DE2616779A1

DE2616779A1 - Regulator der gleichbleibenden spannung eines zwangslaeufig abzuwickelnden biegsamen materials, besonders von kettfaeden einer webmaschine

Info

Publication number: DE2616779A1
Application number: DE19762616779
Authority: DE
Inventors: Jindrich Cerny; Jindrich Henzl; Jaromir Malasek
Original assignee: Vyzkumny a Vyvojovy Ustav Zavodu Vseobecneho Strojirenstvi
Current assignee: Vyzkumny a Vyvojovy Ustav Zavodu Vseobecneho Strojirenstvi
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1976-04-15
Publication date: 1976-11-04
Also published as: CS177626B1; ES447215A1; US4058143A; JPS51130364A; CH611951A5; FR2308717B1; GB1556203A; JPS5831419B2; IT1060223B; FR2308717A1

Description

Hannover, den 13.4.1976 Meine Akte: 2331

a vfvojovf ustav Zävodu vseobecne*ho strojirenstvi, Brno, Gottwaldova 76

(Tschechoslowakei)

Regulator der gleichbleibenden Spannung eines zwangsläufig abzuwickelnden biegsamen Materials, besonders von Kettfäden einer Webmaschine

Die Erfindung betrifft einen Regulator für die Erzielung einer gleichbleibenden Spannung eines zwangsläufig abzuwickelnden biegsamen Materials, insbesondere von Kettfäden einer Webmaschine.

Es gibt Maschinen, auf welchen das biegsame Material von einem Baum auf einen andern umzuwickeln ist. Auf diesen Maschinen soll das Umwickeln unter der Bedingung einer gleichbleibenden Spannung aller Kettfäden erfolgen.

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Gewöhnlich wird als Fühler für diese gleichbleibende Spannung ein Zylinder oder eine Rolle angewendet, über welche das Material geführt wird. Der Zylinder ist ausschwenkbar auf einem abgefederten ausschwenkbaren Hebel gelagert, welcher gleichzeitig die Spannung dieses biegsamen Materials hervorruft. Die Entstehung eines Unterschieds in der Aufwicklungsgeschwindigkeit eines biegsamen Materials auf einen Zugbaum und dessen Abwicklung vom Baum verursacht Abweichungen im Spannungswert, aber auch andere Nachteile, z.B. Störungsgeschwindigkeiten beim Lauf der Maschine.

Mit diesem Problem wird man hauptsächlich bei Webmaschinen konfrontiert. Auf einer Webmaschine shd die Kettfäden auf einem Kettbaum gelagert und werden von dort abgewickelt. Nach Einbindung des Schußfadens entsteht ein Gewebe, welches durch den Abziehbaum gezogen wird, wobei die Spannung der Kettfäden einen konstanten Optimalwert aufweisen soll.

Zum Erreichen dieser Bedingung ist ein Regulator nötig. Auf Webmaschinen werden Kettfadenregulatoren angewandt, deren Fühler durch den Streichbaum gebildet sind, einen Zylinder oder eine Rolle auf einem abgefederten ausschwenkbaren Hebel. Der Hauptbestandteil des Regulators ist durch einen Variator gebildet. Der Variator wird über einen Überführungsteil durch die Stellung des Streichbaumes gesteuert. Die Abtriebswelle des Variators treibt dann über einen Getriebemechanismus den Kettbaum an. In diesen

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Regulatoren besteht zwischen der Abweichung des Streichbaumes und der hervorgerufenen Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle des Regulators eine direkte Abhängigkeit - eine proportionale Abhängigkeit. Dieser Regulator weist also ein proportionales Verhalten mit der nachteiligen Folge auf, daß eine Abweichung der Kettfadenspannung von dem eingestellten Wert besteht. Diese Abweichung kann sich dann infolge der Verringerung des Halbmessers der Kettfadenwicklung auf dem Kettbaum im Verlauf des Webvorganges noch vergrössern und eine höhere Fadenbruchzahl und somit eine schlechtere Qualität des Gewebes verursachen.

Diese Nachteile beseitigt die Erfindung. Aufgabe der Erfindung ist es, eine stets gleichbleibende Spannung der Kettfäden und eine gleichmässige Abzugsgeschwindigkeit zu erreichen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Regulator der gleichbleibenden Spannung eines zwangsläufig abzuwickelnden biegsamen Materials, insbesondere von Kettfäden einer Webmaschine, welcher einen Spannungsfahler, der auf die Änderung des Spannungswertes durch Veränderung des Wertes der Steuerungsgrösse reagiert, sowie ein Regelungsleistungsorgan beinhaltet, welches auf die Veränderung des Wertes der Steuerungsgröße auf dessen Steuerungsglied durch Veränderung der Winkelgeschwindigkeit des Abwicklungsantriebs reagiert, dadurch gekennzeichnet ist, daß der Spannungsfühler an ein parallel angeordnetes Integrationselenient und ein Proportional-Element angeschlossen ist, und daß das Integrationselement und das Proportional-Element durch

einen gemeinsamen Vorsprung an das Steuerungsglied des Regelungs leistungsorganes angeschlossen sind.

Der Hauptvorteil des Regulators der vorliegenden Erfindung besteht vor allem in der Regelung der Spannnngdes abzuwickelnden Materials bei Sicherung eines konstanten Spannungswertes und einer gleichbleibenden Stellung des Spannungsfühlers auch bei Veränderung des Halbmessers der Zylinderwicklung und somit in einer gleichbleibenden Abzugs geschwindigkeit des biegsamen Materials.

Das Wesen der Erfindung, weitere Merkmale und nähere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Anblick eines Teiles einer Webmaschine mit dem Regulator für die gleichbleibende Kettfadenspannung,

Fig. 2 ein Integrationsorgan des Regulators im Schnitt,

Fig. 3 das Proportional-Organ des Regulators, ebenfalls im Schnitt.

Die ganze als Regulator dienende Vorrichtung ist auf dem Rahmen 5 der Maschine angebracht. Der Regulator schließt vor allem einen Fühler 1 der gleichbleibenden Spannung der Kettfäden 7 ein und reagiert auf die Veränderung des Spannungswertes durch Veränderung seiner Ste1lungs-Abwei chung.

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An den Fühler 1 ist ein mit einem Proportionselement 3 parallel angeordnetes Integrationselement 2 angeschlossen. Die Werte der Ausgänge dieser Elemente 2 und 3 werden addiert und auf das Steuerungselement des Leistungsregelorgans 4 des Variators überführt. Dieses Leistungsregelorgan 4 reagiert auf die Veränderung der Stellung seines Steuerungselementes durch Veränderung der Winkelgeschwindigkeit seiner Abtriebswelle 9, die an ein mechanisches Getriebe, das aus einer Schnecke Io und einem Schneckenrad 11 besteht, angeschlossen ist. Die in ihrer Spannung zu regulierenden Kettfäden 7 sind auf dem Kettbaum 6 gelagert, der drehbar auf dem Rahmen 5 der Maschine angebracht ist. Von dem Kettbaum werden die Kettfäden 7 über den Fühler 1 des Regulators und nicht dargestellte Neblitzen der Geschirrschäfte, das Riet, den Schußeintragungsmechanismus und die weiteren bekannten Teile der Webmaschine geführt.

Der Fühler 1 des Regulators wird durch einen Streichbaum 12 gebildet, der drehbar auf einem Arm eines zweiarmigen Hebels 13 gelagert ist, der ausschwenkbar auf dem Rahmen 5 der Maschine angeordnet ist.Am zweiten Arm des zweiarmigen Hebels 13 ist eine Feder 14 für die Einstellung der Spannung der Kettfäden verstellbar angeordnet. An den ersten Arm des zweiarmigen Hebels 13 ist ausschwenkbar eine Zugstange 15 angeschlossen, welche sie über einen ausschwenkbaren zweiarmigen Hebel 16 mit einem dreiarmigen Hebel 18 verbindet, welcher ausschwenkbar auf dem Rahmen 5 der Maschine angebracht ist. Der erste Arm 19 ist mit einer gabelförmigen Aussparung 22 versehen, in welche die Rolle 17 des zweiarmigen Hebels 16 eingreift. Der zweite Arm 2o des dreiarmigen Hebels 18 ist an das Integrationselement 2 und der dritte Arm 21 an das Proportionalelement 3 angeschlossen, 6098 4 5/0716 „₆_

z.B. mittels einer Zugstange 23,

Das Integrationselement 2 (Fig. 2) wird durch eine Scheibe 24 gebildet, welche verschiebbar, jedoch nicht drehbar, z.B. in Nuten auf der drehbaren Welle 25 gelagert ist. Die Scheibe 24 ist mit Spiel gelagert, das gegebenenfalls einstellbar sein kann, und ist verschiebbar zwischen zwei Kupplungsscheiben 26 und 27 angebracht, welche sich zwangsläufig gegeneinander in entgegengesetzter Richtung drehen. Der zwangsläufige Antrieb ist z.B. durch ein festes Getriebe von den Umdrehungen der Hauptwelle der Webmaschine auf Zahnräder 28, 29 über Schneckengetriebe 3o, 31 durchgeführt. Am Ende der drehbaren Welle 25 ist eine Bewegungswindung 32 angebracht, auf welcher ein Austrittselement 33 angebracht ist, welches verschiebbar auf der Maschine gelagert ist und gegen Verdrehung mittels Stiften 34 in der Führung 35 gesichert ist.

Das Proportionalelement 3 des Regulators (Fig. 3) ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Bewegungsmutter 36 gebildet, welche fest mit dem Austrittselement 33 des Integrationselementes 2 verbunden und gemeinsam mit ihm gegen Verdrehung gesichert ist. In der Bewegungswindung der Mutter 36 ist eine verschiebbare Schraube 37 angeordnet, welche mittels der Zugstange an den dritten Arm 21 des dreiarmigen Hebels 18 angeschlossen ist. Diese verschiebbare Schraube 37 ist der Ausgang (Abtrieb) dieses Proportional-Elementes 3 des Regulators. Im Hinblick auf die feste Verbindung der Bewegungsmutter 16 mit dem Ausgang, gegebenenfalls mit

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dem Austrittselement des Integrationselementes 2 des Regulators ist es auch der gemeinsame Summenaustritt dieser Elemente 2 und 3, welcher an das Steuerungselement des Leistungsregelungsorgans 4 des Regulators angeschlossen ist. Das ist derart ausgeführt, daß die verschiebbare Schraube 37 drehbar auf der Antriebswelle 8 des Variators gelagert ist. Der Variator hat ein Paar Riemenscheiben 38, 4o, die miteinander mit dem Riemen 42 verbunden sind. Eine Riemenscheibe 38 ist auf der Antriebswelle 8 gelagert, wogegen die zweite Riemenscheibe 4o auf der Abtriebswelle 9 des Variators angebracht ist. Der feste Teil 43, 44 jeder Riemenscheibe 38, 4o ist fest mit deren Welle 8, 9 verbunden, wogegen der verschiebbare Teil 39, 41 verschiebbar, jedoch nicht drehbar auf der betreffenden Welle 8, 9 angeordnet ist. Die verschiebbaren Teile 39, 41 der Riemenscheiben 38, 4o sind durch einen Verbindungshebel 45 verbunden. Durch Axialverschub des verschiebbaren Teiles 39 der ersten Riemenscheibe 38 verschiebt sich axial in entgegengesetzter Richtung der verschiebbare Teil 41 der zweiten Riemenscheibe 4o, wobei sich deren Obersetzungsverhältnis verändert, d. h. es verändert sich die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 9.

Die verschiebbare Schraube 37, d.h. der geneinsame Suaeenaustritt des Integrationselementes 2 sowie des Proportional· elementes 3 des Regulators wird verdrehbar mit dem verschiebbaren Teil 39 der ersten Riemenscheibe 38 verbunden, die das eigentliche Steuerungselement des Leistungsregelungsorgans 4 des Variators ist.

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Zwischen dem Fühler 1 des Regulators und dem parallel angeordneten Integrationselement 2 und Proportionalelement 3 kann noch ein Trägheitselement angeordnet sein, welches in Fig. 1 aus einem Paar koaxial angeordneter Federn 46 auf der Zugstange 15 des Spannungsfühlers 1 gebildet ist. Dieses Trägheitselement filtert die Übertragung der Abweichung auf die weiteren Elemente 2, 3 des Regulators.

Die ganze Vorrichtung arbeitet im Betrieb der Webmaschine folgendermassen:

Die Kettfäden 7 werden kontinuierlich vom Kettbaum 6 abgezogen, und falls es nicht zu einer Disproportion zwischen der Abwickelgeschwindigkeit und dem Abziehen der Kettfaden kommt, verbleibt der Fühler 1 sowie Streichbaum 12 in seiner Stellung. Die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 9 des Variators ist dann konstant, da das Integrationselement 2 und das Proportionalelement 3 in Ruhestellung sind. Bei einer Abweichung in der Spannung der Kettfäden 7 verändert der Streichbaum 12 seine Stellung. Durch die von der Zugstange 15, dem zweiarmigen Hebel 16 und dem dreiarmigen Hebel 18 gebildete Übersetzung wird die Abweichung der Stellung des Streichbaumes 12 einerseits in das Integrationselement und andererseits in das Proportionalement 3 übertragen (Fig. 1). Im Integrationselement 2 wird diese auf die Scheibe 24 übertragen, welche nach dem Sinn der Abweichung

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mit einer der Kupplungsscheiben 26 oder 27 in Eingriff kommt. Das Resultat ist eine Stellungsveränderung des Austrittselementes 33.

Im Proportionalelement 3 wird die Abweichung durch eine Zugstange auf eine verschiebbare Schraube 37 übertragen. Das Resultat stellt die Veränderung deren Stellung dar, zu welcher die Stellungsveränderung des Ausgangselementes 33 des Integrationselementes 2 addiert wird. Das Resultat bildet die Stellungsveränderung des Steuerungselementes - des verschiebbaren Teiles 39 der Riemenscheibe 38 auf der Antriebswelle 8 des Variatorenantriebs, mit darauffolgender Veränderung der Winkelgeschwindigkeit der Abtrrebswelle 9 des Variators und dadurch der Abwicklungswinkelgeschwindigkeit. Nach Ausgleich der Spannung der Kettfäden 7, d.h. nach Ausgleich der Stellungsabweichung des Streichbauntes 12, wird das Steuerungselement - der verschiebbare Teil 39 der Riemenscheibe 38 nicht in die Stellung vor der Abweichung der Stellung des Streichbaumes 12 zurückgebracht, da die Stellungsveränderung des Ausgangselementes 33 des Integrationselementes 2 des Regulators im Hinblick auf dessen Integrierendes Verhalten zum Unterschied von der reversiblen Abweichung des Proporti ons elementes 3 des Regulators irreversibel ist. Das bedeutet, daß die Abweichung vom Proportionselement 3 der Stellungsabweichung des Streichbaumes 12, und die Abweichung vom Integrierungselement 2 der zeitlichen

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Summe der Stellungsabweichungen des Streichbaumes 12 proportional ist.

Wenn also diese Abweichungen addiert sind und zum Steuerungselement des Leistungsregelungsorgans des Variators übertragen werden, dann ist dessen Abtriebsgeschwindigkeit der augenblicklichen Abweichung der Stellung des Streichbaumes, sowie der zeitlichen Summe der Ste 1 lungs abweichungen des Streichbaumes 12 proportional. Der Regulator hat ein proportional integrierendes Verhalten. Dadurch wird die gleiche Mittelstellung des Streichbaumes 12 auch bei Veränderung des Wicklungshalbmessers der Kettfäden 7 auf dem Kettbaum 6 gesichert,wobei dieser im stabilisierten Zustand stabil ist, d.h. nicht um die Mittelstellung herum oszilliert.

Die hier beschriebene Ausführung der vorliegenden Erfindung ist nur ein Beispiel für viele mögliche Ausführungen und kann im Rahmen des Schutzbereiches der Erfindung verschiedentlich abgeändert werden.

Die vorliegende Erfindung kann überall dort mit Vorteil angewandt werden, wo aufgewicteltes biegsames Material bei gleichbleibender Spannung abzuwickeln ist.

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Claims

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Patentansprüche :

1. Regulator der gleichbleibenden Spannung eines zwangsläufig abzuwickelnden biegsamen Materials, insbesondere von Kettfäden einer Webmaschine, der einen Spannungsfühler, welcher auf die Änderung des Spannungswertes durch Veränderung des Grössenwertes der Steuerung reagiert, sowie ein Leistungsregelungsorgan beinhaltet, welches auf die Grössenveränderung des Steuerungswertes auf dessen Steuerungselement durch Veränderung der Winkelgeschwindigkeit des Abwicklungsantriebs reagiert, dadurch gekennzeichnet,

daß der Sp annungs fühler (1) an ein parallel angeordnetes Integrationselement (2) und ein Proportionalelement (3) angeschlossen ist,

und daß das Integrierungselement (2) und dasi Proportionalelement (3) mittels eines gemeinsamen Sumnenaustritts (37) an das Steuerungselement (39) des Leistungsregelungsorgans (4) angeschlossen ist.

2. Regulator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ausgang des Fühlers (1) über eine Hebelübersetzung (15, 16,18, 2o) mit einer Scheibe (24) eines Integrationselements (2) verbunden ist, welches verschiebbar und nicht drehbar auf der drehbaren Welle (25) zwischen zwei Kupplungsscheiben (26, 27) gelagert ist, die zwangsläufig gegeneinander in entgegengesetzter Richtung drehbar angeordnet sind, wobei die drehbare Welle (25) mit

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einem Bewegungsgewinde (32) versehen ist, auf welchem ein verschiebbares und nicht drehbares Ausgangselement (33) des Integrationselementes (2) des Regulators gelagert ist, welches additiv an den Austritt des Proportional-Elementes (2) des Regulators angeschlossen ist.

Regulator nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Scheibe (24) des Integrationselementes (2) zwischen den Kupplungsscheiben (26, 27) mit einstellbarem Spiel gelagert ist.

4. Regulator nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ausgang des Fühlers (1) über die Hebelübersetzung (15, 16, 18, 21, 23) mit der verschiebbaren Schraube (37) des Proportionalelementes (3) des Regulators verbunden ist, welches in einer nicht drehbar aufbereiteten Bewegungsmutter (36) gelagert ist, wobei die verschiebbare Schraube (37) den Austritt des Proportionalelements (3) des Regulators bildet und an das Steuerungselement (39) des Leistungsrege lungs organs (4) des Regulators angeschlossen ist.

5. Regulator nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,

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daß das Austrittselement (33) des Integrationselementes (2) fest mit der Bewegungsmutter (36) des Proportionalelementes (3) verbunden ist, wobei die Bewegungsschraube (37) den gemeinsamen Summenaustritt des Integrationselementes (2) und des Proportionalelementes (3) bildet.

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