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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Führung eines laufenden Garns,
die eine Garnspannsteuerungseinrichtung und eine garnabtastende
Abstelleinrichtung einschließt.
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Die Steuerung der Garnspannung zur Erzielung einer gleichförmigen Spannung der
Fadenlieferung in einer Textilmaschine oder einer anderen Anlage, die Garne oder
andere Arten von Strangmaterial herstellt oder verarbeitet, ist ein wichtiger Aspekt
zur Qualitätserzielung bei dem gefertigten Material. Eine außerordentlich
brauchbare gleichförmige Garnspannung wird erreicht, wenn eine Kugelspannsteuerung
des Typs verwendet wird, wie er in den früheren US-Patenten Nr. RE. 30.920,
RE. 31.024 und RE. 31.041 des Erfinders offenbart ist.
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Derartige Kugelspannsteuerungen sind vorzugsweise relativ nahe der
Garnversorgung, z.B. einer Spule oder eines Packens, angebracht, um die Verstärkung einer
Spannungsunregelmäßigkeit zu minimieren, die durch Reibungsänderungen während
des Abziehens des Garns von der Versorgungsstelle verursacht wird. Garnbrüche
resultieren gewöhnlich entweder aus einer Schwachstelle im Garn, das so zugeführt
wird, daß die durch die Kugelspannsteuerung ausgeübte Spannung größer als die
Festigkeit des Garns an der Schwachstelle ist, oder aus übermäßigem Widerstand
oder Reibung, wenn das Garn von der Versorgungsstelle abgezogen wird, aufgrund
von Mängeln bei der vorhergegangenen Vorbereitung der Versorgung, wie z.B. bei
der Wicklung eines Packens oder einer Spule vor einer Verwendung in der Anlage,
der das Garn zugeführt wird.
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Zusätzlich zu Garnspannsteuerungen beinhalten Textilmaschinen und andere Arten
von strangverarbeitenden Anlagen Abstelleinrichtungen, die einen Bruch im Garn
oder Strang ertasten und ein Anhalten des Maschinenbetriebs signalisieren, bis der
Bruch ausgebessert ist. Der Stand der Technik verfügt reichlich über verschiedene
Arten von Abstelleinrichtungen, die mechanisch, optisch, elektronisch oder auf
andere Weise funktionieren, wobei die elektronischen Abstelleinrichtungen den Vorteil
schneller Reaktion aufweisen. Abstelleinrichtungen sind üblicherweise von
Spannungssteuerungseinheiten getrennte Einheiten und befinden sich in einem merklichen
Abstand von diesen. Zum Beispiel ist es in Verbindung mit einer Wickelmaschine
bekannt (US - A - 3 929 297), eine Garnspannsteuerungseinrichtung und eine
garnabtastende Abstelleinrichtung in einem Garnlaufpfad anzuordnen. Die
Garnspannsteuerungseinrichtung ist an einer separaten Stelle im Laufpfad der garnabtastenden
Abstelleinrichtung nachgeschaltet angebracht. Es ist auch ein garnabtastendes
Abstellteil mit einem einen elektronischen Schaltkreis beinhaltenden Gehäuse bekannt
(DE - B2 - 2 551 435). Das Gehäuse besitzt einen ringförmigen Durchlaß und Mittel
zur Abtastung des durch den ringförmigen Durchlaß laufenden Garns. Der
elektronische Schaltkreis reagiert auf die Abtastmittel, um ein Abstellsignal zu liefern.
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Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung von Kugelspannsteuerungen die meisten
Garnbrüche in der Nachbarschaft der Versorgungsstelle und üblicherweise sofort,
nachdem das Garn der Einwirkung oder der Spannung durch die Kugel unterliegt,
auftreten. Dies hat eine Zeitverzögerung zwischen dem aktuellen Bruch und dem
Ertasten des Bruchs durch eine in einem Abstand zur Kugelspannsteuerung
befindliche Abstelleinrichtung zur Folge. Eine derartige Zeitverzögerung resultiert in
einem Produktionszuwachs durch die Maschine ohne gleichförmige Spannung der
Garnvorlage mit sich daraus ergebender Mangelhaftigkeit des Endprodukts.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung zur Führung eines laufenden
Garns, die eine Garnspannsteuerungseinrichtung und die garnabtastende
Abstelleinrichtung einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen als
Komponenten ausgeführt und zu einer einzigen Garnspannsteuerungs- und Abstelleinheit
kombiniert sind, die einen Kugelspannsteuerungsteil mit einem Kugelgehäuse, das
mit einem Garneinlaß, einem Garnauslaß, einem Garndurchlaß zwischen dem Einlaß
und dem Auslaß, einem Kugelsitz in dem Durchlaß, durch den das Garn
hindurchgeht, und dem Kugelsitz zugeordneten Kugelmitteln ausgebildet ist, um die
Spannungssteuerung des durch den Durchlaß laufenden Garns zu bewirken, sowie einen
garnabtastenden Abstellteil mit einem einen elektronischen Schaltkreis
beinhaltenden Gehäuse besitzt, wobei das Gehäuse der Abstelleinrichtung einen am Garnauslaß
angeordneten, ringförmigen Garndurchlaß und Mittel zum Abtasten des durch den
ringförmigen Durchlaß laufenden Garns aufweist und der elektronische Schaltkreis
auf die Abtastmittel reagiert, um ein Abstellsignal zu liefern.
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Die Abtastmittel können das Fehlen einer Bewegung eines Garns in dem
ringförmigen Durchlaß erfassen, wie es z.B. auftritt, wenn ein Garn bricht, oder sie können das
Laufen eines Garns durch den ringförmigen Durchlaß mit einer geringeren als einer
vorgegebenen Geschwindigkeit erfassen, was auftreten kann, wenn ein Bruch
unmittelbar bevorsteht oder wenn eine Ungleichförmigkeit in der
Zuführungsgeschwindigkeit oder der Spannung vorhanden ist, die zu Mängeln im Endprodukt führen
könnten, wenn die Anlage nicht angehalten wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform sind ringförmige Garnführungsmittel zur
Garnführung vom Garnauslaß durch den ringförmigen Durchlaß des Abstellteils
vorgesehen. Die Führungsmittel können eine innere Garnführung und eine äußere
Garnführung aufweisen, wobei die Abtastmittel ein zwischen den Garnführungen
angeordnetes Garnabtastelement beinhalten.
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Als ein zusätzliches Merkmal ist der Kugelspannsteuerungsteil mit einem
ringförmigen Flansch am Garnauslaß ausgebildet, um eine Garnführung darin zu befestigen,
wobei die innere Garnführung sowohl in dem ringförmigen Flansch als auch in dem
ringförmigen Durchlaß des Abstellteils angebracht ist. Die äußere Garnführung ist in
dem ringförmigen Durchlaß des Gehäuses des Abstellteils befestigt und so geformt,
daß sie in dem ringförmigen Flansch des Kugelspannsteuerungsteils zur
abwechselnden Verwendung des Kugelspannsteuerungsteils und der äußeren Garnführung
getrennt von der Kombination mit einem Abstellteil angebracht werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer kombinierten
Garnspannsteuerungs- und Abstelleinheit gemäß der bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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Figur 2 ist eine Seitenansicht der Einheit von Figur 1;
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Figur 3 ist ein vertikaler Schnitt durch die Mitte der in Figur 2 gezeigten Einheit;
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Figur 4 ist eine vergrößerte perspektivische Explosionsansicht der Elemente der
Einheit von Figur 3.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist die bevorzugte Ausführungsform der
kombinierten Garnspannsteuerungs- und Abstelleinheit (10) der vorliegenden
Erfindung mit einem Kugelspannsteuerungsteil (11) und einem garnabtastenden
Abstellteil (12) gezeigt. Der Kugelspannsteuerungsteil (11) beinhaltet ein allgemein
zylindrisches Kugelgehäuse (13) mit einem Garneinlaß (14) an seinem unteren Ende
und einem Garnauslaß (15) an seinem oberen Ende, wobei sich zwischen diesen ein
Durchlaß (16) durch das Gehäuse (13) hindurch erstreckt. Ein ringförmiger
Kugelsitz (17) ist am Garneinlaß (14) im Durchlaß (16) angebracht. Der Kugelsitz (17)
weist eine mittige Öffnung (18) auf, durch die das Garn (Y) aufwärts in und durch
den Durchlaß (16) hindurchgeht. Kugelmittel in Form eines Paars von Kugeln (19,
20) sind im Kugelgehäuse (13) aufgenommen, wobei die untere Kugel (19) dem
Kugelsitz (17) zugeordnet ist und die obere Kugel (20) oben auf der unteren Kugel (19)
aufliegt. Die Kugeln (19, 20) bewirken eine Spannungssteuerung für das durch den
Kugelsitz (17) und das Gehäuse (13) laufende Garn (Y). Wenn sich kein Garn in
der Einheit befindet, sitzt die untere Kugel (19) auf dem Kugelsitz (17), und wenn
sich Garn in der Einheit befindet, sich jedoch entweder gar nicht oder unter leichter
Spannung bewegt, bleibt die untere Kugel auf dem Kugelsitz (17) liegen. Wenn eine
normale Betriebsbedingung existiert und insbesondere, wenn eine merkliche
Spannung besteht, hebt das Garn die Kugel vom Sitz (17) ab, wobei das Gewicht der
Kugeln Spannung auf das Garn verursacht.
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Das obere Ende des Kugelgehäuses (13) ist mit einem ringförmigen Flansch (22) am
Garnauslaß (15) ausgebildet, um darin eine Garnführung anzubringen.
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Die bis zu diesem Punkt beschriebenen Elemente sind Elemente von
Kugelspannsteuerungseinheiten, die vordem ohne Kombination mit einer Abstelleinrichtung
verwendet wurden.
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Der obenerwähnte garnabtastende Abstellteil (12) beinhaltet ein Gehäuse (23), in
dem ein eine Leiterplatte (24) einschließender, elektronischer Schaltkreis enthalten
ist. Eine elektrische Stromzuführung (25) und Steuersignalzuführungen (26) führen
innerhalb des Gehäuses (23) zu dem elektronischen Schaltkreis beziehungsweise von
ihm weg. Auf dem oberen Ende des Gehäuses (23) sind aufrechte Anbaublöcke
(27) zur Anbringung an einer Befestigungsstelle der Anlage ausgebildet, mit der die
Einheit (10) zum Betrieb verbunden ist.
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Ein ringförmiger Garndurchlaß (28) ist im Gehäuse (23) des Abstellteils am
Garnauslaß des Kugelgehäuses (13) ausgebildet. In der gezeigten bevorzugten
Ausführungsform erstreckt sich der Durchlaß (28) des Abstellteils (12) in den Garnauslaß (15).
Im Durchlaß (28) des Abstellteils (12) sind Mittel zur Abtastung des durch den
ringförmigen Durchlaß (28) laufenden Garns in Form eines elektronischen
Abtastelements
(29) angebracht, das eine halbkreisförmige, flache Platte ist, die in einer
Aussparung (30) auf der Leiterplatte (24) an der Peripherie des Durchlasses (28) im
Gehäuse (23) des Abstellteils (12) befestigt ist. Dieses Abtastelement (29) tastet
in Kombination mit dem elektronischen Schaltkreis der Leiterplatte (24) ab, ob im
Durchlaß (28) ein Garn (Y) vorhanden ist, wobei der elektronische Schaltkreis auf
das Feststellen fehlenden Garns im Durchlaß mit der Erzeugung eines Abstellsignals
durch die Steuersignalzuführungen (26) zu den Betriebssteuerungen der Anlage, mit
der die Einheit verbunden ist, reagiert. Alternativ können das Abtastelement (29)
und der damit verbundene elektronische Schaltkreis der Leiterplatte (24) so
programmiert sein, daß sie abtasten, ob Garn mit einer normalen
Betriebsgeschwindigkeit durch den Durchlaß (28) läuft, und daß sie erfassen, wenn ein Garn mit einer
niedrigeren als einer vorgegebenen Geschwindigkeit durchläuft, wie z.B., wenn eine
unerwünschte Schwankung in der Zuführungsgeschwindigkeit vorliegt oder wenn die
Garngeschwindigkeit aufgrund eines drohenden Bruchs abnimmt, so daß die
Anlage bei einem Bruch oder einer Mangelhaftigkeit so schnell wie möglich angehalten
werden kann.
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Das Garn (Y) wird vom Garnauslaß (15) aus durch den Garndurchlaß (28) des
Abstellteils (12) mittels ringförmiger Garnführungsmittel (31, 32) in Form einer in
neren, ringförmigen Garnführung (31) und einer äußeren, ringförmigen Garnführung
(32) geführt. Diese Garnführungen (31,32) sind im Gehäuse (23) des
garnabtastenden Abstellteils (12) in einer Linie mit dem Garnauslaß (15) des Kugelgehäuses (13)
des Kugelspannsteuerungsteils (11) angebracht. Das obenerwähnte Abtastelement
(29) ist zwischen den Garnführungen (31) und (32) angeordnet.
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Die innere Garnführung (31) weist die Form eines keramischen Rings mit einer sich
trompetenförmig nach unten ausweitenden, ringförmigen Garnführungsoberfläche
(33) auf. Die innere Garnführung (31) ist in einem ringförmigen, zylindrischen
Einbau (34) befestigt, der einen oberen Flansch (35) zur Positionierung in einer
ringförmigen Aussparung (36) im unteren Teil (37) des Gehäuses (23) der
Abstelleinrichtung an der äußeren Begrenzung des Durchlasses (28) besitzt. Mit dieser
Anordnung ragen der Einbau (34) und die innere Garnführung (31) nach unten über
den unteren Teil (37) des Gehäuses (23) zur Anbringung innerhalb des Flansches
(22) des Kugelgehäuses (13) am Garnauslaß (15) heraus. Mit dieser Anordnung
befindet sich die innere Garnführung (31) tatsächlich im Garnauslaß (15) selbst an
im wesentlichen der gleichen Stelle, an der sich eine Garnführung einer getrennten
Kugelspannsteuerung befinden würde.
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Die äußere Garnführung (32) weist die Form eines keramischen Einsatzstücks mit
einer sich trompetenförmig nach oben ausweitenden Oberfläche (38) auf, über die das
Garn (Y) geführt wird, wenn es die Einheit (10) verläßt. Die äußere Garnführung
(32) ist in der mittigen Öffnung (39) eines ringförmigen Einbauelements (40)
befestigt, das eine periphere Schulter (41) besitzt, von der ein reduzierter zylindrischer
Teil (42) zur Anbringung des Einbauelements (40) und der dazugehörigen
äußeren Garnführung (32) in einer ringförmigen Öffnung (43) im oberen Teil (44) des
Gehäuses (23) der Abstelleinrichtung in einer Linie mit dem ringförmigen Durchlaß
(28) und eine Verlängerung desselben bildend herausragt.
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Es sollte erwähnt werden, daß das Einbauelement (40) tatsächlich die Form einer
oberen Garnführung einer nicht mit einer Abstelleinrichtung kombinierten
Kugelspannsteuerungseinheit aufweisen kann. So ist eine neue Konstruktion für dieses
Teil nicht erforderlich und dasselbe Teil kann entweder in einer getrennten
Kugelspannsteuerungseinheit oder in der kombinierten Kugelspannsteuerungs- und
Abstelleinheit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Für die Verwendung des
Einbauelements (40) in einer Kugelspannsteuerungseinheit ohne Abstelleinrichtung
paßt der reduzierte zylindrische Teil (42) in den Flansch (22) des Kugelgehäuses (13).
Die in der Einheit der vorliegenden Erfindung verwendete äußere Garnführung (32)
kann mit dem Einbauelement (40) eingefügt sein oder das Einbauelement (40) kann
selbst als Garnführung verwendet werden, entweder wenn das Einbauelement (40)
in einer kombinierten Einheit verwendet wird oder wenn keine Abstelleinrichtung
dazu kombiniert wird.
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Wenn der Kugelspannsteuerungsteil (11) auf dem Gehäuse (23) des Abstellteils (12)
angebracht ist, wird die gesamte Einheit (10) an einer zugehörigen Befestigungsstelle
an den obenerwähnten Anbaublöcken (27) montiert, wodurch die übliche
Einbauklammer, die zur Anbringung einer Kugelspannsteuerungseinheit verwendet wird,
nicht benötigt wird.
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Die Elemente des Abstellteils (12) und der Aufbau mit dem
Kugelspannsteuerungsteil (11) zur Bildung der kombinierten Einheit (10) sind in der Explosionsansicht
der Figur 4 gezeigt, aus der zu ersehen ist, daß die innere Garnführung (31) in
ihrem Einbau (34) in die Öffnung (36) im unteren Teil (37) des Gehäuses (23) der
Abstelleinrichtung eingesetzt ist, wobei der obere Flansch (35) des Einbaus (34)
auf dem angrenzenden Teil des unteren Gehäuseteils (37) sitzt. Die Leiterplatte
(24) und das Abtastelement (29) sind herkömmliche Komponenten einer bekannten
elektronischen Abstelleinheit und weder bilden diese für sich noch der Betrieb des
Abstellteils für die Erzeugung von Abstellsignalen einen Teil der Erfindung. Die
Leiterplatte (24) mit dem daran befestigten Abtastelement (29) befindet sich oben
auf dem Einbau (34), wobei das Abtastelement (29) den Durchlaß (28) teilweise
umgibt. Der obere Teil (44) des Gehäuses (23) der Abstelleinrichtung befindet sich
oben auf dem unteren Teil (37) und ist dort durch Schrauben (46) gehalten. Das die
äußere Garnführung (32) enthaltende Einbauelement (40) ist in der Öffnung (43)
des oberen Teils (44) des Gehäuses (23) der Abstelleinrichtung befestigt. Zur
Vervollständigung des Aufbaus ist der Einbau (34), der die innere Garnführung (31)
enthält, im Flansch (22) des Kugelgehäuses (13) am Garnauslaß (15) der
Kugelspannsteuerung (11) befestigt.
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Die kombinierte Einheit (10) ist vorzugsweise nahe einer Garnversorgung
angebracht. Zum Beispiel befindet sich die Einheit, wenn sie zur Führung eines Garns
von einem Garnpacken auf einer Kegelhülse verwendet wird, vorzugsweise in einem
Abstand von eineinhalb bis zweimal der Länge der Kegelhülse. Dieser Abstand hängt
natürlich von den Verhältnissen ab und kann variieren, um die besten Ergebnisse
bei speziellen Anwendungen zu erzielen.
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In der Beschreibung und den Patentansprüchen wird auf Garn Bezug genommen,
aber es sollte klar sein, daß die Verwendung dieses Ausdrucks andere Formen von
Strangmaterial einschließt, die in Textilmaschinen und in anderen als textilen
Anlagen verarbeitet werden.
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Es ist daher für Fachleute leicht verständlich, daß die vorliegende Erfindung
breitem Nutzen und Anwendung zugänglich ist. Viele andere als die hier beschriebenen
Ausführungsformen ebenso wie viele Variationen, Modifikationen und äquivalente
Anordnungen sind aus der vorliegenden Erfindung und ihrer vorstehenden
Beschreibung offensichtlich oder genügend nahegelegt, ohne vom Wesen oder Umfang der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demgemäß ist es, während die vorliegende
Erfindung hier im Detail in Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben
wurde, ersichtlich, daß diese Offenbarung nur illustrativ und beispielhaft für die
vorliegende Erfindung ist und lediglich dem Zweck dient, eine vollständige und
nachvollziehbare Offenbarung der Erfindung bereitzustellen. Die vorstehende Offenbarung
ist nicht so gedacht oder so auszulegen, die vorliegende Erfindung einzuschränken
oder anderweitig irgendwelche andere derartige Ausführungsformen, Anwendungen,
Variationen, Modifikationen und äquivalente Anordnungen auszuschließen, sondern
die vorliegende Erfindung ist nur durch die hier beigefügten Patentansprüche und
deren Äquivalente limitiert.