DE19635373C2

DE19635373C2 - Vorrichtung zum Ausgleichen von Fadenverbrauchs- und Fadenspannungsschwankungen bei der Zuführung von fadenförmigem Material

Info

Publication number: DE19635373C2
Application number: DE19635373A
Authority: DE
Inventors: Rolf Arnold; Monika Seeger; Helmut Eberhardt; Reinhard Helbig
Original assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 1996-08-31
Filing date: 1996-08-31
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2016-09-01
Also published as: DE19635373A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Fadenverbrauchs- und Fadenspannungsschwankungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Zuführung von Fäden, Drähten, Kabeln, Bändern oder dgl. zu einer Verarbeitungsstelle, beispielsweise für einen Maschenbildungsvorgang, ist eine konstante Spannung erforderlich, die bei jeder Arbeitsgeschwindigkeit konstant bleiben muß. Es sind bereits eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt, deren Aufgabe es ist, Schwankungen des Fadenbedarfs bzw. der Fadenspannung auszugleichen, indem die Liefergeschwindigkeit geregelt wird. Die Regelung erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Fadenspannung und/oder durch Fadenspeicher. Dazu sind komplizierte Regelgetriebe erforderlich, die kosten- und wartungsaufwendig sind.

So ist zum Beispiel aus der DE 32 41 362 A1 die Regelung der Fadenspannung an Kreuzspulmaschinen bekannt, bei der ein beweglicher Fadenabtaster mit einer Spiralfeder im Gleichgewicht gehalten wird. Die Abweichung des vorausbestimmten Soll-Wertes der Fadenspannung wird als Steuerimpuls für den Regelkreis der elektromagnetischen Fadenbremse verwendet.

Aus der DE 33 41 042 A1 ist eine Einrichtung zum Zuführen und Regeln eines Fadens für eine Webmaschine bekannt. Diese Fadensteuereinrichtung weist mindestens eine federnd gehaltene Fadenführeröse und mindestens eine feststehende Fadenführeröse auf, wobei die federnde Fadenführeröse in einer ersten Stellung einen kleineren Abstand und in der zweiten Stellung unter Bildung eines Fadenvorrates einen größeren Abstand zur feststehenden Fadenführeröse aufweist, wobei der Reibungswiderstand des Fadens in der Fadensteuereinrichtung in der zweiten Stellung der Fadenführeröse größer ist als die Fadenspannung des abgehenden Fadens und in der ersten Stellung kleiner ist als die zum Fadentransport erforderliche Fadenspannung für die Fadentransportrolle. Da die Fadentransportrolle kontinuierlich weiter läuft, wird in der Fadensteuereinrichtung eine Fadenreserve gebildet, die nach dem Entspannen des Fadens verbraucht wird.

Des weiteren ist in der DD 290 545 eine Drahtlaufberuhigungsvorrichtung beschrieben, mit der für alle durch die Anlage laufenden Drähte die erforderliche Drahtspannung eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck besteht die Vorrichtung aus einer erforderlichen Anzahl auf einer gemeinsamen Laufachse angeordneten Umlenkrollen, die so in das aus einer Vielzahl parallel laufender Drähte bestehende Drahtfeld eingefügt ist, daß die Drähte zur Erzielung einer für jeden einzelnen Draht gewünschten Drahtspannkraft mit einem durch den Reibungskoeffizienten bestimmten Umschlingungswinkel um die entsprechend abgebremsten Umlenkrollen geführt werden. Die Funktion der Drahtlaufberuhigungsvorrichtung basiert darauf, daß die Umlenkrollen bis kurz unter der Grenze der Rollreibung des umlaufenden Drahtes abgebremst werden, um ein Rutschen der Drähte auf den Umlenkrollen zu vermeiden. Erreicht wird dies dadurch, daß die für jede Umlenkrolle und damit für jeden Draht auf eine gesonderte Andrückkraft einstellbare Andrückfeder gegen den Bremshebel drückt.

In der DE 34 37 251 A1 ist eine Fadenbremse für eine Fadenliefer- und -speichereinrichtung beschrieben, die eine von dem Faden in einem Fadenauflagebereich schlupffrei mehrfach umschlungene, drehbar gelagerte Fadentrommel aufweist, die drehfest mit einer elektromagnetisch wirkenden Bremseinrichtung gekoppelt ist. Mit Hilfe der Fadenbremse wird die Fadenlieferung vermindert bzw. unterbrochen und der anfallende Überschuß an Fadenmaterial durch Zurückspulen gespeichert, um so die vorgegebene Fadenspannung wieder herzustellen. Die auf der Fadentrommel bzw. Speichertrommel angeordneten federnden Bügel dienen vorrangig dem geordneten und straffen Halten des Fadens, der die Trommel mehrfach umschlingen muß (Anspruch 1), um die beabsichtigte Wirkungt zu erreichen. Ein Ausgleich der Fadenlänge, beispielsweise innerhalb eines Arbeitszyklus, kann mit dieser Vorrichtung jedoch nicht erreicht werden, es sei denn, der Trommeldurchmesser ist so klein, daß der Umfang der Trommel multipliziert mit der Anzahl der Umschlingungen im Bereich des Fadenverbrauches für z. B. einen Maschenbildungszyklus liegt, was technisch schwer realisierbar und nicht sinnvoll wäre. Ein wesentlicher Ausgleich von sehr kurzzeitigen Schwankungen der Fadenlänge direkt in Richtung auf die Arbeitsstelle, wie es mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich ist, wird mittels der Fadenbremse nicht erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regulierung der Fadenverbrauchsschwankungen und der Fadenspannung an faden- oder drahtförmiges Material verarbeitenden Maschinen mit zeitlich unterschiedlichem Fadenverbrauch innerhalb eines Arbeitszyklus zu schaffen, die ohne Eingriff in die Maschine eine Fadenlieferung mit gleichmäßiger, einstellbarer Fadenspannung garantiert, ohne daß Elemente für eine vorübergehende schlaufenbildende Fadenspeicherung des faden- oder drahtförmigen Materials erforderlich sind und mit der das Auftreten übermäßiger Fadenspannungsspitzen sicher vermieden wird.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in dem Anspruch 1 beschriebenen Erfindungsmerkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Verarbeitung aller linienförmigen Materialien eingesetzt werden kann und keine aufwendigen Regeleinrichtungen erforderlich sind. Des weiteren kann das erfindungsgemäße Fadenspannelement an jeder beliebigen Stelle in den Fadenlauf zwischen Materialvorlage und Verarbeitungsstelle mit geringem Kosten- und Wartungsaufwand angeordnet werden. Gleichzeitig wird eine von der Fadenzugkraft geregelte Änderung der geometrischen Bedingungen erreicht, indem die das Fadenspannelement umschlingende Fadenlänge verändert bzw. das Fadenspannelement vorwärts oder rückwärts gedreht wird, wenn im Fadenlauf vor dem Fadenspannelement ein federndes Element angeordnet ist, das auf den Faden einwirkt. Dadurch wird eine konstante Fadenspannung erreicht und Fadenspannungsspitzen während der Verarbeitung des Fadens abgebaut, ohne daß eine Fadenreserve gebildet werden muß. Damit wird die Fadenbruchhäufigkeit auf ein Minimum gesenkt und die. Qualität der Erzeugnisse erhöht. Außerdem ist es möglich, Materialien geringerer Festigkeit und/oder Dehnbarkeit zu verarbeiten.

Ausführungsbeispiel

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen die

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Fadenlaufes an einer Kemafilmaschine,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt des Fadenspannelementes,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung zu Fig. 2.

Gemäß der Fig. 1 wird der Faden 1 vom einem Fadenspeicher, beispielsweise einer Spule 2, über Fadenleitelemente 3 und 4 zu einer Egalisierungswalze 5 geführt. Abhängig von der zu verarbeitenden Materialart und der davon abhängigen erforderlichen Fadenzugkraft umschlingt der Faden 1 die Egalisierungwalze 5 ein- bzw. mehrmals. Von der Egalisierungswalze 5 wird der Faden 1 über eine feststehende Fadenführeröse 6, die beispielsweise über der Egalisierungswalze 5 angeordnet ist, und einer federnden Führungsöse 7 oberhalb der Arbeits stelle zu dem Fadenspannelement 8 geführt. Das Fadenspannelement 8 ist vorzugsweise unmittelbar vor der Arbeitsstelle der Maschine angeordnet, in deren Bereich der Faden 1 mittels maschenbildender Organe, beispielsweise von Greifern 9, die mit fadenführenden Ösen versehen sind, fortlaufend zu Maschen ausgebildet wird, die um das von oben zugeführte Verstärkungsmaterial 10 gelegt werden. Das Fadenspannelement 8 wird dabei vom Faden 1 vollständig oder in einem bestimmten Winkel umschlungen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht das kreisförmige Fadenspannelement 8 aus ein oder mehreren, einzelnen Federelementen 11, die stern- oder spiralförmig an einem Führungsring 12 angeordnet sind, der auf einer drehbar gelagerten Trägerachse 13 befestigt ist. Die einzelnen Federelemente 11 werden jeweils von vorgespannten Federblättchen gebildet, die mit einem Ende am Führungsring 12 befestigt sind. Das jeweils freie Ende der Federelemente 11, über das der Faden 1 geführt wird, ist zur besseren Führung des Fadens 1 vorteilhafterweise in Richtung der Trägerachse 13 abgewinkelt oder abgerundet. Die Federelemente 11 können beispielsweise auch aus mehreren parallel oder hintereinander angeordneten Federn oder Federsegmenten bestehen, die miteinander verbunden sind. Um das seitliche Abgleiten des auf dem Fadenspannelement 8 geführten Fadens 1 zu vermeiden, werden die angeordneten Federelemente 11 von scheiben- oder ringförmigen Elementen 14 begrenzt, die ebenfalls auf der Trägerachse 13 befestigt sind (Fig. 3). Zur Erzeugung einer bestimmten Vorspannung am Fadenspannelement 8 können die Federelemente 11 durch zusätzliche federnde Elemente 15 an dem Führungsring 12 befestigt werden. Bei der Variante, daß die Federelemente 11 beweglich am Führungsring 12 befestigt sind, wird die Federkraft des Fadenspannelementes 8 durch das federnde Element 15 aufgebracht.

Abhängig von dem zu verarbeitenden Material, beispielsweise Einzelfäden, Drähte, Fadenscharen, Kabel, Bänder oder Bahnen, können die Federelemente 11 zur Führung derselben unterschiedlich breit sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, ein oder mehrere Fadenspannelemente 8 mit gleichen oder unterschiedlich breiten Federelementen 11 auf einer gemeinsamen Trägerachse 13 anzuordnen. Die Trägerachse 13, auf der das oder die von den Federelementen 11 gebildeten Fadenspannelemente 8 angeordnet sind, kann je nach Anzahl der eingesetzten Fadenspannelemente 8 bis über die gesamte Arbeitsbreite der Maschine verlaufen.

Die Wirkungsweise des Fadenspannelementes 8 erfolgt derart, daß der vom Fadenspeicher 2 abgezogene Faden 1 über die Fadenführungselemente 3 und 4, die Egalisierungswalze 5 und die Führungsösen 6 und 7 zum Fadenspannelement 8 geführt wird und das Fadenspannelement 8 umschlingt. Dabei wird der Faden 1 über die Federelemente 11 geführt, die eine bestimmte Vorspannung aufweisen. Von dem Fadenspannelement 8 wird der Faden 1 direkt der Verarbeitungsstelle an der Maschine zugeführt. Wird bei der Verarbeitung beispielsweise von der Arbeitsstelle weniger Fadenmaterial verbraucht als vom Fadenspeicher 2 geliefert, verringert sich die Fadenspannung am Fadenspannelement 8 und die Federelemente 11 werden entspannt, d. h., der Umfang des Fadenlaufes am Fadenspannelement 8 wird größer, so daß ein Ausgleich des Fadenverbrauches bewirkt wird. Wird andererseits weniger Material vom Fadenspeicher 2 geliefert, als von der Arbeitsstelle verbraucht wird, werden die Federelemente 11 des Fadenspannelement 8 zusammengedrückt, d. h., der Durchmesser und damit die das Fadenspannelement 8 umschlingende Fadenlänge wird kleiner und es wird mehr Fadenmaterial an die Arbeitsstelle abgegeben. Die Funktion des erfindungsgemäßen Fadenspannelementes 8 basiert also darauf, daß eine Veränderung der Zugkraft im Faden 1 auf Grund eines veränderten Längenbedarfs durch eine Verkleinerung oder Vergrößerung der äußeren Abmessungen des Fadenspannelementes 8, zum Beispiel durch die Veränderung des von den Federelementen 11 gebildeten Außendurchmessers bzw. des vom Faden 1 gebildeten äußeren Umfanges ausgeglichen wird.

Außerdem kann mit der vor dem Fadenspannelement 8 federnd angeordneten Führungsöse 7 und dem in beide Richtung drehbar gelagerten Fadenspannelement 8 auf der Trägerachse 13 ein zusätzlicher Fadenlängenausgleich bewirkt werden. Darüber hinaus ist durch eine gezielte Abbremsung der entsprechenden Drehbewegung des Fadenspannelementes 8, zum Beispiel durch Erhöhung der Reibung in der Trägerachse 13, eine weitere Anpassung an die erforderlichen Arbeitsbedingungen erreichbar.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Faden

2

Spule

3

;

4

Fadenleitelement

5

Egalisierwalze

6

Fadenführeröse

7

Führungsöse

8

Fadenspannelement

9

Greifer

10

Verstärkungsmaterial

11

Federelement

12

Führungsring

13

Trägerachse

14

scheibenförmiges Element

15

federndes Element

Claims

1. Vorrichtung zum Ausgleichen von Fadenverbrauchs- und Fadenspannungsschwankungen an einer faden- oder drahtförmiges Material verarbeitenden Maschine, vorzugsweise einer Textilmaschine mit maschenbildenden Organen, wobei der von einer Fadenvorlage bzw. Fadenliefervorrichtung gelieferte Faden der Maschine über Fadenleitelemente und eine auf einer Trägerachse gelagerten Fadenspannvorrichtung zugeführt wird, die von dem Faden umschlungen wird, wobei der Faden auf federelastischen Elementen am Umfang der Fadenspannvorrichtung aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastisch wirkenden Elemente als Federblättchen (Federelemente 11) ausgebildet sind, die derart mit einem Ende auf einem auf der Trägerachse (13) angeordneten Führungsring (12) befestigt sind, daß die Enden in etwa parallel zur Trägerachse (13) verlaufen, wobei die Federblättchen (11) nicht radial vom Führungsring (12) abstehen, sondern in einem Winkel zur radialen Richtung, und die freien Enden der Federblättchen (8) in Richtung auf den Führungsring (12) abgerundet oder abgewinkelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (11) beidseitig von scheiben- oder ringförmigen Elementen (14) begrenzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (11) aus mehreren einzelnen Federsegmenten zusammengesetzt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (11) durch zusätzliche Federelemente (15) mit dem Führungsring (12) verbunden sind, mit denen die Federkraft der Fadenspannelemente (8) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenspannelement (8) auf der Trägerachse (13) in seiner Drehbewegung gebremst wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Fadenspannelemente (8) entsprechend dem zu verarbeitendem Material, beispielsweise Fäden, Fadenscharen, Kabel, Bänder, Bahnen oder dgl., gewährt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere gleich oder unterschiedlich breite Fadenspannelemente (8) auf einer gemeinsamen Trägerachse (13) nebeneinander angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Federelemente (11) mehrerer Fadenspannelemente (8) auf einer Trägerachse (13) miteinander verbunden sind.