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Verfahren zum Messen und Regeln der Fadenspannung
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an Schiffchen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Messen und Regeln der Fadenspannung
an Schiffchen für Stick-. Stepp- und Nähmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens, mit einem unter Reibung aus dem Schiffchen ausziehbaren Faden, der
von einer am Schiffchen angeordneten krafteinstellbaren Blattfeder belastet ist,
wobei zur Messung der Fadenspannung mindestens eine Kraft senkrecht zum Fadenverlauf
auf den Faden wirkt und die Rückstellkraft des Fadens den Istwert der Fadenspannung
bildet, der mit einem vorgegebenen Sollwert vergleichbar ist.
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Ein eingangs genanntes Verfahren, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens ist beispielsweise mit der CH-PS 380.982 bekannt geworden. Bei
dieser bekannten Anordnung wird die Fadenspannung des aus dem Schiffchen unter Reibung
herausziehbaren Fadens dadurch gemessen, daß der Faden durch eine aus Umlenkstiften
gebildete Reibungsstrecke vonhand aus gezogen wird und daß zum Messen der Fadenspannung
senkrecht zum Fadenverlauf ein Gewicht aus einer vorbestimmten Höhe auf den Faden
herunterfallengelassen wird, wobei dann die Rückstellkraft des durch das Gewicht
belasteten Fadens das Gewicht in einer bestimmten Stellung hält, die das Maß für
die Fadenspannung bildet. Das Einstellen der Fadenspannung erfolgt dadurch, daß
auf dem Schiffchen eine Blattfeder angeordnet ist, unter der der Faden unter Reibung
herausziehbar ist. Die Federkraft der Blattfeder wird mit Hilfe einer über der Blattfeder
verdrehbaren REgulierzunge verändert. Zeigt die Stellung des den Faden belasteten
Gewichtes an, daß die Fadenspannung nicht ausreicht, so muß die Regulierzunge nach
GefühL verdreht werden. Ein erneuter Meßversuch wird dadurch eingeleitet, daß das
Gewicht wieder in seine Ausgangslage zurückgeschoben wird, um dann erneut auf den
Faden zu fallen, und eine vorbestimmte Höhe einzunehmen.
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Es handelt sich also bei dein bekanntgewordenen Stand der Technik
um ein diskontinuierliches MEß- und Regelverfahren, das handbetätigt durchgeführt
werden muß, und deshalb nur eine geringe Arbeitsleistung bei der Einstellung der
Fadenspannung bei verschiedenen Schiffchen zeigt. Mit diesem bekannten Verfahren
ist
ein automatisches Einstellen der Fadenspannung nicht möglich, sodaß dieses Gerät
nur von angelernten Arbeitskräften bedient werden kann, die eine gefühlsmässige
Verstellung und Verdrehung der Regulierzunge beherrschen.
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Ein Schiffchen der eingangs genannten Art wird bei Näh-,Stepp- und
Stickmaschinen verwendet und stellt ein Stichbildungsorgan dar.
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Die Verwendung eines Schiffchens ist eine spezielle Schlingenfängerart
zur Bildung beispielsweise eines Doppelsteppstiches.
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Das Schiffchen tritt mit dem Unterfadenvorrat durch die Nadelfadenschlinge
hindurch, und wird während des Stichbildungsvorganges auf einer geraden oder kreisförmigen
Bahn an der Nadel vorbeigeführt. Bei der industriellen Verwendung von Näh, Stepp-und
Stickmaschinen wird eine große Anzahl von Schiffchen benötigt, deren Fadenspannung
einzeln eingestellt werden muß. Es ist also wichtig, daß die Fadenspannung bei jedem
Schiffchen sehr genau einstellbar ist und daß der Einstellvorgang möglichst schnell
erfolgt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs
genannten Art so weiterzubilden, daß ein kontinuierliches Messen und Einstellen
der Fadenspannung möglich ist. Der Messvorgang soll genau und fehlerarm sein, d.h.,
mögliche Fehlerquellen sollen möglichst ausgeschaltet werden. Gleichzeitig soll
das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein automatisches Regeln der Fadenspannung
(Einstellen der Fadenspannung) mit hoher Arbeitsleistung gewährleisten. Zusätzlich
soll
gleichzeitig auch noch nach erfolgter Einstellung der Fadenspannung der Näh-, Stick-
oder Steppfaden auf die richtige Länge zugeschnitten werden.
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Die genannten Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Messen und Regeln
der Fadenspannung an Schiffchen gelöst, das insbesondere dadurch gekennzeichnet
ist, daß während des Abgleichvorganges die Fadenspannung kontinuierlich messbar
ist, und die Abweichung des Istwertes vom Sollwert der Fadenspannung die Reibungskraft
am Faden steuert.
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Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also ein automatisches
Meß- und Regelverfahren zur Einstellung der Fadenspannung eines Fadens, der unter
Reibung aus einem Schiffchen herausziehbar ist. Mit diesem erfindungswesentlichen
Merkmal werden mehrere Vorteile gleichzeitig erzielt: 1. Qualitätsverbesserung am
Stickgut durch genaue und regelmässige Spannung der Faden aller Schiffchen.
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2. Steigerung der Produktivität durch kürzere Anlauf zeiten der Näh-
und Stick- und Steppmaschinen nach jedem Schiffchenwechsel.
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3. Vermeidung von Stillstandzeiten infolge ungleich gespannter Schiffchen.
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4. Lohnkosteneinsparung dank größerer Stundenleistung.
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5. Hohe Bedienungssicherheit der erfindungsgemäseen Vorrichtung, da
das Einspannen des Schiffchens , die Messung und Einstellung der Fadenspannung vollautomatisch
erfolgen.
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Wesentlich bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist es, daß die Kraft
der Blattfeder - unter der der Faden durchgezogen wird -durch eine diese belastende,
verdrehbare Regulierzunge einstellbar ist und der Wert der Abweichung des Istwertes
vom Sollwert der Fadenspannung die Verdrehung der Regulierzunge steuert.
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Das Stellglied der Regelstrecke ist also die verdrehbare Regulierzunge,
die die Blattfeder belastet. Der Istwert der Fadenspannung wird durch Messung ermittelt,
der Sollwert der Fadenspannung wird vonhand vorgegeben oder - in einer anderen Ausführungsform
- automatisch vorgegeben.
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Es sind selbstverständlich auch andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung denkbar; wesentlich ist, daß der Messwert der Fadenspannung mit einem
Sollwert verglichen wird; und daß die Abweichung zwischen diesen beiden Werten das
Stellglied der Regelstrecke ansteuert, solange, bis die Abweichung zwischen diesen
beiden Werten minimal oder gegen Null gebracht ist.
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Die Vorrichtung zur Ausübung des eingangs genannten Mess- und Regelverfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Fadenspannung ein Fühlhebel annähernd
senkrecht zum Fadenverlauf den Faden belastet, wobei der Fühlhebel mit einem Hebelarm
eines Waagebalkens verbunden ist, und die Auslenkung des Waagebalkens messbar ist.
Gemäss der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
wird die Fadenspannung
dadurch gemessen, daß ein Fühlhebel-mit einer vorgegebenen Kraft annähernd senkrecht
zum Fadenverlauf den Faden belastet und daß die Rückstellkraft des Fadens mit der
Kraft des Fühlhebels entsprechend der Durchbiegung des Fadens an einem gewissen
Punkt im Gleichgewicht steht, wobei die Aus lenkung des Fühlhebels auf einen Hebelarm
eines Waagebalkens übertragen wird und die Aus lenkung des Waagebalkens dann ein
Mass für die Fadenspannung ist.
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In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es
-vorgesehen, daß der Waagebalken ein vertikal schwenkbarerk zweiarmiger Hebel ist.
Auf den einen Hebelarm wirkt der Fühlhebel und am anderen Hebelarm oder auch an
beiden Hebelarmen sind Ausgleichsgewichte oder Federn vorgesehen, um den Waagebalken
auszutarieren. Die Anordnung eines horizontalen Waagebalkens, der vertikal schwenkbar
ist, ist für einen horizontalen Fadenverlauf geeignet. Die Auslenkung des Hebelarmes
erfolgt dabei gegen die Kraft einer Zug- oder Druckfeder, deren Kraft einstellbar
ist.
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Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor,
daß der Fadenverlauf des Fadens annähernd vertikal ist und ein Fühlhebel mit einem
horizontal schwenkbaren, ein- oder zweiarmigen Waagebalken verbunden ist, dessen
Auslenkung ebenfalls messbar ist. Bei dem oben genannten ersten Ausführungsbeispiel
erfolgt die Rückstellung des Waagebalkens aufgrund der Schwerkraft oder aufgrund
einer einstellbaren Federkraft. Im 2. genannten Ausführungsbeispiel kann die Rückstellung
des Waagebalkens beispielsweise ebenfalls mit einer Feder erfolgen.
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Bei einem als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Waagebalken kann es
vorteilhaft sein, daß der Sollwert der Fadenspannung durch Einstellen der Ausgleichsgewichte
vorgebbar ist, sodaß am anderen Hebelarm der Istwert der Fadenspannung wirkt, wobei
es wesentlich ist, daß die Auslenkung des Waagebalkens kontaktlos messbar ist. Bei
großen Maßenkräften können die Ausgleichsgewichte auch durch entsprechende Federn
ersetzt sein. Auf diese Weise werden Reibungskräfte beim Austarieren des Waagebalkens
ausgeschlossen; die Aus lenkung des Waagebalkens ist damit besonders genau, elektrisch
zu bestimmen.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, die Aus lenkung des Waagebalkens
elektrisch beispielsweise dadurch zu messen, daß das freie Ende eines Hebelarms
mit einem Potentiometer verbunden ist, das die Aus lenkung des Waagebalkens in entsprechende
Widerstandsänderungen überträgt.
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Gemäß den oben stehenden Ausführungsformen wird die Aus lenkung des
Waagebalkens kontaktlos, elektrisch gemessen; dieser Meßwert ist der Istwert der
Fadenspannung. Durch die Einstellung der Gegengewichte am anderen Hebelarm wird
der Sollwert der Fadenspannung vorgegeben, sodaß im Falle des Gleichgewichts des
Waagebalkens die Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Fadenspannung
gerade Null ist. Weicht der Istwert vom Sollwert ab, dann ist der Waagebalken nicht
austariert und der Istwert unterscheidet sich vom Sollwert. Die elektrisch ermittelte
Auslenkung des Waagebalkens wirkt auf einen Stellmotor, der die Regulierzunge -
welche die Blattfeder am Schiffchen belastet - verdreht. Die Verdrehung der Regulierzunge
erfolgt solange, bis die vom Fühlhebel ermittelte Fadenspannung den Waagebalken
in ein Gleichgewicht
bringt (Istwert=Sollwert), sodaß der Stellmotor
zur Verdrehung der Regulierzunge keine weiteren Ansteuerungssignale mehr erhält.
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Die so geregelte Fadenspannung entspricht dann genau dem am einen
Hebelarm des Waagebalkens- vorgegebenen Sollwert. Im später beschriebenen Ausführungsbeispiel
kann nur von einer Seite her reguliert werden, es handelt sich also um eine Folgesteuerung
und nicht um einen kybernetischen Regelkreis.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgte der
Vergleich des Istwertes mit dem Sollwert über das Austarieren eines Waagebalkens.
Die Auslenkung des Waagebalkens (Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert)
wurde elektrisch, kontaktlos gemessen und das Messignal diente zur Ansteuerung eines
Stellmotors, der die Regulierzunge am Schiffchen verstellte.
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Es sind selbstverständlich auch andere Ausführungsbeispiele im Rahmen
der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, die einen Vergleich eines Sollwertes
mit einem Istwert rein elektrisch ausführen. Die Messung der Fadenspannung ist auch
mit anderen Meßmethoden möglich. Beispielsweise kann der Faden mit einem bestimmten,
vorgegebenen Gewicht belastet werden, wobei dieses Gewicht auch durch eine mit der
Grundplatte der Meßanordnung verspannten Feder erzeugt werden könnte. Die Messung
der Fadenspannung kann auf rein elektrischem Weg erfolgen, beispielsweise über Dehnungsmess-Streifen
oder andere elektrische Kraft-Meßgeber. Es ist beispielsweise auch möglich, den
Faden um einen bestimmten Winkel um eine Umlenkrolle herumzuführen und der Lagerdruck
dieser Umlenkrolle elektrisch beispielsweise über Dehnungsmesstreifen festzustellen.
Der Sollwert kann ebenfalls elektrisch vorgegeben werden, wobei mit
einem
elektrischen Subtraktionsglied die Abweichung zwischen dem Meßwert der Fadenspannung
(Istwert) und dem Sollwert ermittelt wird. Es ist sogar möglich, einen Mikro-Prozessor
zu verwenden, bei dem der Sollwert nurreine Tastatur eingegeben wird, und an dessen
einem Eingang der Istwert anliegt. Der Vergleich zwischen dem Istwert und dem Sollwert
erfolgt innerhalb des Mikro-Prozessors, wobei gleichzeitig in Abhängigkeit von dem
Differenzen-Signal ein Stellmotor angesteuert wird, und der Mikro-Prozessor gleichzeitig
auch noch andere Steuerungsvorgänge (Einspannen des Schiffchens,Steuerung der Garnabzugsrollen,
Abschneiden des Fadens, Auswerfen des Schiffchens) vornimmt.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Zeichnungen
näher beschrieben. Dabei gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung weitere wesentliche
Vorteile und Merkmale hervor.
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Es zeigen: Fig. 1 Draufsicht auf ein Schiffchen Fig. 2 Vorderansicht
des Verstellkopfes zur Verstellung der Regulierzunge Fig. 3 Seitenansicht des Verstellkopfes
gemäß Fig. 2 Fig. 4vergrößerte Detailansicht der Verstellbacken des Verstellkopfes,
welche die Regulierzunge am Schiffchen übergreifen
Fig. 5 schematisiert
gezeichnete Meß- und Regeleinrichtung zur automatischen Einstellung der Fadenspannung.
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In Fig. 1 ist ein Schiffchen 1 von der Oberseite gezeichnet.
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Das Schiffchen 1 besteht aus einem Schiffchen-Körper 9 der innen hohl
ist und den Unterfaden-Vorrat aufnimmt. Die Oberseite des Schiffchenkörpers ist
durch eine Grundplatte abgedeckt, die schwenkbar am Schiffchenkörper 9 befestigt
ist. Gemäss der gestrichelten Darsteliung unterhalb der Blattfeder 2 verläuft h
der Faden 8 zwischen den beiden Sclitzen der Grundplatte 4 und wird aus dem Schiffchenkörper
9 durch ein an der Seite angebrachtes Loch herausgeführt. Die Blattfeder 2 belastet
den Faden 8 mit einer Reibungskraft. Quer zur Längsachse der Blattfeder ist auf-der
Grundplatte 4 des Schiffchens 1 eine Regulierzunge 3 angebracht, die in den Pfeilrichtungen
6,7 um die Drehachse lo verdrehbar ist. Bei Verdrehung der Regulierzunge 3 in Pfeilrichtung
6 wird die Reibungskraft auf denFaden 8 verstärkt, bei Verdrehung der Regulierzunge
3 in Pfeilrichtung 7 wird die Reibungskraft auf den Faden 8 abgeschwächt.
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Die Fig. 2,3 und 4 zeigen den zur Verdrehung der Regulierzunge 3 verwendeten
Verstellkopf 11. In der Beschreibungseinleitung -wurde ausgeführt, daß es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, mögliche Fehlerquellen auszuschalten. Eine suche
Fehlerquelle (Messfehler) kann beim Verdrehen der Regulierzunge 3 dadurch erzeugt
werden, daß die Regulierzunge 3 neben einer Verdrehkraftnoch mit einer Druckkraft
belastet wird, so daß die Blattfeder 2 mit der Druckkraft des Verstellkopfes 11
belastet
werden würde. Dadurch würde die Reibungskraft der Blattfeder
2 falsch eingestellt werden, denn bei Entfernen des Verstellkopfes entfiSe dann
die Druckkraft des Verstellkopfes und die Reibungskraft würde sich schlagartig verringern.
Dieses Phänomen war besonders bei den bekannten Handrichtgeräten anzutreffen, bei
denen die Verstellung manuell erfolgte. Es ist deshalb gemäß der vorlie-/in genden
Erfindung besonders vorteilhafter Weise vorgesehen, daß der Verstellkopf, welcher
zur Verdrehung der Regulierzunge in den Pfeilrichtungen 6,7 vorgesehen ist, keine
Druckkraft auf die Regulierzunge 3 oder auf die Blattfeder 2 ausübt. Dies wird gemäß
der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß der Verstellkopf 11 besteht aus
einem Körper 12, der an seinem der Regulierzunge 3 zugewandten Ende eine Ausnehmung
15 aufweist, in der zwei federbelastete Verstellbacken 16,17 schwenkbar angeordnet
sind. Die Verstellbacken bilden zusammen eine Mitten-Ausnehmung 20 (s.Fig. 4), welche
die Regulierzunge 3 übergreift. Die Verstellbacken 16,17 sind symmetrisch zur Längsmittenachse
des Körpers 12. Wesentlich ist, daß die Verstellbacken 16,17 innerhalb der Ausnehmung
15 schwenkbar angeordnet sind, wobei die annähernd in Richtung zur Oberfläche der
Grundplatte 4 des Schiffchens 1 mit Hilfe von Federn 19 heruntergedrückt werden.
Die Federkraft der Federn 19 ist aber so gering, daß eine Belastung der Blattfeder
2 durch die Druckkraft der Federn 19 ausgeschlossen ist. Zudem bleibt dieser Störeinfluß
bei allen einzustellenden Schiffchen konstant, sodaß sich eine konstante Meßwertabweichung
ergibt, die durch veränderte Einstellung des Sollwertes ausgeglichen wird. Anstelle
der Federn 19 wäre es auch möglich die Verstellbacken 16,17 durch das Eigengewicht
derselben über die Regulierzunge 3 einrasten zu lassen. Oder um diese Kräfte ganz
auszuschließen, die Verstellbacken 16,17 auf der Regulierzunge 3 aufliegen zu lassen.
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Es wird also damit in besonders einfacher Weise erreicht, daß der
Verstellkopf 11 in Richtung seiner Längsmittenachse keinen Druck in senkrechter
Ebene zur Grundplatte 4 des Schiffchens 1 und damit zur Oberfläche der Blattfeder
2 erzeugt.
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Aus den Fig. 2 und 4 wird deutlich, daß die Verstellbacken 16,17 genau
symmetrisch sind und eng aneinanderliegend schwenkbar innerhalb der Ausnehmung 15
angeordnet sind. Zur definierten Verdrehung der Regulierzunge 3 in den Pfeilrichtungen
6,7 ist es nämlich nicht notwendig, daß der Verstellkopf 11 auf eine bestimmte Winkelstellung
mit seiner Ausnehmung 20 in Bezug zur Regulierzunge 3 eingestellt wird. Es ist nur
darauf zu achten, daß die Ausnehmung 20 der Verstellbacken 16,17 über die Regulierzunge
3 greift. Der Verstellkopf 11 kann eine beliebige verdrehte Lage in Bezug zur Längsachse
der Regulierzunge 3 einnehmen; durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Verstellbacken
16,17 ist dfür gesorgt, daß bei Verdrehung des Verstellkopfes 11 in den Pfeilrichtungen
6,7 stets die Ausnehmung 20 über der Regulierzunge 3 einrastet und diese bei weiterer
Verdrehung des Verstellkopfes 11 mitnimmt. Wenn die Längsachse der Ausnehmung 20
, die durch die beiden Verstellbacken 16 u. 17 gebildet wird, eine Winkelstellung
in Bezug zur Längsachse der Regulierzunge einnimmt, so wird zunächst die Regulierzunge
3 noch nicht von der Ausnehmung 20 übergriffen.
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An der Seite der Verstellbacken 16 u. 17- sind Flanken 21 vorgesehen,
die bei Verdrehung des Verstellkopfes 11 über die Seiten kanten der Regulierzunge
3 hinaufgleiten können. Es wird dann zunächst beispielsweise zuerst die eine Verstellbacke
16 entgegen
der Federkraft der Feder 19 hochgehoben und über die
Regulierzunge 3 herübergedreht, wo sie auf der anderen Seite (Seitenflanke) der
Regulierzunge 3 wieder unter der Kraft der Feder 19 herunterfällt und die Seitenflanke
der Regulierzunge 3 einfaßt.
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Genausogut ist dies auch bei der Verstellbacke 17 möglich, die ebenfalls
eine Seitenflanke 21 aufweist, die dazu bestimmt ist, an der Seitenflanke der Regulierzunge
hinaufzugleiten, wenn die Längsachse der Ausnehmung 20 der Verstellbacken 16 und
17 eine Winkelstellung zur Längsachse der Regulierzunge 3 einnimmt. Auf diese Weise
ist gesorgt, daß der Verstellkopf 11 eine beliebige Verdrehung in Pfeilrichtung
6,7 in Bezug zur Längsachse der Regulierzunge 3 einnehmen kann, wobei mit weiterer
Verdrehung des Verstellkopfes 11 in den Pfeilrichtungen 6,7 stets dafür gesorgt
ist, daß die Regulierzunge 3 von der Ausnehmung 20 der Verstellbacken 16,17 übergriffen
und mitgenommen wird. Die Verdrehung der Regulierzunge 3 erfolgt dabei unter ganz
geringer Druckkraft (Federkraft der Federn 19), sodaß die Einstellung der Fadenspannung
sehr genau und reproduzierbar erfolgt.
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Aus den Fig. 2 und 3 ist noch ersichtlich, daß der Körper 12 des Verstellkopfes
11 eine zentrale Ausnehmung aufweist, in die eine Achse 13 eingreift, die mit Hilfe
einer Feststellschraube 14 drehfest in Bezug zum Körper 12 des Verstellkopfes 11
gemacht werden kann. An der Achse 13 greift dann der Stellmotor an, der gemäß der
Meß- und Regeleinrichtung der Fig. 5 die Verdrehung des Verstellkopfes 11 steuert.
Anstelle des Stellmotors kann auch ein doppelt wirkender pneumatischer Drehzylinder
verwendet werden.
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Fig. 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform zur Messung und Regelung
der Fadenspannung eines Schiffchens. Das Schiffchen 1 ist in einem verstellbaren
Halter eingespannt. Die Spitze des Schiffchens greift in einen Halter 29 , der in
den Pfeilrichtungen 24,25 und 26,27 verstellbar sein kann. Die Unterseite des Schiffchens
1 wird von einer Grundplatte 30 getragen, die ihrerseits selbst auch noch horizontal
und vertikal verstellbar ist. Die rückwärtige Stirnseite des Schiffchens 1 wird
von einer Anpressplatte 28 gehalten, die pneumatisch, elektromagnetisch oder hydraulisch
in Pfeilrichtung 26 vorgespannt ist. Zum Einlegen des Schiffchens 1 in den Halter
ist die Anpressplatte 28 in Pfeilrichtung 27 entfernt, so daß die Spitze des Schiffchens
in den Halter 29 eingeschoben werden kann. Nach Betätigung des Startknopfes wirddann
die Anpressplatte in PFeilrichtung 26 gegen die Rückseite des Schiffchens 1 gefahren,
so daß dieses unverrückbar im Halter 28,29 , 30 festgespannt ist.
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Der an der Seite durch das Loch 5 am Schiffchenkörper 9 austretende
Faden 8 (s.auch Fig. 1) wird über eine Umlenkrolle 34 geführt und zwischen die Walzen
45,46 einer Garnabzugsvorrichtung eingelegt. Die Walze 45 wird beispielsweise von
einem Elektromotor angetrieben, der den Faden 8 mit konstanter Geschwindigkeit aus
dem Schiffchen 1 herauszieht und in den Auffangbecher 47 leitet. Nach erfolgtem
Einspannen des Schiffchens 1 in den Halter 28,29,30 werden die Walzen 45,46 gestartet,
so daß der Faden 8 mit konstanter Geschwindigkeit
aus dem Schiffchen
1 herausgezogen wird. In einer anderen Ausführungsform ist eine inkonstante Auszugsgeschwindigkeit
vorgesehen; dies vermeidet die Verwendung eines Synchronmotors. Bedingt durch eine
größere Reibungskraft am Schiffchen nimmt dann auch die Motordrehzahl ab, wesentlich
ist nur, daß einer gleichen Reibungskraft am Schiffchen eine gleiche Motordrehzahl
zugeordnet wird.
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Ebenso können statt der diskontinuierlich angetriebenen Walzen, dauernd
angetriebene Walzen 45, 46 verwendet werden. Die Umlenkrolle 34 ist durch einen
einfachen Umlenkstift ersetzbar.
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Zwischen der Umlenkrolle 34 und der Walze 45 setzt ein Fühler 35 annähernd
senkrecht zum Fadenverlauf auf den Faden 8 auf, wobei der Fühler 35 mit einem Fühlhebel
36 verbunden ist, der seinerseits verstellbar an einem Hebelarm 40 eines Waagebalkens
37 befestigt ist. Die durch die Reibung der Blattfeder 2 veränderliche Fadenspannung
des Fadens 8 bildet eine Rückstellkraft vertikal aufwärts, die der vertikal abwärts
gerichteten Kraft des Fühlhebels 36 entgegenwirkt. Der Hebelarm 40 des Waagebalkens
37 wird also in den Richtungen 38,39 ausschwenken und eine bestimmte Aus lenkung
einnehmen. Das freie Ende des Hebelarms 40 ist mit einer Meßplatte 44 verbunden,
der Fühler 42, 43 mit darin angeordneten Meßkontakten 53, 54 gegenüber liegen. Die
Meßkontakte 53, 54 können beispielsweise Reedrelais sein, und die Meßplatte 44 kann
ein Permanentmagnet sein, der
die Reedrelais schaltet. Eine andere
Möglichkeit der kontaktlosen Abtastung der Aus lenkung des freien Endes des Hebelarms
40 wäre die elektrooptische Abtastung der Auslenkung des Hebelarms. Dies würde beispielsweise
dadurch erfolgen, daß in dem Fühler 42 eine Reihe von untereinander angeordneten
Leuchtdioden angeordnet wären, denen im gegenüberliegenden Fühler 43 angeordnete
fotosensitive Elemente zugeordnet wären. Die Meßplatte 44 deckt dann entsprechend
der Aus lenkung des Hebelarms 40 bestimmte fotosensitive Elemente ab, sodaß das
Ausgangsignal dieser fotosensitiven Elemente ein Maß für die Aus lenkung des Hebelarms
4c des Waagebalkens 37 wäre. Ebenso ist es möglich, die kontaktlose Abtastung der
Aus lenkung des Hebelarms 40 beispielsweise über Hallplatten zu bewerkstelligen.
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Weitere Möglichkeiten bestehen in der Verwendung von Luftschranken
mit st»ctwsen oder Reflexaugen; berührungslose induktive Grenztaster oder gewöhnliche
Endschalter.
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Der andere Hebelarm 41 des Waagebalkens 37 enthält die Vorrichtung
52 zur Einstellung des Sollwertes der Fadenspannung.
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Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß am Hebelarm 41
ein
Ausgleichsgewicht verschiebbar angeordnet ist. Eine andere Möglichkeit ist in der
Fig. 5 dargestellt. Dort greifen am Hebelarm 41 ein oder mehrere Federn 51 an, deren
Federkraft über eine Einstellschraube 50 veränderbar ist. Der Hebelarm 41 ist mit
einem Meßzeiger 49 versehen, der einer Skala 48 zugeordnet ist. Damit ist der Sollwert
der Fadenspannung an der Skala 48 ablesbar.
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Das Mess- und Regelverfahren zur Einstellung der Fadenspannung wird
nun mit folgenden Schritten durchgeführt.
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In einem ersten Arbeitsgang wird das Schiffchen in dem Halter 28,
29, 30 eingespannt und der Faden 8 wird zwischen die Walzen 45, 46 der Garnauszugsvorrichtung
eingelegt. Im zweiten Arbeitsgang wird der die Regulierzunge 3 erfassende Verstellkopf
11 in Pfeilrichtung 25 auf die Regulierzunge 3 heruntergefahren.
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Zunächst wird der Verstellkopf 11 in Pfeilrichtung 7 gedreht, sodaß
die Regulierzunge 3 die Blattfeder 2 nur geringfügig belastet. Hiermit wird also
die minimale Fadenspannung eingestellt.
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Der Hebelarm 40 des Waagebalkens 37 wird dabei in Pfeilrichtung 39
nach unten ausgelenkt, so daß die Messplatte 44 dem Messkontakt 53 des Fühirs 47
gegenüber steht. Wird diese Stellung erreicht, dann wird der die Verdrehung des
Verstellkopfes 11 in Pfeilrichtung 7 ausführende Stellmotor gestoppt; es ist jetzt
dietninimale Fadenspannung am Schiffchen 1 eingestellt. Sollte die Messplatte 44
nicht in eine gegenüberliegende Position zum Messkontakt 53 bringbar sein, dann
wird die Anpressplatte 28 angesteuert, öffnet in Pfeilrichtung 27 und das Schiffchen
1 wird als nichtverwendbar ausgeworfen und fällt in eine Ablaufrinne 31, wo es in
Pfeilrichtung 32 einem Behälter zugeführt wird, der die nichtverwendbaren Schiffchen
enthält.
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Nachdem die minimale Fadenspannung am Faden 8 eingestellt ist, wird
die Steuerung des Stellmotors umgepolt, so daß der Verstellkopf 11 jetzt in Pfeilrichtung
6 verstellt wird. Die Verstellbacken 16,17 verdrehen dabei die Regulierzunge 3 in
Pfeilrichtung 6 (s.Fig. 1). Mit der Verdrehung in Pfeilrichtung 6 wird die Kraft
der Blattfeder 2 auf dem Faden 8 im Schiffchen 1 erhöht, so daß auch die Fadenspannung
steigt, wodurch der Hebelarm 40 in Pfeilrichtung 38 nach oben ausgelenkt wird.
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Stimmt der an der Vorrichtung 52 zur Einstellung des Sollwertes der
Fadenspannung eingestellte Sollwert mit dem geforderten Istwert überein, dann befindet
sich die Messplatte 44 in gegenüberliegender Position zum Messkontakt 54 des Fühlers
43.
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Solange der Istwertmit dem Sollwert nicht übereinstimmt, wird
die
Verdrehung des Verstellmotors zur Verstellung des Verstellkopfes 11 in Pfeilrichtung
7 betäigt, solange, bis der Istwert mit dem Sollwert übereinstimmt und der Waagebalken
37 genau austariert ist, wobei dann die Messplatte 44 dem Messkontakt 54 gegenüber
steht. Somit ist die Fadenspannung genau eingestellt. Sollte die Abweichung zwischen
dem Istwert und dem Sollwert eine bestimmte Grenze überschreiten, dann könnte es
vorgesehen sein, daß in diesem Fall ebenfalls die Anpreßplatte 28 angesteuert wird,
um das Schiffchen 1 auszuscheiden.
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Wurde die geforderte Fadenspannung erreicht, dann wird die Schere
33 betätigt, und schneidet den Faden 8 ab. Der Fadenrest wird von den Walzen 45,
46 in den Auffangbecher 47 eingeleitet.
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Die Fadenspannung des Schiffchens 1 ist nun genau eingestellt und
die Anpreßplatte 28 wird in Pfeilrichtung 27 betätigt. Das Schiffchen 1 wird in
eine Ablaufrinne eingeleitet, (z.B. durch Kippen des Schiffchenhalters 29,30), die
in einen Auffangebehälter mündet, wo die eingestellten Schiffchen 1 aufgefangen
werden. Gleichzeitig wird der Verstellkopf 11 in Pfeilrichtung 24 vertikal aufwärts
hochgefahren, um ein erneutes Einlegen eines anderen Schiffchens 1 in den Halter
28, 29, 30 zu ermöglichen.
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Aus der obenstehenden Beschreibung wird deutlich, daß mit dem erfindungsgemäßen
Meß- und Regelverfahren die Fadenspannung außerordentlich genau - und - von Schiffchen
zu Schiffchen - regelmäßig eingestellt werden kann. Die Einstellung der Fadenspannung
erfolgt automatisch, sodaß die erfindungsgemäße
Vorrichtung auch
von ungelernten Arbeitskräften bedient werden kann. Mit dem erfindungsgemässen Messverfahren
ist beispielsweise eine Leistung von bis zu 800 Schiffchen pro Stunde erzielbar.
Die gleichbleibende, vom Geschick des Bedienungspersonals unabhängige Fadenspannung
verbessert die Stickqualität und verkürzt die Anlaufzeit nach jedem Schiffchenwechsel.
Die Bedienungsperson hat das Schiffchen nur vonhand in den Automaten einzuführen.
Durch Druck auf eine erste Taste wird gemäss der obenstehenden Beschreibung die
Fadenspannung reguliert, wobei nach erfolgter Einstellung das Schiffchen automatisch
ausgeworfen wird. Das Garn wird gleichzeitig auf die zum STicken notwendige Länge
zugeschnitten.Durch Schmutz, Defekt, etc. nicht-regulierbare Schiffchen werden,
indem eine zweite Taste gedruckt wird, in einen separaten Behälter geleitet Eine
spätere Nachkontrolle dieser Schiffchen geht ohne Zeitverlust vor sich. Wird eine
andere Fadenspannung gewünscht, ist mittels der Verstellschraube 50 ein anderer
Wert auf der Skala 48 einzustellen.
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Patentansprüche