DE2215148A1 - Mehrfachfadenzuführvorrichtung für eine Textilmaschine - Google Patents

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PATENTANWÄLTE

DR₁-ING-RICHARDGLAWe · DIPL-IKG. KLAUS DELFS · DIPL-PHyS. DR. WALTER MOLL

MÖNCHEN HAMBURG MÜNCHEN

8 MÖNCHEN 2i 2 HAMBURG 52

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ihrenachrichtvom unserzeichen MÖNCHEN

A 65

L.I.R. S.p.A.
Laboratorio Italiano Ricerche

Genua / Italien

Mehrfachfadenzuführvorrichtung für eine Textilmaschine

Bekannt sind die Schwierigkeiten, die bei Rundstrickmaschinen mit mehreren Fadenzuführungen, insbesondere Strumpfrundstrickmaschinen, auftreten hinsichtlich der Gleichmäßigkeit und hohen Qualität der Produkte, vor allem wenn Strukturgarne verwendet werden. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich in anderen Fällen, bei denen mehrere Garne

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POSTSCHECK: HAMBURG 147« 07 . BANK: COMMERZBANK, HAMBURG, 53/22904 ■ TELEGR.: SPECHTZIES HAMBURG bzw. SPECHTZIES MÖNCHEN

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gleichzeitig zu einer Ware verstrickt werden sollen. Die folgende Beschreibung bezieht sich der Einfachheit halber auf rundgestrickte Wirkware.

Die Empfindlichkeit dieser Garne in Bezug auf schon sehr kleine SpannungsSchwankungen macht eine strenge Kontrolle ihrer Eigenschaften und insbesondere der Spannung und des Streckengewichtes an allen Zuführungsstellen erforderlich.

Ein anderes Problem, das bei Maschinen mit Mehrfachfadenzuführung auftritt, scheint beim gegenwärtigen Stand der Technik noch nicht ausreichend berücksichtigt worden zu sein. Es ist ganz offensichtlich, daß die Gleichmäßigkeit und damit die Qualität der von einer Rundstrickmaschine mit Mehrfachfadenzuführung gelieferten Ware einerseits die Gleichmäßigkeit der Garne selbst an jeder Zuführungsstelle und andererseits strenge Anforderungen an die Maschine, insbesondere hinsichtlich des Nadelhubes und der Bewegungen aller anderer, an der Maschenbildung an jeder Zuführungsstelle beteiligten Teile, erforderlich macht. Da die Justierung der Maschine eine rein mechanische Präge ist und theoretisch keine Schwierigkeit bildet, wird sie normalerweise als gegeben hingenommen und alle Anstrengungen der Fachwelt waren bisher auf das weitaus schwierigere Problem gerichtet, die Gleichmäßigkeit bei der Garnzuführung herzustellen. Ohne letztere

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können tatsächlich keine Produkte mit der heute auf dem Markt geforderten Qualität hergestellt werden. Die Genauigkeit der Justierung ist andererseits lediglich eine Kostenfrage sowohl hinsichtlich der Notwendigkeit, an der Maschine Justiermöglichkeiten mit Mikrometerverstellung vorzusehen, und andererseits hinsichtlich der Zeit, die für die Justierung einer neuen Maschine sowie die in Zeitabständen zu wiederholende Neujustierung benötigt wird.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Fadenzuführungsvorrichtung zu schaffen, die Unterschiede zwischen den einzelnen, die Maschenbildung an den einzelnen Systemen bewirkenden Elementen, insbesondere Unterschiede des Nadelhubes, kompensieren kann, und zwar Unterschiede, die um zehnbis fünfzehnmal größer sind als die heute zulässigen Differenzen, wobei die Vorrichtung gleichzeitig in der Lage sein soll, innerhalb gewisser, zwischen 50 bis 100 fo liegenden Grenzen die Spannungsunterschiede des von den Spulen kommenden Garnes zu korrigieren. Beispielsweise ergeben Strumpfrundstrickmaschinen, bei denen heutzutage der Nadelhub auf weniger als 1 bis 2 Hundertstelmillimeter genau eingestellt v/erden muß, bei Ausrüstung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine vollkommen gleichmäßige Ware selbst dann, wenn der Hub einer oder mehrerer Nadeln um 20 bis 30 Hundertstelmillimeter vermehrt oder verringert wird. Die erfindungs-

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gemäße Einrichtung ermöglicht nicht nur die Herstellung von Ware höherer Qualität auf den heute üblichen Maschinen, sondern gestattet es auch, die Maschinen ohne die heute notwendigen komplizierten und empfindlichen Einstellmöglichkeiten für die verschiedenen Systeme zu konstruieren, so daß die Maschinen billiger und einfacher zu betreiben und zu unterhalten sind.

Bekannt sind Einrichtungen zum Zuführen mehrerer Fäden zu einer Maschine unter gleichmäßigen G-eschwindigkeitsbedingungen, die von der Maschinengeschvvindigkeit abhängen, wobei die Zuführung durch mindestens ein sich drehendes und von der Maschine angetriebenes Organ erfolgt, um welches die Fäden herumgewunden sind. Die Geschwindigkeit der Fäden wird somit von der Maschine gesteuert und festgelegt. Es sind ferner Einrichtungen vorgesehen, mit denen eine Vergleichmäßigung der Spannung angestrebt wird. Hierdurch wird das Problem nicht gelöst.

Die vorliegende Erfindung zielt demgemäß darauf ab, eine Zuführvorrichtung zu schaffen, die den η Systemen der Maschine Fäden mit entsprechend den verschiedenen Anforderungen unterschiedlichen Bedingungen zuführt, wobei die Bedingungen bei jedem Einzelfaden derart sind, daß die Unterschiede der Fadenzulieferung vollständig kompensiert werden, so daß in

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der fertigen Ware die von den selbst deutlich ungleichen Zuführsystemen gebildeten Maschen vollständig gleichmäßig ausfallen; gleichzeitig soll die Vorrichtung in der Lage sein, innerhalb gewisser Grenzen die Differenzen der Spannung und des Streckengewichtes einer Gruppe von η Fäden, die von η Vorratsβρμίβη kommen, auszugleichen.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Zuführung von mehreren Fäden zu einer Verarbeitungsmaschine, der die einzelnen Fäden unter solchen Bedingungen zugeführt werden müssen, daß sich eine Gleichmäßigkeit der Ware ergibt, insbesondere (jedoch nicht ausschließlich) eine Strickmaschine mit mehreren Zuführungen, wobei in diesem Fall die Vorrichtung in der Lage sein soll, die Gleichmäßigkeit der Maschenbildung zu gewährleisten sowohl bei Unregelmäßigkeiten der an der Maschenbildung beteiligten Elemente bei den verschiedenen Systemen als auch bei Unregelmäßigkeiten der Spulen oder sonstigen Vorrats- und Abzugseinrichtungen. Gemäß der Erfindung umfaßt die Vorrichtung im wesentlichen mindestens ein frei mit schraubenförmiger Bewegung, insbesondere mit Drehbewegung bewegbares Element, um welches in Betrieb alle von den Vorrats einrichtung en sich abwickelnden und der Maschine zugeführten Fäden mindestens teilweise herumgeschlungen sind, wobei ein gegenseitiger Schlupf zwischen den Fäden und dem Element verhindert wird 5 dieses Element wird von den Fäden bei

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deren Abzug durch die Maschine in Bewegung versetzt, wobei die Fäden der Maschine mit Spannungen, Geschwindigkeiten und Streckengewichten zugeführt werden, die spontan und in jedem Augenblick den durch den Abzug durch die Maschine und die Zulieferung zur Vorrichtung gegebenen Bedingungen angepaßt sind.

Das frei bewegliche Organ kann ein mit kontinuierlicher schraubenförmiger Bewegung ausgestattetes Organ sein; gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jedoch das Organ oder die frei bewegbaren Organe als Zylinder mit geringer Trägheit ausgebildet, die relativ zu Führungsmitteln verschiebbar sind, die in Zuführungsrichtung vor und hinter ihnen angeordnet sind, so daß sie in eine inaktive und eine aktive Stellung gebracht werden können, in der die Fäden in schlupffreier Berührung mit der Oberfläche des oder jedes Zylinders stehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Einrichtungen aufweisen, um den oder die Zylinder mindestens beim Erreichen ihrer aktiven Stellung in Drehung zu versetzen. Diese Einrichtungen können ein Eeibrad umfassen, welches mit dem oder jedem Zylinder drehfest verbunden ist und von einem anderen, von einem Motor mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Reibrad berührt und angetrieben werden kann, wenn der Zylin-

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der in die inaktive Stellung gebracht wird. Wahlweise kann die Einrichtung aueh ein mit dem oder jedem Zylinder drehfestes Bad umfassen, welches bei der Verschiebung des Zylinders aus der inaktiven in die aktive Stellung an einer festen Oberfläche abrollen kann, um dem Zylinder eine Drehung zu erteilen, die mit der ihm von den Fäden erteilten Drehung gleichsinnig ist.

Ein Motor mit konstantem Drehmoment kann mit mindestens einem Zylinder oder federn Zylinder kombiniert sein, um ein Übermaß an Spannung der von den Spulen oder Vorratsbehältern kommenden Fäden zu kompensieren.

Ferner kann eine Bremse für das oder die drehbaren Organe vorgesehen sein, die entweder beim Unterbrechen des Abziehens der Fäden durch die Maschine oder im Notfall, wie z.B. bei einem Fadenbruch, einer Stromunterbrechung od. dgl., betätigt werden kann.

Die Vorrichtung kann mit einer Impulsbremse ausgerüstet sein, die die Geschwindigkeit des bewegbaren Organs bei abrupten Verringerungen des Fadenabzugs durch die Maschine und/oder bei einer Verringerung der Maschinengeschwindigkeit herabsetzt.

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Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform der Erfindung "besteht die Vorrichtung aus einem oder mehreren rotierenden Elementen, wie z.B. Zylinder, die leicht von Gewicht und mit möglichst geringer Reibung bewegbar sind und der Rotation einen möglichst geringen Trägheitswiderstand entgegensetzen; um dieses Element oder diese Elemente, wie z.B. Zylinder oder Zylindergruppe, sind die η Fäden, die von den Spulen (oder Vorratsbehältern) kommen, mit einem Bogen 0 oder einer Summe von Bogen 0. herumgewunden, die ausreichend groß ist, um einen Schlupf der Fäden relativ zu der Oberfläche, an der sie anliegen, zu verhindern; nach dem Verlassen des Elementes oder des letzten Elementes laufen die Fäden direkt den verschiedenen Zuführungsstellen der Maschine zu. Das Element oder die Elemente bzw. Zylinder haben keinerlei mechanische oder elektrische Verbindung mit der Maschine, sondern werden direkt von den Fäden bewegt in dem Ausmaß, in dem diese von jeder einzelnen Zuführungsstelle der Maschine abgezogen bzw. angefordert werden.

Die Achse des Zylinders oder die Achsen der Zylindergruppe werden von einer Halterung getragen, die entweder ortsfest angeordnet ist oder so bewegbar ist, daß die η Fäden mit dem Zylinder oder der Zylindergruppe in oder außer Eingriff gebracht werden.

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Die Vorrichtung kann vorteilhafterweise ausgerüstet sein mit weiteren Einrichtungen, wie z.B. einer Stopbremse, einer Einrichtung zum Ableiten der statischen Elektrizität, einem Motor mit konstantem Drehmoment, und anderen Einrichtungen, deren Zweck und Ausbildung im folgenden näher erläutert wird.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt,

Fig. 1A, 1B, 1C und 1D zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht, Vorderansicht und perspektivischer Ansicht in der Arbeitsstellung sowie in einer weiteren Seitenansicht in der Ruhestellung.

Fig. 2A, 2B und 2C zeigen eine zweite Ausführungsform in Seitenansicht, Vorderansicht und perspektivischer Ansicht.

Fig. 2D und 2E zeigen die Ausführungsform nach Mg. 2A bis 20 in der Ruhestellung.

Fig. 2F, 2G· und 2H zeigen verschiedene ■Übergangsstellungen beim Übergang von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung oder umgekehrt.

Fig. 3A, 3B und 3C zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht, Vorderansicht und perspekti-

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vischer Ansicht, jeweils in der Arbeitsstellung.

Fig. 3D und 3E zeigen die Vorrichtung in der Ruhestellung.

Fig. 4A und 4B zeigen eine vierte Ausführungsform in Vorder- und Seitenansicht in der Arbeitsstellung.

Fig. 4C, 4D und 4E zeigen analog zu Fig. 4B die Ruhestellung und zwei Zwischenstellungen der Vorrichtung.

Fig. 5A, 5B und 5C zeigen eine fünfte Ausführungsform in Seitenansicht, Vorderansicht und perspektivischer Ansicht in der Arbeitsstellung.

Fig. 5D und 5E zeigen analog zu Fig. 5A und 5B die Vorrichtung in der Ruhestellung.

Fig. 6A, 6B und 6C zeigen eine sechste Ausführungsform in Seitenansicht, Vorderansicht und perspektivischer Ansicht in der Arbeitsstellung.

Fig. 6D und 6E zeigen analog zu Fig. 6A und 6B die Vorrichtung in der Ruhestellung.

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In allen Zeichnungen sind einander entsprechende !eile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die in Fig. 1A, 1B, 10 und 1D schematisch dargestellte Vorrichtung besitzt einen einzigen Zylinder 1, der in Fig. 1A, 1B und 10 in die Arbeitsstellung eingeschoben und in Fig. 1D herausgezogen ist. Die Steuerung des Hineinschiebens und Herausziehens erfolgt (als nicht einschränkendes Beispiel zu verstehen) durch einen kleinen Motor mit zwei Antriebsrichtungen über eine mit der Achsenhaiterung verbundene Zahnstange. In den Fig. 1A, 1B, 10 und 1D bezeichnet 1 den Zylinder, 2 die Achse oder Welle des Zylinders, 3 die Fadenführungen an Eingang und Ausgang der Vorrichtung, 4a die von den Spulen kommenden Fäden, 4b die zu den verschiedenen Zuführungssteilen der Maschine laufenden Fäden, 5 die Lagerung für die Achse oder Welle 2 des Zylinders, und 6 die Antriebsvorrichtung mit Zahnstange, Ritzel und Motor zum Steuern des Einschiebens bzw. Herausziehens des Zylinders.

Die in Fig. 2A bis 2H schematisch dargestellte Vorrichtung besitzt zwei Zylinder, die in Fig. 2A, 2B und 20 in der Arbeitsstellung und in Fig. 2D und 2E in der Ruhestellung dargestellt sind, wobei die einzelnen Übergangsstellungen zwischen der Arbeits- und Ruhestellung, die in Fig. 2F, 2G und 2H dargestellt sind, ebenfalls durch einen kleinen, auf die

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Halterung der Zylinder wirkenden Motor gesteuert sind. In den Fig. 2A bis 2H sind bezeichnet: Mit 1a und 1b die beiden achsparallelen Zylinder; mit 2a, 2b die Trag- und Rotationsachsen der Zylinder; mit 3 die Eintritts- und Austrittsführungen für die Fäden; mit 4a die von den Spulen kommenden Fäden; mit 4b die zu den verschiedenen Zuführungssteilen laufenden Fäden; mit 15 die Halterung für die beiden Achsen und mit 16 die Motoreinheit, die die Verschwenkung der Vorrichtung beim Inbetriebsetzen und Außerbetriebsetzen steuert.

In Fig. 3A bis 3E ist schematisch eine Vorrichtung mit drei Zylindern dargestellt, die in Fig. 3A, JB und 3C in der Arbeitsstellung und in Fig. 3D, 3E in der Ruhestellung gezeigt ist. Die Übergangsstellungen von der Ruhe- zur Arbeitsstellung und umgekehrt werden gesteuert durch einen pneumatischen Zylinder über ein in der Zeichnung dargestelltes Hebelsystem. In den Figuren sind bezeichnet» Mit 1a, 1b, 1c die Zylinder; mit 2a, 2b, 2c die Trag- und Drehachsen; mit 3 die Eintritts- und Austrittsführungen für die Fäden; mit 4a die von den Spulen kommenden Fäden; mit 4b die zu den verschiedenen Zuführungsste11en laufenden Fäden; mit 25 die Halterung für den mittleren Zylinder und mit 26 ein aus Hebeln und einem pneumatischen Zylinder bestehendes System zum Steuern des Inbetriebsetzens und Außerbetriebsetzung.

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In den Pig« 4A, 4B, 4C, 4D und 4E ist in verschiedenen Darstellungen eine Ausführungsforiß der Vorrichtung mit zwei drehbaren Zylindern dargestellt, und zwar vollständig mit den erforderlichen Einrichtungen zum Einrücken und Ausrücken, mit der elektromagnetischen Bremse zum Anhalten und Verzögern, mit den Einrichtungen zum Abführen der statischen Elektrizität, die auch als regulierbare Bremsen arbeiten können, mit Einrichtungen zum Anlegen eines konstanten Antriebsdrehmoments und mit dem Motor für den Antrieb in entgegengesetzten Richtungen, der für das Einrücken bzw. Ausrücken der Vorrichtung erforderlich ist.

In den Fig. 4A bis 4E sind bezeichnet: Mit 1a, 1b die beiden Zylinder, mit 2a, 2b die Tragachsen, mit 3 die Eintritts- und Austrittsführungen für die Fäden, mit 4a die von den Spulen kommenden Fäden, mit 4b die zu den verschiedenen Zuführungssteilen laufenden Fäden, mit 5 und 14 die Halterungen für die verschiedenen Einrichtungen, die durch Stäbe 15, 16, 17 starr miteinander verbunden sind, mit 6 die Motoreinheit zum Steuern des Einrückens und Ausrückens, mit 7 die Halterung für die Vorrichtung, mit 8 die Einrichtungen zum Anlegen eines konstanten Drehmoments, mit 9 die Einrichtungen zum Ableiten der elektrostatischen Aufladung, die gleichzeitig durch Einstellung einer Feder 10 mittels einer Schraube 10a eine Bremskraft auf die Zylinder ausüben können, mit 11 eine

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Stopbremse für Notfälle oder zur Verzögerung, mit 12 eine Feder zum Betätigen der Bremse 11, und mit 13 ein Elektromagnet, der der Feder 12 entgegenwirkt und die Bremse 11 löst. Die Fig. 4A und 4B zeigen die eingerückte Stellung. Fig. 4D zeigt die ausgerückte Stellung und Fig. 4E zeigt die Übergangsstellung von der eingerückten zur ausgerückten Stellung oder umgekehrt.

Y/enn die η Fäden nicht arbeiten, ist die Vorrichtung im allgemeinen ausgerückt und gebremst. In dem Augenblick, in dem die Maschine die η Fäden zu verarbeiten beginnt, wird die Bremse - falls vorhan-den - gelöst und die Vorrichtung eingerückt, wobei die Einrückvorrichtung derart ist, daß sie an den Zylindern keine so großen Beschleunigungen hervorruft, daß diese die Fäden über das aus Sicherheitsgründen zulässige Maß hinaus beansprucht.

Falls beim Arbeiten eine abrupte Verzögerung auftritt, wird die Verzögerung der Zylinder kurzzeitig von der elektromagnetischen Bremse, falls vorhanden, unterstützt.

Am Ende des Arbeitsvorgangs an den η Fäden wird die Vorrichtung ausgerückt und/oder gebremst.

Beim Anhalten der Maschine während der Arbeit, beispielsweise durch mechanische Abnützung, Fadenbruch od. dgl.,

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spricht die elektromagnetische Bremse sofort an. "Das" Anspre-

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n. JDas Ansprechen der elektromagnetischen Bremse ist auch beim Ausbleiben des elektrischen Stroms gewährleistet durch Wirkung einer Feder, der dann der Elektromagnet nicht mehr entgegenwirkt.

Auch großen, wenn auch nicht momentanen Schwankungen der AbZugsgeschwindigkeit der Fäden können die Zylinder durch ihre geringe Trägheit augenblicklich folgen.

Falls die Vorrichtung mit einem oder mehreren Motoren konstanten Drehmoments ausgerüstet ist, versetzen diese die Zylinder in Drehung unmittelbar vor dem Augenblick, in dem die η Fäden verarbeitet werden, und zwar beim Lösen der elektromagnetischen Bremse und vor dem Einrücken an die Fäden. Die Zylinder erreichen Geschwindigkeiten, die denen der Fäden nahekommen', und das Einrücken kann hierdurch sehr schnell erfolgen. Falls der Motor konstanten· Drehmoments ein höheres Anlaufdrehmoment aufbringen kann, können die Zylinder ständig eingerückt bleiben, wobei das AnIaufdrehmoment die zu Beginn des Arbeitsvorgangs erforderliche Beschleunigung liefert.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform (vergl. Fig. 5A, 5B, 50, 5D, 5E) ist die Vorrichtung mit einem Motor ausgerüstet, dessen Geschwindigkeit konstant und etwa gleich derjenigen ist, mit der die Zylinder rotieren sollen. Der

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LIotor ist mit einem Reibrad 8a ausgerüstet, an dem ein weiteres Reibrad 7, welches mit dem oder jedem Zylinder, z.E. 1, drehfest verbunden ist, zur Berührung kommen kann, wenn der Zylinder in der ausgerückten Stellung ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Bremse gelöst, wenn der Zylinder ausgerückt wird. In der ausgerückten Stellung ist das Reibrad 7 des Zylinders in Kontakt mit dem Reibrad 8a des Motors 8, und der Zylinder 1 rotiert mit einer Geschwindigkeit, die der der Fäden entspricht. Aus dieser Stellung heraus kann das Einrücken theoretisch momentan erfolgen, da schon vom ersten Kontakt an die Geschwindigkeit des Zylinders gleich der der Fäden ist. In den Fig«, 5A, 5B, 5C ist die Vorrichtung eingerückt, während sie in den Fig. 5D und 5E ausgerückt ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform (Fig. 6A bis 6E) ist der Zylinder wiederum mit einem Reibrad ausgerüstet. Dieses legt sich schlupffrei während eines Teils der Einrückbewegung an eine geeignete ortsfeste Fläche 18 an. Wenn der Zylinder eingerückt wird, rollt das Reibrad des Zylinders an dieser Oberfläche ab und erteilt dem Zylinder eine Drehgeschwindigkeit, die selbst dann, wenn sie nicht den der Geschwindigkeit der Fäden entsprechenden Wert erreicht, doch die Anfangsbeschleunigung herabsetzt und ein sehr schnelles, praktisch momentanes Einrücken gestattet.

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Bei allen Ausführungsfοrman liegen der Vorrichtung die folgenden v/es entliehen Eigenschaften zu Grunde:

1. Sie "besteht aus Einrichtungen, die in der lage sind, den Faden bei der gewünschten mittleren Spannung bei jeder beliebigen, auch variablen Geschwindigkeit der Maschine zuzuführen, ohne daß ihre rotierenden Teile mechanisch oder elektrisch mit der Maschine selbst verbunden sind.

2. Ihre rotierenden Teile nehmen automatisch eine theoretische Geschwindigkeit an, die die vollkommene Gleichmäßigkeit der '.Vare gewährleistet und Fehler des ITadelhubes der verschiedenen Systeme, die zehn- bis fünfzehnmal größer sind als die heute zulässigen, oder Differenzen bis zu 50 bis 100 °ß> der Spannungen der von den Spulen kommenden Fäden kompensieren kann. Die Geschwindigkeit der rotierenden Teile ist nicht nur eine Funktion der Maschinengeschwindigkeit, sondern auch eine Funktion der Ungleichmäßigkeiten in der Bewegung der !Tadeln und der anderen an der Kaschenbildung beteiligten Elemente der verschiedenen Systeme und gleichzeitig der Spannungsschwankungen der von den Spulen kommenden Fäden.

3. Sie liefert den verschiedenen Systemen der Maschine Fäden mit geeigneten Vierten des Streckengewichtes, der Spannung und der Geschwindigkeit, die im allgemeinen - wie noch

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dargelegt wird - evicii tint er einander stark verschieden sein können; diese Unterschiede können derart sein, daß die Ungleichmäßigkeiten an den verschiedenen Zuführungssysteinen ausgeglichen und an der '.Vare eine Gleichmäßigkeit der Maschen gewährleistet wird, auch wenn, diese in Augenblick der Maschenbildung sehr unterschiedlich sind.

4-, Sie besitzt Einrichtungen zum Beeinflussen der mittleren Spannung der zuzuführenden Fäden, um diese auf den optimalen V/ert je nach den Anforderungen der Maschine und der Art des Fadens einzustellen (Bremse oder tlotor mit konstantem Drehmoment).

Im folgenden werden die einzelnen Wirkungen untersucht, die man mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung "bei Maschinen mit mehreren Zuführungsstellen erhält, und es wird die Theorie der Wirkungsweise der Vorrichtung anhand einer Strickmaschine entwickelt.

Es gelten die folgenden Bezeichnungen:

T.. = mittlere Zuführungsspannung, d.h. der Durchschnittswert der Spannungen der Fäden in dem von der Vorrichtung zur Maschine laufenden Abschnitt; T₁ soll gleich dem optimalen Wert der Spannung der Fäden, wie er von der Maschine gefordert v/ird, sein.

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T₀ = mittlere Zuführungsspannung, d.h. der Liittelwert der Spannung der Fäden, die von den Spulen über geeignete Reib- oder Bremsvorrichtungen zur Vorrichtung laufen; T₀ ist größer als der Mindestwert, der nötig ist, damit die Päden ohne Knoten und mit ausreichend gleichmäßiger und untereinander gleicher Spannung ankommen.

R = Widerstand der Vorrichtung, d.h. die Summe der Kräfte, die an den einzelnen Elementen der Vorrichtungen aufgebracht werden müssen, um diese in Drehung zu-versetzen.

¥ = veränderbare Kraft, die gegebenenfalls an mindestens einem der Zylinder der Vorrichtung angelegt wird; i¹ > 0 beim Antreiben und P <C 0 beim Bremsen.

Die Bewegung der rotierenden Teile ergibt sich aus der Resultante aller dieser Kräfte} die Bedingung für das"dynamische Gleichgewicht ist:

R-F
T₁ = T₀ + (1)

wobei η die Anzahl der Zuführungsstellen bedeutet.

Da E eine von den Eigenschaften der Vorrichtung abhängige Konstante ist und Γ ebenfalls eine konstante Kraft ist, be-

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stimmt sich die Bewegung der Vorrichtung aus der Differenz zwischen T. und T_Q.

Da die wirksame Komponente dieser Differenz T. ist, ist als Endergebnis der Betrachtung die Bewegung der Vorrichtung abhängig von der Anforderung bzw. dem Abzug der Fäden-durch die Maschine.

Es ist hier folgendes anzumerken:

Der Widerstand R der Vorrichtung ist, wie bereits erwähnt, ziemlich klein; jedenfalls ist er eine Eigenschaft der Vorrichtung und kann nicht geändert werden; die mittlere Zuführungsspannung T₀ ist sehr häufig ausreichend klein, so daß sie auch dann, wenn sie um R/n vermehrt wird, kleiner als T. bleibt. In diesem Fall ist die Kraft F negativ und kann von einer regulierbaren Bremse aufgebracht v/erden. Im entgegengesetzten Fall wird die dann positive Kraft F von einem LIotor mit konstantem Drehmoment, von einem Luftstrahl od.dgl. aufzubringen sein.

Vor der Untersuchung der Wirkungen der Vorrichtung seien kurz die Maschenbildung selbst und die verschiedenen Ursachen, die zu Unregelmäßigkeiten der fertigen ware führen können, betrachtet.

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Die Bildung der Maschen ist ein sehr schwieriger und empfindlicher Arbeitsvorgang, da die Bewegungen der Nadel und der mit ihnen zusammenwirkenden Elemente sieh auf den Faden zur Bildung einer sehr komplizierten Figur übertragen. Die von dem Faden gebildete Kurve ist eine verscLlmigene Linie mit aufeinanderfolgenden entgegengerichteten Krümmungen, die mit dem Elastizitätsmodel und der Flexibilität des Fadens verknüpft sind. Dieser Slastizitätsmodel ist außerordentlich klein, insbesondere bei Strukturgarnen (texturierten Fäden).

Die Krümmungsradien schwanken deshalb sehr stark bei Änderungen der Spannung des die Masche bildenden Fadens. Entsprechend der Änderung dieser Krümmungsradien ändert sich offensichtlich auch die Länge des Fadenabschnitts, der die Hasche gebildet hat. Im Fall einer vollkommen gleichmäßig arbeitenden Maschine unterscheiden sich die von Fäden verschiedener Spannung gebildeten Maschen lediglich durch die Krümmungsradien; wenn diese Krümmungsradien sich beim Freigeben der Masche beibehalten würden, hätten im fertigen Produkt die Maschen verschiedene Formen auf Grund der verschiedenen Krümmungen, würden jedoch ihre Höhe behalten und die G-leiehinäßigkeit wäre nicht wesentlich beeinträchtigt; V/egen der Elastizität des Fadens wird jedoch die einmal freigegebene Masche gemäß einem allgemeinen G-leiehgewichts-

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gecetz eine Lage i:::^;. j minimaler elastischer Energie einzunehmen suchen, v/odurch sich festgelegte Krümmungen ergeber.< Diese Neuverteilung der Krümmungsradien geht auf Kosten der Jlsschenhöhe: Die mit größerer Spannung gebildeten Haschen haben anfänglich kleinere Krümmungsradien als dem Gleichgev/ichtsv;ert entspricht; bei der ITeueins te llung nehmen diese Radien zu und gleichzeitig nimmt die Höhe der Masche ab, da ihre Breite nicht veränderbar ist. Dieser Fehler ist am fertigen Produkt deutlich sichtbar. Es ist zu beachten, daß zwar eine größere Spannung auch eine längung des Fadens mit sich bringt, die dann beim Spannungsausgleich eine weitere Verringerung aer Maschenlänge bewirkt. Dieser Faktor ist jedoch völlig vernachlässigbar, da der lineare Elastizitätsmodul des Fadens viel kleiner ist als der Biegungselastizitätsmodul.

Die vorstehenden Überlegungen, die der Einfachheit halber auf den Fall einer gleichmäßig arbeitenden Maschine und einer unterschiedlichen Fadenspannung angewendet wurden, können auch in dem folgenden, wesentlich komplizierteren Fall herangezogen werden, um zu erläutern, was geschieht, wenn die Fadenspannungen gleich sind and die bei der Maschenbildung beteiligten mechanischen Elemente der Maschine sich unterschiedlich verhalten, und schließlich auch in dem allgemeineren Fall, in dem sowohl die Fadenspannungen als auch das Verhalten der einzelnen Systeme ά·-χ iJas chine verschieden sind.

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Dies vorausgeschickt, v/erden die Wirkungen der erfindungsgemäß en Vorrichtung unter den beiden folgenden Bedingungen untersucht, auf die letztlich alle Ursachen für eine schlechte Qualität der V/are zurückführbar sind:

A) Anormale Hub- bzw. Bewegungsstrecke der !Tadel oder allgemein der bei der Maschenbildung beteiligten Elemente an einem oder mehreren Systemen;

B) Anormale Spannung eines oder mehrerer zugeführter Fäden.

Bedingung A

Zur Vereinfachung der Überlegung sei angenommen, daß die ersten n-1-Systeme der Maschine regulär arbeiten, während die an der Maschenbildung beteiligten mechanischen Elemente am η-ten System, insbesondere der Hadelhub, Unregelmäßigkeiten aufweisen, die bis zu zehn- bis fünfzehnmal größer sind als der bei den heutigen Maschinen zulässige Maximalwert.

Beispielsweise bei einer Strumpfrundstrickmaschine kann also angenommen werden, daß bei dem letzten Zuführungssystem der IJadelliub um 0,2 mn überhöht ist, gegenüber den 0,01 0,02 mm, die den heutzutage maximal zulässigen Fehler darstellen.

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2Ο9 84ΐ7θ84 2

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Um die Bedingung A von der Bedingung B zu unterscheiden, die voneinander unabhängig sind, sei angenommen, daß die η zugeführten Fäden an der Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen und insbesondere mit der gleichen Spannung ankommen.

Da die η Fäden sich schlupffrei an dem Zylinder oder den Zylindern der Vorrichtung abstützen, bleiben diese Spannungen unverändert bis zu dem Augenblick, in dem sich die Fäden von den Zylindern lösen.

Bis zu dieser Stelle haben die η Fäden alle die gleiche Geschwindigkeit, die gleiche Spannung und das gleiche Strekkengewicht. Deshalb ist die in der Zeiteinheit von der Vorrichtung gelieferte Fadenmenge,als Masse ausgedrückt, für alle η Zuführungssysteme gleich; man sagt, daß die η Fäden aus dem Autofeeder mit der gleichen Massengeschwindigkeit austreten.

Beim Ausgang der Vorrichtung haben die ersten n-1 Fäden, die den n-1 untereinander gleichen Systemen zulaufen, untereinander die gleichen Werte der Geschwindigkeit, der Spannung und des Streckengewichtes, auch wenn, wie noch gezeigt wird, diese Werte verschieden sind von den Werten, die beim Fehlen der Anomalie am η-ten System gegeben wären.

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Es wird nunmehr der letzte Faden betrachtet, der zu einem System läuft, bei dem der Nadelhub um 0,2 mm überhöht ist. Der entsprechend größere Fadenabzug macht sich in erster Linie als größere Fadenspannung bemerkbar. Die größere Fadenspannung vermindert ihrerseits die Krümmungsradien der Masche im Augenblick der Maschenbildung. Die Verminderung der Krümmungsradien bedeutet eine geringere Länge des Fadens, der die Masche bildet, und damit einen geringeren Fadenbedarf; hierdurch erfolgt eine erste Verringerung der Spannung. Zweitens werden durch den größeren Fadenabzug, der zu groß ist, um lediglich durch die Verringerung der Krümmungsradien der gerade gebildeten Masche kompensiert zu werden, auch die mit dieser Masche verbundenen Maschen deformiert, und zwar ebenfalls im Sinne einer Verringerung der Krümmungsradien. Hierdurch erfolgt eine zweite Herabsetzung der Spannung.

Es sei zunächst die Verformung der Masche des (n-1)ten Systems, an die sich die anomale Masche anschließt, untersucht. Bei ihrem Vorbeilauf an der Nadel des η-ten Systems erleiden alle Maschen des (n-1)ten Systems eine Deformation, die als elastisch angenommen werden kann (wenn, dies nicht der Fall wäre, würden auch die Maschen der vorangegangenen Systeme in Mitleidenschaft gezogen v/erden, für die dann die gleichen Überlegungen gelten würden); somit erleiden alle Maschen des (n-i)ten Systems nacheinander die gleiche elastische De-

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formation: Diese Deformation dauert nur eine sehr geringe Zeit, in der die Masche des η-ten Systems, die die Verformung verursacht, von der IIad el gezogen wird; in dem Augenblick, in dem diese freigegeben wird, läßt ihre anormale Spannung nach und die Maschen des (n-1)ten Systems sowie eventuell die Maschen der vorangegangenen Systeme nehmen die Form ein, die, wie "bereits erwähnt, durch die Bedingung der minimalen elastischen Energie festgelegt ist und die damit offensichtlich die gleiche ist, die die Maschen vor dem Vorbeigang an der Nadel des η-ten Systems hatten.

Der größere Hub der !Tadel des η-ten Systems ruft somit zwar deutliche, jedoch sehr kurzzeitige Änderungen der Maschen der vorangehenden Systeme hervor, ändert jedoch nicht ihre Eigenschaften in der fertigen Ware.

Unter dieser Voraussetzung wird nun untersucht, was in den am η-ten System gebildeten Maschen geschieht.

Diese entstehen mit einer Deformation, die dem Betrag des größeren ITadelhubes entspricht, verringert um das Nachgeben der von den vorhergehenden Systemen gebildeten Maschen und durch die Verringerung der Krümmungoradien, sowie mit den noch zu erläuternden Korrekturen. Trotz dieser teilweisen zweifachen Kompensation kann angenommen werden, daß die Länge

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der η-ten Masche bei ihrer Bildung größer ist als die der vorhergehenden n-1 Maschen.. Die größere Fadenmenge kann teilweise, wie noch erläutert wird, durch eine Vergrößerung der Geschwindigkeit der Vorrichtung geliefert werden, der Rest muß anderswo hergenommen werden; es ist sofort zu erkennen, daß er nur geliefert werden kann von den unmittelbar vorher bereits gebildeten Maschen desselben η-ten Systems, sobald diese von der ITadel befreit sind und durch Nachgeben und Schlupf einen großen Teil der Fadenlänge, mit äer sie gebildet worden sind, wieder abgeben können. Die Maschen des n-ten Systems entstehen somit mit einer größeren Länge als die der vorhergehenden n-1 Systeme, sobald sie jedoch von der Nadel freigegeben sind, geben sie die überschüssige Länge an die unmittelbar nachfolgend gebildete Masche wieder ab. Unmittelbar nach der Bildung dieser Maschen mit einem Fadenüberschuß wird dieser somit wieder beseitigt und die Maschenlänge kehrt auf den gleichen Wert zurück, wie die Länge der von allen anderen Systemen gebildeten Maschen. Tatsächlich hat die Gleichheit der Massengeschwindigkeit nach dem Spannungsausgleich eine Gleichheit der Maschenlängen zur Folge; berücksichtigt man, daß die Form der Maschen diejenige ist, die der geringsten elastischen Energie entspricht, und daß deshalb Maschen von gleicher Länge im Gleichgewichtszustand auch dieselbe Geometrie haben, so erkennt man, daß auch die von dem η-ten System gebildeten Maschen, auch wenn sie bei ihrem Entstehen verschie-

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den sind, sofort nach dem Freigeben von der Nadel danach streben, die gleiche Form wie die anderen Maschen einzunehmen .

In der fertigen Ware unterscheiden sich die Maschen eines Systems, auch wenn dieses einen größeren Hadelhub aufweist, nicht von den Maschen der anderen Systeme, bei denen der Nadelhub normal ist.

Die bisher betrachteten Kompensationsvorgänge lösen jedoch nicht das Problem, auch wenn sie das Ausmaß verringern. Die Erfindung sieht eine weitere und vollständige Kompensation vor, die das Problem umfassend löst, während das Problem Iceineswegs gelöst wird von Vorrichtungen, die immer dieselbe Faderimenge unabhängig von den Anforderungsbedingungen seitens der Maschine liefern.

Die oben betrachteten Vorgänge müssen mehr im einzelnen uniersucht v/erden. Die Rechnung bestätigt die Resultate, die man mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält.

Aus den vorhergehenden Überlegungen kann man ableiten, daß die Spannung des Fadens des η-ten Systems höher ist als die der vorhergehenden ii-1 Fäden, l.'enn T₁ die mittlere Zuführungsspannung ist. dann sei T₁ (1 + x) die Zuführungε-

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_k 11 ι Jd 14 ο

spannung des letzten Padens. Da der größere !Tadelhub weder die Zulieferungsspannung T~ (vor der "Vorrichtung) und noch weniger den Widerstand R und die eventuelle Kraft F ändert ₉ ergibt sich aus der Gleichung (1), daß auch die mittlere Zuführung sspannung T₁ sich nicht ändert. Die Vermehrung der Spannung am η-ten System muß deshalb kompensiert werden durch Verringerungen der Spannungen an den ersten n-1 Systemen. .Venn T₁ ' den neuen Wert der Spannung dieser Fäden bezeichnet, dann ist diese gegeben durch

(n-1) T₁' +T₁ (1+x)

—— = T₁ (2)

und somit

T' = T₁ (1 - —2—τ ). (3)

¹ ' n-1

Die Spannung der ersten n-1 Systeme ist deshalb niedriger als die mittlere Spannung T₁ (unter Umständen sogar deutlich niedriger, da χ den V/ert 3 erreichen und sogar übersteigen kann). Das Streckengewicht der Päden für die ersten n-1 Systeme nimmt stark zu, da die Änderung ihrer Spannungen in dem Bereich liegt, in dem der Elastizitätsmodul bezüglich der Dehnung des Fadens sehr klein ist 5 infolgedessen ist die Geschwindigkeit der ersten n-1 Taäen in dem Abschnitt, der vom Losungspunkt von der Torrichtung zur Maschine läuft, obwohl

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sie offensichtlich ν eich dar Geschwindigkeit ist, mit der die Maschine der. J ad ei; abzieht, notwendigerweise kleiner als die Geschwindigkeit der rotierenden Teile der Vorrichtung; die Haschen der ersten n-1 Systeme, obwohl sie beim Entstehen die gleiche geometrische Form haben, wie wenn die Anomalie am η-ten System nicht vorhanden wäre, enthalten jedoch eine grössere Fadenmenge; beim Spannungsausgleich vergrößern sich diese Manchen. Da, wie oben dargelegt, die bei ihrer Entstehung längeren Maschen des η-ten Systems sich beim Abschlagen von der Nadel so ausgleichen und surechtrücken, daß sie dieselbe Fadenmenge wie die ersten n-1 Maschen enthalten, kompensiert die größere Länge der ersten n-1 Maschen nochmals die größere länge der η-ten !,lasche, wodurch die Notwendigkeit des Ersatzes der größeren Fadenmenge auf Grund des größeren ITadelhubes größtenteils eliminiert wird. Da sich die Anforderungsbzw. Abzugsgeschwindigkeit des Fadens an den ersten n-1 Systemen nicht ändert, während das Streckengewicht der Fäden ver- ■ größert wird, nimmt die I,Iassengeschwindigkeit, mit der die Fäden aus der Vorrichtung austreten,, zu und damit vergrößert sich auch die Geschwindigkeit der rotierenden Teile der Vorrichtung. Es ist sofort zu erkennen, daß diese Geschwirdigke its zunähme automatisch ist als i'olge das größeren Fadenabzugs durch das n-te Sy^c ten, ).n ;;se .Geschwindigkeitszunahme der Vorrichtung kann mathematisch ausgearvokt werde]·., wenn angenommen wird, ö.a,2 man ö^c- j. , .: ' ...·^; des Elastizitätsmoduls

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des Fadens in; Bereich der SpannungsSchwankungen der ersten n-1 Fäden kennt. Wenn dieser Elaütizitatsmodul h genannt v/ird, entspricht prozentmäßig der Spannungsänderung von -x/(n-i) eine Delmung -hx/(n-i); dies "bedeutet, daß man am Ausgang der Vorrichtung eine Geschwindigkeitsänderung von -hx/(n-i) hat.

Die Geschwindigkeit der Fäden in dem Abschnitt, der von der Vorrichtung sur Maschine läuft, kann jedoch nicht geändert v/erden (da diese immer gleich der Geschwindigkeit sein nuß, mit der die Llaschine Faden abzieht); es ist deshalb die Geschwindigkeit der Vorrichtung selbst, die geändert, genauer gesagt, erhöht v/erden muß, und zwar um soviel, daß die Geschwindigkeit der Fäden hinter der Vorrichtung unverändert bleibt.

Der ^l..^;ert dieser Geschwindigkeit ist

^vo --2^v (1 + -=£- ) (Bei Reihenentwicklung) (4)

Die Zunahme der Geschwindigkeit der Vorrichtung wird deshalb in erster Küherung gleich hx/(n-i) sein.

liei bekannter Geschwindigkeit der Vorrichtung kann sofort die Giecchwindiglreit des η-ten Fadens in dem Abschnitt, der

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22 15 US

von der Vorrichtung zur Maschine läuft, berechnet werden. V/enn k (allgemein kleiner als h) der Wert des Elastizitätsmoduls des η-ten Fadens im"Bereich der für diesen geltenden SpannungsSchwankungen ist, wird der Faden am Ausgang der Vorrichtung um kz verlängert, und deshalb wird seine Geschwindigkeit in dem Abschnitt, der von der Vorrichtung zur Maschine läuft, gleich

ν (1 + -Μ- ) _{(1 + kx}) ~ ν _{(1 +} J^ _{+ lcx} ⁰ (n-1) . ° n-1

J_1x
sein, d.h. sie ist um + kx vergrößert. Die ersten n-1

n-1
Fäden haben deshalb Geschv/indigkeiten, Streckengewichte und Spannungen, die verschieden von denen des η-ten Fadens sind, jedoch bleiben die Längen der Maschen der ersten n-1 Systeme und der Maschen des η-ten Systems untereinander exakt gleich.

Die fertige Ware wird gebildet sein von Maschen, die geringfügig größer sind als diejenigen, die man ohne den anormal überhöhten Uadelhub am letzten System hätte. Diese Tatsache, die im übrigen die Qualität der Ware in keiner Weise beeinträchtigt, kann vollkommen kompensiert werden entweder durch Vergrößern der Bremskraft (oder Verringern der Antriebskraft) der Vorrichtung oder dadurch, dciß man - da der betreffende Fehler zeitlich konstant ist - auf die Lias chine bo einwirkt, daß die Iüaschengröße an allen η Systemen verringert wird.

2 0 9 {Π. ΛΊ Π Β U 2

Eine vollkommen analoge Betrachtung gilt in dem PaIl₅ in den der Hadelimb an einem System nicht größer, sondern kleiner ist als der an den anderen Systemen.

Das Ganze kann dann ausgedehnt werden auf den allgemeineren Fall, in dem die Hadeinübe an den verschiedenen Systemen alle untereinander verschieden sind, wobei die Differenzen maximal den theoretischen Wert von 0,2 mm haben.

Es erübrigt sich auszuführen, daß Fehler von 0,2 mm in

der Einstellung des lladelhubes wesentlich größer sind als diejenigen, die in der Praxis auftreten können, und daß die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebotene Möglichkeit, die Sinstelldifferenzen an den verschiedenen Systemen bis zu derart großen Verteil zu kompensieren, die Konstruktion von Maschinen erlaubt, die nicht die heutzutage üblichen, mit llikrometereinrichtungen ausgerüsteten Einstellvorrichtungen aufv/eisen und desshalb billiger und einfacher zu unterhalten sind.

Bedingung B

Zur Vereinfachung der Überlegung wird angenommen, daß die ersten n-1 Fäden an der Vorrichtung mit der gleichen Spannung, beispielsweise T_Q> ankommen. Dagegen sei angenommen daß der

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letzte Faden - d--r normalerweise mit der gleichen Spannung T_f ankommen würde - ^eispielsv/eise durch eine Ungleichmäßigkeit der Spulenv/ick:lung auf'eine Spannung T_Q + 50 >< T_Q = 3/2 T₀ kommt.

Der Faden legt sich mit dieser größeren Spannung an die Zylinder von der Vorrichtung an, und da es keinen Schlupf gibt, behält er diese höhere Spannung bis zum Ausgang bei.

In dem Abschnitt, der vom Ausgang der Vorrichtung bis zum Eingang des letzten S/stens der Liaschine läuft, beruht die Fadenspannung ausschließlich auf dem von der Maschine auf den Faden ausgeübten Zug.

Es sei T₁ der I.Iittelv/ert der Spannungen hinter der Vorrichtung (Zuführspannung), während T~ der Mittelwert der Spannung vor der Vorrichtung (Zulieferungsspannung) sei.

Xlenxi die Zulief e rungs spannung des letzten Fadens von T₀ auf 3/2 T₀ wächst, wächst der I/iittelwert der Zuführspannungen vom V/ert T₁ auf den vorgesehenen V.ert

* ₌ i_0- = τ + JO . (6)

¹ η ^Ί 2η

Für den zum letzten Systarr· i.a,:ienden Faden bewirkt eine

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8pannungsänderung von 50 fo des in die Vorrichtung eintretenden Fadens eine Vergrößerung der Fadenlänge, die "bei den Betriebsdaten, bei denen normalerweise die Maschine arbeitet, in der Größenordnung von 1 ^c/o angenommen 'werden kann ( und im übrigen eine !Punktion der Fadenart ist).

Dem η-ten System steht somit eine Fadenmenge zur Verfügung, die um etwa 1 f<.· kleiner ist als die der ersten n-1 Systeme. Diese geringere Fadenmenge ergibt eine Verringerung der Krümmungsradien der Hasche; mit guter läherung kann man annehmen, daß diese Verringerung etwa 2 ^cfo im Verhältnis zu den Werten der vorhergehenden n-1 Maschen beträgt (\venn die Masche ein Kreis wäre, wäre die Verringerung des Krümmungsradius gleich der Verringerung der Länge; auf Grund der tatsächlichen Form der Masche ist jedoch davon auszugehen, daß die Verringerung der Krümmungsradien nur zu 50 ''ß> von der Verringerung der Länge abhängt),

Da - wie leicht zu erkennen - die Spannung eines zugeführten Fadens (wie bereits erwähnt) genau gleich derjenigen Spannung ist, die erforderlich ist, um den Faden entsprechend den von der Masche geforderten Kurven zu biegen, bringt die relative Änderung der Krümmungsradien eine relative Änderung der Spannung in entgegengesetztem Sinne mit sich (unter Beachtung der Gesetze der Biegungselastiaität, die bei den hier

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in Frage stehenden geringfügigen Beträgen als gültig angesehen werden können, sowie unter Berücksichtigung des hier angewendeten Annäherungsbereiches). Man kann somit annehmen, daß die Spannung des Fadens des η-ten Systems um 2 fo höher liegt als die der vorhergehenden n-1 Fäden. Aus der Bedingung, daß der Mittelwert der Spannung T * = T. + —& ergibt sich, daß

(n-1)T** + 1,02 T* ₌ ^ ₍₇₎ __

(wobei T** die Fadenspannung der ersten n-1 Systeme ist) . Durch Auflösen dieser Gleichung bezüglich T** und durch Einsetzen des Wertes T* ergibt sich für die Fadenspannung der ersten n-1 Systeme:

0 02 T T

¹ n-1 ^Ί 2n ^Ί 2n

Die Spannung für das n-te System ist:

1,02 T** ^ 1,02(T₁ + T₀/2n). (9)

Bei einer um 50 ^C,O größeren Spannung eines der von den Spulen kommenden Fäden ergibt sich somit, daß

a) die Zuführspannung der ersten n-1 Fäden um ΐγ/2η zunimmt und

2 O 9 JU 1 / Ü 8 /. /

b) die Zufuhr s ρ annung des η-ten Fadens um 2 fo größer ist als die Spannung der ersten n-1 Fäden.

Infolgedessen v/erden

I) die Maschen aller Systeme etwas enger und

II) die vom η-ten System geformten Maschen nach dem Spannungsausgleich um nochmals 1 fo kürzer und infolgedessen enger als die Maschen der ersten n-1 Systeme.

Die größere Spannung aller Fäden führt zu einem stärkeren Zusammenziehen aller Maschen. Dieses Zusammenziehen ist gleichmäßig und kaum wahrnehmbar. Es kann jedoch durch Regulierung der Kraft F eliminiert werden. Die Verengung um 1 fo der letzten Masche ist so klein, daß sie die Gleichmäßigkeit der fertigen V/are nicht in wahrnehmbarer Weise beeinflußt.

Die vorstehende Überlegung ist gültig bis zu Spannungsüberhöhungen des von der Spule kommenden Fadens im Bereich von 50 bis 100 fo, je nach den Eigenschaf ten des Fadens. Wenn die Spannungsänderungen der von den Spulen kommenden Fäden diese Y/erte übersteigen, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterv/eise mit einer Vorrichtung zum Spannungsausgleich kombiniert.

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Die größere Spannung und dadurch "bedingte Dehnung der Fäden hinter der Vorrichtung zusammen mit dem Zusammenziehen der Llaschen hat einen geringeren Fadenverbrauch, bezogen auf die Hasse, zur Folge. Die Geschwindigkeit des Zylinders oder der Zylinder der Vorrichtung muß deshalb abnehmen. Man erkennt sofort, daß dies augenblicklich und automatisch erfolgt.

V;egen der Unabhängigkeit der Bedingung A von der Bedingung B können die vorstehenden Überlegungen ohne weiteres auf den allgemeineren Fall ausgedehnt werden, bei dem gleichzeitig Unterschiede zv/ischen den maschenbildenden mechanischen Elementen an den verschiedenen Systemen bis zu dem Zehn- bis Fünfzehnfachen der heute zulässigen Werte und eine anormale Zunahme der Spannungen der von den Spulen kommenden Fäden gegenüber dem theoretischen '.7ert auftreten.

Bei der Betrachtung der SpannungsSchwankungen der von der Spule kommenden Fäden wurde bisher angenommen, daß diese in Spannungsvergrößerungen bestehen; die Überlegung gilt natürlich auch für SpannungsVerringerungen, jedoch in wesentlich geringeren Verhältnissen. In der Praxis beeinträchtigt dies die Gültigkeit der Irgebnisse nicht, da die Spannungsvergrößerungen der von der Spule kommenden Fäden im allgemeinen die im Sinne einer Spannungsverringerung wirkenden Schwankungen weit überwiegen.

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Im wesentlichen bestellt die Vorrichtung gemäß der Erfindung aus Einrichtungen, die so arbeiten, daß bei η Fäden, die von den Spulen über geeignete Friktionsvorrichtungen an der Vorrichtung mit untereinander im wesentlichen gleicher Spannung ankommen, diese η Fäden von der Vorrichtung mit konstanter Massengeschwiiidigkeit weitergeleitet werden. Gleichgültig welche Wirkung auf einen oder mehrere der η Fäden hinter der Vorrichtung ausgeübt wird, wird die Gleichheit der Massengeschwindigkeiten in keiner Vieise geändert, unter der einzigen Bedingung, daß die algebraische Summe der hierdurch verursachten Spannungen den vorgegebenen Y/ert der Summe aller Spannungen aller η Fäden nicht überschreitet, wobei gleichwohl die Spannung eines oder mehrerer Fäden von Hull bis zur Zerre iß spannung schwanken kann. Dies gilt sowohl für Wirkungen, die auf die Fäden in dem Abschnitt, der von der Vorrichtung zur Maschine läuft, ausgeübt werden (beispielsweise durch Hinzufügung oder Wegnahme von Reibungen an einem oder einer Gruppe der η Fäden oder durch Änderungen des Laufweges od. dgl.), als auch in dem Fall, daß die an der Maschenbildung beteiligten mechanischen Elemente bei den einzelnen Systemen untereinander unterschiedliche Charakteristiken und Bewegungen aufweisen. Falls die η Fäden, die von den Spulen an der Vorrichtung ankommen, Spannungen aufweisen, die sich untereinander um 50 bis 1OC fo unterscheiden (je nach den Eigenschaften des Fadens), unterscheiden sich die Massenge-

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_Ho 2215U8

schwindigkeiten der aus der Vorrichtung austretenden Fäden untereinander um nicht mehr als 1 $.

Die Vorrichtung ist weder mechanisch noch elektrisch mit der Maschinengeschwindigkeit gekoppelt, wobei die Bewegung von der Maschine auf die Vorrichtung ausschließlich durch den Fadenzug übertragen wird. Die Geschwindigkeit der rotierenden Teile der Vorrichtung ist im allgemeinen weder gleich noch proportional zur Maschinengeschwindigkeit und mit dieser auch nicht nach einem vorherbestimmbaren Gesetz verknüpft. Die Geschwindigkeit der rotierenden Teile hängt nicht nur, wie offensichtlich, von der Maschinengeschwindigkeit, sondern auch von Ungleichmäßigkeiten der von den Spulen kommenden Fäden und von Ungleichmäßigkeiten bei der Maschenbildung an den verschiedenen Systemen ab, und ihre Wirkung besteht darin, daß sie diese bis zu dem Zehn- bis Fünfzehnfachen der heute zulässigen Werte (unabhängig von den Fadeneigenschaften) und letztere bis zu Unterschieden von 50 bis 100 i» (je nach den Fadeneigenschaften) zu korrigieren vermag.

Die Vorrichtung gewährleistet, daß die Gruppe von η Fäden, die der Maschine zugeführt werden, eine mittlere Spannung haben, die der optimalen, von der Maschine angeforderten Spannung entspricht, und zwar sowohl dann, wenn diese Optimalspannung größer ist als die mittlere Spannung, mit der die

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Fäden von den Spulen an der Vorrichtung ankommen (Bremswirkung), als auch dann, wenn die'Optimalspannung kleiner ist als die genannte mittlere Spannung (wobei die Verringerung bewirkt wird durch einen Antriebseffekt, beispielsweise durch einen Motor mit konstantem Drehmoment).

Die Vorrichtung beeinflußt somit die Geschwindigkeiten, Spannungen und Streckengewichte der η Zuführungsfäden in Abhängigkeit von den Unterschieden, mit denen die Maschen an den verschiedenen Systemen der Maschine gebildet werden derart, daß auch unter erheblich unterschiedlichen Bedingungen gebildete Maschen an der fertigen Ware untereinander gleich sind. Beispielsweise wird bei einer Strumpfrundstrickmaschine die dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltene hohe Qualität der Ware nicht beeinträchtigt, wenn man den Uadelhub an einem oder mehreren Systemen um 0,2 bis 0,3 mm vergrößert oder verkleinert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, einfachere Maschinen zu konstruieren, bei denen die heute üblichen kostspieligen und notwendigerweise ungenauen Mikrometerjustierungen wegfallen und die gleichwohl Ware von hoher Qualität liefern können. Weiterhin korrigiert sie Ungleichheiten der Spannungen der von den Spulen kommenden Fäden in der Größenordnung von 50 bis 100 #.

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Palls die Spanrmngsdifferenzen der von den Spulen kommenden Fäden höher als der genannte Bereich von 50 bis 100 °/o liegen, kann die Vorrichtung mit einer die Spannung konstant haltenden Fadenzuführung kombiniert v/erden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird selbst von großen Schwankungen der Geschwindigkeit, mit der die Maschine den Faden verbraucht, nicht beeinflußt, vorausgesetzt, daß diese Schwankungen kontinuierlich sind.

Die Vorrichtung kann mit einer Stopbremse versehen sein, die die rotierenden Teile-blockiert, wenn die Verarbeitung des Fadens beendet ist. Diese Bremse kann auch zum Blockieren der Vorrichtung im Notfall dienen, z.B. beim Stromausfall, beim Verschleiß der Maschine, beim Fadenbruch od. dgl.

Die Vorrichtung kann auch mit einer Einrichtung zum Eliminieren etwaiger elektrostatischer Aufladungen der rotierenden Teile oder der Fäden versehen sein. Diese Einrichtung kann auch als regulierbare Bremse v/irken.

Falls die Optimalspannung für die Zuführung zur Maschine niedriger ist als die Summe der mittleren Spannungen, mit denen die Fäden von den Spulen bei der Vorrichtung ankommen (plus ein n-tel des Eigenwiderstandes der rotierenden Teile),

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dann kann die Vorrichtung mit einem Motor mit konstantem Drehmoment ausgerüstet sein, der auf den oder jeden Zylinder wirkt und den Spannungsüberschuß der von den Spulen kommenden Fäden ausgleicht. Dieser Motor kann auch so ausgerüstet sein", daß er ein erhöhtes Anlauf drehmoment liefert, so daß die Zylinder mit einer der Beschleunigung der Fäden entsprechenden Beschleunigung anlaufen. Die Geschwindigkeit dieses Motors muß gleich der Geschwindigkeit der rotierenden Teile der Vorrichtung sein und darf nicht mit cUr Maschinengeschwindigkeit verknüpft sein.

Die Vorrichtung kann mit einer Einrichtung zum automatischen Ein- und Ausrücken versehen sein.

Die Vorrichtung arbeitet umso wirksamer, je größer die Zahl der von ihr gesteuerten Zuführungssysteme ist, wie man aus den Formeln erkennt, in denen die Größe n-1 den Nenner bildet.

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Claims (9)

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   Patentansprüche

   Π_ν Mehrfachfadenzuführungsvorrichtung für Textilmaschinen, insbesondere Rundstrickmaschinen mit mehreren Systemen, zur Zuführung mehrerer Fäden unter gleichmäßigen Bedingungen zu Arbeitsstellen mit voneinander unabhängigem Fadenverbrauch, mit drehbaren Elementen, um die die Fäden herumgeschlungen sind, gekennze ichne t durch mindestens ein frei mit schraubenförmiger Bewegung, insbesondere mit Drehbewegung, bewegbares Element, welches von allen von den Spulen zur Maschine laufenden Fäden unter Vermeidung von Schlupf zwischen den Fäden und dem Element teilweise umschlungen ist und von den Fäden bei deren Abzug durch die Maschine bewegt wird, wobei die Fäden der Maschine mit Spannungen, Geschwindigkeiten und Streckengewicht zugeführt werden, die von selbst und in jedem Augenblick an die Verbrauchsbedingungen der Maschine und an die Zuführungsbedingungen durch die Vorratseinrichtungen angepaßt sind, so daß sich an den einzelnen Zuführungssteilen gleichartige Verarbeitungsbedingungen, insbesondere gleichartige Maschenbildung, ergeben.

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2. 2. Vorrichtung nach* Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Element oder die drehbaren Elemente (1) Zylinder mit geringer Trägheit sind, die gegenüber Padenführungen (3), die in Zufuhrungsrichtung vor und hinter ihnen angeordnet sind, verschiebbar sind zwischen einer inaktiven und einer aktiven Stellung, in der die Fäden in schlupffreier Berührung an der Oberfläche des oder jedes Zylinders (1) anliegen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Antreiben des oder der Zylinder (1) wenigstens im Augenblick der Verschiebung in die aktive Stellung.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen aus einem mit dem oder jedem Zylinder drehfest verbundenen'Eeibrad (7) bestehen, welches beim Verschieben des Zylinders (1) in die inaktive Stellung mit einem anderen, von einem Motor (8) mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Eeibrad (8a) in Berührung gebracht und von diesem angetrieben werden kann.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch g e k e η η zeichne t, daß die Einrichtungen aus einem mit dem oder jedem Zylinder drehfest verbundenen Rad (7) bestehen,

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   welches bei der Verschiebung des Zylinders (1) aus der inaktiven in die aktive Stellung an einer ortsfesten Oberfläche (18) abrollen kann derart, daß der Zylinder (1) in eine Drehung versetzt wird, die mit der ihm von den Fäden erteilten Drehung gleichsinnig ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichne t , daß mit mindestens einem Zylinder oder jedem Zylinder ein Motor mit konstantem Drehmoment verbunden ist, um einen Überschuß der Spannung der von den Spulen oder anderen Vorratsbehältern kommenden Fäden auszugleichen.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Bremse für das drehbare Element oder die drehbaren Elemente, die betätigbar ist sowohl bei der Unterbrechung des Fadenverbrauchs durch die Maschine als auch im Iiοtfall, wie z.B. Fadenbruch, Stromausfall od. dgl.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Impulsbremse zum Verringern der Geschwindigkeit des beweglichen Elements (1) bei abrupten Verringerungen des Fadenverbrauchs durch die Maschine,

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9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mit den Fäden und/oder den drehbaren Elementen in Berührung stehenden leitfähigen Einrichtungen zum Ableiten der statischen Elektrizität, wobei die Einrichtungen auch als steuerbare Bremsen für das drehbare Element dienen können.