DE4008864A1

DE4008864A1 - Verfahren zur steuerung des schusseintrages in luftwebmaschinen und vorrichtung zur beeinflussung des schussfadens

Info

Publication number: DE4008864A1
Application number: DE19904008864
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl Ing Lehnert; Ulrich Dipl Ing Ballhausen
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1991-09-26

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Luftwebmaschine, wie sie in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden ist. Eine derartige Luftwebmaschine besteht auf der Eintragsseite im wesentlichen aus einer Garnspule, einem hinter der Garnspule angeordneten Fadenspeicher, einer oder mehreren hinter dem Fadenspeicher angeordneten Fadenführern sowie ein oder mehreren hinter dem Fadenführer angeordneten Hauptdüsen, welche den Schußfaden aufnehmen, beschleunigen und durch eine geöffnete Scherenvorrichtung in den Lufteintragskanal der Webmaschine eintragen.

Versuche des Anmelders haben nun ergeben, daß es insbesondere bei schwachen Fäden in gehäuftem Maße zum Bruch des Fadens im Bereich zwischen dem Fadenspeicher und der Mündung der Hauptdüse kommt. Um dieses Phänomen besser aufzuklären wurde die Kraft auf den Faden während der gesamten Eintragsdauer gemessen.

Es hat sich gezeigt, daß ausgehend von der Freigabe des Fadens aus dem Fadenspeicher der Faden zunächst beschleunigt wird und hierbei eine relativ geringe Zugkraft auf den Faden wirkt.

Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß eine erhebliche Zugkraft (Zugkraftspitze) auf den Faden dann wirkt, wenn die Fadenmasse auf die Geschwindigkeit Null herabgesetzt wird. Dieser Zeitpunkt ist die Ankunft des Fadens auf der Fangseite. In diesem Stadium wurde auf der Schußeintragsseite z. B. im Bereich zwischen dem Fadenführer und der Hauptdüse eine maximale Fadenzugkraft gemessen.

Bei relativ dünnen oder schwachen Garnen kommt es deshalb in diesem Bereich gehäuft zu Fadenbrüchen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch bei schwachen Garnen Fadenbrüche vermieden werden, womit der Einsatzbereich einer derartigen Luftwebmaschine wesentlich erweitert werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fadengeschwindigkeit, die der Faden nach Ablauf seiner Fadenflugzeit hat, gesteuert herabgesetzt wird.

Als Fadenflugzeit wird hierbei die Zeit definiert, welche die Fadenspitze benötigt, um von der Schußseite aus über die Hauptdüse zur Fangseite zu gelangen.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß am Ende der Fadenflugzeit, d. h. wenn der Faden auf der Fangseite ankommt, die maximale Fadenbruchlast auf den Faden an der Schußseite besteht.

Das heißt, auf der Fangseite wird der Faden ja von seiner Fadengeschwindigkeit ausgehend auf einen Wert von Null herabgesetzt (verzögert) wenn er auf der Fangseite ankommt und in das Gewebe eingebunden wird.

Erfindungsgemäß wird nun diese Geschwindigkeit, die der Faden nun im Flug erreicht hat bis zu dem Zeitpunkt wo die Geschwindigkeit auf Null herabgesetzt wird gesteuert. Es besteht hier also immer eine bestimmte Verzögerung, die in einer gewißen Zeit abläuft.

Erfindungsgemäß wird nun diese Zeit von der maximalen Geschwindigkeit bis zum Erreichen der Geschwindigkeit Null künstlich verlängert (verzögert), und zwar über eine Beeinflussung des Fadenfluges.

Versuche des Anmelders haben gezeigt, daß die einfachste Verlängerung der Verzögerungszeit dadurch erfolgt, indem man auf der Schußseite ein gesteuertes Bremselement anordnet. Dieses gesteuerte Bremselement ist entweder eine mechanisch wirkende Bremse, die entsprechend elektrisch angesteuert ist oder auch eine Luftbremse. Als mechanische Bremsen kommen hierbei Umschlingungsbremsen, Blattbremsen in Betracht.

Als Luftbremsen kommen in Betracht, ein entsprechendes Gegenfeld in der Hauptdüse oder entsprechende Luftbremsvorrichtungen im Lufteintragskanal selbst.

In den Zeichnungen wird nun schematisiert das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erläutert und ebenso eine hierfür geeignete Vorrichtung beschrieben.

Hierbei ergeben sich aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 den Schußeintrag einer Luftwebmaschine, ausgehend von einer Garnspule mit nachgeschaltetem Fadenspeicher mit Anordnung eines gesteuerten Bremselementes auf der Schußeintragsseite;

Fig. 2 ein Diagramm der auf den Faden während der Fadenflugzeit wirkenden Fadenzugkraft, insbesondere in Verbindung mit dem gesteuerten Bremselement;

Fig. 3 ein Diagramm der Fadengeschwindigkeit, insbesondere mit Darstellung des Zeitintervalls währenddessen die Bremse einwirkt;

Fig. 4 die schematische Darstellung einer Umschlingungsbremse mit einem im Fadenverlauf angeordneten Bremsstab;

Fig. 5 die Regelung der Eintragszeit des Fadens in Verbindung mit der gesteuerten Wirkung eines Bremselementes.

Von einer Garnspule 1 ausgehend wird nach Fig. 1 der Faden 2 einem Fadenspeicher 3 zugeführt, wobei in an sich bekannter Weise der Faden 2 auf eine Trommel 4 aufgewickelt wird, von der er gesteuert durch ein Nadelelement 5 gesteuert abgezogen wird. Der Faden 2 wird hierbei durch einen Fadenführer 6 geführt. Jenseits des Fadenführers wird der Faden in ein oder mehrere Hauptdüsen 7 eingeführt, aus deren Düsenmündung 8 er durch eine geöffnete Scherenvorrichtung 9 in den Lufteintragskanal 10 der Webmaschine eingetragen wird. In an sich bekannter Weise erfolgt der Transport des Fadens 2 im Lufteintragskanal 10 über hintereinander angeordnete Stafettendüsen 11.

Die Stafettendüsen 11 erzeugen hierbei einen Luftstrahl im Lufteintragskanal 10, der in an sich bekannter Weise den Schußfaden 2 durch den Lufteintragskanal in Pfeilrichtung 12 hindurchträgt.

Auf der Fangseite ist hierbei ein Sensor 13 angeordnet, welcher den ankommenden Schußfaden 2 erkennt.

Die Fig. 2 zeigt ein Diagramm, wo auf der Ordinate die Fadenkraft und auf der Abzisse die Zeit aufgetragen ist.

Man erkennt, daß die Fadenzugkraft an der Position 14 anstieg und bei Position 15 der Faden durch den Fadenspeicher 3 freigegeben wurde. Der Faden wird nun über die Hauptdüse 7 beschleunigt und fliegt zwischen Position 15 und 16 durch den Lufteintragskanal 10 hindurch.

Es hat sich nun gezeigt, daß kurz vor der Fadenankunft 16 (die von dem Sensor 13 erkannt wird) die Fadenkraft auf den Faden maximal wird.

Gemäß der Fig. 1 wird hierbei die Fadenkraft über ein Fadenzugkraft- Meßelement 17 gemessen.

Das heißt also, das Diagramm nach Fig. 2 zeigt die Zugfadenkraft auf den Schußfaden 2 im Bereich zwischen dem Fadenführer 6 und der Hauptdüse 7.

In Fig. 2 ist mit dem Kurvenverlauf 18 der Kurvenverlauf dargestellt, der sich beim Stand der Technik ergibt, wenn also keine erfindungsgemäßen Maßnahmen getroffen werden.

Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der Kurvenverlauf der Kurve 18 auf den Kurvenverlauf der Kurve 18′ herabgesetzt.

Hieraus ergibt sich, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Fadenzugkraft gemäß der Kurve 18′ praktisch beliebig herabgesetzt wird und daß die Fadenkraft soweit herabgesetzt werden kann, daß sie die Fadenkraft im Bereich zwischen den Positionen 15 und 16 nicht überschreitet.

Damit ist sichergestellt, daß diese Kraft die zulässige Beanspruchung des Fadens in keinem Zeitpunkt überschreitet.

Bei Position 19 ist der Faden in seiner Geschwindigkeit auf Null herabgesetzt, d. h. er wurde auf der Fangseite gefangen und im Bereich zwischen der Position 19 und Position 20 wird der Faden gestreckt, z. B. durch eine Streckdüse oder dergleichen Maßnahmen und bei Position 20 erfolgt der Fadenschnitt.

Im Vergleich zu Fig. 2 ist unterhalb der Fig. 2 die Fig. 3 aufgetragen, bei der auf der Ordinate die Fadengeschwindigkeit und auf der Abzisse wiederum die Fadenzeit dargestellt ist.

Man erkennt, daß bei Position 15 bis zu Position 21 der Faden durch die Hauptdüse beschleunigt wird und hierbei auf eine maximale Geschwindigkeit beschleunigt wird. Von Position 21 ausgehend bis zur Position 23 reduziert sich die Geschwindigkeit dieses Fadens geringfügig, wegen der zunehmenden Fadenmasse, die im Lufteintragskanal bewegt werden muß.

Bei Position 23 ist jetzt die volle Fadenlänge aus dem Fadenspeicher 3 abgezogen. Jetzt fängt die Verzögerungsphase des Fadens bis zur Erreichung der Geschwindigkeit Null bei Position 24 an.

In diesem Zeitintervall 25 zwischen Position 23 und Position 24 (Verzögerungszeit) baut sich die Fadenzugkraft auf der Schußseite auf ein Maximum auf, wie dies in der Kurve 18 in Fig. 2 dargestellt ist.

Diese an sich zum Stand der Technik gehörende Verzögerungsphase ist hier in der Kurve 25 dargestellt.

Erfindungsgemäß wird nun die Verzögerungszeit 25 zwischen Position 23 und 24 verlängert, und zwar so, daß zwischen der Position 26 und 27 eine verlängerte Verzögerungszeit 28 stattfindet.

Das heißt, die Kurve 25 wird abgeflacht in die Kurve 25′. Im Zeitintervall zwischen Position 26 und Position 23; dieses Zeitintervall ist mit Position 29 bezeichnet, erfolgt also erfindungsgemäß eine Verzögerung des Fadens auf der Schußseite.

Der Kern der Erfindung liegt also darin, daß man die an sich vorher bekannt gewesene Verzögerungszeit 25 zwischen den Position 23 und 24 durch Bremsmaßnahmen verlängert, so daß die Verzögerungszeit bereits schon bei Position 26 bis zur Position 27 sich erstreckt und sich hierdurch eine längere Verzögerungszeit 28 ergibt.

Durch die Verlängerung der Verzögerungsphase wird die Beschleunigung des Fadens beim Herabsetzen der Fadengeschwindigkeit reduziert. Damit wird gleichzeitig die damit verbundene Fadenzugkraft ebenfals minimiert.

Nachdem die Fadenzugkraft das Produkt aus der Masse des Fadens x der Beschleunigung des Fadens ist, wird also erfindungsgemäß die Beschleunigung in diesem Zeitbereich gesteuert herabgesetzt.

Im Zeitintervall 29 (zwischen den Positionen 26 und 23) findet also das gesteuerte Bremsen des Schußfadens auf der Schußseite statt.

Zur Ansteuerung der Bremse wird hierzu das Steuersignal des Sensors 13 verwertet.

Die Fadenankunft ist bei Position 16. Diese Ankunftszeit wird vom Sensor 13 erfaßt. Entsprechend den Erfahrungswerten des Webers und entsprechend den physikalischen Eigenschaften des Garnes weiß man nun, daß man rückwärts gehend von der Zeit 16 bis zur Position 23 etwa vier bis fünf Millisekunden Zeit zur Verfügung hat und von dem Zeitpunkt 16 bis zum Zeitpunkt 26 etwa 10 Millisekunden.

Diese Zeit kann gesteuert werden, so daß also für die effektive Bremszeit etwa sechs Millisekunden zur Verfügung stehen.

Entsprechend den Garneigenschaften und sonstigen Erfahrungsparametern des Webers wird sowohl die Bremszeit als auch der Bremsbeginn gesteuert.

Ebenso kann das Bremsende bei Position 23 in Grenzen variiert werden.

Entsprechend der eingestellten Bremswirkung kann somit der Verlauf der Kurve 18′ in Fig. 2 in Grenzen variiert werden. Wichtig ist hierbei, daß auf jeden Fall die vorher dagewesene maximale Fadenzugkraft wesentlich minimiert wird.

Gemäß Fig. 4 wird beispielsweise eine Umschlingungsbremse vorgesehen, wobei der Faden 2 aus dem Fadenspeicher 3 und von der Trommel 4 über den Fadenführer 6 geführt wird und im Fadenverlauf ein in den Pfeilrichtungen 29 bewegbarer Bremsstab 30 vorhanden ist, welcher den Faden in den Zwischenraum zwischen dem Fadenführer 6 und einem feststehenden Bremsstab 31 drückt.

Wie eingangs ausgeführt, wird der bewegliche Bremsstab 30 bei Position 26 in Fig. 3 in den Fadenverlauf hineingebracht und somit der Faden abgebremst und etwa bei Position 23 (nach erfahrungsgemäß etwa 6 Millisec.) aus dem Fadenverlauf wieder herausbewegt.

Aus Fig. 2 ergibt sich im übrigen, daß bei eingeschalteter Bremse die Fadenankunft von der Position 16 (dies ist die Fadenankunft bei ausgeschalteter Bremse) auf die Position 16′ (das ist die Pos. der Fadenankunft bei eingeschalteter Bremse) verlängert wird.

Die Fig. 5 zeigt in Weiterbildung der vorliegenden Erfindung eine automatische Regulierung der erfindungsgemäß vorgesehenen Bremse.

Aufgrund sich verändernder Fadeneigenschaften kann sich nämlich die Fadenankunftszeit wesentlich verändern. Dies ist aber unerwünscht, es soll die Fadenankunftszeit möglichst gleichbleibend immer auf einem gleichbleibenden Wert eingestellt werden. Um dies zu erreichen, ist in Fig. 5 schematisiert eine automatische Regeleinrichtung vorgesehen, mit der die Bremse 32 in Abhängigkeit von der Fadenankunftszeit t_ein gesteuert wird. Hierzu wird wiederum von dem Sensor 13 an der Fangseite ein Signal über die Leitung 33 erzeugt, welches einer automatischen Regeleinrichtung 34 zugeführt wird. In der automatischen Regelein richtung wird das Ankunftssignal stets mit dem Soll-Ankunftssignal verglichen und dementsprechend wird die Ein- und Ausschaltzeit der Bremse über die Leitung 35 gesteuert.

Damit ist sichergestellt, daß stets eine relativ gleichmäßige Fadenankunftszeit gewährleistet ist.

Damit wird das Zeitintervall 29 nach Fig. 3 nicht nur in seiner Länge zwischen Position 26 und 23 verändert, sondern zusätzlich wird seine Verschiebung, d. h. sein Beginn und sein Ende, noch auf der Zeitachse verschoben je nachdem wie die Fadenankunftszeit ist.

Ist beispielsweise aufgrund der gegebenen Garneigenschaften ein schneller Faden vorhanden (d. h. also mit einer schnellen Geschwindigkeit), dann wird das Zeitintervall 29 nach links auf der Abzisse verschoben, um die Fadenverzögerung früher einzusetzen und damit den Faden gesteuert abzubremsen, damit wird die Fadenbelastungsspitze abgefangen.

Ist ein langsamerer Faden vorhanden, dann wird das Zeitintervall 29 auf der Abzisse mehr nach rechts verschoben, um ebenfalls die Fadenbelastungsspitze entsprechend abzufangen.

Nach Fig. 5 ist hierbei eine gleichbleibende Fadenankunft dadurch gewährleistet, daß auf der Fangseite ein Sensor vorhanden ist, der sein Signal einer automatischen Regeleinrichtung mitteilt, die dementsprechend eine auf der Schußseite angeordnete Bremse ansteuert.

Es sind zwar automatische Regelungen bekannt, die den Druck oder die Druckdauer an der Hauptdüse regeln, daß aber derartige Regeleinrichtungen auf jenseits der Hauptdüse angeordnete Bremsen 32 wirken, ist bisher noch nicht bekannt.

Mit der erfindungsgemäßen Steuerung wird die Länge des Zeitintervalls 29 gesteuert als auch die Verschiebung auf der Abzisse entweder links oder rechts.

Zeichnungs-Legende

1 Garnspule
2 Faden
3 Fadenspeicher
4 Trommel
5 Nadelelement
6 Fadenführer
7 Hauptdüse
8 Düsenmündung
9 Scherenvorrichtung
10 Lufteintragskanal
11 Stafettendüse
12 Pfeilrichtung
13 Sensor
16 Fadenankunft
17 Fadenzugkraft-Meßelement
18 Kurve
18′ Kurve
25 Kurve
25′ Kurve
29 Pfeilrichtung
30 Bremsstab
32 Bremselement
33 Leitung
34 Regeleinrichtung
35 Leitung

Claims

1. Verfahren zur Steuerung des Schußeintrages in Luftwebmaschinen, wobei eine Garnspule, von welcher der Faden abgezogen wird, mit einem nachgeschalteten Fadenspeicher vorgesehen sind, sowie ein oder mehrere hinter dem Fadenspeicher angeordnete Fadenführer und ein oder mehrere Hauptdüsen, welche den Schußfaden aufnehmen, beschleunigen und durch eine geöffnete Scherenvorrichtung in den Lufteintragskanal der Luftwebmaschine eintragen, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fadengeschwindigkeit (v_g), die der Faden (2) nach Ablauf seiner Fadenflugzeit hat, gesteuert herabgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Geschwindigkeit (v_g) des Fadens (2) während der Fadenflugzeit gesteuert wird, wobei die Steuerung nach Art einer Bremswirkung kurz vor Erreichen der Fangseite des Fadens (2) einsetzt und hierbei insbesondere ein abruptes Abbremsen des Fadens (2) mit einem steilen Anstieg der Fadenzugkraft (F_g) unterdrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zeit (t) von der maximalen Geschwindigkeit des Fadens (2) bis zum Stillstand des Fadens (2) an der Fangseite künstlich durch gesteuertes Abbremsen des Fadens verlängert wird, wodurch gleichzeitig der Kurvenverlauf der Geschwindigkeit (v_g) des Fadens abgeflacht verläuft.

4. Vorrichtung zur Steuerung des Schußeintrages in Luftwebmaschinen durch Beeinflussung des Schußfadens, wobei eine Garnspule, von welcher der Faden abgezogen wird, mit einem nachgeschalteten Fadenspeicher vorgesehen sind, sowie ein oder mehrere hinter dem Fadenspeicher angeordnete Fadenführer und ein oder mehrere Hauptdüsen, welche den Schußfaden aufnehmen, beschleunigen und durch eine geöffnete Scherenvorrichtung in den Lufteintragskanal der Webmaschine eintragen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schußseite ein gesteuertes Bremselement (32) vorgesehen ist, welches die Eintragszeit des Fadens (2), insbesondere kurz vor Erreichen der Fangseite regelt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das gesteuerte Bremselement (32) als mechanisch wirkende Bremse, die elektrisch angesteuert ist , oder als Luftbremse ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bremselement (32) automatisch reguliert wird, wobei von einem Sensor (13) an der Fangseite ein Signal über eine Leitung (33) erzeugt wird und hierdurch über eine automatische Regeleinrichtung (34) die Bremse (32) angesteuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß in der automatichen Regeleinrichtung (34) das Ankunftssignal des Fadens mit einer Sollzeit verglichen wird und hierbei die Ein- und Ausschaltzeit der Bremse (32) gesteuert wird.