EP0294323B1 - Elektronisch gesteuerte Fadenbremse und Verwendung der Fadenbremse - Google Patents

Elektronisch gesteuerte Fadenbremse und Verwendung der Fadenbremse Download PDF

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EP0294323B1
EP0294323B1 EP88810315A EP88810315A EP0294323B1 EP 0294323 B1 EP0294323 B1 EP 0294323B1 EP 88810315 A EP88810315 A EP 88810315A EP 88810315 A EP88810315 A EP 88810315A EP 0294323 B1 EP0294323 B1 EP 0294323B1
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EP
European Patent Office
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yarn
brake
thread
lamella
brake according
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EP88810315A
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English (en)
French (fr)
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EP0294323A1 (de
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Lorant Gacsay
Beat Meierhofer
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Sulzer AG
Original Assignee
Gebrueder Sulzer AG
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D47/00Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms
    • D03D47/34Handling the weft between bulk storage and weft-inserting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/20Co-operating surfaces mounted for relative movement
    • B65H59/22Co-operating surfaces mounted for relative movement and arranged to apply pressure to material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/20Co-operating surfaces mounted for relative movement
    • B65H59/22Co-operating surfaces mounted for relative movement and arranged to apply pressure to material
    • B65H59/24Surfaces movable automatically to compensate for variation in tension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2555/00Actuating means
    • B65H2555/10Actuating means linear
    • B65H2555/13Actuating means linear magnetic, e.g. induction motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a thread brake with electromagnetically controllable braking power, to the use of such a thread brake and to an arrangement of a plurality of thread brakes.
  • Thread brakes of this type are used, for example, as weft brakes for defenseless weaving machines such as projectile, rapier, water jet and air weaving machines and generally in those cases where a thread is not moved at a constant speed and where the thread continues to run, ie the parts overtake the weft insertion member of the thread should be avoided.
  • rapier weaving machines in which the weft thread is first accelerated by the rapier rapier and then decelerated to the transfer point in the middle in order to be accelerated and decelerated a second time after transfer to the rapier rapier.
  • this requires a weft brake, which releases the weft completely without braking in the acceleration phases in time with these acceleration and deceleration phases, brakes more or less strongly in the deceleration phases and possibly jams, i.e. holds in a clamping manner in other phases of the weaving cycle.
  • Electromagnetically controllable disc brakes are known.
  • the plates and actuating levers for the plates have relatively large masses, which in turn results in high response times for braking power changes, or else requires complex structural measures for the magnet coils. Due to the short switching times and relatively large masses, high forces and high wear and tear occur, for example, when the movable plate strikes when opening, when the thread brake is released.
  • German patent DE 34.46.567 describes a weft brake, in which the thread is braked between two leaf spring-like plates and the braking power is controllably increased with additional electromagnets.
  • the basic setting of the leaf spring brake is adjustable and predefined by the preload of the leaf springs.
  • the thread is braked by a relatively short part, at the end of the leaf springs facing away from the holder.
  • the electromagnets that boost the braking power are also arranged in this area, so that the braking power is always provided by this short, almost punctiform end area. With such an arrangement, the thread is loaded almost selectively, which leads to high surface pressures on the thread. If the weft thread is very uneven and there are thread defects, the momentary loading of the thread in the braking area can vary in such a way that the thread tears or, conversely, is braked insufficiently, which is annoying and undesirable in any case.
  • the present invention brings significant progress here and does not have the disadvantages of known thread brakes.
  • the invention is contained in the characterizing part of claim 1. Furthermore, the invention relates to the use of such a thread brake as a weft brake in defenseless weaving machines.
  • the dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
  • the thread brake has short response times and remains controllable even at very high thread speeds, which can be in the range of 50 m / s and higher, for example, in the case of unprotected high-performance weaving machines. Due to the transfer of the braking power to the thread over a longer thread length of, for example, a few cm, the specific surface pressure on the thread is significantly lower with the same braking power, and the thread is thus braked more gently than with known thread brakes. In particular, the high specific surface load of the thread that is disruptive in previous thread brakes is eliminated during the braking process. The lower specific stress on the braking elements also leads to an improved service life of the thread brake. In addition, the braking performance of this new thread brake is significantly less affected by the unevenness of the thread.
  • the side of the flexible, lamellar brake film facing away from the thread could also be provided with a very light, practically mass-free plastic layer, for example a foam, which can make handling the film easier and reduce the risk of cut injuries for the operating personnel.
  • a very light, practically mass-free plastic layer for example a foam, which can make handling the film easier and reduce the risk of cut injuries for the operating personnel.
  • thread brakes can be combined to form a multi-shot thread brake, for example with a common control.
  • the thread brake 1 of FIG. 1 is arranged in the schematic example shown as a weft brake between the weft thread store and a main nozzle 31 of a weaving machine 3 in the running direction of the weft thread 21. It is of no importance for the explanations below, according to which unprotected weft insertion method the weft thread 21 is inserted into the symbolically drawn shed 32.
  • the three controllable electromagnets 112, 113, 114 are installed in the rigid strip 11, the surface 111 of which faces the thread 21 and is provided with an abrasion-resistant surface covering which forms the actual braking surface.
  • the electromagnets can be cast in the housing 110, which is, for example, a profile made of plastic, a non-ferromagnetic metal, ceramic, glass or another non-ferromagnetic material.
  • the magnets 112, 113, 114 are pot or holding magnets with a low-iron core, which have a short switching time of, for example, five milliseconds or shorter.
  • a lamellar, Ferromagnetic metal foil 115 forms the second braking element and is pulled by the magnets 112, 113, 114 when the current is switched on against the brake lining of the rigid magnetic strip.
  • the ferromagnetic metal foil 115 has the function of an armature for the magnets 112, 113, 114.
  • the weft thread experiences a braking force that can be changed and controlled with the magnetic force of the controllable electromagnets.
  • the film 115 is fastened to the axis 116, which are fastened in bores of the two webs 117.
  • the film 115 is slightly pretensioned, but due to the very small bending moment of the film, this does practically nothing to contribute to the braking performance. This only ensures that the film 115 bears against the thread and counteracts a possible fluttering of the film 115. It is essential that the film 115, which has a very low mass and is therefore almost weightless, rests over most of its length on the rigid braking surface 111 of the strip 11, or on the thread 21, at most with its own weight.
  • the braking power is practically exclusively provided by the electromagnets 112, 113, 114 when the film 115 is more or less attracted by them.
  • the metal foil 115 When braking, the metal foil 115 is deformed transversely to the thread running direction and wraps around the thread in a larger angular range, as is shown and described with reference to FIG. 4. With the thread brake released, however, i.e. When the electromagnets 112, 113, 114 are switched off, the practically weightless metal foil 115 is in contact with the thread 21 only along a line, so that the thread 21 is practically not braked.
  • the control electronics 4 for the thread brake 1 and the main nozzle 31 change those on the weft thread 21 Braking force exerted, for example, as a function of the position of the tip of the weft thread 21 in the shed 32 and the angle of rotation of the weaving machine (FIGS. 1, 1a). With weaving machines, the sequences of many functions are defined based on the angle of rotation of the main drive shaft.
  • the control electronics 4 continuously uses the sensor 41, for example, to determine this angle of rotation.
  • the sensor 42 determines the point in time at which the tip of the weft thread 21 passes through at a specific position in the shed 32 and can, for example, also emit a thread running signal of the weft thread to the control electronics.
  • the three sensors 43 monitor the weft thread in the final phase of the weft insertion, it being possible for the thread directly or the weft insertion member to deliver the signals for the control electronics. From these signals from the sensors 41, 42 and 43, the control electronics 4 are able to determine the braking power currently required and to change the power of the brake magnets 112, 113, 114 via the inputs 44 and to adapt them to the respective requirements. It is possible to control each of the magnets 112, 113, 114 separately or to connect them in series and to control them in the same direction. It would also be possible to group magnets in groups, the magnets of which are connected in series, for control purposes.
  • the two magnets for example 112 and 114, could be connected in series and the third magnet 113 could be connected in parallel.
  • the control electronics also takes over the control of the valve 45 of the main nozzle 31.
  • the control 4 for the thread brake 1 can be an independent unit or a part, for example, of a central control electronics and can be fully integrated therein.
  • the three can be seen in the partially sectioned, schematic side view of the thread brake 1 from FIG. 2 Pot magnets 112, 113, 114, which are combined in the housing 110 to form a strip 11.
  • the surface 111 of the strip 11 facing the thread 21 forms the actual thread brake with the lamellar, ferromagnetic metal foil 115.
  • This metal foil forms the anchor of the pot magnets 112, 113, 114.
  • the ferromagnetic metal foil can, for example, be a steel lamella of a few hundredths of a millimeter thickness. Films made of non-crystalline metal, known as glass metals, which combine the properties of high wear resistance and good magnetic properties, have also proven particularly useful. A layer of non-ferromagnetic glass metal with high wear resistance would also be suitable as a surface covering on the surface 111 facing the thread 21, ie the braking surface of the strip 11.
  • a thread brake with a single elongated, strip-shaped magnet would also be conceivable, which magnetically influences the metal foil over a substantial part of its length.
  • Fig. 3 which shows a schematic section according to III-III of Fig. 2, the practically weightless metal foil 115 lies on the thread 21 and the thread experiences practically no braking effect.
  • the brake magnets 112, 113, 114 are switched on, the lamellar foil 115 deforms as shown in FIG. 4 in such a way that the wrap angle of the metal foil around the thread 21 increases and / or the thread 21 is flattened such that the contact surface between thread 21 and the surface 111 of the strip 11 facing the thread 21 and the metal foil are enlarged.
  • the thread 21 is braked very gently by the large braking surface.
  • the time variation of the braking power which is caused, for example, by irregularities in the thread diameter, is less than, for example, in the case of disc brakes or leaf spring brakes, in which the total braking power is provided on a shorter thread length and, in addition, the braking members have a larger mass and thus a greater inertia.
  • Fig. 5 shows a thread brake according to the invention, in which in the bar 11 'in addition to four magnet coils B1, B2, B3 and B4, which are the brake magnets, the three air coils L1, L2 and L3 are also present.
  • the brake magnets B1, B2, B3, B4 are switched off, it is possible to lift the metal foil completely, ie to release the thread brake, with correctly polarized air coils, ie if the same poles of permanent magnets and air coils are opposite each other. By reversing the polarity of the air coils, they could also provide braking performance.
  • the permanent magnets P1, P2, P3 increase the rigidity of the metal foil 115 'in their area, the flexibility of the foil between the permanent magnets and thus the thread-saving braking properties, but are largely retained.
  • the metal foil 115 '' in the thread running direction on both sides at the edge of spacers 118, which between the metal foil 115 '' and the braking surface 111 '' of the bar 11 '' a gap for the Release the unbraked thread.
  • the brake magnets are switched on, which, for example, are located between the spacer elements when viewed in the direction of travel of the thread, the yarn is braked in the manner described. If spacer elements 118 are also present in the area of the brake magnets, the metal foil is deformed and the metal foil is adapted to the thread 21, transversely to the thread running direction, for example in the manner shown in dashed lines in FIG. 6.
  • the metal foil 715 is fastened to the cover-like carrier 71 with the L-shaped fastening brackets 72, 73.
  • the carrier 71 with the metal foil 715 in turn is attached to the bar 711, with the braking surface 711 'with the two pivot tabs 74 and 75 and screws.
  • the distance between the metal foil 715 and the braking surface 711 ' can be adjusted with the adjusting screw 7111 by changing the angular position of the swivel tabs 74 and 75.
  • the swivel tabs 74 are held in the selected position by the spring 76, one end of which is fastened to the swivel tab 74 and the other to the bar 711.
  • the recess 70 in the carrier 71 permits the passage of thick spots in the thread 221 without the thread tension being increased too much, by dodging the metal foil 715 in the caressed position 715 'in the recess 70.
  • the metal foil 715 can nestle under the action of the magnetic forces similar to the thread 721 as shown in FIG. 6.
  • Fig. 9 shows L-shaped mounting bracket 73, with the two holding pins 77, 77 'which engage in holes 7150 and 7150' of the metal foil 715.
  • the metal foil 715 can be fastened in the holder 72 in the same way. With this type of installation, the metal foil 715 need not be clamped between the fastening bracket 73 and the carrier 71.
  • the holes in which the holding mandrels can engage are oversized, so that the metal foil lies loosely and freely movable only with part of its own weight and only temporarily on the thread.
  • the metal foil could also be clamped between the carrier and the holder.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fadenbremse mit elektromagnetisch steuerbarer Bremsleistung, auf die Verwendung einer derartigen Fadenbremse sowie eine Anordnung mehrer Fadenbremsen. Derartige Fadenbremsen werden beispielsweise als Schussfadenbremsen für schützenlose Webmaschinen wie Projektil-, Greifer-, Wasserjet- und Luftwebmaschinen und generell in solchen Fällen verwendet, wo ein Faden nicht mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt wird und wo ein Nachlaufen des Fadens, d.h. das Ueberholen des Schusseintragsorgans durch Teile des Fadens vermieden werden soll. Es gibt beispielsweise Greiferwebmaschinen, bei denen der Schussfaden vom Bringergreifer zuerst beschleunigt wird und auf den Uebergabepunkt in der Fachmitte hin wieder verzögert wird, um nach der Uebergabe an den Nehmergreifer ein zweites Mal beschleunigt und wieder verzögert zu werden. Dies erfordert idealerweise eine Schussfadenbremse, welche im Takt dieser Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen den Schussfaden völlig ungebremst freigibt in den Beschleunigungsphasen, mehr oder weniger stark bremst in den Verzögerungsphasen und eventuell klemmt, d.h. klemmend festhält in anderen Phasen des Webzyklus.
  • Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 23014/82 und der russischen Patentschrift SU 1.097.727 sind z.B. elektomagnetisch steuerbare Tellerbremsen bekannt. Die Teller und Betätigungshebel für die Teller weisen aber relativ grosse Massen auf, was wiederum hohe Ansprechzeiten für Bremsleistungsänderungen zur Folge hat, oder aber aufwendige konstruktive Massnahmen für die Magnetspulen erfordert. Bedingt durch die kurzen Schaltzeiten und relativ grossen Massen treten zudem beispielsweise beim Anschlagen des beweglichen Tellers beim Oeffnen, beim sogenannten Lüften der Fadenbremse, hohe Kräfte und hoher Verschleiss auf.
  • Die deutsche Patentschrift DE 34.46.567 beschreibt eine Schussfadenbremse, bei der der Faden zwischen zwei blattfederartigen Lamellen gebremst wird und die Bremsleistung mit zusätzlichen Elektromagneten steuerbar verstärkt wird. Die Grundeinstellung der Blattfederbremse ist durch die Vorspannung der Blattfedern einstellbar und vorgegeben. Die Bremsung des Fadens erfolgt durch einen relativ kurzen Teil, am von der Halterung abgekehrten Ende der Blattfedern. Die bremsleistungverstärkenden Elektromagneten sind ebenfalls in diesem Bereich angeordnet, sodass die Bremsleistung immer von diesem kurzen, fast punktförmigen Endbereich erbracht wird. Der Faden wird bei einer derartigen Anordnung fast punktuell belastet, was zu hohen Flächendrücken auf den Faden führt. Bei grosser Ungleichmässigkeit des Schussfadens und bei Garnfehlern kann die momentane Belastung des Fadens im Bremsbereich derart variieren, dass der Faden reisst oder umgekehrt ungenügend gebremst wird, was in jedem Fall störend und unerwünscht ist.
  • Aus der französischen Patentschrift FR-2.300.734 ist eine Luft-Fadenbremse mit einer elektromagnetischen Zusatzbremse, bekannt. Diese Zusatzbremse besteht aus einer federartigen Lamelle, die bei stromlosem Elektromagneten mit dem Faden nicht in Berührung steht und einen Spalt offen lässt, so dass des Fadens nicht gebremst wird. Die Bremse erfüllt die Aufgabe den Faden am Ende des Schusseintrags zu stoppen und festzuhalten. Bei Betätigung der Zusatzbremse wird die federnde Lamelle angezogen. Der Faden wird zwischen der Lamelle und einer Platte geklemmt. Der Faden wird praktisch nur auf einer Linie quer zur Fadenlaufrichtung geklemmt. Damit wird der Faden örtlich stark beansprucht. Ein dosiertes Bremsen des Fadens ist bei grösserer Ungleichmässigkeit des Garns und vor allem wegen der Anzugs-Charakteristik von federartiger Lamelle und Magnet nicht möglich.
  • Die vorliegende Erfindung bringt hier wesentliche Fortschritte und weist die Nachteile bekannter Fadenbremsen nicht auf. Die Erfindung ist im kennzeichen des Anspruchs 1 enthalten. Im weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung einer derartigen Fadenbremse als Schussfadenbremse bei schützenlosen Webmaschinen. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die Fadenbremse hat kurze Ansprechzeiten und bleibt auch bei sehr hohen Fadengeschwindigkeiten, die beispielsweise bei schützenlosen Hochleistungswebmaschinen im Bereich von 50 m/s und höher liegen können, noch steuerbar. Durch die über eine grössere Fadenlänge von beispielsweise einigen cm Länge erfolgende übertragung der Bremsleistung auf den Faden ist der spezifische Flächendruck auf den Faden bei gleicher Bremsleistung wesentlich geringer, und damit erfolgt die Bremsung des Fadens fadenschonender als bei bekannten Fadenbremsen. Insbesondere entfällt die bei bisherigen Fadenbremsen störende hohe spezifische Flächenbelastung des Fadens beim Bremsvorgang. Die geringere spezifische Beanspruchung der Bremsorgane führt gleichzeitig zu einer verbesserten Lebensdauer der Fadenbremse. Darüber hinaus wird bei dieser neuen Fadenbremse die Bremsleistung bedeutend weniger von der Ungleichmässigkeit des Fadens beeinflusst. Es ist auch denkbar, mehrere, beispielsweise zwei oder drei lamellenartige Bremsfolien übereinanderliegend anzuordnen, wobei die Folien frei übereinanderliegend oder miteinander verbunden sein könnten. Dies erlaubt die Erhöhung der maximalen Bremsleistung bei gleichbleibendem Magnetstrom, was bei gröberen Garnen Vorteile bringen kann.
  • Die dem Faden abgekehrte Seite der flexiblen, lamellenartigen Bremsfolie könnte auch mit einer sehr leichten, praktisch masselosen Kunststoffschicht, beispielsweise einem Schaum, versehen sein, was die Handhabung der Folie erleichtern und die Gefahr von Schnittverletzungen für das Bedienungspersonal verringern kann. Mehrer Fadenbremsen können zu einer Mehrschuss-Fadenbremse, mit beispielsweise gemeinsamer Steuerung zusammengefasst werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen und Teilen davon näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    die perspektivische Ansicht einer schematisch dargestellten, als Schussfadenbremse ausgebildeten Fadenbremse mit drei steuerbaren Magnetspulen;
    Fig. 1a
    schematisch die Anordnung einer Schussfadenbremse an einer schützenlosen Webmaschine;
    Fig. 2
    eine Seitenansicht der Fadenbremse von Fig. 1;
    Fig. 3
    einen Querschnitt nach III-III durch die Fadenbremse nach Fig. 2;
    Fig. 4
    vergrössert, ein Detail des Schnitts von Fig. 3 durch die Bremsorgane und den gebremsten Faden bei wirksamer Bremse;
    Fig. 5
    schematisch ein weiteres Beispiel einer Anordnung von Magnet- und Bremsorganen bei einer Fadenbremse;
    Fig. 6
    im Querschnitt die schematische Darstellung einer weiteren Ausführung einer Fadenbremse mit einem lamellenartigen Bremsorgan, das Distanzelemente aufweist;
    Fig. 7
    in einer schematischen, parallelperspektivischen Darstellung eine Ausführungsform der Fadenbremse, bei der das lamellenartige Bremsorgan in einem deckelartigen Teil gehaltert ist;
    Fig. 8
    einen Querschnitt nach VIII - VIII durch die Fadenbremse von Fig. 7;
    Fig. 9
    Einzelheiten der Halterung für das lamellenartige Bremsorgan von Fig. 7.

  • Die Fadenbremse 1 von Fig. 1 ist im gezeigten schematischen Beispiel als Schussfadenbremse zwischen dem Schussfadenspeicher und einer Hauptdüse 31 einer Webmaschine 3 in Laufrichtung des Schussfadens 21 angeordnet. Es ist für die nachfolgenden Erklärungen ohne Bedeutung, nach welchem schützenlosen Schusseintragsverfahren der Schussfaden 21 in das symbolisch gezeichnete Webfach 32 eingetragen wird.
  • In der starren Leiste 11, deren dem Faden 21 zugekehrte Fläche 111 mit einem abriebfesten Oberflächenbelag versehen ist, der die eigentliche Bremsfläche bildet, sind die drei steuerbaren Elektromagnete 112, 113, 114 eingebaut. Die Elektromagnete können im Gehäuse 110 eingegossen sein, welches beispielsweise ein Profil aus Kunststoff, einem nicht ferromagnetischen Metall, Keramik, Glas oder aus einem anderen nicht ferromagnetischen Werkstoff ist. Die Magnete 112, 113, 114 sind im gezeigten Beispiel Topf- oder Haftmagnete, mit eisenarmem Kern, welche eine kurze Schaltzeit von beispielsweise fünf Millisekunden oder kürzer haben. Eine lamellenartige, ferromagnetische Metallfolie 115 bildet das zweite Bremsorgan und wird von den Magneten 112, 113, 114 bei eingeschaltetem Strom gegen den Bremsbelag der starren Magnetleiste gezogen. Die ferromagnetische Metallfolie 115 hat für die Magnete 112, 113, 114 die Funktion eines Ankers. Dabei erfährt der Schussfaden eine Bremskraft, die mit der Magnetkraft der steuerbaren Elektromagnete verändert und gesteuert werden kann.
  • Die Folie 115 ist an der Achse 116 festgemacht, welche in Bohrungen der beiden Stege 117 befestigt sind. Die Folie 115 ist im gezeigten Beispiel leicht vorgespannt, was aber aufgrund des sehr kleinen Biegemomentes der Folie praktisch nichts zur Bremsleistung beiträgt. Damit wird lediglich das Anliegen der Folie 115 an den Faden sichergestellt und einem mögliches Flattern der Folie 115 entgegengewirkt. Wesentlich ist, dass die Folie 115, welche eine sehr geringe Masse hat und damit fast gewichtslos ist, über den grössten Teil ihrer Länge auf der starren Bremsfläche 111 der Leiste 11, bzw. auf dem Faden 21 höchstens mit ihrem Eigengewicht aufliegt. Die Bremsleistung wird praktisch ausschliesslich von den Elektromagneten 112, 113, 114 erbracht, wenn die Folie 115 von diesen mehr oder weniger stark angezogen wird. Beim Bremsen wird die Metallfolie 115 quer zur Faden-Laufrichtung deformiert und umschlingt den Faden in einem grösseren Winkelbereich, wie dies anhand von Fig. 4 gezeigt und beschrieben ist. Bei gelöster Fadenbremse hingegen, d.h. bei ausgeschalteten Elektromagneten 112, 113, 114, ist die praktisch gewichtslose Metallfolie 115 nur entlang einer Linie mit dem Faden 21 in Berührung, sodass der Faden 21 praktisch nicht gebremst wird.
  • Die Steuerelektronik 4 für die Fadenbremse 1 und die Hauptdüse 31 verändert die auf den Schussfaden 21 ausgeübte Bremskraft beispielsweise in Abhängigkeit von der Position der Spitze des Schussfadens 21 im Webfach 32 und dem Drehwinkel der Webmaschine (Fig. 1, 1a). Bei Webmaschinen werden die Abläufe vieler Funktionen auf den Drehwinkel der Hauptantriebswelle bezogen definiert. Die Steuerelektronik 4 ermittelt mittels dem Sensor 41 beispielsweise laufend diesen Drehwinkel. Der Sensor 42 bestimmt den Zeitpunkt des Durchlaufs der Spitze des Schussfadens 21 bei einer bestimmten Position im Webfach 32 und kann z.B. auch ein Fadenlaufsignal des Schussfadens an die Steuerelektronik abgeben. Die drei Sensoren 43 überwachen den Schussfaden in der Endphase des Schusseintrags, wobei der Faden direkt oder das Schusseintragsorgan die Signale für die Steuerelektronik liefern kann. Aus diesen Signalen der Sensoren 41, 42 und 43 ist die Steuerelektronik 4 in der Lage, die momentan erforderliche Bremsleistung zu ermitteln und die Leistung der Bremsmagnete 112, 113, 114 über die Eingänge 44 zu verändern und den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Es ist dabei möglich, jeden der Magnete 112, 113, 114 separat anzusteuern oder in Serie zu schalten und gleichsinnig anzusteuern. Es wäre auch möglich, Magnete in Gruppen, deren Magnete in Serie geschaltet sind, steuerungsmässig zusammenzufassen. In unserm Beispiel könnten die zwei Magnete, z.B. 112 und 114 in Serie geschaltet sein und parallel dazu wäre der dritte Magnet 113 geschaltet. Im dargestellten Beispiel übernimmt die Steuerelektronik auch noch die Steuerung des Ventils 45 der Hauptdüse 31. Die Steuerung 4 für die Fadenbremse 1 kann eine selbständige Einheit, oder ein Teil beispielsweise einer zentralen Steuerelektronik und darin vollständig integriert sein.
  • In der teilweise geschnittenen, schematischen Seitenansicht der Fadenbremse 1 von Fig. 2 sieht man die drei Topfmagnete 112, 113, 114, welche im Gehäuse 110 zu einer Leiste 11 zusammengefasst sind. Die dem Faden 21 zugekehrte Fläche 111 der Leiste 11 bildet mit der lamellenartigen, ferromagnetischen Metallfolie 115 die eigentliche Fadenbremse. Diese Metallfolie bildet den Anker der Topfmagnete 112, 113, 114. Die ferromagnetische Metallfolie kann beispielsweise eine Stahllamelle von wenigen Hundertstel-Millimetern Dicke sein. Besonders gut haben sich auch Folien aus nichtkristallinem Metall, sogenannten Glasmetallen, bewährt, welche die Eigenschaften hoher Verschleissfestigkeit und guter magnetischer Eigenschaften miteinander vereinigen. Eine Schicht aus allerdings nicht ferromagnetischem Glasmetall mit hoher Verschleissfestigkeit wäre, auch als Oberflächenbelag auf der dem Faden 21 zugekehrten Fläche 111, d.h. der Bremsfläche der Leiste 11, geeignet.
  • Es wäre auch eine Fadenbremse mit einem einzigen länglichen, leistenförmigen Magneten denkbar, der die Metallfolie über einen wesentlichen Teil ihrer Länge magnetisch beeinflusst.
  • Bei Fig. 3, welche einen schematischen Schnitt nach III-III von Fig. 2 darstellt, liegt die praktisch gewichtslose Metallfolie 115 auf dem Faden 21 und der Faden erfährt praktisch keine Bremswirkung. Sobald die Bremsmagnete 112, 113, 114 eingeschaltet werden, deformiert sich die lamellenartige Folie 115 wie in Fig. 4 gezeichnet so, dass sich der Umschlingungswinkel der Metallfolie um den Faden 21 vergrössert und/oder der Faden 21 wird derart plattgedrückt, dass sich die Berührungsfläche zwischen Faden 21 und der dem Faden 21 zugekehrten Fläche 111 der Leiste 11 sowie der Metallfolie vergrössert. Durch die grosse Bremsfläche wird der Faden 21 sehr schonend gebremst. Dadurch dass die Bremsleistung über eine grössere Länge, von beispielsweise fünf und mehr Zentimetern auf den Faden erbracht wird, und dass sich die Metallfolie dem Fadenquerschnitt bis zu einem gewissen Masse anpasst, ist die zeitliche Variation der Bremsleistung, welche z.B. durch Ungleichmässigkeiten des Fadendurchmessers hervorgerufen wird, geringer als beispielsweise bei Tellerbremsen oder Blattfederbremsen, bei denen die gesamte Bremsleistung auf eine kürzere Fadenlänge erbracht wird und zudem die Bremsorgane eine grössere Masse und damit auch eine grössere Trägheit aufweisen.
  • Fig. 5 zeigt eine Fadenbremse nach der Erfindung, bei der in der Leiste 11′ neben vier Magnetspulen B1, B2, B3 und B4, welche die Bremsmagnete sind, noch die drei Lüftspulen L1, L2 und L3 vorhanden sind. Auf der lamellenartigen Metallfolie 115′ sind, den Lüftspulen gegenüberliegend, auf der dem Faden 21 abgekehrten Seite, Permanentmagnete P1, P2, P3 angebracht. Bei ausgeschalteten Bremsmagneten B1, B2, B3, B4 ist es möglich, bei richtig gepolten Lüftspulen, d.h., wenn sich gleiche Pole von Permanentmagneten und Lüftspulen gegenüberliegen, die Metallfolie vollständig abzuheben, d.h. die Fadenbremse zu lüften. Durch Umpolen der Lüftspulen, könnten diese aber auch Bremsleistungen erbringen. Die Permanentmagneten P1, P2, P3 erhöhen zwar die Steifigkeit des Metallfolie 115′ in deren Bereich, die Flexibilität der Folie zwischen den Permanentmagneten und damit die fadenschonenden Bremseigenschaften, bleiben aber weitgehend erhalten. Zudem gibt es flexible permanentmagnetische Materialien, welche die Steifigkeit der Metallfolie nur unwesentlich erhöhen. Das durch die Permanentmagneten zusätzliche Gewicht der Metallfolie kann, wenn nötig mit den Lüftspulen kompensiert werden.
  • In der in Fig. 6 stark vergrösserten gezeigten Ausführung weist die Metallfolie 115′′ in Fadenlaufrichtung, auf beiden Seiten am Rand Distanzelemente 118 auf, welche zwischen der Metallfolie 115′′ und der Bremsfläche 111′′ der Leiste 11′′ einen Spalt für den ungebremsten Lauf des Fadens freilassen. Beim Einschalten der Bremsmagnete, welche beispielsweise in Laufrichtung des Fadens betrachtet zwischen den Distanzelementen liegen, erfolgt das Bremsen des Garns in der beschriebenen Weise. Wenn Distanzelemente 118 auch im Bereich der Bremsmagnete vorhanden sind, erfolgt die Deformation der Metallfolie und die Anpassung der Metallfolie an den Faden 21, quer zur Fadenlaufrichtung, beispielsweise in der in der Fig. 6 gestrichelt dargestellten Art.
  • Bei der Fadenbremse 7 von Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 ist die Metallfolie 715 am deckelartigen Träger 71 mit den L-förmigen Befestigungs-Halterungen 72, 73 befestigt. Der Trägers 71 mit der Metallfolie 715 wiederum ist an der Leiste 711, mit der Bremsfläche 711′ mit den beiden Schwenklaschen 74 und 75 und Schrauben befestigt. Der Abstand zwischen Metallfolie 715 und Bremsfläche 711′ kann mit der Stellschraube 7111 durch Verändern der Winkellage der Schwenklaschen 74 und 75 eingestellt werden. Die Schwenklaschen 74 wird im gezeigten Beispiel von der Feder 76, von der ein Ende an der Schwenklasche 74 und das andere an der Leiste 711 befestigt ist, in der gewählten Lage festgehalten.
  • Wie in der schematischen Schnittzeichnung von Fig. 8 kann der Abstand zwischen der Metallfolie 715 und der Bremsfläche 711′ etwa in der Grössenordnung des Durchmessers des Fadens 721 gewählt werden. Die Ausnehmung 70 im Träger 71 erlaubt den Durchlauf von Dickstellen im Faden 221, ohne dass die Fadenspannung allzusehr erhöht wird, indem die Metallfolie 715 in die gestreichelt gezeichnete Lage 715′ in die Ausnehmung 70 auszuweichen. Beim Bremsen kann die Metallfolie 715 unter der Wirkung der Magnetkräfte sich ähnlich wie in Fig. 6 gezeigt dem Faden 721 anschmiegen.
  • Fig. 9 zeigt L-förmige Befestigungs-Halterung 73, mit den beiden Haltedorne 77, 77′, die in Löcher 7150 bzw. 7150′ der Metallfolie 715 eingreifen. An ihrem anderen Ende kann die Metallfolie 715 in gleicher Weise in der Halterung 72 befesteigt sein. Bei dieser Montageart braucht die Metallfolie 715 nicht zwischen der Befestigungs-Halterung 73 und dem Träger 71 geklemmt zu sein. Die Löcher, in welche die Haltedorne eingreifen können Uebergrösse aufweisen, sodass die Metallfolie lose und frei beweglich nur mit einem Teil ihres Eigengewichts und nur zeitweise auf dem Faden aufliegt.
  • Es wäre auch möglich, die Metallfolie, in Fadenlaufrichtung betrachtet nur am Anfang zu besfestigen. Die Metallfolie könnte in diesem Fall auch zwischen dem Träger und der Halterung geklemmt sein.

Claims (23)

1. Fadenbremse (1) mit elektromagnetisch steuerbarer Bremsleistung, wobei ein starres (11, 111) und ein lamellenartiges flexibles, wenigstens teilweise ferromagnetisches Bremsorgan (115) in Laufrichtung des zu bremsenden Fadens (21) angeordnet sind, zwischen denen der Faden (21) verläuft und mit steuerbaren Magnetorganen (112, 113, 114), mit welchen die zwischen den Bremsorganen (111, 115) und auf den Faden (21) wirkenden Kräfte veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das lamellenartige Bremsorgan (115) im wesentlichen eben und streifenförmig ist, daß die Bremsorgane beim Bremsen über einen wesentlichen Teil ihrer Länge, welche mehr als ihre Breite beträgt, in Fadenlaufrichtung auf den Faden (21) einwirken und dass das streifenförmige Bremsorgan (115) im nicht bremsenden Zustand der Fadenbremse (1) über einen wesentlichen Teil seiner Länge, höchstens mit seinem Eigengewicht auf dem Faden liegt.
2. Fadenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung des Fadens (21), im starren Bremsorgan (11) mehrere Elektromagnete (112, 113, 114) angeordnet sind, deren magnetischer Kreis durch Teile des lamellenartigen, flexiblen Bremsorgans (115) geschlossen wird.
3. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Magnetorgane (112, 113, 114) Topfmagnete mit eisenarmem Kern sind.
4. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das lamellenartige Bremsorgan (115) ein Metallblatt mit einer Dicke von einigen wenigen bis fünfzig, vorzugsweise fünf bis dreissig Hundertstel-Millimetern ist.
5. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das lamellenartige Bremsorgan (115) aus Glasmetall besteht.
6. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei steuerbare Magnetorgane (112, 113, 114) in Serie geschaltet sind.
7. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei steuerbare Magnetorgane (112, 113, 114) parallel geschaltet sind.
8. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Magnetorgane (112, 113, 114) gruppenweise in Serie geschaltet und die Gruppen zueinander parallel geschaltet sind.
9. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass steuerbare Magnetorgane (112, 113, 114) Elektromagneten mit einer Schaltzeit von weniger als 6 ms sind.
10. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den steuerbaren Magnetorganen (B1, B2, B3, B4, L1, L2, L3) Permanentmagnete (P1, P2, P3) vorhanden sind, welche zwischen den Bremsorganen (11′, 115′) wirken.
11. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Bremsorgane (111, 115) fadenseitig abriebfest beschichtet ist.
12. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsorgane (11, 111, 115) auf einer Länge von mehr als 50 mm auf den Faden (21) einwirken.
13. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das lamellenartige Bremsorgan (115) der Fadenbremse, in Fadenlaufrichtung betrachtet, einseitig, am Anfang mit Befestigungsmitteln (116, 117) befestigt ist.
14. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Faden (21) zugekehrte Seite des lamellenartigen Bremsorgans (115′′) und/oder das starre Bremsorgan (11′′, 111′′) fadenseitig, ausserhalb des Fadenlaufbereichs Distanzelemente (118) aufweisen.
15. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass steuerbare Magnetorgane (112, 113, 114) in Fadenlaufrichtung, in einer Magnetleiste (111) mit mehreren Elektromagneten zusammengefasst sind.
16. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das lamellenartige Bremsorgan (15) auf der dem Faden abgekehrten Seite mit Kunststoff- oder Kunststoffschaum geringer Masse beschichtet ist.
17. Fadenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Träger (71) mit Befestigungsmitteln (72, 73, 77, 77′) für das lamellenartige Bremsorgan (715) aufweist, der sich, auf der dem Faden (721) abgekehrten Seite, über einem wesentlichen Teil der Länge des Bremsorgans (715) erstreckt.
18. Fadenbremse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (71), in Fadenlaufrichtung betrachtet an seinem Anfang Befestigungsmittel (72) aufweist.
19. Fadenbremse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (71) an seinem Ende Befestigungsmittel (73, 77, 77′) aufweist.
20. Fadenbremse nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (71) auf der dem lamellenartigen Bremsorgan (715) zugekehrten Seite, in Fadenlaufrichtung eine Ausnehmung (70) aufweist.
21. Fadenbremse nach einem der Ansprüche 17 bis 20, gekennzeichnet durch Distanz-Haltemittel (74, 75) welche den Abstand zwischen Träger (71) mit lamellenartigem Bremsorgan (715) und dem starren Bremsorgan (711, 711′) bestimmen.
22. Fadenbremse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (74, 75, 7111) zum Verändern des Abstandes zwischen dem Träger (71) mit dem lamellenartigen Bremsorgan (715) und dem starren Bremsorgan (711′) aufweist.
23. Verwendung einer oder mehrerer Fadenbremsen (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22 als Schussfadenbremse für eine schützenlose Webmaschine (3).
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