DE3923771C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Bremsen von Fäden oder fadenartigen Gebilden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10.

Bezweckt wird mit derartigen Vorrichtungen insbesondere die Erzeugung einer bestimmten Fadenspannung bei vom Spulengatter abgezogenen Fäden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll bei Rollenspannern unterschiedlicher Konstruktion zum wirkungsvollen Auffangen eines abgerissenen Fadens eingesetzt werden.

Eine gattungsgemäße Fadenbremsvorrichtung ist bereits aus der DE 33 27 633 C2 bekannt. Die Bremswirkung wird hier dadurch erzeugt, daß der Faden zwischen einer festen Rolle mit relativ harter Oberfläche und einer verschwenkbaren Rolle mit gummielastischer Oberfläche eingeklemmt wird. Durch Anpressen der schwenkbaren Rolle gegen die feste Rolle und durch die Deformation der gummielastischen Rollenoberfläche entsteht eine Walkarbeit, mit deren Hilfe die Fadenspannung auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann. Dabei dient die Rolle mit der harten Oberfläche in der Regel auch zu einer Umlenkung des Fadens vom Spulengatter in Richtung Wickelmaschine mit einem Umschlingungswinkel von annähernd 90°.

Probleme bei bekannten Fadenbremsen können beim Anhalten des Wickelvorgangs auftreten. So muß insbesondere bei Fadenbrüchen der Wickelvorgang gestoppt werden, bevor die Bruchstelle den Wickel erreicht hat, um eine Reparatur des Bruches zu gewährleisten. Um ein unnötiges Nachlaufen der Fäden zu verhindern, sollte möglichst gleichzeitig mit der Wickelvorrichtung auch die Fadenbremse stillgesetzt werden, da das Rollenpaar infolge seiner Massenträgheit die Tendenz hat, auch ohne Zugkraft des Fadens weiterzulaufen. Bei bekannten Rollenspannern erfolgt dies durch automatische Erhöhung des Anpreßdruckes der Preßrolle bei einem Fadenbruch, wobei die kinetische Energie der Rollen über die Walkarbeit abgebaut wird. Diese erhöhte Walkarbeit ist jedoch neben der zusätzlichen Preßkraft auch noch abhängig vom Wickelgut. Eine absolut präzise Synchronisation des Anhaltens der Fadenbremse und der Wickelvorrichtung wäre nur mit einem unverhältnismäßig großen regeltechnischen Aufwand zu erzielen. Bereits bei einer geringfügigen zeitlichen Verschiebung zwischen der Stillegung des Wickelvorgangs und der Reaktion an der Fadenbremse kann es z. B. bei feinen Fäden zu Brüchen führen, wenn die Preßkraft etwas zu früh erhöht wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bzw. welches beim Stillsetzen des Fadendurchlaufs zuverlässig ein Nachlaufen des Fadens infolge der kinetischen Energie der Rollen verhindert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist, sowie mit einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Anstelle des Aufbringens einer zusätzlichen Preßkraft auf die Preßrolle wird diese mit dem Öffnungsmittel von der Umlenkrolle abgehoben. Damit ist der Faden von der kinetischen Energie der Rollen entkoppelt. Bereits die ohnehin vorhandene Fadenreibung kann dabei genügen, um den Fadenlauf zu stoppen. Die kinetische Energie der Rollen baut sich infolge der Lagerreibung von selbst ab, ohne daß dabei eine Zugkraft auf den Faden ausgeübt werden kann.

Alternativ zum Abheben der Preßrolle kann aber auch ein Bremsmittel gegen die Oberfläche wenigstens einer Rolle gepreßt werden. Dabei wird die kinetische Energie der Rollen durch zusätzliche Reibung abgebaut, ohne daß eine größere Walkarbeit geleistet werden müßte.

Besonders vorteilhaft ist das Öffnungsmittel ein verschwenkbarer Hebel, so daß das Abheben der Preßrolle ohne übermäßigen Kraftaufwand erfolgen kann. Die Preßrolle ist dabei vorteilhaft an einem unter Federvorspannung stehenden Schwenkhebel gelagert, wobei der Hebel parallel zur Bewegungsebene des Schwenkhebels, jedoch außerhalb des Aktionsradius der beweglichen Lagerstelle der Preßrolle gelagert ist. Bei dieser Anordnung werden keine unerwünschten Querkräfte auf den Schwenkhebel der Preßrolle ausgeübt. Das Öffnungsmittel arbeitet dabei völlig unabhängig von der Druckgebung auf die Preßrolle.

Der Hebel weist besonders vorteilhaft einen Ausleger auf, der am Schwenkhebel angreift, so daß der Hebel selbst etwa im rechten Winkel zum Schwenkhebel und damit etwa parallel zur Verbindungsachse zwischen den beiden Rollenachsen angeordnet werden kann. Der Hebel ist dabei drehfest an einer parallel zu den Rollenachsen gelagerten Achse angeordnet. Auf diese Weise können die Hebel mehrerer übereinander angeordneter Vorrichtungen gleicher Bauart mit der gleichen Achse betätigt werden.

Eine zusätzliche Bremswirkung auf den Faden kann erzielt werden, wenn sich der Hebel bis zur Umlenkrolle erstreckt und wenn an ihm ein Bremselement angeordnet ist, das beim Verschwenken des Hebels gegen die Umlenkrolle und/oder gegen den Faden preßbar ist. Damit wird nicht nur der Faden von der kinematischen Energie der Rollen abgekoppelt, sondern es wird gleichzeitig auch noch eine Bremsung des auf der Umlenkrolle aufliegenden Fadens erzielt.

Dieser zusätzliche Bremseffekt kann besonders vorteilhaft ausgestaltet werden, in dem das Bremselement eine Flachfeder ist, welche derart zur Oberfläche der Umlenkrolle geneigt am Hebel befestigt ist, daß sie beim Verschwenken des Hebels einen zunehmenden Oberflächenabschnitt der Umlenkrolle berührt. Je nach Stellung des Hebels kann somit die Flachfeder nur gerade die Umlenkrolle selbst abbremsen, was z. B. bei sehr empfindlichem Fadengut erforderlich sein kann. Die Flachfeder kann aber auch über die gesamte Breite der Rolle angepreßt werden, so daß auch noch der auf der Umlenkrolle ruhende Faden festgeklemmt wird. Bei dieser Stellung wird außerdem auch noch verhindert, daß sich der Faden beim Abheben der Preßrolle auf der Umlenkrolle verschieben kann oder gar ganz von der Umlenkrolle wegrutschen kann.

Der Hebel ist vorzugsweise aus einer Betriebsstellung nacheinander in drei verschiedene Bremsstellungen verschwenkbar, nämlich in eine Preßrollen-Abhebestellung mit von der Umlenkrolle abgehobener Preßrolle, in eine Umlenkrollen- Bremsstellung mit nur an der Umlenkrolle anliegendem Bremselement und in eine Fadenbremsstellung mit an der Umlenkrolle und am Faden anliegendem Bremselement. Je nach Anwendungsfall können diese Stellungen mit größerer oder mit geringerer Geschwindigkeit oder gar nur zum Teil eingestellt werden.

Weitere Einzelmerkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und aus den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer Wickelanlage mit einer Mehrzahl von Fadenbremsen,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4a und 4b die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in der Preßrollen- Abhebestellung,

Fig. 5a und 5b die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in der Umlenkrollen- Bremsstellung,

Fig. 6a und 6b die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in der Fadenbremsstellung, und

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Fadenbremse.

Fig. 1 zeigt eine Wickelanlage 1, z. B. eine Schäranlage, bestehend aus einer Wickelmaschine 2 und aus einem Spulengatter 3, bei dem eine Mehrzahl von Fäden 4 von den auf dem Spulengatter 3 aufgesteckten Spulen 5 abgezogen wird. Die Fäden passieren nacheinander je einen Rollenspanner 6 zur Erzeugung einer konstanten Fadenspannung und einen Fadenwächter 7 für die Daseinskontrolle. Anschließend gelangen die Fäden als Fadenverband 8 zur Wickelmaschine 2. Innerhalb der Wickelmaschine passiert der Fadenverband 8 ein Kreuzriet 9, in welchem die Relativlage der einzelnen Fäden 4 im Fadenverband 8 bestimmt wird, und anschließend das Schärriet 10, in welchem der Fadenverband 8 seine Breite erhält. Anschließend wird der Fadenverband 8 über eine Umlenkrolle 11 auf die Schärtrommel 12 der Schärmaschine aufgewickelt.

Der an sich bekannte Grundaufbau eines Rollenspanners 6 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Am Gehäuse 13 ist frei drehbar eine stationäre Rolle 14 mit einer relativ harten Oberfläche angeordnet. Am Gehäuse ist ein Schwenkhebel 16 angelenkt, der um eine Achse 16a verschwenkbar ist. Am Ende des Schwenkhebels ist ebenfalls frei drehbar die bewegliche Rolle 15 befestigt, die mit einem gummielastischen Überzug versehen ist.

Unter der Wirkung einer Zugfeder 17 wird ein Winkelhebel 18 mehr oder weniger stark gegen das freie Ende des Schwenkhebels 16 gepreßt, so daß die bewegliche Rolle 15 ihrerseits gegen die stationäre Rolle 14 gepreßt wird. Für eine optimale Kraftübertragung ist dabei am Winkelhebel 18 eine Rolle angeordnet. Durch das Anpressen der Rolle 15 mit gummielastischem Überzug gegen die Rolle 14 mit relativ harter Oberfläche wird beim Drehen eine Walkarbeit geleistet, deren Größe durch Einstellung der Zugfeder 17 über die Stellschraube 21 bestimmt werden kann.

Der von der Spule 5 abgezogene Faden 4 tritt durch die Öse 19 in das Gehäuse 13 ein und passiert den Kontaktbereich 20 zwischen den Rollen 14 und 15. Anschließend wird der Faden 4 durch die stationäre Rolle 14 umgelenkt und gelangt über nicht mehr dargestellte Führungsösen zum Fadenwächter 7.

Der Schwenkhebel 16 ist mit einer Verlängerung 26 versehen, welche sich etwa parallel zur Rollenoberfläche bis unterhalb der Preßrolle 15 erstreckt. Am Gehäuse 13 ist eine Nabe 23 befestigt, in welcher eine Achse 22 drehbeweglich gelagert ist. Die Achse 22 verläuft etwa parallel zu den Achsen der Rollen 14, 15 und kann sich, wie in Fig. 2 angedeutet, nach oben und unten über die Vorrichtung hinaus erstrecken. Die Achse 22 dient dabei als Kraftübertragungsmittel zum Betätigen eines Hebels 27, der drehfest mit der Achse 22 verbunden ist. Der Hebel 27 ist somit um die Hebelachse 24 in einer Ebene verschwenkbar, welche unterhalb der Rollen 14, 15, jedoch parallel zur, bzw. in der Bewegungsebene des Schwenkhebels 16 bzw. dessen Verlängerung 26 verläuft.

Der Hebel 27 ist mit einem Ausleger 25 versehen, der sich etwa im rechten Winkel vom Hebel weg bis in den Bereich der Verlängerung 26 erstreckt. Die Bauteile sind dabei so dimensioniert, daß bei einem Verschwenken des Hebels 27 der Ausleger 25 an der Verlängerung 26 angreift und so den Schwenkhebel 16 gegen die Kraft der Zugfeder 16 von der Umlenkrolle 14 wegpreßt. Für einen optimalen Bewegungsablauf sind die sich berührenden Oberflächen von Ausleger 25 und Verlängerung 26 vorzugsweise abgerundet.

Der Hebel 27 erstreckt sich wie dargestellt bis in den Bereich der Umlenkrolle 14 und ist an seinem freien Ende mit einem Auge 28 versehen, an dem mittels einer Schraube 29 ein Bremselement 30 (Flachfeder) befestigt ist. Die Relativlage dieser Flachfeder 30 zur Oberfläche der Umlenkrolle 14 ist insbesondere aus Fig. 4b ersichtlich. Wie dargestellt, besitzt die Flachfeder 30 eine Neigung zur Rollenoberfläche, und zwar derart, daß die Rollenoberfläche und die Flachfeder einen spitzen Winkel bilden.

Die Funktion und Wirkung des Bremselementes (Flachfeder) wird nachstehend genauer beschrieben. Anstelle der Flachfeder könnte selbstverständlich auch ein anderes Bremselement, wie z. B. eine Bremsbacke oder ein Bremsschuh, eingesetzt werden.

Aus den Fig. 4 bis 6 sind die verschiedenen Betriebsstellungen des Hebels 27 beim Fadenstopp ersichtlich. Die normale Arbeitsstellung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Preßrolle 15 gegen die Umlenkrolle 14 angepreßt ist und die Flachfeder 30 die Umlenkrolle 14 nicht berührt. Sobald die Wickelmaschine stillgesetzt wird, sei dies infolge einer normalen Betriebsunterbrechung oder über einen Fadenwächter bei einem Fadenbruch, wird automatisch auch die Achse 22 in Pfeilrichtung 31a gedreht, so daß der Hebel 27 eine Schwenkbewegung mit dem Winkel 32a zurücklegt. Dabei wird, wie bereits erwähnt, die Preßrolle 15 von der Umlenkrolle 14 weggepreßt, so daß zwischen den Rollen ein Zwischenraum 33a entsteht. Wie Fig. 4b zeigt, hat diese Schwenkbewegung jedoch noch keine Beeinflussung der Umlenkrolle 14 durch die Flachfeder 30 zur Folge.

In der in Fig. 4 dargestellten Position haben die Rollen 14, 15 praktisch keinen Einfluß mehr auf den Faden 4. Dieser wird vielmehr mehr oder weniger unabhängig von der tatsächlich noch vorhandenen Umlaufgeschwindigkeit der Umlenkrolle 14 über diese abgewickelt.

Etwa gleichzeitig mit dem vollständigen Stillsetzen der Wickelmaschine wird die Achse 22 in Drehrichtung 31b weitergedreht, so daß der Hebel 27 nochmals eine Schwenkbewegung um den Winkel 32b ausführt. Dabei wird die Preßrolle 15 noch weiter von der Umlenkrolle 14 weggepreßt, so daß sich der Zwischenraum 33b vergrößert. Dabei berührt aber gleichzeitig auch das Ende der Flachfeder 30 den oberen Rand der Umlenkrolle 14 und übt so eine Bremswirkung auf diese Rolle aus, ohne daß der Faden 4 berührt wird. Dabei wird die Umlenkrolle 14 ganz zum Stillstand gebracht, so daß sie keine Zugkraft mehr auf den Faden 4 ausüben kann.

Wie in Fig. 6 dargestellt, kann durch eine letzte Drehung der Achse 22 in Pfeilrichtung 31c noch eine weitere Verschwenkung des Hebels 27 um den Winkel 32c herbeigeführt werden. Dabei wird der Zwischenraum 33c nochmals etwas vergrößert, was jedoch auf den Faden 4 selbst ohne Einfluß bleibt. Gleichzeitig wird aber die Flachfeder 30 derart gegen die Umlenkrolle 14 gepreßt, daß sie praktisch über die gesamte Breite an dieser anliegt und nun auch noch den Faden 4 klemmend erfaßt. Der Faden 4 wird dabei nicht nur vollständig zum Stillstand gebracht, sondern er wird auch in seiner ursprünglichen Position auf der Umlenkrolle festgehalten, so daß er nicht herunterfallen und sich mit dem darunter liegenden Fadenfeld verheddern kann. Der relativ große Zwischenraum 33c hat zudem noch den Vorteil, daß zum Einfädeln eines neuen Fadens in den Rollenspanner ein Einfädelhaken durch den Zwischenraum 33c und die Öse 19 geführt werden kann, ohne daß die empfindliche Oberfläche, insbesondere der Preßrolle 15 mit dem gummielastischen Überzug, beschädigt wird.

In Fig. 7 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ebenfalls ein Faden 4 durch eine Öse 19 eingeführt und um eine Umlenkrolle 14 mit fester Lagerstelle umgelenkt wird. Die Preßrolle 15 ist dabei jedoch an einem zweiarmigen Hebel 37 gelagert, der um die Achse 38 verschwenkbar ist. Ein Arm des Hebels 37 ist mit einem Bremselement 34 versehen, das auf die Umlenkrolle 14 bzw. auf den Faden 4 einwirken kann. Das Bremselement besteht im wesentlichen aus einer gefederten Fadenbremse 35, die auf den Faden einwirkt, und aus einem Bremsschuh 36, der entweder auf die Oberfläche der Umlenkrolle 14 oder auf deren Achse einwirkt. Zum Anpressen der Preßrolle 15 muß ersichtlicherweise eine im Uhrzeigersinn wirkende Vorspannkraft auf den Hebel 37 einwirken. Dabei wird auch das Bremselement 34 von der Umlenkrolle 14 abgehoben. Sobald der Hebel 37 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, hebt sich die Preßrolle 15 von der Umlenkrolle 14 ab, und gleichzeitig wird das Bremselement 34 gegen die Umlenkrolle bzw. gegen den Faden gepreßt. Selbstverständlich ist die Betätigung des Hebels aber auch auf andere Weise möglich, wie z. B. über eine Führungskurve, über ein Zahnradgetriebe, über einen Seilzug und dergleichen mehr. Dabei wäre es auch denkbar, daß mehrere nebeneinander angeordnete Vorrichtungen über eine horizontale Welle betätigt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Bremsen von Fäden oder fadenartigen Gebilden, insbesondere für Schär- oder Zettelmaschinen, bestehend aus zwei drehbar gelagerten Rollen, wobei eine Umlenkrolle (14) an einer Halterung (13) eine ortsfeste Lagerstelle aufweist und eine Preßrolle (15) eine bewegliche Lagerstelle aufweist und mittels einer Preßvorrichtung gegen die Umlenkrolle (14) preßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Preßrolle (15) ein Öffnungsmittel angeordnet ist, welches derart mittelbar oder unmittelbar mit der beweglichen Lagerstelle der Preßrolle (15) zusammenwirkt, daß bei einem Betätigen des Öffnungsmittels die Preßrolle (15) gegen die Preßkraft von der Umlenkrolle (14) abhebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsmittel ein verschwenkbarer Hebel (27, 37) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (27) parallel zur Bewegungsebene eines unter Federvorspannung stehenden und die Preßrolle (15) lagernden Schwenkhebels (16), jedoch außerhalb des Aktionsradius der beweglichen Lagerstelle der Preßrolle (15) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (27) einen Ausleger (25) aufweist, der am Schwenkhebel (16) angreift.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (27) drehfest an einer parallel zu den Rollenachsen gelagerten Achse (22) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hebel (27) bis zur Umlenkrolle (14) erstreckt, und daß an ihm ein Bremselement (30) angeordnet ist, das beim Verschwenken des Hebels (27) gegen die Umlenkrolle (14) und/oder gegen den Faden (4) preßbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (30) eine Flachfeder ist, welche derart zur Oberfläche der Umlenkrolle (14) geneigt am Hebel (27) befestigt ist, daß sie beim Verschwenken des Hebels einen zunehmenden Oberflächenabschnitt der Umlenkrolle (14) berührt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrolle (15) selbst am verschwenkbaren Hebel (37) gelagert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebel (37) im Bereich der Umlenkrolle (14) ein beim Abheben der Preßrolle (15) von den Umlenkrolle (14) gegen die Umlenkrolle (14) preßbares Bremselement (34) angeordnet ist.

10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (27) aus einer Betriebsstellung mit angepreßter Preßwalze (15) nacheinander in eine Preßrollenabhebestellung mit von der Umlenkrolle (14) abgehobener Preßrolle (15), eine Umlenkrollenbremsstellung mit nur an der Umlenkrolle (14) anliegendem Bremselement (30), und eine Fadenbremsstellung mit an der Umlenkrolle (14) und am Faden (4) anliegendem Bremselement (30) verschwenkt wird.