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Vorrichtung zum Regeln der Spannung von Fäden, insbesondere von von
einer an einer Webmaschine gelagerten Vorratsspule abzuziehenden Kantenfäden Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln der Spannung von Fäden, insbesondere
von von einer an einer Webmaschine gelagerten Vorratsspule abzuziehenden Kantenfäden,
mit einem zweiarmigen, drehbar gelagerten Schwenkglied, dessen einer Arm eine vom
Faden in Form einer Fadenschlinge umschlungene Rolle und dessen anderer Arm eine
Feder aufweist, welche bestrebt ist, das Schwenkglied so zu verschwenken, daß die
die Rolle umlaufende Fadenschlinge sich vergrößert, mit einer auf die Vorratsspule
einwirkenden Bremse und mit einer die Bremse anziehenden Bremsfeder.
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Es ist erwünscht oder notwendig, in Fäden oder sonstigen Strängen,
die von einer Vorratsspule abgezogen werden, eine gleichmäßige Spannung aufrechtzuerhalten.
So z. B. wird bei der Einführung von Salband- bzw. Kantenfäden oder -garnen von
einer Spule in die Webmaschine gewöhnlich eine Spannungsregelungsvorrichtung vorgesehen.
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Vorrichtungen der eingangs umrissenen Art sind (deutsches Gebrauchsmuster
1618 069) bekannt. Bei ihnen wird die Spule von einem Bremsband umschlungen, das
von der Bremsfeder gespannt gehalten wird. Das Schwenkglied ist auf der Spulenachse
schwenkbar gelagert und greift mit einem Finger in eine Schlaufe am Bremsband ein.
Die Fadenschlinge hat einen öffnungswinkel im Bereich zwischen 90 und 180°. Bei
ganz geöffneter Fadenschlinge verläuft der Faden angenähert radial zur Spulenachse.
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Ein wesentlicher Mangel dieser bekannten Vorrichtung liegt darin,
daß sich die Fadenspannung sehr stark in Abhängigkeit von der Größe des öffnungswinkels
der Fadenschlinge ändert. Ein weiterer Mangel liegt in der Unstetigkeit des Regelvorganges.
Wandert nämlich bei der bekannten Vorrichtung das Schwenkglied aus einer Lage, in
welcher das Bremsband nicht gelöst ist, im die Fadenschlinge verkleinernden, den
Umschlingungswinkel derselben vergrößernden Sinn aus, so hat dies zunächst so lange
keinen Einfluß auf die Bremswirkung der Bandbremse, bis der Finger die Schlaufe
an der Bandbremse gestrafft hat. Nun genügt bereits ein minimales Weiterauswandern
des Schwenkgliedes, damit die von der Bandbremse ausgeübte Bremskraft praktisch
zu Null wird. Das hat zur Folge, daß die bekannte Vorrichtung ständig zwischen einer
Stellung, in der überhaupt keine Bremskraft vorhanden ist, und einer anderen Stellung,
in welcher die Spule blockiert ist, hin und her pendelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
erläuterten Art zu schaffen, welche die Mängel der bekannten Vorrichtung dieser
Art nicht aufweist. Dies wird gemäß Erfindung dadurch erreicht, daß die Bremse als
Backenbremse ausgebildet ist, die von einem Hebel getragen ist, an dem die Feder
des Schwenkgliedes, das mit seiner Drehachse achsparallel zur Vorratsspule gelagert
ist, im die Bremse lüftenden Sinn angreift, daß der auf dem einen Arm des Schwenkgliedes
gelagerten Rolle zwei ortsfest gelagerte Rollen so zugeordnet sind, daß die beiden
Trume des über die drei Rollen in Form der Fadenschlinge laufenden Fadens angenähert
parallel zueinander und im wesentlichen in Richtung der Bewegung der Schwenkgliedrolle
verlaufen und daß der andere, mit der Schwenkgliedfeder verbundene Arm des Schwenkgliedes
so ausgebildet ist, daß bei Verschwenkung des Schwenkgliedes im die Fadenschlinge
verkleinerten Sinn die Kraft der Feder zunimmt und der Abstand der Wirkungslinie
der Kraft der Feder zur Drehachse abnimmt.
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Bei einer derartigen Konstruktion wird die Fadenspannung durch die
Schwenklage des Schwenkgliedes als solche nur minimal beeinflußt, da Beeinflussungen
durch Richtungsänderungen der auf das Schwenkglied wirkenden Fadenzugkräfte praktisch
wegfallen. Dadurch, daß das Schwenkglied nicht wie bei der bekannten Vorrichtung
unmittelbar auf die Bremse, sondern über eine zwischengeschaltete Feder auf diese
einwirkt,
ist die Gewähr gegeben, daß mit stetig veränderbarem Bremsdruck gearbeitet werden
kann, ohne daß es notwendig wäre, die Spule ganz zu blockieren oder die Bremse vollständig
zu lösen. Von besonderer Bedeutung bei dieser Konstruktion ist dabei die Tatsache,
daß die auf das Schwenkglied einwirkende Feder in einem solchen Winkel an diesem
angreift, daß das von dieser Feder auf das Schwenkglied ausgeübte Drehmoment im
wesentlichen konstant gehalten werden kann. Dadurch können trotz relativ großer
Schwenkwege des Schwenkgliedes die hierbei auftretenden Änderungen in der Fadenspannung,
die bei einem Regelvorgang nicht zu vermeiden sind, auf einem minimalen Maß gehalten
werden.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
erläutert. Es zeigt F i g.1 die Vorrichtung von der Seite, F i g. 2 eine perspektivische
Ansicht der Vorrichtung, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1 und
F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g.1. Vertikal angeordnete Ständer
1 und 2 tragen je einen Lagerbock 3 mit einer Lagerpfanne 4, in welcher auswechselbar
eine Spindel 6 mit ihren beiden Enden 5 drehbar gelagert ist. An einem Ende der
Spindel 6 sitzt eine Bremstrommel?. Die Spindel 6 trägt einen Kern 8 einer mit Fäden
35 versehenen Vorratsspule 9 in üblicher Weise.
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Am Ständer 1 ist mittels Lagerböcke 10 eine Platte 11 befestigt,
die sich senkrecht zur Spindel 6 erstreckt. Bei 13 ist an einem Lagerbock 14, welcher
über der Platte 11 an dem Ständer 1 befestigt ist, ein Hebel 12 drehbar gelagert.
Dieser Hebel hat einen kurzen Arm 15 und diesem gegenüber einen langen Arm 16. Der
Hebel 12 hat ferner einen abwärts gerichteten Arm 17 mit einer drehbar gelagerten,
als Backenbremse ausgebildeten Bremse 18, deren Bremsschuh mit dem Umfang der Bremstrommel
? zusammenwirkt.
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Bei 19 ist an der Platte 11 ein plattenförmiges Schwenkglied 20 gelagert.
Dieses hat einen kurzen Arm 21 sowie einen langen Arm 22.
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An dem Arm 22 sitzt drehbar eine Rolle 23, die Schwenkgliedrolle.
Sie ist am Arm 22 längs eines Schlitzes 24 verstellbar mittels einer Klemmvorrichtung
25 befestigt.
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Zwei drehbare Rollen 26 und 27 sind ortsfest an der Platte 11 so gelagert,
daß die gemeinsame Tangente 28 der Rolle 26 mit der Rolle 23 und die gemeinsame
Tangente 29 der Rolle 27 mit der Rolle 23 im wesentlichen parallel zueinander sind,
d. h. die beiden Trume des über die drei Rollen 26, 23, 27 laufenden Fadens 35.
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Das Ende des Armes 21 ist mit dem Arm 16 des Hebels 12 mittels einer
Feder 30, der Schwenkgiiedfeder, verbunden, welche mit einem Spannschloß 31 versehen
ist, um die Federspannung richtig einstellen zu können. Der Arm 15 des Hebels 12
ist mit einem an der Platte 11 sitzenden, sich nach hinten erstrek kenden festen
Arm 32 mittels einer Feder 33 verbunden, welche ebenfalls mit einem Spannschloß
34 versehen ist, um die Spannung der Fier 33 richtig einstellen zu können.
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Im Betrieb werden die Fäden 35 von der Vorratsspule 9 zunächst über
die Rolle 26 geführt, wobei sie ein wenig schräg aufwärts laufen; hierauf laufen
sie nach links und abwärts längs der Tangente 28 zu der Rolle 23, dann nach rechts
und aufwärts längs der Tangente 29 zu der Rolle 27 und schließlich
nach rechts unten zu der hier nicht dargestellten Webmaschine, von der angenommen
sei, daß sie sich in Betrieb befindet und dabei die Fäden von der Vorratsspule 9
abzieht. Durch die Rollen 26, 23 und 27 wird also eine sich nach links erstreckende
Fadenschlinge 36 gebildet. In der Betriebsstellung der Vorrichtung schwenken der
Hebel 12 und das Schwenkglied 20 unter dem Einfluß der Schwenkgliedfeder
30
und der Feder 33 sowie der Fadenspannung derart, daß die Bremse angedrückt
und damit die Vorratsspule 9 gebremst wird. Es sei angenommen, daß die Fadenspannung
gering ist, also die Bremse die Vorratsspule blockiert und das Schwenkglied 20 sich
in der strichpunktiert angedeuteten Lage befindet. Beim fortgesetzten Abziehen der
Kantenfäden durch die Webmaschine wird nun das Schwenkglied 20 infolge des durch
die Kantenfäden auf die Rolle 23 ausgeübten Zuges im Uhrzeigersinn geschwenkt. Die
Fadenschlinge 36 wird dabei verkürzt, wobei die Tangenten 28 und 29 stets im wesentlichen
parallel bleiben. Die Fadenschlinge 36 liefert dabei trotz Rufhörens der Drehung
der Vorratsspule noch weiter Faden an die Webmaschine. Dabei wächst die Spannung
der Schwenkgliedfeder 30 bis auf einen bestimmten Wert an, bei welchem die Kraft
der Feder 33 überwunden und der Hebel 12 um seinen Drehzapfen 13 im Uhrzeigersinn
geschwenkt wird, wodurch der Bremsschuh 18 von der Bremstrommel
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gelöst wird. Die Vorratsspule 9 kann sich nun drehen, und die ablaufenden
Fäden erlauben ein Rückschwenken des Schwenkgliedes 20, so daß die Rolle 23 sich
von den Rollen 26 und 27 entfernt, um wieder eine größere Fadenschlinge oder -schleife
36 zu bilden. Dabei wird die Spannung der Schwenk gliedfeder 30 verringert und die
Bremse angezogen. Das soeben beschriebene Arbeitsspiel kann dann wieder beginnen
und wird fortlaufend wiederholt. Unter gleichbleibenden Bedingungen wird sich ein
gewisser Gleichgewichtszustand einstellen.
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Die von den Fäden auf die Rolle 23 ausgeübten Kräfte greifen praktisch
in konstantem Abstand von Drehzapfen 19 an, wenn der Schwenkwinkel des Schwenkgliedes
20 klein genug gehalten wird, beispielsweise auf 30°, wie dies bei 37 angedeutet
ist. Das resultierende Drehmoment ist das Produkt aus den von der Fadenschlinge
ausgeübten Kräften und der Länge des Hebelarmes, die praktisch konstant bleibt.
Sorgt man dafür, daß an dem Arm 21 ein konstantes Drehmoment entgegenwirkt, so wird
infolgedessen auf die Rolle 23 eine konstante Kraft ausgeübt, welche den Faden unter
einer konstanten Spannung hält.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das von der Schwenkgliedfeder
30 auf das Schwenkglied 20 ausgeübte Drehmoment praktisch konstant. Bei der Drehung
des Schwenkgliedes 20 im Uhrzeigersinn nimmt zwar die Schwenkgliedfeder 30 an Länge
zu und damit auch deren Spannung sowie die auf den Arm 21 ausgeübte Kraft. Aber
die Länge und Stellung des Armes 21 und die Richtung der von der Schwenkgliedfeder
30 ausgeübten Kraft sind so, daß während der Drehung im Uhrzeigersinn der Hebelarm,
an dem die zunehmende Kraft der Schwenkgiiedfeder 30 angreift, kleiner wird
(s. F i g.1), und
zwar in einem solchen Verhältnis, daß das von
dieser Kraft in bezug auf den Drehpunkt 19 ausgeübte Drehmoment konstant bleibt.
Da nun ein konstantes Drehmoment zu einer Seite des Drehpunktes 19 einem konstanten
Drehmoment auf der entgegengesetzten Seite entsprechen muß, wird auch auf die Rolle
23 eine konstante Kraft ausgeübt, wodurch der Faden unter einer konstanten Spannung
bleibt. Daher werden alle Schwankungen in der Spannung des Fadens zu beiden Seiten
der Fadenschlinge 36 durch die Änderung dieser Schlinge sofort beseitigt.
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Bei richtiger Einstellung der Schwenkgliedfeder 30 und der Feder 33
betätigen diese die Bremse innerhalb des bestimmten Winkelbereiches des Schwenkgliedes
20. Der Faden wird also unabhängig von den Bewegungen der Vorratsspule stets eine
konstante Spannung haben.
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Wenn auf den Faden eine größere bzw. eine geringere Spannung ausgeübt
werden soll, braucht nur die Stellung der Rolle 23 an dem Schwenkglied 20 verändert
zu werden.
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Um die Vorratsspule 9 auszuwechseln, sind von Hand zu betätigende
Mittel zum Lösen der Bremse vorgesehen. Dazu gehört ein Handgriff 38, der bei 39
an den Arm 32 angelenkt ist und einen Lagerbock 40 trägt, in dem sich ein Zapfen
41 befindet, an welchen das Ende der Feder 33 angeschlossen ist. Der Zapfen 41 ist
exzentrisch zu dem Drehzapfen 39 angeordnet, wodurch eine Schwingbewegung des Handgriffes
38 die Spannung der Feder 33 vermindert und damit das Lösen der Bremse erlaubt.
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Die Erfindung ist im vorstehenden beschrieben in ihrer Anwendung auf
eine Vorratsspule, welche Kantenfäden an eine Webmaschine abgibt; sie kann jedoch
bei jeder beliebigen Regelung der Spannung durchlaufender Fäden, Bänder, Litzen
usw. Anwendung finden.
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Schutz wird lediglich für die Gesamtheit der im Patentanspruch enthaltenen
Merkmale begehrt.