DE8527472U1 - Fadenspannungsregler - Google Patents

Description

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Krefeld, den 5. September 1985 973-PAT/LIZ -PL/kl- P 85/01 GM

J509O23

Fadenspannungsregler

Die Neuerung betrifft einen Fadenspannungsregler mit einer längs eines Hubweges beweglichen Tänzerrolle, an deren Halterung eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit angreift.
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Zur Konstanthaltung der Fadenspannung, beispielsweise beim Aufspulen von Fäden, werden bevorzugt Fadenspannungsregler mit pneumatisch belasteter Tänzerrolle eingesetzt, wie zum Beispiel in der DE-OS 21 00 566 beschrieben. Mit der Pneumatik ist es in einfacher Weise möglich, die an der Tänzerrolle angreifende Kraft konstant zu halten oder automatisch zu steuern und von beliebiger Stelle, zum Beispiel von einem zentralen Schaltpult, in einfacher Weise stufenlos einzustellen. Bei Abweichungen der Fadenspannung von ihrem Sollwert bewegt sich die Tänzerrolle, ausgehend von ihrer Mittellage, längs einer rechtwinklig zu ihrer Achse liegenden Bahn, so daß die um die Tänzerrolle gelegte Fadenschleife je nach der Abnahme oder Zunahme der Spannung verlängert oder verkürzt wird. Die Auslenkung aus der Mittellage überträgt sich selbsttätig auf ein Drehpotentiometer oder dergleichen, das eine entsprechende Drehzahländerung des Motors der nachgeschalteten Maschine bewirkt. Dadurch wird die Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens verringert oder erhöht und so eine Abweichung von der gewünschten Fadenspannung korrigiert. '

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Der Hubweg der Tänzerrolle ist naturgemäß begrenzt und damit auch der Regelbereich. Für den Fall, daß die auftretenden Spannungsschwankungen den Regelbereich überschreiten, Insbesondere für den Fall eines Fadenbruchs, sind bei bekannten Fadenspannungsreglern Endschalter vorgesehen, die in solchen Fällen den Antrieb automatisch abschalten.

Bei diesen in der Praxis bewährten Fadenspannungsreglern haben sich aber gelegentlich Schwierigkeiten ergeben, wenn sie in Korabination mit RevolverkopfWicklern eingesetzt wurden. Beim Wenden des Revolverkopfes sind kurzzeitige starke Schwankungen der Fadenspannung nicht immer zu vermeiden. Das gilt in verstärktem Maße bei mehrfädigem Aufspulen. Durch eine Verzögerungsschaltung gelingt es zu verhindern, daß die Spulstelle sofort abgeschaltet wird. Der große Ausschlags der nur langsam zurückgeht, wirkt sich daher voll auf die Drehzahl des Antriebsmotors aus, die dadurch zu weit nachgeregelt wird.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fadenspannungsregler der eingangs angegebenen Gattung mit geringem baulichem Aufwand so zu verbessern, daß die Tänzerrolle bei extrem großen Ausschlägen schneller in die Mittellage zurückkehrt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch das Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Je nach dem, ob die im Betrieb beobachteten extremen Auslenkungen einseitig oder beidseitig auftreten, wird die zusätzliche Federbelastung der Tänzerrolle einseitig oder beidseitig vorgesehen. Da die Federbelastung ausschließlich in den Endbereichen des Hubweges wirksam 1st, wird im Bereich der im

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Normalbetrieb auftretenden Auslenkungen in der Umgebung der Mittellage die Gleichmäßigkeit der Fadenspannung in keiner Weise beeinträchtigt.

Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Die Ansprüche 4 bis 7 betreffen verschiedene Ausführungsbeispiele der Neuerung.
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Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Neuerung an Hand von vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen*

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Neuerung in Ü 15 Vorderansicht

Figur 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Figur 1

Figur 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie III - III der Figur 2
Figur 4 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie IV -> IV der

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Figur 5 zeigt -in größerem Maßstab eine Einzelheit-eines anderen Ausführungsbeispiels Figur 6 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie VI - VI der Figur 5

Figur 7 zeigt für ein weiteres Ausführungsbeispiel

ebenfalls in größerem Maßstab einen Schnitt durch die pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit.

Gemäß Figur 1 und Figur 2 sind auf einem gabelförmigen Tänzerarm 1 zwei Tänzerrollen 2 gelagert. Der Tänzerarm ist mit dem Ende einer waagerecht angeordneten Welle 3 fest verbunden, die in einem G-jhäuse 4 in Kugellagern 5

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drehbar gelagert ist. Die gesamte Einheit ist an einem nur angedeuteten Gehäuse 6 einer Spulmaschine angebaut.

Am anderen Ende ist die Welle 3 mit einem Drehpotentiometer 7 verbunden, das in bekannter Weise zur GeschwindiglcR 1 tsshfiiiepuriir des Motors der* uciGh^esohciltet-en -S^ul— maschine dient. Drehfest mit der Welle 3 verbunden ist ein Metallwinkel 8 (Figur 4) zur automatischen Betätigung eines seitlich angeordneten Näherungsschalters 9, der auf einem Arischlußverteiler 10 sitzt. Ebenfalls drehfest mit der Welle 3 verbunden 1st ein Hebel 11 (Figur 3), an dessen freiem Ende eine Kolbenstange 12 einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 13 angelenkt 1st. Ein Anschluß 14 ist mit einem nicht dargestellten Transmitter verbunden, über den der Luftdruck entsprechend der gewünschten Spannung des Fadens 15 zugeführt wird.

Außerhalb des Gehäuses 4 ist eine Blattfeder 16 mit der Welle 3 fest verbunden. Die Blattfeder 16 weist in die entgegengesetzte Richtung wie der Tänzerarm 1. An dem Gehäuse 4 1st mit einem Abstandhalter 17 ein U-förmiger Bügel 18 befestigt, dessen Schenkel 19, 20 die Blattfeder 16 in der dargestellten Stellung mit beiderseitigem Abstand umfassen. In den Schenkeln 19, 20 sitzen Schrauben 21, 22, die mit Stellmuttern 23, 24 voneinander unabhängig fixierbar sind. Die Schraubenköpfe bilden Anschläge 25, 26, die die Winkelauslenkung der Blattfeder 16 oben und unten begrenzen.

Aus seiner in Figur 1 gezeigten waagerechten Mittellage ist der Tänzerarm 1 nach oben und unten um einen Winkel von je 30° ausschwenkbar. Zur Begrenzung des Drehwinkels ist ein Bolzen 27 vorgesehen, der passend in einer Bohrung

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der Welle 3 steckt und mit seinem radial herausragenden Ende in einen Schlitz des Lagergehäuses 28 eingreift, der sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von 60° erstreckt. Die geometrische Achse der Tänzerrolle 2 beschreibt bei der Verschwenkung des Tänzerarms einen kreisbogenförmigen Hubweg, der durch die Punkte A und B begrenzt ist. In dem etwa 20° umfassenden mittleren Bereich des Hubweges, d.h. zwischen den Punkten C und D, ist die Tänzerrolle allein durch die von der Kolben-Zylinder-Einheit 13 ausgeübte Kraft belastet. In diesem Bereich, der die im stationären Betrieb normalerweise auftretenden Auslenkungen weitgehend umfaßt, sorgt daher die Tänzerrolle 2 für eine exakt gleichbleibende Spannung in dem Faden 15· Wenn die Tänzerrolle 2 Jedoch nach oben oder unten bis zu den Punkten C bzw. D ausgelenkt wird, kommt die Blattfeder 16 an den Anschlägen 25 bzw. 26 zur Anlage. Bei noch größerer Auslenkung wird sie durchgebogen. Dadurch wird eine mit zunehmender Auslenkung größer werdende Rückstellkraft erzeugt. Daher 1st die Tänzerrolle in den Endbereichen des Hubweges, d.h. zwischen den Punkten A und C bzw. B und D, durch eine zusätzliche Kraft belastet, die die Tänzerrolle 2 in die Mittellage zurückzutreiben sucht. Dadurch wird bei extrem großen Auslenkungen die Rückkehr in die Mittellage beschleunigt.

Dementsprechend wird auch die Rückstellung des Drehpotentiometers 7 in die Mittellage beschleunigt und somit die unerwünschte Drehzahländerung des Antriebsmotors in Grenzen gehalten.

Das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von₍ dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß zur Erzeugung der Rückstellkraft anstelle der Blattfeder 16 eine schrauben-

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förmlge Drehfeder 31 vorgesehen ist. Die Drehfeder 31 sitzt auf der Welle 3. Ein Ende 32 ist radial nach innen gebogen und steckt im wesentlichen spielfrei in einer Bohrung 33 der Welle 3· Das andere Ende 3²J ist radial naoh außen gebogen. Die Drehfeder 31 ist von einer überwurfmutter 35 umschlossen, die auf das aus dem Gehäuse 4 austretende Ende des Lagergehäuses 28 der Welle 3 aufge-■ schraubt 1st. Die überwurfmutter 35 hat auf der Innenseite eine breite, achsparallele Nut 36. Darin befindet sich das nach außen abgebogene Ende 34 der Drehfeder 31. Wenn der Tänzerarm mit der in Figur 6 angedeuteten Tänzerrolle 2 seine Mittellage einnimmt, hat das Federende 31 in der Nut 36 zu beiden Selten reichlich Spiel. Wenn jedoch die Tänzerrolle 2 über die Punkte C oder D hinaus bis in die Endbereiche A, C bzw. B, D gelangt, dann legt sich das Federende 3*» an die Seitenflächen 37, 38 der Nut 36 an. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel übt also die Feder ausschließlich in den Je etwa 1/3 des gesamten Hubweges A, B umfassenden Endbereichen A, C bzw. B, D eine Kraft aus, die die Rückbewegung der Tänzerrolle 2 in die Mittellage unterstützt.

Bei dem in Figur 7 veranschaulichten Ausführungsbelsplel wird die in den Endbereichen des Hubweges wirksame zusätzliehe Rückstellkraft durch zwei Druckfedern 41, 42 erzeugt, die an den beiden Endplatten 43, 44 des Pneumatik-Zylinders 45 befestigt sind. Die Druckfedern können unterschiedliche axiale Längen und unterschiedliche Federkonstanten haben. Solange der Kolben 46 sich in der Nähe der In Figur 7 dargestellten Hittellage befindet, berührt er die Druckfedern 41, 42 niqht. Sobald jedoch die Tänzerrolle 2 auf ihrem von den Punkten A und B begrenzten bogenförmigen Hubweg bis zu einem der Punkte C, D aus-

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gelenkt wird, kommen die Druckfedern ²Jl bzw. 42 mit der entsprechenden Stirnfläche des Kolbens 46 in Berührung. ' Bei weiterer Auslenkung wird dJe Feder zusammengedrückt

und übt eine zunehmende Rückstellkraft aus.

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   Krefeld, den 5. September 1985 973-PAT/LIZ -PL/kl- F 85/04 Gf-I

   J509023

   Schutzansprüche

   1. Fadenspannungsregler rait einer längs eines Hubweges beweglichen Tänzerrolle, an deren Halterung eine pneumatische Kolben-Zyllnder-Elnheit angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Tänzerrolle (2) mindestens an

   5 einer Seite ihres Hubweges (A, B) ausschließlich im

   Endbereich (A, C; B, D) des Hubweges zusätzlich durch eii.a Feder (16; 31; 41, 42) belastet ist.

   2. Fadenspannung!regler nach Anspruch 1, dadurch gekenn-10 zeichnet, daß der Endbereich (A, C; B, D) 25 bis 35 %

   des gesamten Hubweges (A, B) umfaßt.

   I 3· Fadenspannungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch I gekennzeichnet, daß die Größe des Endbereichs (A, C;

   I 15 B, D) und/oder die Federkonstante veränderlich ist.

   ■ 4. Fadenspannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3» \ wobei die Tänzerrolle in einem Tänzerarm gelagert 1st, 1 gekennzeichnet durch eine mit dem Tänzerarm (1) fest

   ■ 20 verbundene Blattfeder (16) und durch mindestens einen i den Winkelausschlag der Blattfeder (16) begrenzenden

   ρ Anschlag (25, 26).

   5. Fadenspannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3* 25 wobei die Tänzerrolle in einem Tänzerarm gelagert ist, der mit einer Welle fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (3) eine Drehfeder (3D

   sitzt, daß ein Ende (32) der Drehfeder (3D fest mit der Welle (3) verbunden 1st, daß das andere Ende (34) nach außen abgebogen ist und daß die Bewegung des nach außen abgebogenen Endes (3¹O zumindest an einer Seite durch einen festen Anschlag (37, 38) begrenzt lot.

   6. Fadenspannungsregler nach einem der Ansprüche 1 ois 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Pneumatikkolben (45) an mindestens einer Stirnplatte (43, 44) eine Druci<- feder (41, 42) befestigt ist ui.d daß zwischen der Druckfeder (41, 42) und dem in seiner Mittellage befindlichen Kolben (46) ein Abstand besteht.

   7. Fadenspannungsregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnplatten (43, 44) je eine Druckfeder (41, 42) befestigt ist und daß die Druckfedern unterschiedliche Längen und/oder Federkonstanten haben.

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