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Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsdrehzahl eines positiv angetriebenen
Kettbaumes bei einer Kettenwirkmaschine Die Maschine betrifft eine Vorrichtung zur
Steuerung der Antriebsdrehzahl eines positiv angetriebenen Ket@baumes bei einer
Kettenwirkmaschine mit ZuSühruno der Ke->tfäden zu den Wirkwerkzeugen über eine
den schwankenden Fadenbedarf innerhalb des Wirkzyklus ausgleichende Spannwippe,
von welcher beim überschreiten des hierzu erforderlichen freien Schwenkbereichs
elektrische Schaltkontakte betätigbar sind, durch die das Ubersetzungsverhältnis
eines stufenlos regelbaren Getriebes im Antriebsstrang des Eettbaums mittels eines
elektrischen Stellmotors in einem der bberschreitung entgegenwirkenden Sinne verstellbar
ist.
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Die heute verlangten hohen Wirkleistungen von Kettenwirkmaschinen
führen in vielen Fällen zu unzulässig hohen-Fadenspannungen, wenn der zugehörige
Baum allein unter der Abzugskraft der Fäden gedreht wird. Insbesondere bei der Herstellung
von Schneidplüsch läßt sich der erheblich grössere Polbaum nicht mehr von dem Zug
der Polfäden allein drehen, ohne Fadenbrüche mit Sicherheit a: schließen. Die Eett-
bzw. Polbäume werden deshalb über mechanische Getriebe positiv angetrieben. Da der
wirksame Kettbaumdurchmesser ständig abnimmt, muß zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden
mittleren Sadenablaßgeschwindigkeit die Baumdrehzahl ständig erhöht werden, wozu
in den Antriebsstrang des Kettbaumes ein stufenlos regelbares Getric:oe eingefügt
wird.
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Bei Eettenwirlmaschinen mit Zuürrung der Kettfäden zu den Wirkwerkzeugen
über eine oder mehrere den schwanlrenden Fadenbedarf innerhalb des Wirkzyklus ausgleichende
Spannwippen ist es bekannt, sich der Bewegung dieser Spaunwippen zur Steuerung des
stufenlos regelbaren Getriebes im Kettbaumantrieb zu bedienen.
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Bei einer ersten belluimten Vorrichtung dieser Art betätigt ein mit
der Spannwippe verschwenkbares Schaltglied an den Enden des freien Schwenkbereichs
elektrische Kontakte, die einen Stellmotor für das stufenlos regelbare Getriebe
einschalten. Infolge der fortgesetzten Schwingbewegung der Fadenspannwippe sind
die Einschaltimpulse für den Stellmotor jedoch nur kurz, und eine ausreichende Verstellung
des Getriebes wird erst nach mehreren Notoreinschaltungen erreicht, was einen ausserordentlich
unruhigen Regelvorgang zur Folge hat.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es auch bereits bekannt, das Schaltglied
nachgiebig über eine Feder an die Spannwippe anzuschließen und andererseits mit
einer verhältnismässig grossen Schwungmasse zu versehen, deren Trägheit das Schaltglied
gegenüber den ständigen Schwingbewegungen der Spannwippe in einer mittleren Ruhestellung
hält. Erst wenn diese mittlere Ruhestellung verlassen wird, wird einer der Schaltkontakte
betätigt, und der Stellmotor wird eingeschaltet.
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Der Aufwand für diese Anordnung ist jedoch gross, und es is-s eine
genaue Anpassung der Schwungmasse an den diskontinuie:-lichen Verlauf des Fadenverbrauchs
erforderlich.
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Eine weitere bekannte Vorrichtung arbeitet mit einem gegen Reibungskraft
verstellbaren mechanischen Zwischenglied zwischen der Fadenspannwippe und den Schaltkontakten,
welches nur beim überschreiten des normalen Schwenkbereichs der Wippe über bewegliche
Anschläge verstellt wird und dabei die elektrischen Kontakte betätigt. Auch diese
Vorrichtung ist verhältnismässig aufwendig.
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Schließlich ist es auch bereits bekannt, den Sinschaltimzuls für den
Stellmotor durch ein mit dem ersten Antippen eines der Schaltkctakte ansprechenden
Zeitrelais mit einstellbarer Haltezeit zu verlängern. Diese MaBnahme hat zwar den
Vorteil, daß die Länge des Schaltimpulses auch während des Betriebes der Maschine
sehr leicht verändert werden kann. Das Zeitrelais ist jedoch teuer und erfahrungsgemäss
verschleißanfällig und vermag sich wegen der absoluten Bemessung der Einschaltdauer
nicht den geänderten Fadenspannungsverhältnissen bei s-unghafter Anderung des Fadenbedarfs,wie
beispielsweise bei der Herstellung gemusterter Ware,anzupassen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schafen, die ausser einem einfachen :Atufbau und geringer Verschleißanfälligkeit
auch bei wechselndem Fadenbedarf die Abtriebsdrehzahl des Kettbaumes den gegebenen
Verhältnissen anzupassen vermag und hierbei einen ruhigen Ablauf des Regelvorganges
sicherstellt. Gemäss der Erf indung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an jedem
Ende des freien Schwenkbereichs der Fadenspannwippe zwei Schaltkontakte im Winkel
zueinander versetst angeordnet sind, von denen der zuerst betätigte im Selbsthaltestromkreis
eines entsprechenden Schaltschützes für den Stellmotor liegt, während durch den
zweiten Schaltkontakt das Schaltschü> bei anhaltender Betätigung des ersten Schaltkontaktes
unmittelbar einschaltbar ist. Da Schaltschütze im allgemeinen sehr schnell ansprechen,
genügt ein kurzes Äntippen des von der Fadenspannwippe betätigbaren zweiten Schaltkontaktes,
um das Schütz in Einschaltstellung zu bringen, woraufhin es sich über den vom ersten
Schaltkontakt vorbereiteten Selbsthaltekreis selbst hält. Diese Selbsthaltung dauert
so lange an, bis sich der Schwenkbereich der Fadenspannwippe unter der geänderten
Kettbaumdrehzahl so weit in Richtung zu seinem Normalbereich zurückbewegt hat, daß
die Betätigung des ersten Schaltkontaktes unterbrochen wird und hierdurch die Selbsthaltung
aufgehoben wird.
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Die Erfindung ist nicht allein auf die Verwendung bei Kettenwirkmaschinen
mit positiv angetriebenem Kettbaum anwendbar, sondern kann auch zur Regelung der
Antriebsdrehzahl sogenannter Fadenlieferwalzen verwendet werden, die die Kettfadenschar
unmittelbar von einem nicht angetriebenen Kettbaum abziehen.
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Um die relative Dauer der Einschaltung des Stellmotors verändern zu
können, sind in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die beiden Schaltkontakte
an jedem Ende des freien Schwenkbereichs der Fadenspannwippe von verschiedenen Schaltnocken
betätigbar, deren Winkelsteilungen zur Fadenspannwippe unabhängig voneinander einstellbar
sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sitzen dabei die Schaltnokken.paarweiseauf
näbenförmigen Scheiben, welche auf die Wippenwelle lösbar aufgeklemmt sinde Da die
Klemmung unmittelbar an der Wippenwelle erfolgt, ist ihre Bewegung in Umfangsrichtung
bei schwingender Wippe verhältnismässig gering, so daß sie auch bei laufender Maschine
gelöst werden können und hierdurch eine Nachstellung der Nocken ermöglicht wird.
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Weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung die Seitenansicht einer Eettenwirkmaschine,
bei der die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Anwendung kommt, Fig.2a die Anordnung
der zur erfindungsgemässen Vorrichtung gehörenden Schaltkontakte an dem einen Ende
einer Fadenspannwippe in Stirnansicht, Fig.2b eine Draufsicht zu Fig. 2a, Fig. 3
in vergrößerter Darstellung lind zugleich schematisiert die Stirnansicht nach Fig.
2a,
Fig. 4 einen Stromlaufplan des elektrischen Teils der erfindungsgemäs
sen Vorrichtung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Kettenwirkmaschine ist eine Raschelmaschine
mit zwei Kettbäumen, denen je eine Vorrichtung nach der Erfindung zugeordnet ist.
Es genügt deshalb, die erfindungsgemässe Vorrichtung für den einen, nämlich den
rechten Kettbaum 1 darzustellen und zu beschreiben.
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Von diesem Kettbaum 1 läuft eine Fadenschar 2 über Umlenkrohre 3 und
4 sowie eine Fadenspannwippe 5 zu den von Lochnadeln 6 gebildeten Wirkelementen,
wo die Fäden in Zusammenwirken mit Zungennadeln 7 zu Gewirke verarbeitet werden.
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Um unzulässig hohe Fadenspannungen zu vermeiden, wird der Eettbaum
1 positiv angetrieben. Hierzu treibt ein auf der einen Hauptantriebswelle 8 der
Maschine sitzendes Kettenrad 9 über eine Kette 10 ein auf der Eingangswelle 11 eines
PIV-Verstellgetriebes 12 angeordnetes Kettenrad 13. Der Abtrieb vom PIV-Getriebe
erfolgt von einem auf der Abtriebswelle sitzenden Kettenrad 14 mittels einer Kette
15 auf das Eingangskettenrad 16 eines Wechselradkastens 17, in welchem Zahnräder
18, 19 und 20 die Drehbewegung auf ein Ausgangskettenrad 21 übertragen, welches
über eine Kette ?2 den Kettbaum 1 antreibt.
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Die Zahnräder 18 und 20 im Wechselradkasten 17 sind zur generellen
Anpassung des Fadenbedarfs an die betreffende Legung, mit der das Gewirke gearbeitet
wird, auswechselbar.
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Um den Fadenbedarf trotz abnehmenden Kettbaumdurchmessers konstant
zu halten, wird das PIV-Getriebe von Zeit zu Zeit durch einen Stellmotor 23 verstellt,
wozu die Fadenspannwippe 5 über elektrische Schaltkontakte die erforderlichen Impulse
gibt.
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Die Fig. 2a und b zeigen in vergrößerter Darstellung die Fadenspannwippe
5, die an Blattfedern 24 befestigt ist. Letztere sind an einer im Maschinengestell
gelagerten Wippenwelle 25 verschraubt, die über die eine Stirnwand 26 des Maschinengestells
hinausragt.
Eine gegen das Maschinengestell abgespannte Zugfeder 27 übt über einen Hebel 28
ein dem Fådenzug entgegenwirkendes Drehmoment auf die Wippenwelle 25 aus und hält
auf diese Weise die Kettfadenschar 1 nachgiebig gespannt.
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An der Aussenseite der Stirnwand 26 des Maschinengestells ist konzentrisch
zur Achse der Wippenwelle 25 eine etwa halbkreisförmige Scheibe 29 mit Hilfe von
Schrauben 30 befestigt. Die Scheibe 29 ist mit Abstand um die Wippenwelle 25 ausgespart
und trägt an ihrer Vorder- und Rückseite Je zwei als Nockenschalter ausgabildete
Schaltkontakte 31,32 bzw. 33,34. Zur Betätigung der Schaltkontakte 31 bis 34 dienen
Schaltnocken 35,36, 37 und 38, die paarweise auf Nabenscheiben 39 bzw. 40 angeordnet
sind. Die Nabenscheiben 39,40 sind, wie Fig. 3 zeigt, mit Hilfe von Schrauben 41
auf die rohrförmig ausgebildete Wippenwelle 25 aufgeklemmt und können durch Lösen
dieser Schrauben unabhängig voneinander mit Bezug auf die Wippenwelle verstellt
werden.
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Beim Einarbeiten der Kettfäden in das Gewirke führt die Fadenspannwippe
5 ständig eine leichte Schwingbewegung aus, die zu einer entsprechenden Drehschwingung
der Wippenwelle 25 führt. Wie Fig. 3 zeigt, sind die Nocken 35 bis 38 derart im
Verhältnis zu den Schaltkontakten 31 bis 34 angeordnet, daß in einem mittleren Schwingbereich
der Fadenspannwippe 5, welcher der nor-malen Fadenspannung entspricht, keiner der
Schaltkontakte 31 bis 34 von den Schaltnocken 35 bis 38 betätigt wird.
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Wenn sich nun aber die Fadenspannung ändert, wie dies der Fall ist,
wenn die Kettbaumdrehzahl - insbesondere auf Grund des abnehmenden wirksamen Kettbaumdurchmessers
-nicht mehr dem Fadenbedarf der Wirkwerkzeuge entspricht, dann überlagert sich der
vorerwähnten Drehschwingung der Wippenwelle 25 eine zusätzliche Drehbewegung nach
der
einen oder anderen Seite. Beispielsweise dreht hierbei nämlich
bei zugeringer Fadennachlieferung vom Kettbaum ,, die Wippenwelle 25 entgegen dem
Uhrzeigersinn, wodurch zunächst der Schaltkontakt 31 auf den Schaltnocken 35 auf
läuft und schließt. Bei weiterer Drehung der Wippenwelle 25 läuft schließlich auch
der Schaltkontakt 33 auf den zugeordneten Schaltnocken 37 auf 1 während der Schaltkontakt
31 geschlossen bleibt. Bei umgekehrter Drehung der Wippenwelle 25 wird zuerst der
Schaltkontakt 32 vom Schaltnocken 36 geschlossen, und bei weiterer Drehung der Wippenwelle
in dieser Richtung schließt auch der Schaltkontakt 34 unter Wirkung des Nockens
38.
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Die Schaltkontakte 31 bis 34 sind Teil der in Fig. 4 dargestellten
elektrischen Schaltung für zwei (nicht gezeigte) Schalt schütze zur Einschaltung
des Stellmotors 23 in der einen oder anderen Drehrichtung. Die Betätigungsspulen
für diese Schalt schütze sind in Fig. 4 mit 42 und 43 bezeichnet. Mit Hilfe von
handbetätigten Schaltkontakten 44, 45, 46, 47, von denen Je ein Schließkontakt 44
bzw. 45 mit einem in der anderen Leitung angeordneten Offnungskontakt 46 bzw. 47
mechanisch gekoppelt ist, lassen sich die Betätigungsspulen 42 bzw. 43 wechselweise
an Spannung zwischen zwei Netzleiter 48,49 legen. Mit der Betätigung des betreffenden
Schützes öffnet ein der Betätigungswicklung des anderen Schütze vorgeschalteter
Sicherheitskontakt 51 bzw. 52, so daß e-..e gleichzeitige Betätigung beider Schalt
schützen mit Sicherheit vermieden wird.
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An dem Netzleiter 48 ist über parallel liegende Schliekontakte 53,
54 ein Hilfsleiter 55 angeschlossen. Scnlle3-kontakt 53 gehört zu einem (nicht dargestellten)
Scha~-uschütz für den Hauptantriebsmotor der Maschine, Sch;ieB-kontakt 54 zu einem
entsprechenden Schaltschütz für einen Kriechgangmotor. Der HilZsleiter 55 hat somit
nur Spannung,
wenn der Hauptantriebsmotor oder der Kriechgangsmotor
eingeschaltet ist und die Maschine somit läuft.
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Der nockenbetätigte Schaltkontakt 33 befindet sich in einer Leitung
zwischen dem Hilfsleiter 55 und dem Öffnungskontakt 51, so daß beim Schließen des
Schaltkontaktes 33 ein Stromkreis vom Hilfsleiter 55 zum Netzleiter 49 geschlossen
wird. In ähnlicher Weise befindet sich der nockenbetätigte Schaltkontakt 34 zwischen
dem Hilfsleiter 55 und dem Offnungskontakt 52, so daß bei Betätigung des Schaltkontaktes
34 ein Stromkreis vom Hilfsleiter 55 zum Netzleiter 49 geschlossen wird.
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Parallel zum nockenbetätigten Schaltkontakt 33 befindet sich ein Selbsthaltestromkreis
mit dem nockenbetätigten achaltkontakt 31 sowie einem Selbsthaltekontakt 56, der
schließt, wenn die Betätigungswicklung 42 an Spannung gelangt und hierdurch das
eine Schaltschütz für den Stellmotor betätigt wird. In ähnlicher Weise liegt parallel
zum nockenbetätigten Schaltkontakt 34 ein Selbsthaltekreis mit dem nockenbetätigten
Schaltkontakt 32 und ein Selbsthaltekontakt 57, der schließt, wenn die Betätigungsspule
43 Spannung erhält und hierdurch das andere Schaltschütz für den Stellmotor eingeschaltet
wird.
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Die vorstehend beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt; Es sei angenommen,
daß der Fadenbedarf grösser ist als die Fadennachlieferung durch den Kettbaum 1.
Hierdurch überlagert sich der durch die Fadenverarbeltung bedingten Drehschwingung
der Wippenwelle 25 eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn, welche, wie bereits
erwähnt, zunächst der Schaltkontakt 31 schließt und den Selbsthaltestromkreis für
das mit der Betätigungswicklung 42
versehene Schaltschütz des Stellmotors
vorbereitet.
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Erst wenn die der Drehschwingung überlagerte Drehbewegung der Wippenwelle
25 so weit fortgeschritten ist, daß auch der Schaltkontakt 33 vom zugehörigen Nocken
37 betätigt wird, erhält die Betätigungswicklung 42 Strom und schaltet den Stellmotor
in einer Drehrichtung ein, in welcher die Drehzahl des Eettbaums 1 vergrößert wird.
Dabei genügt ein kurzes Antippen des Schaltkontaktes 33 dergestalt, daß die Betätigungswlcklung
42 die zugehörigen Schützkontakte schließt, weil dann der Selbsthaltekontakt 56
über den von seinem Nocken noch immer geschlossenen Schaltkontakt 31 die Betätigungswicklung
42 weiterhin mit Strom versorgt. Mit der Einschaltung des Stellmotors ändert sich
das übersetzungsverhältnis des PIV-Getriebes 17, und die Drehzahl des Kettbaumes
1 nimmt zu, so daß sich die Fadenspannung vermindert und sich der Drehschwingung
der Wippenwelle 25 eine Drehung in entgegengesetztem Sinne überlagert. Der Stellmotor
17 bleibt eingeschaltet, so lange der Schaltkontakt 31 während der Drehschwingung
der Wippenwelle 25 nicht vom zugehörigen Schaltnocken 35 abläuft. Sowie Jedoch die
Drehbewegung der Wippenwelle 25 so weit fortgeschritten ist, daß der Nocken 35 den
Schaltkontakt 31 auch nur für einen kurzen Augenblick freigibt, wird die Selbsthaltung
des Schaltschützes für den Stellmotor aufgehoben, das Schütz fällt ab und der Stellmotor
bleibt stehe;.
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Durch die ständige Abnahme des wirksamen Kettbaumdurchmessers verlangsamt
sich die der Drehschwingung überlagerte Drehbewegung der Wippenwelle 25. Durch entsprechende
Einstellung der Winkellage der'die Nocken tragenden Nabenscheiben 39,40 zueinander
ist es möglich, den Stellmotor bei einer solchen Größe der Drehbewegung der Spannwippe
25 auszuschalten, daß diese Drehbewegung vor
Auflaufen des Schaltkontaktes
34 auf den zugehörigen Schaltnocken 38 zur Ruhe kommt und sich schließlich wieder
umkehrt, wodurch der vorstehend geschilderte Schaltvorgang von neuem abläuft. Wird
hingegen die Betätigungswicklung 42 infolge zji langer Selbsthaltung zu spät stromlos,
dann ist die Drehbewegung der Wippenwelle 25 so gross, dass ausser dem im Selbsthaltestromkreis
des anderen Schaltschützes liegenden Schaltkontakt 32 auch der in dieser Drehrichtung
liegende zweite Schaltkontakt 34 betätigt wird und mit dem ersten Antippen über
den Selbsthaltekontakt 57 die Betätigungswicklung 43 für das andere Schaltschütz
des Stellmotors schließt und diesen in entgegengesetztem Sinne eingeschaltet hält.
Dadurch wird die Antriebsdrehzahl des Kettbaum 1 herabgesetzt, und-es findet sehr
schnell eine Rückdrehung der Wippenwelle 25 statt, bis der Schaltkontakt 32 das
erste al von seinem Nocken 36 abläuft und die Selbsthaltung des von der Wicklung
43 betätigten Schaltschützes für den Stellmotor unterbricht.
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Da bei richtiger Winkeleinstellung der Schaltnocken 35 und 37 der
Schaltnocken 38 für den Schaltkontakt 34 nicht in Funktion kommt, stört die paarweise
Verstellung der auf nur zwei Nabenscheiben 39,40 verteilten Schaltnocken 35 bis
38 nicht. Um die Schaltnocken 36, 38 im Bedarfsfall unabhängig von den Schaltnocken
35,37 verstellen zu können, kann einer der erstgenannten beizen Nocken auf einer
dritten Nabenscheibe angeordnet sein, die ihrerseits unabhängig von den übrigen
beiden Nabenscheiben verstellbar ist.
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Patentansprüche