DE2418084C3 - Fadenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fadenbremse mit stationär angeordneten Fingern und mit dazwischenragenden Fingern eines schwenkbar gelagerten Belastungsteils entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten Bauart (DT-GM 66 03 318) einer Fingerfadenbremse sind stationär angeordnete Finger vorgesehen, zwischen die Finger eines schwenkbar gelagerten Belastungsteils hineinragen. Der Belastungsteil wird rnit einem von einem Drehmoment erzeugten Gewicht belastet. Das Gewicht ist derart angebracht, daß sich der wirksame Hebelarm abhängig und gleichsinnig zu einer von den Fingern bewirkten Fadenauslenkung ändert, d. h. bei großer Fadenauslenkung wird infolge eines großen Hebelarmes ein großes Drehmoment erzeugt. Die bekannte Bauart besitzt einen zweiarmigen Hebel, dessen einer Arm mit seinem freien Ende die beweglichen Finger bildet und dessen anderer Arm das Belastungsgewicht trägt.

Der Hebelarm ist auf einer um 45° zur vertikalen geneigten Achse verschwenkbar gelagert und derart angeordnet, daß sich das Belastungsgewicht in der Stellung der geringsten Fadenauslenkung etwa auf seinem höchsten Punkt befindet. Dadurch wird ein annähernd labiles Gleichgewicht für den zweiarmigen Hebel herbeigeführt, so daß die Belastung bei dieser minimalen Fadenauslenkung am geringsten ist. Nimmt die Fadenauslenkung zu, so nimmt in entsprechendem Maß auch die von dem Belastungsgewicht hervorgerufene Belastung des Fadens zu, da dann der wirksame Hebelarm zwischen dem Belastungsgewicht und der Schwenkachse größer wird.

Bei einer anderen Bauart (DTPS 8 93 321) einer Fingerfadenbremse werden die beweglichen Finger über einen zweiarmigen Hebel mit Federn belastet. Die Federn sind derart angeordnet, daß sich der an die zweiarmigen Hebel angreifende Federarm abhängig von der Größe der Fadenauslenkung ändert, so daß trotz gleicher Federkräfte bei verschiedener Fadenauslenkung unterschiedliche Drehmomente erhalten werden. Auch bei dieser Bauart wird vorgesehen, daß die Fadenauslenkung und die Belastung des Fadens sich

ίο gleichsinnig ändern, d. h. bei größerer Fadenauslenkung wird die Belastung größer.

Beide bekannten Bauarten arbeiten nach einem gemeinsamen Grundprinzip, das darin zu sehen ist, daß konstante Belastungskräfte vorhanden sind, die ein Drehmoment erzeugen, dessen Größe abhängig von der Auslenkung des Fadens änderbar ist, da der wirksame Hebelarm der schwenkbaren Finger abhängig von der Fadenauslenkung veränderlich ist. Das mit diesem bekannten Prinzip mögliche Ausgleichen der Fadenspannung erweist sich bei den heute üblichen Spulgeschwindigkeiten nicht mehr als ausreichend. Es treten dann erhebliche Schwingungen auf, die durch gesonderte Dämpfungsmaßnahmen bei einer der bekannten Bauarten (DT-GM 66 03 318) ausgeglichen werden soll.

Dennoch vermögen diese Vorrichtungen nicht mehr zu befriedigen, da sie nicht fein genug und schnell genug wirken können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenbremse entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß sie sehr feinfühlig die Veränderungen der Spannung des laufenden Fadens erfaßt und ausgleicht, so daß sie auch noch bei sehr hohen Spulgeschwindigkeiten eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Fadenbremse können hohe Spulgeschwindigkeiten zugelassen werden, ohne daß zusätzliche Dämpfungsmittel benötigt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß nicht nur der wirksame Hebelarm abhängig von der Fadenauslenkung geändert wird, sondern vielmehr auch die an diesem Hebelarm wirksame Kraft. Da die Kraft ebenfalls von der Fadenauslenkung abhängig ist, ergeben sich sehr schnelle Ansprechzeiten. Die erfindungsgemäße Fadenbremse kommt ohne aufwendige schaltungstechnische Elemente aus und benutzt nur rein mechanische Mittel.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform und den Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fadenbremse, die in den Fadenverlauf eines von einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung zu einer nicht dargestellten Aufwickeleinrichtung laufenden Faden eingebaut ist,

F i g. 2 eine Ansicht ähnlich Fig.; bei beträchtlich hoher Abwickelspannung,

F i g. 3 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 vor dem Einlegen eines Fadens,

F i g. 4 eine Vorderansicht der in F i g. 1 dargestellten Fadenbremse,

Fig.5 ein Diagramm der Fadenspannung über der Zeit beginnend bei einer vollen Ablaufspule und endet bei nahezu abgewickelter Ablaufspule. Die Bezeichnung

<>5 Tu ist die Abwickelspannung von der Ablaufspule, 'w ist die Lieferspannung bei Gebrauch der erfindungsgemäßen Fadenbremse. Ta ist die Zusatzspannung bei Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 7Vc ist

die Lieferspannung bei Gebrauch einer üblichen Fadenbremse.

F i g. 6 im einzelnen eine Kurvenfläche eines Nockens der erfindungsgemäßen Fadenbremse.

In Fig.3 ist ein Haltearm 15, der schwenkbar auf einem in geeigneter Weise am Maschinenrahmen befestigten Zapfen 118 befestigt ist, mit einem Paar von im Betrieb ortsfesten Fingern 1, Γ versehen und besitzt weiter zwei Fadenführungsplatten 16_; 17, die ösen mit Schlitzen 116,117 aufweisen. Ein am Maschinenrahmen durch geeignete Mittel befestigter Arm 4 ist mit einem Fadenreiniger 14, einem Drehzapfen 3, einer Achse 10 und einem Anschlag 11 versehen, der die Bewegung eines verschwenkbaren Belastungsteils 5 beschränkt. Der Belastungsteil 5 ist an dem Drehzapfen 3 angelenkt und mit einem Paar Fingern 2, 2', einer als Anschlag dienenden Rolle 8 oder einem Bolzen und einem Ausgleichsgewicht 13 versehen. Der Schwerpunkt des Bebstungsteils 5, der die Finger 2, 2', die RcIIe 8 und das Ausgleichsgewicht 13 enthält, liegt in de; Mitte des ;o Drehzapfen* 3. Dies bedeutet, daß ein Drehen des Belastungsteils 5 um den Drehzapfen 3 nur dann stattfindet, wenn eine äußere Kraft auf den Belastungsteil 5 einwirkt.

Ein Steuernocken 6 ist verschwenkbar auf einer zum :; Drehzapfen 3 parallelen Achse 10 gelagert und mit einem Ausgleichsge· ht 12, einem einen Abstand zur Achse 10 aufweisenden und senkrecht zu dieser stehenden Arm 9 und einem darauf versteilbaren Gewicht 7 versehen. Der Schwerpunkt des Steuernokkens 6 einschließlich des Arms 9 und des Ausgleichsgewichtes 12 liegt in der Mitte der Achse 10. Das verstellbare Gewicht 7 veranlaßt daher den Steuernokken 6, sich im Uhrzeigersinn zu verdrehen, wie in F i g. 3 dargestellt ist.

Der Belastungsteil 5 und der Steuernocken 6 stehen über die Rolle S und eine Kurvenfläche 18 miteinander in Verbindung. Dabei versucht der Steuernocken 6, sich im Uhrzeigersinn und den Belastungsteil 5 gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen. Wenn der Belastungsteil 5 sich gegen den Uhrzeigersinn verdreht, nähert sich die Rolle 8 der Achse 10, wie mit der Stellung 8' in Fig. 6 gezeigt ist. Die Form der Kurvenfläche 18 ist annähernd gerade, lediglich der am weitesten von der Achse 10 entfernte Bereich ist konvex, während der nächste Bereich von dem Drrhzapfen 3 aus gesehen, zu der Achse 10 konkav verläuft.

In Fig. 6 sind mit den Linien At und Ai die Richtungen der zwischen dem Belastungsteil S und dem Steuernocken 6 in verschiedenen Positionen wirkenden Kräfte eingezeichnet. Die Linien A\ und Ai verlaufen durch die Mitte 122 der Rolle 8 und durch den Berührungspunkt 121 der Rolle 8 an der Kurvenfläche 18 des Steuernockens. Es ist zu sehen, daß sich der wirksame Hebelarm B abhängig von der Stellung des Belastungsteils 5 ändert, d. h. wenn die Rolle 8 aus der mit den ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die Stellung 8' verschwenkt wird, vergrößert sich der Hebelarm von B\ auf B?. Bei einer derartigen Verstellung ändert die Rolle 8 auch ihre Lage bezüglich to der Achse 10 des Steuernockens, so daß sich damit die Abslülzkraft ändert, die zum Ausgleich des von dem Gewicht erzeugten Drehmomentes benötigt wird. Diese Abstülzkraft wird um so größer, je stärker sich die Rolle 8 der Achse tO nähert. Dies bedeutet, daß mit zunehmender Fadenauslenkung nicht nur der an dem Belastungstcil 5 angreifende, wirksame Hebelarm B größer wird, sondern auch die mit diesem Hebelarm B angreifende Kraft.

Das Einlegen des Fadens in die Fadenbremse wird in der folgenden Weise durchgeführt:

Der Halter 15 wird durch geeignete Mittel, die beispielsweise aus den Fig. 1 bis 3 hervorgehen, abgeschwenkt. Nachdem der Faden 20 in die mit Schlitzen 116, 117 versehenen ösen eingelegt ist, wird der Halter 15 in seine normale Arbeitsstellung zurückbewegt. Bei dieser Bewegung kann der Faden 20 in den Fadenreiniger 14 eingeführt werden, so daß ein Zick-Zack-Fadenweg von den ortsfesten Fingern 1,1', der öse mit dem Schlitz 117 und den beweglichen Fingern 2, 2' gebildet wird. Das verschiebbare Gewicht 7 ist eingestellt und ausgerichtet auf eine vorbestimmte Länge des Arms 9, um eine vorbestimmte Lieferspannung vorzusehen, so daß der Steuernocken 6 und der Arm 9 im Uhrzeigersinn belastet sind, um ein gewünschtes Drehmoment auf den Belastungsteil 5 auszuüben.

We/jn der Faden in der Stellung der Fadenbremse nach F i g. 1 zu laufen beginnt, wird er gespannt. Dabei wird eine zusätzliche Spannung durch die Finger 2', 1', 2 und 1 auf den Faden aufgegeben. Durch die Reaktionskraft der Spannung des Fadens 20 wird ein Moment erzeugt, welches versucht, den Belastungsteil 5 im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Der Belastungsteil 5 schwingt im Uhrzeigersinn in die Stellung, in welcher das im Uhrzeigersinn wirkende Moment und das von dem Steuernocken 6 aufgebrachte Moment ausgeglichen sind.

Wenn der Faden abgewickelt wird und die bloße Spulenhülse erreicht wird, wird die Abwickelspannung beträchtlich hoch, so daß das im Uhrzeigersinn auf den Belastungsteil 5 durch die Reaktionskraft des Fadens wirkende Moment ansteigt und der Belastungsieil 5 im Uhrzeigersinn verdreht wird. Dadurch wird der .Steuernocken 6 gegen den Uhrzeigersinn verdreht. Wie vorher erläutert worden ist, wird dabei aufgrund der Form der Kurvenfläche 18 das von dem Steuernocken 6 ausgeübte und den Belastungsteil 5 gegen den Uhrzeigersinn belastende Moment verringert. Als Ergebnis, verglichen mit der Kraftkomponente im Falle eines Nichtverringerns, stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem Belastungsteil 5 und dem Steuernocken 6 in einer neuen Stellung ein, in welcher der Belastungsteil 5 weiter im Uhrzeigersinn verdreht wird. Der Zick-Zack-Weg des Fadens 20 wird weiter gestreckt. Im Gegensatz zu dem Ansteigen der Abwickelspannung nimmt die Zusatzspannung ab, die dem Faden mit der Auslenkung über die Finger 2', l',2und 1 gegeben wird.

Wie in Fig.5 schematisch dargestellt ist, steigt bei bekannten Vorrichtungen die Lieferspannung 7Vc, die gestrichelt dargestellt ist, mit dem fortschreitenden Abwickeln an. Dies liegt darin begründet, daß die Abwickelspannung Tu mit dem Abwickeln ansteigt, wie mit der aus zwei Punkten und unterbrochenen Linien dargestellten Kurve zu sehen ist. Gemäß der Spannvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ändert sich die Zusatzspannung Ta in Abhängigkeit von der Abwickelspannung Tu, wie mit der strichpunktierten Linie gezeigt ist. Als Ergebnis wird erhalten, daß die Summe der Abwickelspannung Tu in dem Faden und der Zusatzspannung Ta immer die konstante, vorbesiimmte und gleichförmige Lieferspannung Twgibt, wie mit der ausgezogenen Linie dargestellt ist.

Hipr7it 3 Hlatt /cichntineen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fadenbremse mit stationär angeordneten Fingern und mit dazwischenragenden Fingern eines schwenkbar gelagerten Belastungsteils, der mit einem von einem Gewicht erzeugten Drehmoment belastet ist, das derart angebracht ist, daß sich der wirksame Hebelarm abhängig und gleichsinnig zu einer von den Fingern bewirkten Fadenauslenkung ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (7) an einem um eine Achse (10 schwenkbaren Steuernocken (6) angebracht ist, der sich mit einer Kurvenfläche (18) an einem Anschlag (8) des Belastungsteiis (5) abstützt, wobei die Achse (10) des Steuernockens (6) derart angeordnet ist, daß sich der Abstand des Anschlages (8) des Belastungsteils (5) zu dieser Achse (10) gegensinnig zur Fadenauslenkung ändert.

2. Fadenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an der Kurvenfläche (18) des Steuernockens (6) abstutzende Anschlag (8) des Belastungsteils (5) eine Rolle ist.

3. Fadenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (6) mit einem einen Abstand zur Achse (10) aufweisenden und senkrecht zu dieser gerichteten Arm (9) versehen ist, auf dem ein Gewicht (7) verstellbar angebracht ist.

4. Fadenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Bewegung des Belastungsteils (5) in Richtung auf den laufenden Faden (20) ein Anschlag (U) vorgesehen ist.