-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Schärmaschine
und ein Schärverfahren.
-
Es
ist bekannt, daß Schärmaschinen,
die zur Durchführung
eines sogenannten "Faden-für-Faden"-Schärens verwendet
werden, eine Trommel oder "faßartige" Struktur haben,
auf die die Kettfäden entsprechend
einer Folge gewickelt werden entsprechend einem vorgewählten Schärprogramm.
Die Fäden,
die durch eine Mehrzahl von Spulen zugeführt werden, die auf einem Gatter
in einer genauen Ordnung angeordnet sind, werden auf diese Struktur
mit Hilfe einer Fadenführungsstange
gewickelt, die in einer vertikalen Ebene rotiert. Zu diesem Zweck
ist das freie Ende einer jeden dieser Stangen in geeigneter Weise
geformt, um mit den Fäden
in Eingriff zu kommen, wenn sie graduell durch ein Darbietungssystem übergeben
werden und auf einer Reihe von ringartig geschlossenen Riemen abgelegt
werden. Solche Riemen erstrecken sich auf der Trommel orthogonal zu
der Rotationsebene der Fadenführerstange.
Sie erlauben den Windungen des Fadens, sich progressiv von der Ablageseite
wegzubewegen durch Verlagern derselben Windungen entlang der Längserstreckung
der Trommel. Sobald eine vorbestimmte Anzahl von Fadenwindungen
im Verlaufe der Bildung erreicht ist, wird derselbe Faden losgelassen
und zurückgezogen
zu dem Punkt der anfänglichen
Darbietung. Beim Komplettieren der Kette wird letztere von der Schärmaschine
heruntergeladen, d.h. übertragen auf
einen Baum, der für
einen Webstuhl oder andere Maschine oder Vorrichtung beabsichtigt
ist.
-
Dokumente
EP 832 998 ,
EP 882 820 und
EP 1 036 867 offenbaren in größeren Einzelheiten
den Betrieb und die Struktur der Schärmaschinen dieser Art.
-
Einer
der bedeutenderen Nachteile liegt in der Tatsache, daß insbesondere
im Fall einer großen Zahl
von Fäden
und hoher Schärgeschwindigkeit
die Spannung der Fäden,
die auf die Riemen gewunden sind, außerordentlich hoch wird. Als
eine Konsequenz ist der Druck, den diese Fäden auf die Riemen und die
Basisstruktur ausüben,
so erhöht,
daß er
die Riemen davon abhält,
sich schnell zu bewegen. Folglich kann die Geschwindigkeit der letzteren
nicht über eine
gewisse Grenze hinaus vergrößert werden.
Darüber
hinaus, insbesondere wenn einige Fäden der so geformten Kette
dazu führen,
daß sie
unsauber mit anderen Fäden
derselben Kette kreuzen, wird es extrem schwierig, wenn nicht unmöglich, den
gesamten Übergang
der Kette auf den Baum durchzuführen, wenn
der Druck, der durch die Fäden
ausgeübt
wird, außerordentlich
hoch ist.
-
Weitere
Nachteile gehen auf Spannungsänderungen
der Kette zurück,
die auftreten, wenn der verarbeitete Faden sich in Typologie, Zähler und
Natur des Materials ändert,
aus dem er hergestellt ist. Alldies kann eben falls auftreten beim
sogenannten "Multi-Faden-Schären", das vorsieht, mehrere
Fäden zur
selben Zeit zu wickeln und ein rotierendes Gatter zu verwenden,
auf dem die Fadenspulen angeordnet sind.
-
Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile
zu überwinden.
-
Dieses
Ergebnis ist erzielt worden entsprechend der Erfindung durch Vorsehen
einer Vorrichtung und Einführen
eines Verfahrens, die die Eigenschaften haben, die in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben
sind. Weitere Eigenschaften sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
-
Die
vorliegende Erfindung macht es möglich, die
Spannung der Kettfäden
einzustellen, d.h. den Druck, der durch sie auf die Riemen und Struktur
der Schärmaschine
ausgeübt
wird. Es ist somit möglich, die
Riemen schneller in beide Richtungen der jeweiligen Längsachse
anzutreiben, d.h. sowohl in die Richtung der Bildung oder des "Zuwachses" der Kette als auch
in die entgegengesetzte Richtung. Zusätzlich dazu gibt es die Tatsache,
daß die
Kette entladen und auf den Baum weitaus einfacher übertragen
werden kann. Daneben ist das System gemäß der Erfindung relativ einfach
herzustellen, kosteneffektiv und zuverlässig selbst nach einer verlängerten Lebensdauer
und kann verwendet werden sowohl im Fall des Faden-für-Faden-
als auch des Multi-Faden-Schärens.
-
Diese
und andere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden am besten
verstanden durch jeden Fachmann aus dem Lesen der folgenden Beschreibung
in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung,
die als eine praktische Ausführungsform der
Erfindung gegeben wird, aber nicht in einem begrenzenden Sinn betrachtet
werden sollte, worin:
-
1 schematisch
eine Vorderansicht einer Schärmaschine
nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 schematisch
eine perspektivische Ansicht der Schärmaschine nach 1 zeigt;
-
3 eine
schematische Darstellung einer möglichen
Ausführungsform
der Einrichtung ist, die vorgesehen ist, um die Spannung der verarbeiteten Fäden zu vermindern
und einzustellen;
-
4 schematisch
ein weiteres System zum Betreiben der Mittel zum Einstellen der
Fadenspannung zeigt;
-
5 schematisch
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeigt;
-
6 eine
vergrößerte Einzelheit
der Zeichnung von 5 zeigt;
-
7 ein
Diagramm zeigt, das sich auf den Betrieb der vorliegenden Schärmaschine
bezieht;
-
8 eine
partielle schematische Darstellung ist, die sich auf die Konfiguration
bezieht, die ein Fa den einnimmt, der auf der Schärmaschine abgelegt wird.
-
Reduziert
auf seine Basisstruktur und unter Bezugnahme auf die Figuren und
die beigefügte Zeichnung
weist eine Schärmaschine
nach der Erfindung auf:
- – eine feste Struktur (1)
mit im wesentlichen zylindrischer Form mit einer horizontalen Achse
(o-o);
- – eine
Vielzahl von ringartig geschlossenen Riemen (2), von denen
jeder parallel zu der Achse (o-o) angeordnet ist in Entsprechung
zu der äußeren Oberfläche der
Struktur (1);
- – einen
Träger
(3), der einen U-förmigen
Querschnitt hat und an der Struktur (1) befestigt ist für jeden
der Riemen (2): jeder Riemen (2) ist über zwei
entsprechende Rollen (20) gewunden, die an den Enden des
jeweiligen Trägers
(3) angeordnet sind;
- – mehrere
Kreuzstäbe
(4), die parallel zu den Riemen (2) angeordnet
sind in Entsprechung von Teilen der Struktur (1), die nicht
mit den Riemen (2) in Eingriff steht;
- – mindestens
einen elektrischen Motor (nicht gezeigt in den Zeichnungen) zum
Bewegen mindestens einer der Rollen (20) eines jeden der
Riemen (2);
- – mindestens
eine Fadenführerstange
(5), die um die Achse (o-o) rotiert: diese Stange (5)
macht es mög lich,
die Fäden
(F) zu entfernen und sie auf diesen Riemen (2) abzulegen
entsprechend einer Sequenz, die dem ausgewählten Schärprogramm entspricht;
- – Mittel
(6) zum Anordnen jedes Fadens (F) in einer Position für seine
Entfernung von oder Darbietung zu der Stange (5) und zur
Wiederaufnahme desselben Fadens, wenn das Kommando gegeben wird,
um ihn von der Stange (5) wegzubewegen;
- – eine
Zuführeinheit,
die mindestens ein Gatter (nicht gezeigt in den Zeichnungen) aufweist,
auf der die Spulen der Fäden
(F) angeordnet sind.
-
Die
konstruktiven und operativen Elemente, die oben beschrieben sind,
sind für
sich dem Fachmann bekannt und werden deswegen nicht in weiteren
Einzelheiten beschrieben. Die obengenannten Dokumente offenbaren
in größeren Einzelheiten
die so konstruierten Schärmaschinen.
-
In
der Praxis werden die Fäden
(F) durch die Mittel (6) der Stange (5) angeboten
in der Ordnung, die durch das Programm voreingestellt ist. Die Stange
(5) zieht, sobald sie einen Faden (F) eingehakt hat, der
durch die Einrichtung (6) angeboten wird, in Rotation um
die Achse (o-o), um ihm zu erlauben, auf der aktiven Oberfläche (21)
der Riemen abgelegt zu werden, d.h. die nach außen weisende Oberfläche. Die
Riemen (2) bewegen sich, wenn die Stange (5) mit
dem Faden rotiert, der durch diese Stange eingehakt ist, in die
Richtung von Pfeil (A) in 2 aufgrund
der Rotation, die durch die je weiligen Rollen (20) eingeprägt ist.
Als eine Konsequenz werden so viele benachbarte Windungen von Fäden gebildet, wie
diese durch das Schärprogramm
vorgesehen sind. Sobald die programmierte Zahl von Windungen erreicht
ist, wird der Faden von der Stange (5) wegbewegt und wiedergewonnen
durch die Einrichtung (6) und die selbe Operation wird
dann wiederholt für die
anderen Fäden,
bis die Kette vollständig
ist.
-
Eine
Schärmaschine
nach der vorliegenden Erfindung ist vorteilhafterweise versehen
mit einem oder mehreren Spannungsmitteln oder Spannern (7), deren
Betriebsanordnung verändert
werden kann und auf denen die Fäden
(F) durch die Stange (5) abgelegt werden können, wobei
diese Fäden
in der Lage sind, sich danach von dem Spanner auf den Riemen (2)
zu bewegen. Nach dem Beispiel, das in den Figuren der beigefügten Zeichnungen
gezeigt ist, stehen diese Spanner (7) in Eingriff mit der
Struktur (1) in Übereinstimmung
mit dem Raum zwischen jeweils zwei Riemen (2) auf der Seite
der Stange (5).
-
Jedem
Spanner (7) ist ein entsprechender Betätiger (71) zugeordnet,
der entsprechend dem Programm seine Betriebsanordnung zu ändern erlaubt.
-
Diese
Spanner (7) sind vorgesehen – wie am besten weiter unten
beschrieben unter Bezugnahme auf die Darstellung der 8 – um die
Fäden (F),
die von der Stange (5) getragen werden, teilweise auf einer
Umfangsfläche
(C1) (begrenzt durch ein Feld von geeigneten Oberflächen (70),
die durch die Spanner auf der nach außen ragenden Seite dargestellt
werden) mit einem Durchmesser größer als
der Umfang (C2), der begrenzt ist durch die aktive Oberfläche (21)
der Riemen (2) in jeder Ebene, die orthogonal zu der Achse
(o-o) der Struktur (1) ist, und teilweise auf dieser Umfangsfläche (C2)
abzulegen. Mit anderen Worten, durch Aktivierung der Spanner (7),
so daß die
jeweiligen Oberflächen
(70) eine umfängliche oder
zylindrische Oberfläche
mit einem Radius größer als
der von (C2), begrenzt durch die aktive Oberfläche (21) der Riemen
(2), begrenzen, wird sich jeder Faden (F), der durch die
Stange (5) in Rotation um die Achse (o-o) gezogen wird,
teilweise auf die Oberfläche
(70) der Spanner und teilweise auf die Riemen (2)
legen. Bei dem nachfolgenden spontanen Übergang der Fäden von
der Oberfläche
(70) der Spanner auf die Oberfläche (21) der Riemen
(2) hat der abnehmende Durchmesser oder Länge der
Windungen der Fäden
eine entsprechende Verminderung ihrer Spannung zur Folge und dementsprechend
wird der Druck, der auf die Riemen (2) und Struktur (1)
ausgeübt
wird, ebenfalls abnehmen. Die Fäden
(F) bewegen sich spontan auf die Riemen (2) wegen der rutschenartigen
Fläche
der Oberflächen (70),
die durch die Spanner (7) dargestellt werden.
-
Die
Betriebsanordnung der Spanner (7) kann verändert werden,
um entsprechend dem Durchmesser der umfänglichen oder zylindrischen
Oberfläche zu
verändern,
die durch die Oberflächen
(70) begrenzt ist, in Antwort auf elektrische Signale von
mindestens einem Drucksensor (8). Der letztere ist vorgesehen
zum Erfassen des Drucks, der jedesmal durch die Fäden auf
diese Spanner ausgeübt
wird. Zu diesem Zweck und wie in den Figuren der beigefügten Zeichnungen
erläutert,
kann jeder Sen sor (8) auf einem entsprechenden Spanner
(7) montiert werden stromaufwärts des relevanten Riemens
(2), und er kann eine äußere Oberfläche darstellen,
die eine Verbindungsspur zwischen der Oberfläche (70) der Spanner
(7) und den Riemen (2) bildet. Zum Beispiel kann
jeder Sensor (8) hergestellt sein aus einer Lastzelle eines
normalerweise auf dem Markt erhältlichen Typs.
Die Signale, die von jedem Sensor (8) ausgesendet werden,
werden zu einer programmierbaren Elektronikeinheit (UE) übertragen – die beispielsweise
aus einem PC besteht – dem
die Aktuatoren (71) zugeordnet sind.
-
In
dem Fall, daß mehrere
Drucksensoren (8) verwendet werden, können die Daten, die von ihnen erfaßt werden,
gemittelt werden, um einen Mittelwert zu finden, von dem die Einheit
(UE) annehmen wird, daß er
der Druck ist, der insgesamt durch die Kette auf die Spanner ausgeübt wird.
Sollte dieser Wert größer sein
als eine vorgegebene Grenze, würden die
Aktuatoren (71) aktiviert, um so die Oberflächen (70)
der Spanner (7) über
eine zylindrische Oberfläche
mit größerem Radius
anzuordnen, bis der Druckwert, der durch die Sensoren (8)
erfaßt
wird, übereinstimmen
wird mit dem programmierten, wie erfordert.
-
Alternativ
können
die Spanner (7) aktiviert werden entsprechend einem Programm,
um dafür
zu sorgen, daß sich
ihre Betriebsanordnung ändert, wenn
die Kette anwächst,
um dadurch progressiv entweder kontinuierlich oder Schritt für Schritt
den Durchmesser der Oberfläche
auch in Abwesenheit der Sensoren (8) zu vergrößern.
-
In
der Darstellung der 7 enthält die Ebene (P1) orthogonal
zu der Rotationsachse (o-o) der Stange (5) die Oberfläche (C1),
die dem Querschnitt der Oberfläche
entspricht, die durch die Spanner-Oberflächen (70) begrenzt
ist. Die Ebene (P1) ist diejenige, in der die Stangen die Fäden (F)
ablegen. Die Oberfläche
(70) der Spanner (7) ergibt sich rittlings zu
einer solchen Ebene, d.h. jeder der Spanner ist teilweise stromauf
und teilweise stromab der Ebene (P1) angeordnet. In demselben Diagramm
ist die Ebene (P2), die ebenfalls orthogonal zu der Achse (o-o)
ist, diejenige, die den Umfang (C2) enthält, dessen Radius konstant
entlang der Achse (o-o) ist.
-
Entsprechend
der beispielhaften Ausführungsform,
die in 3 dargestellt ist, ist jeder Spanner gebildet
aus einem Hebel, der in Längsrichtung angeordnet
ist zwischen zwei Riemen (2). Solcher Hebel steht in Eingriff
mit der Struktur (1) über
ein horizontales Gelenk (72) in Übereinstimmung mit dem Ende,
das am weitesten von der Ebene (P1) der Tätigkeit der Stange (5)
entfernt ist. Diese Verbindung erlaubt dem Hebel (7), nach
oben (U) und entsprechend nach unten (D) unter der Steuerung eines
Aktuators (71) zu drehen, der in dem Beispiel ein elektrischer
Motor ist, der an der Struktur (1) befestigt ist. Befestigt
auf der Welle des Motors (21) ist eine Schneckenschraube
(73). In Eingriff mit dieser Schraube ist ein Zahnrad (74),
dem eine Zahnstange (75) zugeordnet ist, die in Eingriff
steht mit dem Hebel (7) an einem Punkt (V) stromaufwärts des
Gelenks (72). Starten des Motors (71) bewirkt
die Drehung der Schneckenschraube (73) und der Zahnrad-Zahnstangen-Gruppe (74, 75).
Dies bewirkt die Rotation des Hebels (7) um die Achse des
Gelenks (72) entweder nach oben oder nach unten in Abhängigkeit davon,
wie der Motor (71) betrieben wird. Der letztere ist elektrisch
verbunden mit einem D/A-Wandler (9), der elektrische Impulse
erzeugen kann in Antwort auf entsprechende Steuersignale von der
programmierbaren Einheit (UE). Die letztere ihrerseits empfängt und
verarbeitet entsprechend dem Programm die Signale, die von dem Sensor
(8) kommen. Diese Drehung des Hebels (7) bringt
mit sich eine entsprechende Erniedrigung oder Anhebung seiner Oberfläche (70)
relativ zu der Betriebsebene (21) der Riemen (2), d.h.
ein Dekrement bzw. ein Inkrement des Durchmessers des Umfangs (C1).
In dem Fall, daß der Drucksensor
ausfällt,
betreibt die programmierbare Einheit (UE) den Aktuator so, daß der Spanner
(7) nach oben gedreht wird, wenn die Kette anwächst, d.h.
wenn die verwendbare Zahl von Umdrehungen der Stange (5)
größer wird.
Diese Zahl ist eine Größe, die
in herkömmlicher
Weise an die Einheit (UE) übertragen
wird über
einen Kodierer, der der Welle (50) der Stange (5)
zugeordnet ist.
-
Nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel, das
in 4 gezeigt ist, ist jeder Spanner gebildet aus
einem Hebel, der seinen Drehpunkt innerhalb eines mittleren Teils
von ihm auf der Struktur (1) der Schärmaschine hat und auf der Höhe des vorderen Rades
(20) des entsprechenden Riemens (2). Das hintere
Ende des Hebels ist verbunden mit dem Schaft eines hydraulischen
Aktuators (71'),
der ihn in Drehung um den Drehpunkt (72') antreibt. Der Aktuator (71') wird versorgt
durch eine Pumpe (710) durch ein Ventil (711),
das das Hydraulik fluid von der Pumpe (710) empfängt und
es an den Aktuator (71')
liefert. Dieses Ventil (711) ist der Einheit (UE) zugeordnet über eine
Schnittstelle (712) von herkömmlichem Typ. Dieselbe Schnittstelle
ist vorgesehen zum Verbinden der Einheit (UE) mit der Speiseschaltung (713)
eines elektrischen Motors (714), der die Pumpe (710)
betreibt. Der Aktuator (71')
ist einstückig
mit der Schärmaschinenstruktur
(1). Das Beispiel, das in den 5 und 6 gezeigt
ist, sieht entsprechend dem von 4 die Verwendung
von mehreren hydraulischen Aktuatoren vor, die der Einheit (UE)
zugeordnet sind, und eine hydraulische Pumpe (710) und
sie sind befestigt an der Struktur (1). In diesem Beispiel ist
jeder Aktuator vorgesehen zum Bewegen einer Körpers (7'), der mit dem
jeweiligen Schaft verbunden ist und unterstützt wird durch eine Führungsgabel
(700), die einstückig
mit der Struktur (1) ist. Dieser Körper (7') bildet den Spanner in diesem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Tatsache des Ablegens der Fäden (F) auf einer Oberfläche, die
einen Durchmesser hat, der größer ist
als der der Oberfläche
(C2), die durch die Gesamtheit der Riemen (2) definiert
ist, führt
sowohl zu einer entsprechenden Verminderung des Drucks, der durch
die Kette auf diese Riemen und die Struktur (1) ausgeübt wird,
als auch eine leichtere Übergabe
der Kette auf den Baum.
-
Wenn
die Kette im Verlauf der Bildung ist, d.h. während der Ablage der Fäden durch
die Stange (5), wenn der gemessene Druck gleich zu dem Grenzwert
ist, treten die Spanner (7; 7') während des Schritts der Kettenbildung
nicht direkt mit den Fäden (F)
in Eingriff, weil sie auf demselben Pegel wie die Riemen (2)
sind. Wenn dieser Grenzwert überschritten
wird, werden die Spanner (7; 7') gedreht, wie durch den Pfeil
(U) in 3 und 4 angezeigt, so daß der Durchmesser
der Oberfläche,
auf der die Fäden
(F) abgelegt werden, anwächst.
Bei dem spontanen Übergang
oder Gleiten der Fäden
(F) von der Oberfläche
(70) der Spanner (7; 7') auf die Oberfläche (21)
der Riemen (2) wird eine entsprechende Verminderung der
Fadenspannung erhalten. Wenn dieser Druck kleiner ist als der voreingestellte
Grenzwert, werden die Spanner (7; 7') nach unten gedreht, wie durch
den Pfeil (D) in 3 und 4 angezeigt.
-
Das
Antreiben der Spanner (7; 7') in Bewegung ist konsistent mit
dem Unterschied zwischen dem Druckwert, der durch den Sensor (8)
erfaßt
wird, und der programmierten Grenze.
-
Die
anfängliche
Position der Spanner (7; 7') kann beispielsweise so gewählt werden,
daß beim Starten
der Maschine die Fäden
so geführt
werden, daß sie
bereits auf einer zylindrischen Oberfläche (diejenige, die durch die
Oberflächen
(70) der Spanner begrenzt ist) abgelegt werden, die einen
Radius hat, der größer ist
als der Umfang (C2), um die Möglichkeit
zu haben, den Druck von ihnen zu reduzieren vom ersten Moment dieses
Schritts an. Im letzten Fall werden die Aktuatoren (71; 71') aktiviert
zum Rotieren der Spanner (7; 7') nach unten, so daß die Oberfläche, die
durch die aktiven Oberflächen
(70) der Spanner (7; 7') begrenzt wird, einen Radius haben wird,
der kleiner ist als der des Umfangs (C2).
-
Im
Fall von keinen Sensoren (8) ist die Bewegung der Spanner
(7; 7')
angetrieben direkt durch die Einheit (UE), die so programmiert ist,
daß sie
sie in einer Position anordnet, die zunehmend erhöht ist, wenn
die Kette gebildet wird oder "wächst", d.h. wenn die Zahl
von Umdrehungen der Stange(n) (5) um die Achse (o-o) groß wird.
-
Eine
Betriebsweise nach der Erfindung weist dementsprechend die folgenden
Schritte auf:
- – Erfassen oder Vorherbestimmen
des Drucks, der durch die Kette in mindestens einem Punkt (8) stromaufwärts dieser
Riemen (2) ausgeübt
wird; und
- – Vermindern
bzw. Erhöhen
der Spannung der Fäden
(F), wenn sie auf die Schärmaschinenriemen abgelegt
werden, wenn der Druck höher
bzw. kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist.
-
Das
Voreinstellen des Druckwerts kann vorgenommen werden auf der Basis
von Statistiken oder Erfahrungen oder Erfordernissen von dem Hersteller oder
Verwender. Die so bestimmten Druckwerte werden den Betriebspositionen
des Spanners entsprechen, wobei diese Positionen gespeichert sind
in herkömmlicher
Weise durch den Verwender oder Hersteller in dem Speicher der zentralen
Einheit (UE).
-
Nach
der vorliegenden Betriebsweise kann die Spannung der Fäden (F)
eingestellt werden, wie oben aufgezeigt, indem sie zumindest teilweise
auf einer im wesentlichen zylindrischen Oberfläche abgelegt werden, die einen
Durchmesser hat, der anders ist als der der Oberfläche, die
durch die Betriebsebenen der Riemen (2) definiert ist,
wenn dieser Druck höher
oder niedriger als ein voreingestellter Grenzwert ist.
-
Man
wird anerkennen, daß diese
gemessenen oder vorbestimmten Druckwerte so gemacht werden können, daß sie variieren
in Abhängigkeit von
der Typologie des Garns (Zähler,
Material und anderes), das jedesmal für die Bildung der Kette verwendet
wird, d.h. in Relation zu irgendeinem Unterschied zwischen Garnen
und unterschiedliche Typologie im Hinblick auf ihr Verhalten während des
Bildungsprozesses.