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[01] Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Freigeben des
Schärgarns für Schärmaschinen, die die Schärung nach dem Faden-um-
Faden-System vorbereiten, das heißt mit einem Faden zu einem Zeitpunkt,
etwa wie die Hergeth- oder Suzuki-Schärmaschinen oder vergleichbare, und
zwar im Bezug auf die Vorbereitung des auf für Webstühle für die Herstellung
von textilen Mustern gedachte Bäume aufzuwickelnden Schärgarns. Eine
bekannte Schärmaschine dieses Typs ist beschrieben in der EP-A-0 375 480.
Eine weitere solche Schärmaschine wird bekannt aus der DE-A-38 21 534.
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[02] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Totzeiten zu verringern und ihre
Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen sowie die Anzahl der zu verarbeitenden
Garnfarben zu erhöhen.
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[03] Die Erfindung bezieht sich auf Modifikationen des für das Faden-um-
Faden-Schären verwendeten Systems, die das Freigeben der Schärfäden
immer dann erlauben, wenn das Schärmuster den Eingang eines anderen
Fadens als des zuvor aufgewickelten erfordert, der in einen Ruhe- oder
Bereitschaftszustand zurückkehren muß.
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Die Fig. 1 bis 9 zeigen stark schematisiert eine Vorrichtung mit der
fraglichen Schärmaschine in ihrem momentanen Aufbau und helfen beim
Verständnis des momentanen Schärens mit den angegebenen Faden-um-Faden-
Schärmaschinen vom Suzukityp.
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[04] Insbesondere
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zeigt Fig. 1 die Ansicht der Schärmaschine, auf die das Garn in Wicklungen
aufgewickelt wird, das heißt spulenförmig, die danach auf den Baum
übertragen werden;
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Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Anlage;
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Fig. 3 ist eine Ansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2;
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Fig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt des in Fig. 2 durch den Pfeil fIV
markierten Bereichs;
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Fig. 5 ist eine Seitenansicht entsprechend dem Pfeil fV in Fig. 2;
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Fig. 6 ist eine im wesentlichen entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 genommene
Ansicht;
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Fig. 7 ist eine in einem wesentlichen entlang der Linie VII-VII in Fig. 2
genommenen lokalen Schnitt dargestellte Ansicht;
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Fig. 8 zeigt zwei Einzelheiten des Schnitts entlang der Linie VIII-VIII in Fig.
7;
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Fig. 9 zeigt eine Einzelheit des durch den Pfeil fIX in Fig. 5 bezeichneten
Bereichs zur Illustration der Funktionsweise der Freigabeeinrichtung;
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Fig. 10 zeigt schematisch, ähnlich Fig. 1, eine Ansicht einer Hergeth-
Maschine.
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[05] In den Fig. 1 bis 9, bezeichnet die Ziffer 1 die Spulenhaltegruppe, 3
den die von den Spulen S kommenden und durch Systeme 7 bekannten Typs
der Schärmaschine 9 zugeführten Fäden transportierenden Schärbaum,
wo
bei die Schärmaschine diese intermittierend zur Bildung von Garnwicklungen
S aufnimmt, die danach auf dem Baum 11 (vgl. Fig. 11) aufgewickelt werden
sollen. Die verschieden Fäden F1, F2, F3... FN bilden zwischen dem
Schärbaum 3 und der Zurückhalte- und Anlieferungsgruppe, die mit 13 bezeichnet
ist und zu der Schärmaschine gehört, relativ lange Zwischenabstände. Jeder
dieser Fäden F1, F2, F3... FN ist innerhalb des Zwischenabstands mit einem
jeweiligen Auffangsystem vom Speichertyp verbunden, das eine Scheibe 15
mit einem Durchgangsloch, durch das der Faden läuft, die entlang
Vertikalführungen 17 beweglich ist (Fig. 2 und 3), aufweist, und zwar so, daß das
Gewicht jeder Scheibe 15 eine ausreichende Spannung des jeweiligen
Fadens sowohl im Ruhe- als auch im Transportzustand sicherstellt.
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[06] Für die Herstellung der auf den Baum 11 bei einem folgenden Schritt zu
übertragenden Schärung ist die Schärmaschine versehen mit einer
zylindrischen Halterung und einem Fadenhaltearm 23, der über ein Kugellager 21
entsprechend der geometrischen horizontalen Achse dieser zylindrischen
Halterung 19 angebracht ist, sich drehen kann und an seinem Ende einen
Fadenwicklungshaken aufweist, einfach ausgedrückt eine Fadenführung 25,
die durch Greifen des zu transportierenden Fadens letzteren über einen
Umfangsweg führt, um die Wicklungen S auf der zylindrischen Halterung 19 zu
bilden. Diese zylindrische Halterung 19 weist eine Reihe kontinuierlicher
Streifen 19A auf, die längs und parallel zu der geometrischen Achse dieser
Halterung verlaufen, wobei die Wicklungen S auf der Außenlänge der Streifen
abgelegt werden; während der Arbeit werden diese kontinuierlichen Streifen
19A entsprechend dem Pfeil f19 parallel zu der Achse bewegt, um die
insgesamt gebildeten Wicklungen zu verschieben und Platz für die Herstellung
neuer in dieser zylindrischen Halterung zu schaffen, wobei der
Fadenhaltearm 23 zusammen mit der Fadenführung 25 zu einer Drehung in der Nähe
dieses Endes ausgelegt ist. Die Fadenführung 25 soll entlang ihrer Trajektorie
den möglicherweise bereitgehaltenen Faden fangen, um ihn von dem
Schärbaum 3 entlang der jeweiligen Trajektorie F1, F2, F3... FN zurückzuziehen,
um die Wicklungen abzulegen, und zwar in einer durch die Programmierung
der herzustellenden Schärung vorgegebenen Zahl und unter Kompensation
der Variation der Trajektorie um den Zwischenabstand FY mit Hilfe des durch
die sich entlang den Führungen 17 entsprechend der Variation des freien
Zwischenraums während der Umfangsbewegung durch die Fadenführung 25
bewegenden Scheibe gebildeten Speicherelements; dabei hängt die Stärke
dieser Verschiebungen auf der gelochten Platte 15 ab von der Frequenz der
Drehung des Fadenhaltearms 23, wobei die Beschleunigungen und
Verzögerungen dieser Platten auch im Fall einer relativ hohen Drehgeschwindigkeit
des Fadenhaltearms relativ beschränkt sind. Mit der zylindrischen Halterung
19 ist ein Kreuzungssystem (Fig. 2, 7 und 8) verknüpft, das zumindest
eine oder mehrere Windungen von Stäben 29 zeigt, welche sich parallel zu den
äußeren aktiven Ästen der Verschiebungsstreifen 19A erstrecken und jeweils
an ihrem Ende ein Fadenfangsystem, bezeichnet mit 29A und 29B, aufweisen
und bei einer zyklischen Verschiebung des Anhangs 29A in
entgegengesetzter Richtungen so wirken, daß die Wicklungen in einem Kreuzmuster auf die
Stäbe 29 abgelegt werden (wie insbesondere in Fig. 7 gezeigt), und zwar
entsprechend der Länge zwischen zwei Streifen 19A; diese Kreuzanordnung
der Wicklungen S hindert letztere daran, beim Verweilen und bei der
Längsverschiebung entlang der zylindrischen Halterung 19 zu überlappen. In der
Fadenrückhaltegruppe 13 am Ende des freien Zwischenraums ist zwischen
dem Schärbaum und dieser Gruppe 13 ein Aufbau von Zwischenwänden 31
und zugehörigen Schäften 33 vorgesehen, die Kanäle zum Führen der
jeweiligen Fäden bilden, die die Gruppe 13 vom Schärbaum aus erreichen. Mit den
durch die Elemente 31, 33 gebildeten Kanälen sind oszillierende Haken 35
kombiniert, die sich aus einer Ruheposition 35A über Zwischenpositionen in
eine entgegengesetzte Position 35B bewegen können, und zwar unter der
Steuerung von mit 35S bezeichneten Solenoid-einrichtungen (vergleiche
Fig. 5). Die in den Fig. 4 und 6 mit FX bezeichneten Fäden sind durch die
Trajektorie der von dem Fadenhaltearm 23 getragenen und um das
Kugellager 21 rotierenden Fadenführung 25 ausgeschlossen, während ein durch den
sich von der Position 35A in die Position 35B bewegenden oszillierenden
Haken 35 verschobener Faden FY von der Fadenführung 25 gefangen und
aufgenommen wird, um zur Bildung von Wicklungen des Fadens FY in einer
durch das Programm vorgegebenen Zahl um die zylindrische Halterung 19
bewegt zu werden. Um die Führung des durch die Fadenführung 25 nach dem
Greifen gehaltenen Fadens FY sicherzustellen, und zwar entlang dem
Unifang der zylindrischen Halterung 19 und im Bereich der Gruppe 13 zum
Halten des Fadens, sind zwei geformte Anlageelemente 37 und 39 vorgesehen,
die im allgemeinen als "Fadenanlageelemente" oder
"Fadenführungsanlageelemente" oder "Fadenführung" bzw. "Säbelanlageelement" bezeichnet
werden, entlang deren Kanten der Faden FY, wenn er von der Fadenführung 25
aufgenommen ist und bewegt wird, zum Rutschen gebracht wird. Mit 41 ist ein
Freigabesystem mit einem winkelmäßig bewegbaren Element (vergleiche
Fig. 5 und 6) bezeichnet, das stromabwärts von der Gruppe 13 in Bezug auf
die Wicklungsrichtung der Wicklungen angeordnet ist, wie mit dem Pfeil FA
bezeichnet. Dies ist ein von den einzelnen Elementen 31 und 33, die die
Fadenführungskanäle bilden und mit den jeweiligen oszillierenden Haken 35
zusammenwirken, beabstandetes einziges Freigabesystem. Wenn das
Freigabesystem in die aktive Position gebracht ist, kommt es mit dem von der
Fadenführung 25 des rotierenden Fadenhaltearms 23 bewegten Faden FY in
Kontakt, so daß der Faden FY aus der Fadenführung 25 gelöst wird, wie
insbesondere in Fig. 9 mit dem Pfeil FB dargestellt. Da das Freigabesystem 41
für alle die Fadenrückhalte- und Positioniergruppe 13 am Ende der
Zwischenräume F1, F2... FN erreichenden Fäden nur ein einziges ist, und dieses
Freigabesystem in einem erheblichen Abstand von dieser Gruppe 13 angeordnet
werden muß, muß daher der aus der Fadenführung 25 des rotierenden
Fadenhaltearms 23 gelöste Faden wieder gespannt werden, um wie mit FX
bezeichnet positioniert zu werden, indem der Faden, der, nachdem er von der
Fadenführung 25 freigekommen ist, eine erhebliche Überschußlänge
zwischen dem Ende der Trajektorie des bereits von der Fadenführung 25
bewegten Fadens und dem durch die Elemente 31, 33 gebildeten Kanal
aufweist, wieder gespannt wird. Bislang war es, um diese Fadenlänge
unterzubringen, erforderlich, das System der durchbohrten Scheiben 15 in Anspruch
zu nehmen, so daß sich also die Scheibe 15 des gerade durch die
Fadenführung 25 durch Einwirkung des Freigabesystems 41 freigegebenen Fadens mit
einer größeren Geschwindigkeit absenkt, als die der periodischen Oszillation
aufgrund der Aufwicklung, um den Faden unterzubringen und in die FX-
Position zu bringen, bevor die Fadenführung 25 einen anderen Faden
aufnehmen kann, der die nächsten Wicklungen bilden soll und durch den
oszillierenden Haken 35 richtig positioniert werden soll, der sich in die Position
35B bewegt. Insgesamt ist es erforderlich, daß die Drehgeschwindigkeit des
Fadenhaltearms 23 relativ begrenzt ist und der Fadenhaltearm 23 nach
Freigabe (mit Hilfe des Freigabesystems 41) eines Fadens, der nicht mehr
aufgewickelt werden soll, eine oder mehrere Umdrehungen durchführt, bevor der
zuvor freigegebene Faden den Ruhezustand einnimmt, und das
konsequenterweise der dem Faden zugeordnete oszillierende Haken 35, der die
Wicklungen auf der zylindrischen Halterung 19 bilden soll, durch seinen eigenen
oszillierenden Haken in die Position 35B bewegt wird, um von der
Fadenführung 25 bei einem der Durchgänge der Fadenführung vor der Gruppe 13
gegriffen zu werden. Dieser Vorgang, dessen Durchführung relativ lange Zeit
beansprucht, ist verantwortlich für die begrenzte Produktivität der
Schärmaschine, zum einen weil die Drehgeschwindigkeit des Fadenhaltearms
eingeschränkt ist und zum anderen weil der Fadenhaltearm 23 eine bestimmte Zahl
von Leerumdrehungen durchführen muß, bevor er einen neuen Faden für die
Verschiebung eines zugehörigen oszillierenden Hakens 35 halten kann.
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[07] Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum schnellen Zurückholen des
Garns in die Schärmaschinen des beschriebenen Systems, um die erwähnten
Nachteile zu überwinden und damit die Produktivität der Schärmaschine zu
erhöhen.
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[08] Das selbe Problem liegt (vielleicht noch ausgeprägter) auch bei den
Maschinen des Hergeth-Typs vor, zu dem eine schematische Darstellung in
Fig. 10 gezeigt ist und bei denen die Halterung der Wicklungen statt der
beschriebenen und mit 19 bezeichneten zylindrischen Ausführung aus einem
Satz Riemen 119A besteht, die zwischen beabstandeten Trommeln 119B und
119C verlaufen; eine Gruppe 113 zum Zurückhalten und Bereithalten der aus
dem Schärbaum kommenden Fäden ist entlang dem Umfang der Trommel
119C angeordnet, von der sich die Riemen 119A erstrecken und in der den
mit 31 und 33 bezeichneten Elementen der Gruppe 13 des zuvor
beschriebe
nen Systems äquivalente Elemente vorgesehen sind. Die Hergeth-
Schärmaschine weist eine unterschiedliche Form der Halterung auf, die im
wesentlichen vertikal anstatt zylindrisch verläuft. In diesem Fall ist der
Fadenhaltehaken (äquivalent zu 25) von einem Riemen getragen, der sich
zwischen zwei an entgegengesetzten Enden der vertikalen Halterung und koaxial
zu den Trommeln 119B und 119C angeordneten Riemenrädern bewegt. Auch
in diesem Fall soll ein Aufbau mit motorangetriebenen Riemen - im Bezug auf
die vertikale Anordnung der Halterung senkrecht angeordnet - die
Schärwicklungen in horizontaler Richtung in Bezug auf die vertikale Anordnung der
Halterung vorwärts bewegen, vergleichbar den Riemen 19A.
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[09] Ein weiterer Nachteil der beschriebenen bestehenden Anordnungen ist
der, daß die Zahl der von den in den Gruppen 13 oder 113 vorgesehen
Einrichtungen zu haltenden Fäden relativ beschränkt ist, um die beim Wechsel
des aufwickelnden Faden unterzubringende Fadenlänge möglichst zu
begrenzen, so daß die Fäden an den beiden Enden der Rückhalte- und
Verschiebungseinrichtung, etwa den mit 31, 33 und 35 der Gruppe 13 einer
äquivalenten Gruppe 113 bezeichneten, sich relativ wenig unterschiedlich
verhalten. Dies beschränkt die Möglichkeit der Bildung von Schärmustern. Die
hier vorgeschlagene Vorrichtung überwindet diese Nachteile der bekannten
Anordnungen.
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[010] Insgesamt wird bei dem bestehenden System (Fig. 1 bis 10) das
Schären durch streng sequentielle Vorgänge ausgeführt, die verschiedenen
die Schärung bildenden Fäden F werden nämlich auf eine Halterung 19, 119
in der Form von in einer Ordnung nah beieinander angeordneten Wicklungen
S aufgewickelt, und die Schärmaschine wickelt die verschiedenen Fäden
durch verschiedene sukzessive ausgeführte Vorgänge auf. Die verschiedenen
Fäden werden aus dem Speichersystem (spulenhaltender Schärbaum 13) nur
dann aufgenommen, wenn der Faden auf die Schärtrommel aufgewickelt wird,
wobei der zum Erzielen des Schärmusters vorgesehenen Sequenz gefolgt
wird. Die Anzahl der Fadenwechsel, die Anzahl der verschiedenen Fäden und
im allgemeinen die verschiedenen Zahlen von Farben und die Sequenz und
Frequenzen der Aufnahme der Fäden sind bestimmt durch die
Schärprogrammierung, die das Design der Schärung des Textils
wiederspiegeln soll, das beim folgenden Webschritt vervollständigt wird.
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[11] Um die Nützlichkeit und Neuheit der im Folgenden beschriebenen
Erfindung zu illustrieren, werden im Folgenden die von der Schärmaschine beim
Fadenwechsel durchgeführten Operationen zusammengestellt, das heißt bei
der Anforderung eines neuen Fadens. Unter diesen Umständen ist es
erforderlich: das der zuletzt die Wicklungen bildende Faden von dem
Fadenhaltehaken 25 freigegeben wird, durch den oszillierenden Haken 35 in seinen
eigenen Kanal 31, 33 zurückgebracht wird, und daß erst danach der neue
für das Schären notwendige Faden von seinem oszillierenden Haken 35 auf
die Fadenführung 25 des Arms 23 aufgehakt wird. Die angegebenen
Operationen müssen der Reihe nach durchgeführt werden, bevor der aktive
Schärschritt (Aufwickeln des Fadens auf der Halterung) wieder gestartet
wird. Die beschriebenen und bei jedem Fadenwechsel durchzuführenden
Operationen erfordern eine bestimmte Zeit. Die Zahl der Fadenwechsel ist
bestimmt durch die Gesamtlänge der Schärung, durch die Zahl zur Herstellung
der Schärung erforderlichen Fäden und durch die geometrischen und
farblichen Eigenschaften der Schärung im Bezug auf den herzustellenden
Textiltyp. Die Summe der erforderlichen endlichen Zeiten ist ein erheblicher Anteil
der Gesamtproduktionszeit für einen Baum 11.
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[12] Die traditionellen Systeme, sowohl bei den Suzuki- als auch bei den
Hergeth-Schärmaschinen, sehen nur ein System 41 für die Freigabe des
Fadens aus dem Fadenhaltehaken 25 und eine Mehrzahl
Fadenbereithaltesysteme 31, 33, 35 passend zu der Zahl der in der Schärmaschine
vorgesehenen Kanäle vor. Das Fadenfreigabesystem 41 ist vorgesehen zum
Herausnehmen des Fadens aus dem Fadenhaltehaken 25 des rotierenden
Arms 23 (oder des Riemens beim Hergeth-Typ), während das
Fadenbereithaltesystem 31, 33, 35 vorgesehen ist zum Bereithalten des Fadens für die
Aufnahme durch den Fadenhaltehaken 25. Der Fadenhaltehaken 25 hat
eine rein passive Funktion im Bezug auf die Vorgänge des Greifens und
Au
ßereingriffbringens des Fadens; seine Funktion liegt nur darin, daß der
Faden so geführt wird, daß er entlang den Schärhalterungen 19 oder 119
aufgewickelt wird. Da das Fadenfreigabesystem 41 entlang dem Umfang der
Schärhalterung an einem festen Punkt und in einem Abstand von der
Gruppe 13 angeordnet ist, ist es notwendig, daß die mit den zuvor beschriebenen
Angriffs- und Lösvorgängen verbundenen Leerlaufzeiten zu den Zeiten für
das Zurückführen der Schlaufe des freigegebenen Fadens hinzuaddiert
werden; eine solche Schlaufe bildet sich, weil das Freigabesystem in einem
Abstand von seinem Bereithaltekanal angeordnet ist; ferner hat eine solche
Schlaufe eine entsprechend dem Abstand des Kanals von der
Freigabeeinrichtung variierende Länge und wird mit Zunahme dieses Abstands länger.
Diese Leerlaufzeit folgt aus der Tatsache, daß, während der
Fadenhaltehaken 23, 25 in Bezug auf die Aufhak- und Freigabeoperationen völlig passiv
ist, jeder entlang seiner Bewegungsrichtung bereitgehaltene Faden vor dem
vollständigen Zurückführen des vorherigen Fadens verursachen würde, daß
der Fadenwickelhaken 25 alle Fäden auf seinem Weg greift, und daher
sowohl den neuen als auch den vorherigen Faden.
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[13] Bei den momentanen Systemen wird diese Fadenschlaufe behoben
durch Bewegen des Fadens in der Richtung des spulenhaltenden
Schärbaums (und damit in entgegengesetzter Richtung zu der normalen
Bewegung des Fadens entlang dem freien Zwischenraums zwischen dem
Schärbaum 3 und der Gruppe 13 während der eigentlichen Schäroperation);
dieser Vorgang wird durchgeführt durch die gelochte Scheibe 15, durch die der
Faden läuft und die entlang den Schienen 17 in der vertikalen Richtung (von
oben nach unten) gleitet, und zwar beim Schritt des Unterbringens der
Fadenschlaufe und umgekehrt beim Schritt des Aufhakens des Fadens und
des Beginns des Schärens. Die beiden äußersten oberen und unteren
Positionen der Scheibe 15 entsprechen jeweils dem Zustand des für das
Schären verwendeten Fadens oder des nicht verwendeten und somit in
Bereitschaftshaltung verbleibenden Fadens. Die Bewegung der Scheibe 15 wird
nur durch die Schwerkraft bewirkt, und dementsprechend ist die
Rückführgeschwindigkeit der Fadenschlaufe nur durch das Gewicht der Scheibe 15
bestimmt. Um die Leerlaufzeiten zu verringern, muß daher das Gewicht der
Scheibe erhöht werden; dieser Ansatz hat jedoch den Nachteil einer
erheblichen Steigerung der Trägheit dieses Fadens, der die Scheibe auch zu
beiden Bewegungsenden hinauftreiben muß, und ist durch die Fadenstärke
begrenzt. Ferner findet diese Operation während eines kritischen und
wesentlichen Schrittes statt, nämlich der Bewegung des Fadens aus der Position
der Unbeweglichkeit in eine schnelle Gleitbewegung, und zwar als Folge
des Greifens durch den Fadenhaltehaken. Eine hohe Trägheit der Scheibe
in Kombination mit hohen Bewegungsgeschwindigkeiten kann den Riß
dieses Fadens durch eine Spannung über der Zugspannung verursachen. Der
Bediener muß daher verschiedene unterschiedliche Spannforderungen
berücksichtigen:
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- hohe Fadenbewegungsgeschwindigkeit (hohe Drehgeschwindigkeit des
Arms oder des fadenhaltenden Riemens);
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- Verwendung schwerer Fadenhaltescheiben 15 (zum schnellen
Beseitigen der Fadenschlaufe) zur Verbesserung der Maschinenproduktivität;
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- Begrenzung der Fadenspannung und damit des Gewichts des Scheiben
15, da schwere Fadenführungsscheiben das Risiko von Fadenriß
erhöhen.
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[14] Ein Kompromiß zwischen den kollidierenden Anforderungen wird
dadurch erreicht, daß zumindest eine oder mehrere Leerlaufdrehungen des
Fadenhaltehakens 25 eingeführt werden, damit die Fadenschlaufe ohne zu
schwere Scheibe beseitigt werden kann; bei hoher
Umdrehungsgeschwindigkeit steigt die Zahl von Leerlaufrunden proportional an. Da jedoch ein
Fadenwechsel ein häufiger Vorgang ist, hat dieses Vorgehen den Nachteil,
daß die Produktivität der Schärmaschine in einem mit zunehmender Zahl
von Leerlaufrunden zunehmenden Umfang verschlechtert wird.
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[15] Es können auch eine oder mehrere Leerlaufrunden bei niedrigerer
Geschwindigkeit als die Normalgeschwindigkeit des Arms 23 (oder des
fadenhaltenden Riemens) nach dem Schärstadium programmiert werden.
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Außerdem ist die Tatsache zu berücksichtigen, daß die Notwendigkeit des
Beseitigens der Fadenschlaufe die Verwendung größerer Zahlen von
gleichzeitig in der Schärmaschine vorliegenden Kanälen 31, 33 beschränkt;
solche Kanäle 31, 33 müssen tatsächlich entlang dem durch die Bewegung
des fadenhaltenden Hakens 25 belegten Weg angeordnet werden und
liegen daher in allmählich zunehmenden Abständen von der Freigabestation
41, so daß jeder Kanal eine um so größere Schlaufe bildet, um so größer
der Abstand des Kanals von der Freigabestation ist, womit die
Leerlaufzeiten zunehmen. Bevor die Aufgabe der Erfindung definiert wird, sollte darauf
hingewiesen werden, daß bei dem bekannten System die Bewegung des
Fadenfreigabeelements 41 und des Bereithaltesystems 35 als mechanisches
System mit elektrischer Steuerung, typischerweise als Solenoid mit linearer
oder drehender Wirkung, gelöst ist. Bei den bekannten Systemen ist nur ein
Solenoid für die Fadenfreigabe vorgesehen, und so viele Solenoide für die
Fadenbereithaltung wie die an der Schärmaschine vorgesehenen Kanäle.
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[16] Mit der Erfindung lassen sich die erwähnten Nachteile drastisch
verringern. Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung deutlich.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum schnellen Zurückholen eines
Garns nach seinem in Wicklungen Legen, wobei die Wicklungen auf einen
für einen Webstuhl vorgesehenen Baum geladen werden sollen, und zwar in
einer Faden-um-Faden-Schärmaschine mit einer Halterung 19 oder 119 für
die Wicklungen; einem Fadenhaltelement 23 mit einer in kontinuierlicher
Bewegung angetriebenen Fadenführung 25 zum Entlangziehen eines
Fadens und Bilden von Fadenwicklungen S auf der Halterung 19 oder 119;
einer Gruppe 13 zum Zurückhalten und Bereithalten der Fäden und sie wieder
Holen aus dem Fadenhalteelement 23, 25 mit einer Mehrzahl Elemente
31, 33, 35, die jeweils vorgesehen sind zum Handhaben eines von dem
Schärbaum kommenden Fadens; und einem System für die Freigabe des
Fadens aus der Fadenführung 25 des Fadenhalteelements 23.
Erfindungs
gemäß weist das Freigabesystem eine Mehrzahl Freigabeeinrichtungen auf,
die zwischen den Elementen 31, 33, 35 der Gruppe angeordnet sind, wobei
jede der Einrichtungen selektiv so gesteuert wird, daß sie die Freigabe
zumindest eines der Fäden bewirkt.
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[17] Das System kann eine der Zahl der Elemente und der zuzuführenden
Fäden gleiche Zahl von Freigabeeinrichtungen aufweisen, oder eine Zahl
von Einrichtungen, die kleiner oder gleich zu der Zahl der Elemente und der
zuzuführenden Fäden ist.
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Jede der Freigabeeinrichtungen kann gebildet sein aus einem
Hakenelement, das durch ein Solenoid-Betätigungselement oder dergleichen
gesteuert ist und von einer Ruheposition in eine Position bewegt wird, in der der
Faden aus der Fadenführung 25 freigegeben wird und umgekehrt, und zwar
synchron zu einem oszillierenden Haken 35 oder einem äquivalenten
Element, das den von dem Hakenelement aufgenommenen Faden auffängt.
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[18] Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt daher zu, eine Anzahl der
Kanäle mit Einrichtungen zu versehen, die die Doppelfunktion des
Bereithaltens und Freigebens der Fäden erfüllen; das heißt ein System von die
Funktionen des Aufhakens und Freigebens des Fadens erfüllenden
unabhängigen Kanälen; wobei dieses System die zentralisierte Funktion des
momentanen Freigabesystems auf der Basis nur einer Freigabeeinrichtung ersetzt.
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[19] Die Erfindung wird besser verständig durch die folgende Beschreibung
und die beiliegenden Zeichnungen, in denen ein praktisches, nicht
einschränkendes Beispiel dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 bis 10 die oben beschriebenen und kommentierten
konventionellen Lösungen;
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Fig. 11 ein Detail der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Fig. 5
entsprechenden Darstellung;
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Fig. 12 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 11;
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Fig. 13 bis 17 verschiedene aufeinanderfolgende Schritte eines
Fadenaufwicklungszyklus in einer Fig. 4 entsprechenden Darstellung; und
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Fig. 18 bis 20 verschiedene Arbeitsschritte eines weiteren
Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Fig. 11 und die folgenden Figuren zeigen die gleichen Elemente wie
anhand der Fig. 1 bis 9 beschrieben.
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[20] Erfindungsgemäß wird das einzige Freigabesystem 41 ersetzt, wie in
den Zeichnungen dargestellt, durch eine Mehrzahl Freigabeelemente 51 zur
Vervollständigung der Gruppe 13, die sehr nahe aneinander und zwischen
den Elementen 31, 33, 35 angeordnet und möglicherweise in solcher Zahl
vorgesehen sind, daß eines für jede der Gruppe 31, 33 und 35 vorgesehen
ist.
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Wie in Fig. 11 und in den folgenden Figuren dargestellt, kann entlang jeder
Gruppe 31, 33, 35 ein zugehöriges Freigabeelement 51 vorgesehen sein,
das beispielsweise durch ein entsprechendes Betätigungselemt 51S mit
Solenoidsteuerung 51S in gerader (oder auch winkelmäßiger) Bewegung
angetrieben ist; es ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß ein anderes
Betätigungselement, beispielsweise vom pneumatischen Typ vorgesehen ist.
Jedes Betätigungselement 51 kann also eine Position wie die in den Fig.
12, 13 und 17 in durchgezogener Linie bezeichnete einnehmen, eine
angehobene Freigabeposition wie in Fig. 14 und eine dritte Verschiebeposition
wie in den Fig. 15 und 16, die zwischen der Ruheposition und der
Freigabeposition liegt.
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Fig. 13 zeigt einen Faden FY, der von dem Fadenwicklungshaken oder der
Fadenführung 25 des Fadenhaltearms 23 bewegt wird, während die anderen
Fäden in Bereitschaftsposition liegen und das Freigabeelement 51 im
abgesenkten Zustand ist. Am Ende der Herstellung der Wicklungen mit dem
Faden FY, der entnommen werden soll, wird das zu diesem Faden gehörende
Freigabeelement 51 in die in Fig. 14 gezeigte Freigabeposition angehoben,
während der entsprechende oszillierende Haken 35 in die Position der
Vorbereitung der Aufnahme bewegt wird. Während sich die Fadenführung 25
vor der Gruppe 13 bewegt, wird der Faden FY von dem Freigabeelement 51
aufgenommen, das ihn aus dem Fadenführungshaken 25 löst; die
Fadenführung setzt ihre Bewegung fort und ist nun in der Lage, einen weiteren Faden
aufzunehmen, und zwar vor und nach einer Umdrehung um die zylindrische
Halterung 19. Bald nach der Freigabe des Fadens FY aus der Fadenführung
25 und dem Greifen durch das Freigabeelement 51 kommt dieses
Freigabeelement 51 in die in Fig. 15 gezeigte Zwischenposition hinunter, wobei der
Faden FY in die in der gleichen Figur bezeichnete Position F2 bewegt wird.
Dabei wird der oszillierende Haken 35 von der in Fig. 15 gezeigten
Position entsprechend dem Pfeil fn der Fig. 15 und 16 in die in Fig. 16
gezeigte Position hinaufbewegt, so daß der Faden F2 durch diesen
oszillierenden Haken 35 gegriffen und in die in Fig. 17 gezeigte Ruheposition FX
bewegt wird, während das Freigabeelement 51 ebenfalls frei ist, um in die
Ruheposition weiter hinunterzugelangen, wie in Fig. 17 gezeigt, was der
Zustand der in Fig. 13 dargestellten Elemente 35 und 51 ist.
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[21] Aus dem Obigen ergibt sich, daß durch die Betätigung des
Freigabeelements 51, das den Elementen 31, 33 und 35 benachbart und in
Bereitschaftsposition für den Faden FY ist (der die letzten Wicklungen auf der
zylindrischen Halterung 19 gebildet hat) dieser Faden keine notwendigerweise
zu beseitigenden Überschußlängen bildet wie bei den konventionellen
Lösungen in den Fig. 1 bis 10, sondern in einem Spannungszustand bleibt,
wobei kein Bedarf für eine Unterstützung durch die zugehörige Lochscheibe
15 besteht.
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[22] Die vorteilhafteste Anordnung ist wohl die, die sich auf eine
Positionierung so vieler Freigabeelemente 51 mit zugehörigen Betätigungselementen
51S bezieht wie die Gruppen der Elemente 31, 33 und 35 und daher die
verschiedenen von den Spulen zugeführten Fäden. Es ist jedoch nicht
ausgeschlossen, daß ein vergleichbares Resultat auch mit einer niedrigeren
Anzahl von Freigabeelementen 51 als die Zahl der Gruppen der Elemente 31,
33, 35, also als der Fadenzahl, möglich ist. Dies könnte geschehen durch
Weglassen eines Freigabeelements, etwa des mit 41 bezeichneten, und
Vorsehen von Freigabeelementen, etwa den mit 51 bezeichneten, in direkter
Nachbarschaft der Gruppen der Elemente 31, 33, 35, möglicherweise mit
einem Freigabeelement für jede.
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Das sogenannte Säbelanlageelement 39 (saber cam) wird weggelassen und
die Fadenführung 37 entsprechend der Zeichnung modifiziert, um eine hohe
Oberfläche für das Element 35 herzustellen.
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Die Vorteile der Erfindung sind im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen
traditionellen System, das auf einer einzigen Freigabeeinrichtung basiert,
offenkundig. Ferner ist der zusätzliche Kostenaufwand relativ bescheiden,
da nur eine größere Zahl von Freigabeeinrichtungen 51, 51S bei der
Schärmaschine notwendig ist, die jedoch aus Solenoiden oder anderen
kostengünstigen Betätigungselementen aufgebaut sind; der Kostenanstieg
beschränkt sich daher auf die zusätzlichen Solenoide und dem relativ
einfachen nicht zu betätigenden Mechanismus 51; auch der
Funktionskinematikabschnitt ist sehr einfach, weil er auf ein Steuerelement 51 aus geeignet
geformtem Draht beschränkt ist. Das Logikniveau der elektronischen
Schaltungen für die Steuerung der zusätzlichen Betätigungselemente 51S muß
nicht komplex sein, da alle für den verwendeten Kanal notwendigen
Informationen bereits in seiner Steuerlogik vorliegen; unter diesen Umständen
beschränkt sich der Zusatz bei den elektronischen Schaltungen auf die
Ansteuerung für die Betätigungselemente.
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[23] Aus obiger Darstellung ergibt sich, daß viele Vorteile erzielt werden
können, deren wesentliche wie folgt zusammenzufassen sind:
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- minimale oder keine Fadenschlaufen, die im Freigabestadium beseitigt
werden müssen;
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- Möglichkeit der Verringerung der Zeit für das Wiederspannen des Fadens
auf fast 0;
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- keine Notwendigkeit schwerer Scheiben 15 für das Wiederspannen des
Fadens mit daraus folgender Verringerung ihrer Trägheit;
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- Möglichkeit der Verwendung einer hohen Drehgeschwindigkeit des
Fadenhaltehakens 25 in Folge der verringerten Trägheit des Fadens, die
wiederum auf die Möglichkeit der Verringerung des Gewichts der
Scheiben 15 zurückgeht; unter diesen Umständen sind die maximalen
Umdrehungsgeschwindigkeiten des Arms 23 und des Fadenhaltehakens 25
allein durch die Stärke des Fadens bestimmt;
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- Möglichkeit des Unterlassens von Leerlaufrunden oder Verringerung auf
nur eine bei jedem Fadenwechselvorgang;
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- Möglichkeit der Erhöhung der Geschwindigkeit auch im Wechselstadium
zur Minimierung der nicht produktiven Leerlaufzeiten;
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- Möglichkeit der Verwendung praktisch unbeschränkter Kanalzahlen in
Folge der Unterdrückung der Fadenschlaufen und der Möglichkeit der
Verwendung eines Bogens erheblicher Größe zur Aufnahme der Gruppe
13 der Fadenbereithalte- und Zurückhaltesysteme 31, 33, 35.
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[24] Eine Vorabschätzung dieser Vorteile ergibt eine
Produktivitätssteigerung von 30% bei gleichen Umständen und gleichem Garntyp.
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In Fig. 13 bezeichnet der Buchstabe F einen Faden im Bereithaltezustand,
und in den Fig. 12 bis 17 bezeichnet BP ein festes Anschlagelement am
Ende des Bewegungswegs des Elements 35.
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[25] Wie die Fig. 18 bis 20 zeigen, weist gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung jedes Freigabeelement 51 einen oberen
Abschnitt 510 auf, der so geformt ist, daß er eine konvexe Kante 511 zeigt,
wobei die Konvexität dem Bewegungsbereich des freizugebenden Fadens
zugewandt ist, an der Kante eine sich erweiternde Ausnehmung 512 für die
Freigabe des Fadens aus der Drehfadenführung 25 vorgesehen ist und eine
Zusammenwirkung mit einem Ansatz 513 bestimmte Höhe besteht, der von
dem Element 51 absteht, und zwar auf der Seite des letzteren, die den
Fadenspulen zugewandt ist, wie im Folgenden im Einzelnen beschrieben. Von
der Drehfadenführung 25 an der den Spulen zugewandten Seite steht ein
Ansatz 250 mit einem ersten Abschnitt 251 ab, der von der Achse der
Fadenführung 25 weg verläuft, und mit einem zweiten Abschnitt 252 der
geeignet im Bezug zu dem ersten gekrümmt ist und sich in einer im wesentlichen
zu der Drehachse der Fadenführung 25 senkrechten Ebene erstreckt. An
einer bestimmten Stelle der Vorderkante des Ansatzes 250 in Bezug zu der
Bewegungsrichtung der Fadenführung 25 ist eine Ausnehmung mit
verringerten Abmessungen vorgesehen, die zur Verbesserung des Haltens des
von der Fadenführung geführten und auf die Schärtrommel aufgewickelten
Fadens dient. Der Divergenzwinkel des Abschnitts 251 des Ansatzes 250 in
Bezug auf die Erstreckungsachse der Fadenführung 25, die Höhe des
Abschnitts 251 und die Position der Ausnehmung 253 einer Vorderkante des
Ansatzes 250 sind alle so gewählt, daß auf die Freigabe des Fadens aus der
Fadenführung hin der Abschnitt KK des Fadens zwischen dem freien Ende
der Fadenführung 25 und der Ausnehmung in den Raum zwischen dem
Abschnitt 511 und dem Ansatz 513 des im Fadenfreigabezustand
angeordneten Freigabeelements 51 gebracht wird.
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In Fig. 18 ist der Fall eines nicht an der Fadenfreigabe aus der
Fadenführung 25 beteiligten Kanals dargestellt, bei dem entsprechend die Elemente
51 und 35 im Ruhezustand sind und die Fadenführung 25 entsprechend
diesen Elementen verläuft, ohne den dort entlang geführten Faden zu greifen.
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Fig. 19 zeigt das Bereithalten eines Fadens für die Drehfadenführung 25.
In diesem Fall ist das Element 35 inaktiv, das heißt im angehobenen
Zustand, während das Freigabeelement 51 im Ruhezustand ist. Während das
Element 35 durch den entsprechenden Drehmagneten 35S im
Betriebszustand angetrieben wird, kommt der zugehörige Faden in eine solche
Position, daß er von der Fadenführung 25 gegriffen wird, die sich vor dem Kanal
bewegt, und daher ohne Hindernisse von letzterer gehalten und bewegt
werden kann. In der Position A liegt die Fadenführung 25 stromaufwärts von
dem Bereithalteelement 35 und hat daher noch keinen Faden. In der
Position B hat die Fadenführung 25 das Element 35 bereits geladen.
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Fig. 20 zeigt den Schritt der Freigabe oder des Herausbringens eines
Fadens auch aus der Drehfadenführung 25. Beide Elemente 35 und 51 sind
aktiv, das heißt im angehobenen Zustand. Beim Durchlaufen der
Fadenführung 25 vor dem Kanal kommt der den Spulen zugewandte Abschnitt K des
Fadens in Kontakt mit dem Ansatz 513 des Elements 51. Gleichzeitig läuft
der Abschnitt KK des Fadens unter der Kante 511 des Elements 510 durch
und wird auf die Ausnehmung 512 zugeführt. Wegen der typischen Form
des freien Endes der Drehfadenführung 25, die die Freigabe des Fadens
erleichtern soll, der Führungswirkung durch die Kante 511 des Elements 51
und dem Zurückhalten durch die Ausnehmung bei 512 kommt der Faden
aus der Fadenführung 25 heraus. Während dieses Stadiums läßt die untere
Kante 254 des Ansatzes 250 der Fadenführung 25 den entsprechenden
Abschnitt des Fadens in dem Raum zwischen den Elementen 510 und 513 des
Elements 51 verweilen, wodurch eine Bewegung des Fadens über den
Ansatz 513 verhindert wird. Wegen der Spannung, die der Faden aushalten
muß, läßt der Abschnitt 252 dieses Ansatzes 250 den Faden ferner unter
dem oberen Ende des Elements 35 liegen. Durch die folgende Absenkung
der Elemente 35 und 51 wird dadurch sichergestellt, daß der Faden stets in
die korrekte und richtige Position für ein weiteres Bereithalten für die
Drehfadenführung 25 gelangt. Mit AA ist die drehende Fadenführung 25 mit dem
freizugebenen Faden bezeichnet, mit BB die Fadenführung 25 bei der
Freigabe des Fadens und bei CC die Fadenführung 25 nach der Freigabe des
Fadens.
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Natürlich kann die Steuerung der Elemente 35 und 51 linear an Stelle von
drehend sein, wobei sich keine wesentlichen Änderungen der
beschriebenen Arbeitsschritte ergibt.