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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ZUFUEHREN DES SCHUSSFADENS
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung an Webmaschinen
zum Zuführen des Schussfadens von der Vorratsspule zum Eintragorgan mittels mehrerer
zwischen Vorratsspule und Eintragorgan hintereinander geschalteter, periodisch,
im wesentlichen quer zum direkten Fadenweg bewegter Fadenablenkelemente.
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Das Zuführen des Schussfadens setzt sich aus den Hauptfunktionen
Abziehen, Fressen, Speichern und Abgegeben zusammen.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, in welchen der Faden durch Fadenablenkglieder
in Schlaufen gelegt wird. Solche Vorrichtungen realisieren die Hauptfunktionen auf
relativ einfache Weise. Diese bekannten Vorrichtungen besitzen aber Mängel, welche
ihre praktische Einführung verhinderten.
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Beim Abziehen, in bekannten Vorrichtungen, wird der Faden immer an
mindestens drei Punkten umgelenkt, sodass die Schlaufen ungefähr "V"-förmig sind.
Bei Mehrfachschlaufenbildung ergibt sich ein "VVVVVVVVV"-förmiges Bild des Fadens.
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Bei der Ausbildung einer "V"-förmigen Schlaufe tritt an zwei von
drei Umlenkpunkten Gleitreibung auf. Das trifft zu auf Vorrichtungen, bei aenen
das Ablenkelement den Faden zwischen zwei festen Oesen ablenkt, als auch auf solche,
bei denen mindestens zwei der Umlenkpunkte so bewegt werden, dass sie sich voneinander
entfernen. Es sind Vorrichtungen bekannt bei denen infolge gleichzeitiger Ausbildung
von mehreren Schlaufen eines Fadens die Gleitreibung besonders hoch ist.
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Das ist leicht zu erkennen, denn die Spannung S2 nach einer Umlenkung
hat den Wert S1 * eµα, wobei S1 die Spannung vor der Umlenkung, u der Reibungskoeffizient
und d der Umschlingungswinkel ist. Bei Mehrfachumlenkung ergibt sich dann die
Spannung
S2 nach den Umlenkungen als
wobei dl, d2, etc. die individuellen Umschlingungswinkel an den Umlenkpunkten sind.
Der Umschlingungswinkel aller Umlenkungen erhöht die im Faden auftretenden Spannung
exponentiell. Eine praktische Anwendung von Vorrichtungen mit mehrfacher Richtungsänderung
des bewegten Fadens ist daher nur mit sehr festen Fäden möglich.
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In solchen Vorrichtungen bestimmt der Hub der Fadenablenkelemente
die Schlaufengrösse. Sind Spiele in deren Antrieben vorhanden, so kann deren Hub
und damit die gemessene Länge variieren.
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Das Abgeben des Fadens bei Schusseintrag erfolgt bei einigen bekannten
Vorrichtungen mit kontrollierter Geschwindigkeit, bei einigen nicht mit kontrollierter
Geschwindigkeit. Mit kontrollierter Geschwindikeit bedeutet, nach einer für den
Eintrag optimalen Geschwindigkeit.
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Das Abgeben mit kontrollierter Geschwindigkeit erfolgt bei bekannten
Vorrichtungen durch Rückbewegung der Fadenablenkelemente. Ein Fadenablenkelement
kann jedoch nicht so stark beschleunigt werden kann, dass seine Schlaufe allein
genug Faden pro Zeit liefert. Daher müssen mehrere Schlaufen gleichzeitig aufgelöst
werden, um genügend Faden pro Zeit abzugeben. Eine Vielzahl von Umlenkpunkten führt
zu erhöhter Gleitreibung. Daher muss zum Antrieb des Fadens wesentlich mehr Energie
aufgebracht werden, als erforderlich wäre.
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Die bekannten Vorrichtungen arbeiten mit Kurvengetrieben für die Bewegung
der Faden-Ablenkelemente. Daher ist das Aendern der Geschwindigkeitsfunktion schwierig.
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Es ist eine Vorrichtung bekannt, bei der zur Abgabe die Bewegung oes
Fadenablenkelementes nicht erforderlich ist. In ihr wird die gesamte für einen Eintrag
erforderliche Fadenmenge als eine einzige "V"-förmige Fadenschlaufe von einem Fadenablenkelement
gebildet. Diese Schlaufe wird dann an einen Haken übergeben. Zum Abgeben gibt der
Haken die Schlaufe
frei. Die Abgabe erfolgt mit nicht kontrollierter
Geschwindigkeit des Fadens. Es ist allein von den auf.en Faden wirkenden Kräften
abhängig, welche Position die Schussfadenspitze zum jeweiliger, Zeitpunkt im Webfach
innehat. Bei Luftdüsen- Webmasch1nen mit über der Webbreite verteilten Düsen, welche
nach Art eines Wanderfeldes aktiviert werden, ist es jedoch wichtig, dass die Fadenspitze
synchron mit dem Wanderfeld voranschreitet.
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Die erwähnte Vorrichtung kann das nicht gewährleisten.
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Da viele Webmaschinen abwechselnd verschiedene Schussfäden eintragen,
sollen Zuführ- Vorrichtungen erlauben, abwechselnd Fäden von verschiedenen Spulen
zuzuführen (Pic-a-Pic). Bekannte Vorrichtungen, welche mittels Ablenkorganen mehrere
Schlafen bilden, sind dafür nicht geeignet.
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Da die bekannten Vorrichtung mit den beschriebenen Mängeln behaftet
sind, stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, welche
folgende Merkmale aufweist: Der Faden. soll von Fadenablenkelementen mit geringer
Reibung in Schlaufen gelegt und mit geringer Gleitreibung abgezogen werden.
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Die Schlaufenlänge soll reproduzierbar und genau sein.
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Die Abgabe des Fadens soll nach einer für den Eintragsvorgang optimalen
Geschwindigkeitsfunktion erfolgen. Diese Funktion soll leicht veränderbar sein.
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Abwechselnd sollen verschiedene Fäden zum Eintrag zur Verfügung stehen
(Pic-a-Pic).
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Das zur Lösung der Aufgabe angewandte Verfahren ist in den Ansprüchen
1 und 2, die dazu vorgesehenen Vorrichtungen sind in den Ansprüchen 5, 6 und 7 charakterisiert.
Die übrigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausbildungen.
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Die Merkmale des Verfahrens und einige Ausführungsbeispiele sind
nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Die einzelnen Figuren zeigen: Fig. 1 ein Schema der Vorrichtung vor
Beginn der Speicherung; Fig. 2 ein Schema der Vorrichtung während des Abzugs- und
Speichervorganges; Fig. 3 ein Schema der Vorrichtung im gespeicherten Zustand; Fig.
4 ein Schema der Vorrichtung während der Abgabe; Fig. 5 ein Querschnitt einer Vorrichtung
mit räumlicher Aufspannung der Schlaufen; Fig. 6 eine isometrische Ansicht einer
Vorrichtung mit räumlicher Aufspannung der Schlaufen; Fig. 7 eine Teilansicht einer
Vorrichtung bei der die Fadenablenkelemente auf einer geradlinigen Bahn hin und
her bewegbar sind; Fig. 8 eine Teilansicht einer Vorrichtung bei der die Fadenablenkelemente
auf einer bogenförmigen Bahn hin und her bewegbar sind; Fig. 9 etine Teilansicht
einer Vorrichtung bei der die Fadenablenkelemente auf einer geradlinigen Bahn in
einer Richtung umlaufen; Fig. 10 eine Teilansicht einer Vorrichtung mit umlaufenden
Fadenablenkelement und beweglichem Mitnehmer am Fadenablenkelement; Fig. 11 eine
Teilansicht einer Vorrichtung bei der die Fadenablenkelemente auf einer bogenförmigen
Bahn in einer
Richtung umlaufen; Fig. 12 eine Ansicht eines Schlaufenhalters;
Fig. 13 eine Draufsicht eines Schlaufenhalters; Fig. 14 eine Teilansicht einer Vorrichtung
mit umlaufenden Fadenablenkelement und festem Mitnehmer am Fadenablenkelement; Fig.
15 eine Teilansicht einer Vorrichtung mit umlaufenden Fadenablenkelement und Reibbelag
als Mitnehmer am 1 a'denblenkeleinent; Fig. 16 ein Schema einer Vorrichtung mit
spulenseitiger Luftdüse zur Straffung des Fadens; Fig. 17 eine isometrische Ansicht
einer Vorrichtung mit Wechselvorrichtung für zwei Fäden.
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In Fig.1 ist zu erkennen wie der Faden 1 vor dem Speichern zwischen
den Reihen der in der Ausgangsposition dargestellten Fadenablenkelemente 2.1, 2.3,
2.5, 2.7 und 2.2, 2.4, 2.6 liegt. Die weiteren Elemente sind Spule 3'Fadenklemme
4, Oesen 5, Oese 6 und Fadenklemme 7. Gegenüber den Ausgangspositionen der Fadenablenkelemente
2.1, 2.3, 2.5, 2.7 und 2.2, 2.4, 2.6 sind die ihnen zugeordneten Schlaufenhalter
8.1, 8.3, 8.5, 8.7 und 8.2, 8.4, 8.6 angeordnet.
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Beim Speichervorgang nach Fig.2 ist die Fadenklemme 4 geöffnet und.7
geschlossen. Das Fadenablenkelement 2.1 hat bereits seinen Hub ausgeführt und den
Faden 1 an den Schlaufenhalter 8.1 abgegeben. Die Teilschlaufe 1.1 ist dabei gebildet
worden.
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Nachdem das Fadenablenkelement 2.1 seinen Hub ausgeführt hatte, bewegte
sich auch das Fadenablenkelement 2.2 auf die gegenüberliegende Seite und übergab
den Faden 1 an den Schlaufenhalter 8.2. Dabei entstand die Teilschlaufe 1.2.
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In dem in Fig.2 dargestellten Moment ist das Fadenablenkelement 2.3
eben im Begriff den Faden 1 zum Schl,-ienhalter 8.3 zu bringen. Dabei wird die Teilschlaufe
1.3 gebildet.
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Umlenkung tritt bei der Bildung einer Teilschlaufe nur an dem jeweils
bewegten Fadenablenkelement und an einer der Oesen 5 auf. Da die Umschlingungswinkel
klein sind, führt diese Fadenumlenkung ' nur zu geringer Spannungserhöhung im Faden.
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In Fig.3 it die Lage des vollständig gespeicherten Fadens 1 zu erkennen.
Nach Abschluss des gesamten Speichervorganges ist der Faden 1 zwischen den Schlaufenhaltern
8.1 bis 8.7 zickzackförmig aufgespannt. Da die Schlaufenhalter 8.1 bis 8.7 fest
angeordnet sind, ist die gespeicherte Fadenmenge reprodUzierbar konstant. Es ist
möglich einzelne Schlaufenhalter in Ihrer Position quer zur Hauptrichtung des Fadens
1 zu verändern, um beispielsweise die Speichermenge einer anderen Gewebebreite anzupassen.
Eine grobe Anpassung an die Gewebebreite ist durch Aktivieren/Nichtaktivieren eines
oder mehrerer Fadenablenkelemente oder Schlaufenhalter möglich.
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Wie Fig.4 zeigttist während des Abgebens die Fadenklemme 4 geschlossen
und die Fadenklemme 7 geöffnet. Der Faden 1 wird durch die Kraft eines nichtgezeigten
Elementes herausgezogen. Beispielsweise kann eine Fadendüse solch ein Element sen.
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Beim Abgeben wird eine Teilschlaufe nach der anderen freigegeben.
Im dargestellten Moment haben die Schlaufenhalter 8.1, 8.2 und 8.3 ihre Schlaufen
schon freigegeben. Der Schlaufenhalter 8.3 hat zuletzt geöffnet und die damit freigewordene
Teilschlaufe 1.4 ist eben in Auflösung begriffen. Wegen sehr geringer Gleitreibung
kann die in der Teilschlaufe enthaltene Fadenmenge mit ganz geringer Kraft abgezogen
werden.
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Die mittlere Geschwindigkeit mit der der Faden abgegeben wird, lässt
sich durch die Zeitabstände, in denen die einzelnen Teilschlaufen freigegeben werden,
bestimmen. So ist so die für den Eintrag optimale Geschwinigkeitsfunktion durch
entsprechende Freigabesteuerung der Schlaufenhalter bestimmbar.
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In Fig.5 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung mit räumlicher
Aufspannung der Schlaufen gezeigt. @@@ei sind die Schlaufenhalter 8.4, 8.5 und 8.6,
etc. an den Ecken eines Dreieckes angeordnet. Die denablenkelemente 2.4, 2.5 und
2.6, etc. bewegen sich auf Kreisbahnen, welche durch die Ecken des Dreiecks gehen.
Bei deren nacheinanderfolgender Bewegung werden die Teilschlaufen 1.4, 1.5 und 1.6,
etc. gebildet. Zum Abgeben erfolgt das Oeffnen der Schlaufenhalter in der Reihenfolge
8.4, 8.5 und 8.6.
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Die isome+rische Ansicht Fig.6 zeigt die räumliche Anordnung der
Schlaufen.
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Wird das Fadenablenkglied 2 auf einer geradlinigen Bahn 9 hin und
her bewegt, so ergibt sich, eine Teil-Vorrichtung, wie in Fig. 7 dargestellt. Der
oszillierende Linearantrieb 10 erzeugt die Bewegung des Fadenablenkgliedes 2. Die
gezeigte Teil-Vorrichtung kann nur eine Teilschlaufe erzeugen. Zur Schlaufenbildung
bewegt sich das Fadenablenkelement 2 von aussen zum Schlaufeneckpunkt 11, nimmt
den Faden 1 auf und bringt ihn zum Schlaufeneckpunkt 12. Bei der darauffolgenden
Um@ehr der Bewegung k@@@t das @adenablenbelement @ @@ @@@@@ Ausgangsposition zurück
und hinterlässt der ader 1 im Schlaufenhalter 8.
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Durch Aneinandereihen von mehreren solcher Teil-Vorrichtungen und
Hi fügen von Fadenklemmen 4 und 7 sowie Oesen 5 und 6 ergibt sich eine erfindungsgemasse
Fadenzuführungsvorrichtung, wie in Fig.l dargestellt.
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Das Aneinanderreihen erfolgt so, dass bei zwei nebeneinander liegenden
Teil-Vorrichtungen immer ein Fadeneckpunkt 11 neben einem Fadeneckpunkt 12 zu liegen
kommt.
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Damit das Speichern der Teilschlaufen einwandfrei durchgeführt wird,
wird jedes Fadenablenkelement 2 erst dann aktiviert, wenn das vorhergehende seine
Schlaufe erzeugt hat. In der übrigen Zeit steht es still.
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Die in Fig.8 gezeigte Teil-Vorrichtung enthält einen oszillierenden
Drehantrieb 14. Daher bewegt sich das Fadenablenkelement 2 auf der bogenförmigen
Bahn 13. Im Uebrigen entspricht der Aufbau und die Funktion der in der, Fig.7 gezeigten
Teil-Vorrichtung.
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Das Fadenablenkglied 2 kann auch so geführt sein, dass es eine gleichförmige
Umlaufbewegung mach@, wie in F4g.9 gezeigt. Das kettenartige Element 19 wird über
die beiden 3çenkrollen 15 und 16 führt und angetrieben und trägt das Fadenablenkelemen
2.
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Die Führung des Fadenablenkelementes 2 ist so angesteuert; dass dieses
auf dem Weg zwischen den Schlaufeneckpunkten 11 und 12 entweder die aktive Bahn
17 oder die inaktive Bahn 18 benutzt.
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Läuft das Fade--Dlenkglied 2 auf der aktiven Bahn 17, so übernimmt
es beim Schlaufeneckpunkt 11 den Faden 1 und gibt ihn beim Schlaufenhalter 8 ab.
Die so entstandene Teilschlaufe erstreckt sich zwischen den Schlaufeneckpunkten
11 und 12.
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Läuft es auf der inaktiven Bahn 18, so bleibt der Fader 1 unberührt.
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Durch Kombination mehrerer Teil-Vorrichtungen kann auch hier eine
Vorrichtung zur Speicherung des Fadens für einer ganzen Schuss gebildet werden.
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Ein Beispie; für die Ausbildung der Führung und Steuerung aes Fauenablenkeiementes
der Vorrichtung nach Fig.9 ist - r.g.10 angegeben.
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An der Kette 19 ist das Fadenablenkelement 2 angebracht. Die Blattfeder
21 trägt an einem Ende den Mitnehmer 20 , sowie des Gleitstück 23 und ist mi' dem
anderen Ende an der Kette 19 befestigt. D-.e oeiderseits von der Kette angeoro'eten
Schienen 24 wirken mit dem Geitszjck 23 zusammen.
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Jede Schiene hat eine Nut 25 und eine Nut 26. Zwei syrnmetrisch an
den Schienen 24 schwenkbar angebrachte Zungen 27 können über einen Antrieb 28 verstellt
werden. Sind die Zungen 27 nach unten geschwenkt und ist das Gleitstück 23 in der
Nut 25, dann ist der Mitnehmer 20 aktiviert. Die Blattfeder 21 hält in ihrer Ruhelage
das Gleistück 23 so gegen den Anschlag 22, dass dieses in Höhe der Nut 25 liegt.
Befinden sich die Zungen in der Lage 29, dann wird bei Bewegung oer kette 19 das
Gleitstück 23 in die Nut 26 gelenkt, aer Mitnehmer 20 wird inaKti',, Der Antrieb
28 kann beispielsweise ein ElektromacneW sein. Wenn das Gleitstück 23 in den Bereich
der Zunge 27 kommt, <ann durch kurzzeitige Ansteuerung des Antriebs 28 der Mitnehmer
20 aktiviert werden.
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Eine Vorrichtung mit einem umlaufenden Fadenablenkelement ist in Fig.
11 dargestellt: Es bewegt sich zum Speichern des Fadens 1 auf der aktiven Bahn 17
und ansonsten auf der Bahn 18. Durch entsprechende Ansteuerung des Antriebes 28
wird das Fadenabenkelement 2 in die aktive Bahn 17 oder die inaktive Bahn 18 gebracht.
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Ein Schlaufenhalter 8 ist als Ansicht in der Fig.12 und als Draufsicht
in der Fig.13 gezeigt. Er besteht im Wesentlichen aus drei Elementen-: dem Antrieb
31, dem Haken 32 und der Führung 33. Beim Speichern schiebt der Mitnehmer 20 den
Faden 1 unter dem Haken 32 durch, sodass der Faden 1 in die Position 12 des Schlaufeneckpunktes
gelangt.
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Zum Abgeben des Fadens bringt der Antrieb 31 den Haken 32 in seine
Freigabelage 34 Dabei wird der Faden 1 von der Führung 33 am Mitgehen gehindert
und ratscht vom Haken 32 ab.
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In Fig.14 list eine Vorrichtung dargestel:lt, die einen Mitnehmer
20 aufweist, der auf einer Kreisbahn umläuft.ier kann durch Ansteuerung bewirkt
werden, dass der Faden 1 gepeichert oder nicht gespeichert wird.
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Im Gegensatz zu den vorhergehenden Beispielen erfolgt das Speichern
hier dadurch, dass der Faden 1 zum Mitnehmer 20 hingebracht wird. Dazu bewegt der
Antrieb 35 den Bügel 36 von seiner Ruhelage 37 in die Arbeitslage 38.
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Wenn der Mitnehmer 20 kommt, dann bewegt er; den Faden 1 am Bügel
36 entlang, bis dieser unter den Haken 39 gelangt. Dort bleibt der Faden 1 hängen,
während sich der Mitnehmer wieder entfernt. Die Teilschlaufe ist gebildet.
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Zum Abgeben wirkt der Antrieb 35 in umgekehrt r Richtung und bringt
den Bügel 36 in die Freigabelage 40. Dabei wird de; Faden 1 von der Führung 41 am
Mitgehen gehindert und rutscht vom Haken 39 ab. Die Teilschlaufe kann nun abgezogen
werden.
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Von der Vorrichtung nach Fig.14 ist die in Fig.15 gezeigte Vorrichtung
abgeleitet. Die Abweichung besteht darin, dass kein diskreter Mitnehmer vorhanden
ist, sondern ein am Umfang des Rades 42 aufgebrachter Reibbelag. Dieser Reibbelag
kann zum Beispiel aus Borsten bestehen. Ein zuverlässiges Speichern des Fadens 1
,wtird dadurch erreicht, dass der Faden von dem Bügel 36 beim Speichern it' intensiven
Kontakt mit dem Reibbelag gebracht wird, wie aus dem Schnitt B-B der Fig.15 zu erkennen
ist.
Auch hier wird der Faden von der Ausgangsposition beim Schlaufeneckpunkt 11 zum
Schlaufenec>Dunkt 12 gebracht.
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Zum Abgeben wirkt der Antrieb 35 in umgekehrter Richtung und bringt
den Zuges in die Freigabelage 40. Dabei wird der Faden 1 von der Führung 41 am Mitgehen
gehindert und rutscht vom Haken 39 ab.
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Fig.16 zeigt eine Ansicht einer Vorrichtung mit spulenseitiger Luftdüse
43. Diese Luftdüse 43 wirkt entgegen der Laufrichtung des Fadens. Damit wird eventueller
Fadennachlauf zurückgezogen.
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In der Fig.17 ist die Vorrichtung zum Zuführen des Fadens 1 mit einer
Wechselvorrichtung für zwei Fäden dargestellt. Der Faden liegt im ungespeicherten
Zustand frei zwischen den Ausgangspositionen der Fadenablenkelemente. Eine Fadenwechselvorrichtung
44, 44' sorgt dafür, dass der nicht benötigte Faden 1' entfernt und der andere Faden
1 eingebracht wird. Eine solche Wechselvorrichtung ist auf bekannte Weise steuerbar.
Eine solche Wechselvorrichtung 44, 44', 45, 45' erfordert zusätzliche Fadenklemmen
7', 4'.