 14 durch die
Bohrung in der Tragplatte 12 hindurchgeht. Das Gehäuse 13 und der gehäusefeste Bolzen
14 bestehen zweckmäßig aus Leichtmetall, z. B. Aluminium. Es ist an der Tragplatte
12 über eine Schraube 15 befestigt, die in ein Muttergewinde im unteren Ende des
Bolzens 14 eingreift. Die Schraube schafft über einen Führungsarm 16, eine Schutzscheibe
116 und eine exzentrische Büchse 17, die ebenfalls auf dem Bolzen
14
aufgereiht sind, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Büchse 17
und der Unterseite der Tragplatte 12. Hierdurch wird das Gehäuse 13 fest in seiner
Stellung gehalten. Um die exzentrische Büchse 17 ist der Zugregler 18 in Gestalt
eines Stutzens aus Glas oder einem anderen geeigneten Material gelegt. Innen auf
dem Boden des Gehäuses 13 sitzt damit zentrisch ein fester Lagerstift 19; dieser
bildet einen Sitz für das spitze untere Ende der Schwingachse 20 eines Ausgleichrades
21. Das andere Achsenende ruht in einer Einstellschraube 22, die in einem mit einer
Schraube 24 auf den Rand des Gehäuses 13 aufgeklemmten Halter 23 sitzt. Das Ausgleichrad
21 ähnelt der Unruh einer Uhr und wird durch eine spiralig gewundene Haarfeder 25
gesteuert, die mit ihrem inneren Ende an der Schwingachse 20 angreift und mit ihrem
äußeren Ende an einem Halter 26 befestigt ist, der in verstellbarer Lage auf dem
Rande des Zylinders 13 sitzt, wo er durch eine Schraube 27 festgestellt ist. Der
Halter 26 kann je nach Bedarf irgendwo auf dem Rande des Gehäuses 13 festgestellt
werden, um die Kraft der Haarfeder 25 zu verändern.
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An dem Ausgleichrad 21 ist ein Ausgleicharm 28 aus Draht befestigt,
der nach oben aus dem Gehäuse 13 herausführt und über dessen Rand nach unten gebogen
ist, um in einer Fadenführeröse 29 zu enden, die in der Nähe des Zugreglers 18 angeordnet
ist. Am oberen Ende des Armes 28 ist bei 30 ein Verlängerungsdraht 31 befestigt,
der in einer weiteren Fadenführeröse 32 ausläuft. Die Fadenführer 29 und 32 sind
je einem festen F aderführer33 bzw. 34 zugeordnet, die zweckmäßig aus Porzellan
bestehen. Diese festen Fadenführer sitzen auf den Enden des Armes 16 und der oberen
Tragstütze 10. Über dem Fadenführer 34
ist eine Schutzscheibe 35, zweckmäßig
aus durchsichtigem Kunststoff, angeordnet, die an der Tragstütze 10 mit einer Schraube
36 befestigt ist und eine zentrale Öffnung 37 genau über der Öse 34 aufweist, damit
der Faden von der Vorratsspule hindurchlaufen kann.
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Die Haarfeder 25 dient dazu, das Ausgleichrad 21 und den daran befestigten
Ausgleicharm 28, 31, von oben gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Ein
verstellbarer Anschlag 38 ist auf dem Rande des Gehäuses 13 befestigt, wobei eine
Schraube 39 zum Festlegen in der eingestelltenLage dient. DerAnschlag 38 dient dazu,
die Drehung des Ausgleicharmes 28, 31 entgegen dem Uhrzeigersinn unter der Wirkung
der Haarfeder 25 zu begrenzen. Man erkennt, daß bei der Verschwenkung des Ausgleicharmes
28, 31 um seine Schwingachse die Öse 32 längs eines Bogens wandert, dessen Halbmesser
etwa gleich dem Abstand zwischen der Schwingachse des Ausgleichrades 21 und dem
festen Fadenführer 34 ist, während die Öse 29 auf einem Bogen von kleinerem Halbmesser
um dieselbe Achse wandert, der etwa in der Höhe der Mitte des Zugreglers 18 liegt,
wobei die Öse 33 annähernd auf derselben Höhe liegt.
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Die beschriebene Fadenspannvorrichtung läßt sich an einer Strickmaschine
anbauen; die Schwingachse des Ausgleichrades ist dabei annähernd senkrecht in der
Stellung angeordnet, in der sie die Zeichnungen zeigen, so daß das Loch 37 in der
Platte 35 und die gleichachsige Öffnung des festen Fadenführers 34 senkrecht unter
der Fadenzuführstelle liegen; dies kann z. B. eine Führungsöse sein, durch die der
Faden von einer konischen Vorratsspule aus abläuft; es kann aber auch die konische
Vorratsspule selbst sein: in diesem Fall ist die Spule vollständig eingebaut, indem
ihr unteres Ende nach unten zeigt und ihre Drehachse auf das Loch 37 ausgerichtet
ist.
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Der von der Spule kommende Faden ist mit y bezeichnet; er läuft von
der Vorratsspule durch das Loch 37 und die Öffnung 34, danach durch die Führungsösen
32 und 29 am Ausgleicharm 28, weiter am Zugregler 18 vorbei zu dem festen Fadenführer
33 und von diesem nach unten zu der Verwendungsstelle in der Strickmaschine. Der
Faden kann durch den Fadenführer 33 unmittelbar zu einer Zuführung an der Maschine
laufen. Wenn die Spannvorrichtung in Betrieb ist, so-wird der Faden von der Vorratsspule
weg durch sie hindurchgezogen, und die Haarfeder 25 drängt den Ausgleicharm 28,
31 gegen den Anschlag 38 mit dem Bestreben, den Faden von dem oberen festen Fadenführer
34 scharf zu der Führungsöse 32 abzulenken und gleichzeitig den die Führungsöse
29 verlassenden Faden über einen beträchtlichen Bogen rund um den Zugregler 18 herumzulegen,
wobei die Stelle der ersten Berührung des Fadens mit dem Zugregler 18 durch die
Stellung der Öse 29 bestimmt wird. Die Spannung, die der Faden beim Verlassen der
Vorratsspule aufweist, dient dazu, den Ausgleicharm 28, 31 gegen die Kraft der Haarfeder
25 von dem Anschlag 38 wegzuschwenken; dadurch verkleinert sich der Anlagebogen
des Fadens auf dem Zugregler 18. Wie man erkennt, wird der Ausgleicharm bei Veränderungen
in der Spannung des Fadens beim Verlassen der Vorratsspule dazu gebracht, in entsprechendem
Ausmaß sich von dem Anschlag 38 wegzudrehen und dadurch Veränderungen im Ausmaß
der Berührung zwischen dem Faden und dem Zugregler 18 herbeizuführen. Die Zunahme
der Spannung an der Vorratsspule verringert den Zug durch den Regler 18, und umgekehrt
wird dieser Zug vergrößert, wenn die Spannung an der Vorratsspule kleiner wird.
Die Vorrichtung läßt sich so einstellen, daß der ausgeübte Zug mehr oder weniger
genau die Veränderungen in der Spannung an der Vorratsspule ausgleicht, so daß der
aus dem festen Fadenführer 33 austretende Faden auf ungefähr gleichförmiger Spannung
gehalten wird, die sich aus der Summe der ursprünglichen Spannung und des ausgeübten
Zugs zusammensetzt. In der Praxis wird der Ausgleicharm 28, 31 eine Zwischenstellung
einnehmen, in der die Wirkung der Haarfeder 25 durch die Spannung im Faden beim
Verlassen der Spule aufgehoben
wird, und er wird um diese Gleichgewichtslage
nach beiden Richtungen ein wenig pendeln, sowie das Stricken vorangeht. Diese Schwankungen
dienen dazu, den vom Zugregler 18 ausgeübten Zug entsprechend zu verändern und dadurch
kleine Veränderungen in der Spannung zu glätten, so daß der Faden die Spannvorrichtung
mit angenähert konstanter Spannung verläßt.
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Die Spannvorrichtung läßt sich in mancherlei Hinsicht einregeln, um
einzelnen Umständen Rechnung zu tragen. So kann man durch Lockern der Schraube 15
die Winkelstellung des festen Führungsarmes 16 verstellen, und die exzentrische
Stellung des Zugreglers 18 kann im Winkel um die Schwingachse des Ausgleicharmes
verändert werden, so daß sich das größte und das kleinste Ausmaß der Bogenanlage
zwischen dem Faden und dem Zugregler 18 verändern läßt. Zusätzlich kann man die
Kraft der Haarfeder 25 verändern, gegen die der Ausgleicharm ausschwingt, indem
man die Lage des Halters 26 auf dem Rande des Gehäuses 13 verstellt.
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In vielen Fällen ist es erwünscht, die Schwingbewegungen des Ausgleicharmes
28, 31 zu dämpfen, um ein zu schnelles Ansprechen auf Spannungsänderungen von sehr
kurzer Dauer zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse 13 eine dämpfende Flüssigkeit,
z. B. Öl, in ausreichender Höhe enthalten, um das Ausgleichrad 21 zu bedecken. Als
Schutz gegen Ölspritzer für Teile der Vorrichtung, die von Öl frei bleiben müssen,
ist eine scheibenförmige Deckplatte 40, zweckmäßig aus durchsichtigem Kunststoff,
über dem Gehäuse 13 angeordnet. Sie ist mit einem Muttergewinde auf der Schraube
22 befestigt.
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Die oben beschriebene Spannvorrichtung ist besonders brauchbar bei
der Verarbeitung feiner Garne, z. B. vollsvnthetisches Garn von 15 den, wie sie
für Damenstrümpfe gebraucht werden, da solche Garne eine leichte und im wesentlichen
gleichförmig gehaltene Spannung verlangen. Außerdem neigen solche Garne in besonderem
Maße zu Spannungsänderungen beim Ablaufen von konischen Spulen, die auf Spannungsänderungen
in den Spulen selbst und auf die Neigung zu Spannungsänderungen infolge von Unterschieden
zurückzuführen sind, mit denen das Garn an verschiedenen Stellen der Spulen abgezogen
wird. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung hat eine wirksame Ausgleichwirkung,
wodurch solche Spannungsänderungen zu einem beträchtlichen Ausmaß beseitigt werden,
ehe das Garn die Verwendungsstelle erreicht.
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Der Zugregler 18, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, besteht aus einem
zylindrischen Stutzen aus Glas, dessen Außenfläche glatt ist. Der Zugregler 18 kann
aber auch aus anderem Stoff bestehen, wenn man auch im allgemeinen ein Material
vorzieht, das die Neigung zeigt, infolge der Reibungsberührung mit dem Garn eine
elektrostatische Aufladung zu erhalten, so daß die elektrostatischeAnziehungdazu
beiträgt, einen innigen und gleichförmigen Kontakt zwischen dem Garn und der Oberfläche
des Zugreglers aufrechtzuerhalten. Geeignete Stoffe für diesen Zweck sind außer
Glas auch Hartgummi, Kunstharze und andere Kunststoffe. In manchen Fällen kann es
sich als wünschenswert erweisen, bei verschiedenen Garnsorten Zugregler zu verwenden,
die etwas aufgerauhte Oberflächen haben, um den Reibungszug zu vergrößern. Fig.4
veranschaulicht einen Zugregler 41 aus Glas, der für den glatten Regler 18 eingesetzt
werden kann und eine aufgerauhte Oberfläche 42 aufweist, die etwa durch Ätzen oder
Mattieren hergestellt ist. Fig. 5 zeigt einen weiteren Zugregler 43, ebenfalls einen
kurzen Glasstutzen, dessen Außenfläche durch parallel zur Achse eingeritzte Linien
aufgerauht ist. Wie Fig. 5 erkennen läßt, kann man auf einem Teil 44 der Außenfläche
die Linien mit engem Abstand anbringen, während sie auf einem anderen Teil 45 des
Umfangs weiten Abstand haben. Dies ermöglicht eine Verstellung des Reibungsschlusses
zwischen Faden und Stutzen auf einer gegebenen Berührungslänge durch Verdrehendes
Stutzens 43 auf der exzentrischen Büchse 17.
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Die beschriebene Spannvorrichtung ist besonders geeignet zur Verwendung
an einer Rundstrickmaschine, bei der der Faden von der Maschine während des Betriebes
mehr oder weniger stetig abgenommen wird, ohne daß im Abziehen des Fadens Pausen
eintreten. Bei Flachstrickmaschinen dagegen wird infolge der intermittierenden Wirkungsweise
der Maschine der Faden intermittierend abgezogen, da die Fadenträger außer während
der Fadenlegebewegungen in Ruhe sind. Wenn man also die Vorrichtung nach Fig. 1
bis 3 an einer Flachstrickmaschine verwendet, so kann sie die Tendenz zeigen, in
ihrer Wirkungsweise etwas veränderlich zu sein, weil der Ausgleicharm 28, 31, wenn
der Faden beim Aufhören der Zuführung zwischen den Strickreihen schlaff wird, bis
zum Anschlag 38 zurückgehen kann und dadurch dem Faden beim Beginn einer neuen Reihe
einen übermäßigen Zug erteilt. Um dieser Wirkung entgegenzuarbeiten, kann man die
abgeänderte Anordnung nach Fig. 6 benutzen, bei der die Spannvorrichtung nach Fig.
1 bis 3 durch ein Reglerglied erweitert ist, das aus einer drehbaren Hülse 46 mit
zwei gegenüberliegenden Armen 47 und 48 besteht. Der Arm 48 hat einen aufrecht stehenden
Fortsatz 49, und die Hülse 46 steht unter der Spannung durch eine Wendelfeder 50.
Die Hülse ist nach der Zeichnung auf dem Schaft 51 einer Befestigungsschraube 52
drehbar, die die Schraube 15 aus Fig. 2 ersetzt und mit einem Absatz an dem Halterarm
16 anliegt. Die Feder 50 ist stärker als die Haarfeder 25 des Ausgleichrades 21.
Sie hat daher die Tendenz, die Hülsenarme 47, 48 so zu schwenken, daß sich der Arm
47 an den Faden y anlegt, wenn dieser die Spannvorrichtung verläßt, und ihn, wenn
er schlaff ist, ablenkt, und den Arm 49, wenn er genügend ausschwingen kann, dazu
zu bringen, daß er sich an den Fortsatz 31 des Ausgleicharmes 28 anlegt und diesen
an einer Rücksch-,vinkung unter der Wirkung der Haarfeder 25 bis zum Anschlag 38
hindert. Während der Faden abgezogen wird, ist die Spannung in ihm ausreichend,
um ihn in einer geraden Bahn zu halten und den Arm 47 entgegen der Feder 50 zurückzuhalten.
Hierdurch wird auch der Arm 49 aus dem Wege des Ausgleicharmes 28, 31 herausgehalten.
Wenn am Ende einer Strickreihe der Abzug des Fadens aufhört, so wird der Arm 47
nicht mehr zurückgehalten, sondern von seiner Feder zurückbewegt, so daß er den
Faden ablenkt und den schlaffen Teil zwischen der Führung 33 und dem Garnträger
der Maschine aufnimmt. Der Arm 48 wird durch die Feder 50 gleichzeitig so gedreht,
daß sein aufrechter Fortsatz 49 am Ausgleicharm 28, 31 zur Anlage kommt und den
Ausgleicharm an der Rückkehr bis zum Anschlag 38 hindert. Wenn beim Beginn der nächsten
Reihe wiederum ein Faden abgezogen wird, so wird der schlaffe Teil in dem die Führung
33 verlassenden Faden aufgenommen: dies läßt den Arm 47 und mit ihm die Hülse 46
und den Arm 48 in einer Richtung ausschwingen, um den Fortsatz 49 vom Ausgleicharm
28, 31 wegzubewegen und damit die Spannvorrichtung in normaler Weise funktionieren
zu lassen, so wie dies oben erläutert wurde. Wenn so der schlaffe Faden durch Freigabe
des Ausgleicharms für normales
Funktionieren aufgenommen worden
ist, so wird seine Ausgleichwirkung eingesetzt, ohne daß dem Zugregler irgendeine
vorübergehende übermäßige Zugwirkung erteilt wird. Die Arme 47 und 48 und der Fortsatz
49 können aus starkem Draht gebogen sein, den man entweder in passende Löcher der
Hülse 46 einsetzt oder auch als ein Stück um die Hülse 46 herumwickelt und mit ihr
verlötet oder verschweißt. Anstatt den Fortsatz 49 bis zum Teil 31 des Ausgleicharms
hinaufreichen zu lassen, kann man ihn auch einwärts biegen, wie bei 53 gestrichelt
angedeutet ist, so daß er sich gegen den abwärts gerichteten Teil 28 des Kompensierarms
legt.
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In den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Zugregler zwar
von zylindrischer Gestalt; man kann sie aber je nach 'Tunsch auch konisch oder teilzylindrisch
ausführen. Weiter kann man die Spannvorrichtung so ausführen, daß man den Faden
unter einem Winkel zur Achse über den Zugregler hinwegführt, und es können Vorkehrungen
getroffen sein, um zum Zweck der Verstellung seinen Bahnwinkel relativ zur Achse
des Zugreglers zu verändern. Durch geeignete Anbringung des Ausgleicharmes (indem
man etwa seine Führungsöse gegenüber der festen Führung, durch die der Faden die
Spannvorrichtung verläßt, axial verschiebt) kann man es nach Wunsch so einrichten,
daß der Umschlingungsbogen des Fadens auf dem Zugregler ein beliebiges Ausmaß erhält,
bis zu einer vollständigen Umschlingung oder darüber hinaus, obgleich im allgemeinen
ein kleinerer Umschlingungsbogen, wie er in den Zeichnungen angenommen worden ist,
als passendste Anordnung erscheinen wird.