EP0605464B1

EP0605464B1 - Fadenliefergerät für fadenverbrauchende textilmaschinen

Info

Publication number: EP0605464B1
Application number: EP92918729A
Authority: EP
Inventors: Erich Roser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: EP0605464A1; DE59202634D1; TW217430B; DE4206607A1; US5423197A; WO1993006283A1; ES2074891T3; CN1071212A; JPH07502789A; CN1040350C; MX9205470A

Abstract

Es wird ein Fadenliefergerät vorgeschlagen, welches als Fadenzubringer für Textilmaschinen dient. Um eine optimale Regelung des Fadentransportes auch für mehr als einer Faden zu schaffen, weist das Fadenliefergerät eine einstückig mit dem Rotor oder Läufer des Antriebsmotors ausgebildete Speichertrommel (5) auf, die an ihrem Umfang ein mit X-förmig angeordneten Drähten gebildetes Drahtgitter (29) aufweist. Zur Regelung der Fadenspannung vom Verbraucher ist ein Fadenspannungssensor (8) vorgesehen, dessen mechanische Auslenkung eine elektronische Verstellung des Antriebsmotors bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fadenliefergerät als Fadenzubringer für Textilmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik:

Es sind schon Fadenliefergeräte - auch Speicher-Fournisseur genannt - als Fadenzubringer für Textilmaschinen bekannt geworden, mit einer auf dem Wellenende eines Elektromotors befestigten Speichertrommel, auf deren Umfang mehrere Windungen des zu fördernden Fadens schlupflos aufliegen (DE-C 34 29 207). Die Drehzahl der Speichertrommel wird durch geeignete Impulsgeber an der Rundstrickmaschine über eine Steuerelektronik direkt auf den Elektromotor der Speichertrommel übertragen. Dadurch entsteht eine sogenannte elektrische Welle zwischen Maschine und Fadenliefergerät. Weitere Fühler, die den Faden abtasten, regeln den eingestellten Sollwert nach.
Bekannt geworden ist weiterhin eine Fadenliefervorrichtung (DE-C-38 32 381; DE-C-38 20 618), dessen Speichertrommel ebenfalls auf dem Wellenende eines Elektromotors angebracht ist. Hier geschieht jedoch die Signalgabe zum Motor über einen Fühlerhebel am Faden, welcher magnetisch auf einer veränderbaren Stellung gehalten wird. Die einstellbare Rückholkraft am Hebel entspricht dann dem veränderbaren Sollwert für die erforderliche Fadenspannung.
Bei Textilmaschinen wird beim direkten Einschalten der Strickmaschine sofort eine bestimmte Fadenmenge mit dem entsprechenden Sollwert nötig. Die hierfür erforderlichen handelsüblichen Motoren mit einem entsprechend ausreichenden Anlaufdrehmoment und der erforderlichen Hochlaufzeit weisen eine Baugröße auf, die in den derzeit verwendeten Gehäusegrößen nicht installierbar sind. Bei bekannten Geräten wurde deshalb ein Fühlerhebel vorgesehen, der zwischen Speichertrommel und Fadenverbraucher eine veränderbare Fadenreserve schafft. Während des Abbaus dieser Reserve kann dann der Motor auf die erforderliche Drehzahl gebracht werden, welche der gewünschten Liefermenge entspricht. Diese Fadenreserve wird durch mehrfache Umlenkung des Fadens, z. B. mittels Ösen, erreicht. Dadurch entstehen aber extreme Reibverluste und insbesondere Flusenbildungen. Darüber hinaus sind gummielastische Fäden auf diese Weise kaum regelbar oder es sind allenfalls nur sehr langsame Drehzahlen möglich.
Die bekannten Fadenliefergeräte weisen zur einwandfreien Wickelbildung auf der Speichertrommel eine vorgeschaltete, fest eingestellte oder variable Fadenbremse auf. Hierzu wird der Faden entweder durch eine Öse, die z. B. mittels einer Kugel beschwert ist, geführt oder er wird durch eine Tellerbremse hindurchgezogen. Auch hierbei stehen je nach verwendetem Material unangenehme Flusmengen. Die Fadenwindungen auf der Speichertrommel werden naturgemäß bei großen Bremskräften hart aufliegen und zusammengezogen, wobei die meisten Fadenarten gedehnt werden. Der Faden entspannt sich dann beim Meßpunkt, z. B. an einem Fühlerhebel, wobei der Fühlerhebel selbst in Schwingungen geraten kann. Daher muß der Hebel wiederum mechanisch beruhigt werden.
Die bekannten Geräte weisen daher insgesamt noch einige Schwachpunkte auf, die als unbefriedigende Gesamtlösung mit einem zu hohen technischen Aufwand angesehen werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fadenliefergerät zu schaffen, bei welchem die einzelnen Baugruppen genauestens aufeinander abstimmbar sind und damit ein optimales Gesamtsystem geschaffen wird. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, auch einzelne Baugruppen des Fadenliefergerätes für jeweilige spezielle Anwendungen zu verbessern bzw. zu optimieren.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Fadenliefergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige, sowie zum Teil selbständig erfinderische Maßnahmen als Teillösungen angegeben.

Vorteile der Erfindung:

Das erfindungsgemäße Fadenliefergerät hat gegenüber den bekannten Vorrichtungen den Vorteil, daß sämtliche Bauelemente des Gerätes optimiert und aufeinander abgestimmt wurden.
Um die bekannten, mit Riemen angetriebenen Geräte mit ihrer vorgegebenen Gehäusegröße unmittelbar ersetzen zu können, wurde zunächst ein völlig neuer, elektronisch angetriebener Gleichstrommotor geschaffen, der gegenüber bekannten Schrittmotoren eine Reihe von Vorteilen aufweist. Diese Vorteile müssen zunächst in dem sehr einfachen Aufbau des Motors mit sehr geringer beweglicher Motormasse gesehen werden, bei zumindest gleicher oder besserer Beschleunigungsfähigkeit. Der EC-Motor ermöglicht von seiner Bauart her einen rastkraftfreien Antrieb im stromlosen Zustand, so daß ein einfaches mechanisches Einfädeln des Fadens möglich ist. Aufgrund der Verwendung eines massearmen Rotors oder Läufers, der als Magnetträger für Dauermagneten dient, kann eine sehr geringe Baugröße mit einer geringen axialen Länge erzielt werden. Dabei arbeitet der Motor mit geräuscharmem Lauf und hohem Wirkungsgrad und damit geringer Erwärmung. Auch die hierdurch mögliche Anordnung der zugehörigen Elektronikplatine in Motornähe ermöglicht einen sehr kompakten Aufbau des Gesamtgerätes. Für den hohen Wirkungsgrad sind die hochwertigen Dauermagnete im Rotor verantwortlich, die mit einer entsprechenden Anzahl von Spulengruppen im Stator zusammenwirken.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der Kombination des erfindungsgemäßen Motors mit der hiermit einstückig verbundenen Speichertrommel. Der Läufer oder Rotor des Gleichstrommotors dient als Basis für die Speichertrommel, wobei - abgesehen von der Masse der Hochleistungsmagneten - ein System geschaffen wurde, welches extrem leicht und damit leicht zu beschleunigen ist. Hierfür ist das System aus einer leichten Kunststoffscheibe als Magnetträger und Läufer gebildet, an welche einstückig die X-förmigen Stahldrähte angesetzt und mit einem äußeren Ring verbunden sind. Die X-förmigen Stahldrähte am Umfang der Speichertrommel bilden eine Auflaufschräge für den Faden, wobei gleichzeitig zwei Fäden gespeichert und somit geliefert werden können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Steuerung der Fadenspannung nach der Speichertrommel, die durch eine spezielle, im Querschnitt trompetenförmig oder als Rotationskegel ausgebildete Spiralfeder bewirkt wird. Die Auslenkung der Spiralfeder steht unmittelbar im Zusammenhang mit dem Fadenzug und damit mit der benötigten Fadenmenge.
Durch eine elektronische Auswertung der Auslenkung der Spiralfeder erfolgt eine unmittelbare und verzögerungsfreie Steuerung des Speichertrommel-Antriebsmotors.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin eine vor der Speichertrommel vorgesehene Fadenbremse, die ebenfalls mit geringsten Lagerreibungswiderständen arbeitet und durch ein seitlich vorgesehenes Magnetfeld einstellbar und/oder regelbar ist. Hierdurch kann der Zulauf des Fadens zur Speichertrommel reguliert und angepaßt werden.
Fadenbremse, Speichertrommel und Spiralfeder sind derart aufeinander regelungstechnisch abgestimmt, daß eine optimale Fadenzubringung für die Textilmaschine gewährleistet ist.
Weitere erfindungswesentliche Einzelheiten und Vorteile sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen

Fig. 1: eine Seitenansicht des Fadenliefergerätes,
Fig. 2: eine Frontansicht des Fadenliefergerätes,
Fig. 3: einen Längsschnitt des Fadenliefergerätes, insbesondere durch den Gleichstrommotor,
Fig. 4a, 4b: eine nähere Darstellung der Speichertrommel,
Fig. 5a, 5b: die Spiralfeder zur Steuerung der Fadenspannung,
Fig. 6: einen Schnitt durch die Fadenbremse und
Fig. 7: eine schematische Darstellung des Fadenbruchfühlers.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels:

Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Fadenliefergerät 1 besteht aus einem Gehäuse 2 zur Aufnahme eines Antriebsmotors 3 und einer Platine 4 für die Steuerelektronik. Der Antriebsmotor 3 bildet eine bauliche Einheit mit der Speichertrommel 5, wie sie in den Figuren 4a, b näher dargestellt ist.
Das Fadenliefergerät 1 weist weiterhin eine Fadenbremse 6, einen Fadenbruchfühler 7 als der Speichertrommel 5 vorgeschaltete Baueinheiten auf, sowie einen Fadenspannungssensor 8, der zur Steuerung der Fadenspannung der Speichertrommel 5 nachgeschaltet ist. Eine nähere Darstellung dieses Systems ist in den Figuren 5a, 5b wiedergegeben. Die einzelnen Bauelemente des erfindungsgemäßen Fadenliefergerätes werden wie folgt näher erläutert:
In der Figur 3 ist die Antriebseinheit 9 des Fadenliefergerätes 1, bestehend aus Antriebsmotor 3 und Speichertrommel 5 näher dargestellt.
Der Antriebsmotor 3 ist als elektronisch kommutierter Gleichstrommotor in vierpoliger Ausführung ausgeführt. Aufgrund des Scheibenrotoraufbaus besitzt er eine geringe axiale Länge. Der Gleichstrommotor 3 besteht aus einem als Kunststoffscheibe ausgebildeten Rotor oder Läufer 10, der als Magnetträger dient. In die Kunststoffscheibe 11 sind hierfür vier runde oder anders geformte Dauermagnete 12 eingelassen.
Der Stator 13 des Gleichstrommotors besteht aus zwei Spulengruppen 14, 15 mit dahinter angeordneten Rückschlußblechen 16, 17, die auf einer Hohlachse 18 aufgesetzt sind. Auf der Hohlachse 18 ist der Rotor 10 über zwei Kugellager 19 als Ausgleich des durch das Magnetfeld verursachte Wechselkippmoments gelagert. Die Hohlwelle 18, mit einer Längsbohrung 20 sowie zwei Querbohrungen 21, 22 an ihrem jeweiligen Ende, dient zur Aufnahme der Schaltverbindungsdrähte 23 zwischen der Spulengruppe 14 und der Steuerplatine 4. Die Spulengruppe 15 ist über einen entsprechenden Schaltverbindungsdraht 23' mit der Schaltplatine 4 verbunden. Diese Hohlwelle 18 nimmt weiterhin einen Schaltverbindungsdraht auf, welcher den Fadenbruch-Leuchtmelder aktuiert.
Die Spulengruppen 14, 15 sind in ihrem Aufbau völlig gleich und daher mit gleichen Werkzeugen herstellbar.
Die Hohlachse 18 durchsetzt die Platine 4 für die Steuerelektronik und ist an der Gehäuserückseite mittels einer Mutter 24 befestigt.
Der als Kunststoffscheibe 11 mit Magneten 12 ausgebildete Rotor 10 ist derart ausgebildet, daß er gleichzeitig auch als Bauteil der Speichertrommel 5, auch Fadenrad genannt, dient. Hierfür weist der äußere Kranz 25 der Kunststoffscheibe 11 eine umlaufende Schulter 26 mit den Bohrungen 27 auf, in welche die einzelnen Drähte 28, 28' eines Fadenvorschubkreuzes eingelassen sind die umlaufend ein Drahtgitter 29 bilden (siehe auch Figur 4a, 4b. Das Drahtgitter 29 wird auf der der Kunststoffscheibe 11 gegenüberliegenden Seite durch einen äußeren Kunststoffring 30 begrenzt, der ebenfalls Bohrungen 31 zur Aufnahme der einzelnen Drähte 28, 28' aufweist.
Auf dem äußeren Durchmesser bzw. der hierdurch gebildeten Mantelfläche des Kunststoffrings 30 bzw. der Kunststoffscheibe 11 befinden sich z. B. fünf bis acht Fadenvorschubkreuze in X-förmiger Anordnung, bestehend aus den eingesetzten polierten Stahldrähte 28, 28', die zusammen das auf der äußeren Mantelfläche der Speichertrommel 5 angeordnete Drahtgitter 29 bildet. Der in axialer Richtung des Antriebsmotors eingeschlossene Winkel α zwischen zwei zugehörigen Drähten 28, 28' beträgt ca.α ≈ 60° bis 110° (siehe Figur 4a).
Der elektronisch geregelte Gleichstrommotor 3 arbeitet im stromlosen Zustand rastkraftfrei, so daß ein einfaches manuelles Einfädeln der Fäden möglich ist. Durch eine massearme Ausbildung aller rotierenden Teile des Rotors 10 und der Speichertrommel 5 sowie durch Einsatz hochwertiger Dauermagneten 12 ergeben sich äußerst kurze Hochlaufzeiten des Motors. Dabei ist der Motor reaktionskraftgeregelt, um die Fadenspannung zu regeln. Aufgrund des hohen Wirkungsgrades des Gleichstrommotors ergibt sich eine geringe Erwärmung. Hierdurch kann die Elektronikplatine 4 unmittelbar in der Nähe des Motors angeordnet werden, wodurch sich ein sehr kompakter Aufbau des Gesamtgerätes ergibt.
Wie aus Figur 1 und 3 ersichtlich, ist die Speichertrommel 5 an ihrer Frontseite mit einem zusätzlich blinkenden Leuchtmelder 32 zur Anzeige eines Fadenbruchs ausgestattet.
Die in Figur 2 dargestellte Frontseite des Gerätes sowie die zugehörige Seitenansicht in Figur 1 zeigt weiterhin zur Zuführung zweier Fäden 33, 34 je eine Einlauföse 35, 36 zur Zuführung der Fäden zu einer Doppelfadenbremse 6. Diese in Figur 6 näher dargestellte Doppelfadenbremse 6 besteht aus zwei nebeneinander in einem Kugellagergehäuse 74 angeordneten, geschlossenen Kugellagern 37, 38, auf deren äußere Mantelfläche der jeweilige Faden 33, 34 mit wenigstens einer Windung aufgebracht ist. Die Einlaufrichtung des Fadens wird dadurch beibehalten. Zwischen den Kugellagern 37, 38 befindet im Kugellagergehäuse sich ein Permanentmagnet 39, mit einer axialen zweisektorenförmigen Magnetisierung, d. h. einem oberen Nordpol und einem unteren Südpol. Bei jeder Drehung des jeweiligen Lagers werden die Lagerkugeln des Kugellagers einmal angezogen (z. B. Nordpol) und im nächsten Sektor (Südpol) abgestoßen, wodurch eine Bremswirkung als Lagerreibung entsteht.
Zwischen der Fadenbremse 6 und der nicht näher dargestellten Fadenspule bestehen bestimmte Einlaufwiderstände. Es hat sich gezeigt, daß der Außenring des jeweiligen Kugellagers 37, 38 dann nicht mitläuft, wenn der Vorwiderstand zur Spule hin klein ist. Die um das Kugellager herumgelegte Schlaufe rutscht dann auf dem Außendurchmesser bzw. der Mantelfläche des Kugellagers und erzeugt eine nur geringe Bremswirkung. Wenn die Einlaufwiderstände zwischen der Spule und der Speichertrommel aufgrund von sporadischen Widerständen wie Knoten oder Flusenanhäufungen größer werden, wird die Fadenschlaufe um den Außenring des Kugellagers zugezogen, wodurch eine Mitnahme des Außenrings des jeweiligen Kugellagers 37, 38 erfolgt. Durch diese Wechselwirkungen entsteht eine fast waagrechte Bremskennlinie, d. h. ein äußerst gleichmäßiger Fadentransport.
Ersetzt man den Permanentmagneten 39 durch eine stromdurchflossene, elektromagnetische Spule, so ist die Bremskraft in weiten Grenzen stufenlos regelbar. Die Fadenbremse 6 kann mit einem Kugellager zur Lieferung eines Fadens oder mit einem Doppelkugellager zur Lieferung von zwei Fäden ausgestattet sein. Sofern zwei Lager vorgesehen sind, so entfalten beide eine unabhängige Bremswirkung voneinander.
Der Fadenbremse 6 ist ein Fadenbruchfühler 7 nachgeschaltet. Diese Anordnung ist in der Figur 2 sowie in der Figur 7 näher dargestellt.
Eine im Gehäuse 2 angebrachte Lagerung 40 diente zur Lagerung eines Hebels 41. Am oberen Ende des Hebels 41 befindet sich ein zum Hebel 41 senkrechter Stift 42, der mittels des durchlaufenden Fadens 33, 34 in seiner Stellung bzw. Position gehalten ist. Erfolgt ein Fadenbruch, fällt der Hebel 41 aufgrund der Schwerkraft in die in Figur 2 dargestellte gestrichelte Stellung des Fadenbruchfühlers 7'. Am unteren Ende des Hebels 41 führt eine Welle 43 durch das Lager 40. Am unteren Ende der Welle 43 befindet sich ein Permanentmagnet 44, der so angebracht ist, daß ein Reed-Relais 45 durch die Verschwenkbewegung der Hebelwelle 43 ein- oder ausgeschaltet wird. Das Reed-Relais betätigt gleichzeitig mit der Abschaltung der Rundstrickmaschine den Fadenbruch-Leuchtmelder 32. Der Hebel 41 übt über den Stift 42 nur geringe Reibwirkung auf den Faden 33, 34 aus. Er kann gleichermaßen oder alternativ zwischen der Speichertrommel 5 und dem Fadenspannungssensor 8 installiert sein, um dort in gleicher Weise einen Fadenbruch zu kontrollieren.
Bei einer nicht vertikalen Montage des Gerätes, z. B. einer horizontalen Anordnung, muß die Auslenkung des Hebels 7 bei Fadenbruch mittels einer Zusatzfeder bewirkt werden. Das Gerät kann damit in beliebigen Lagen betrieben werden.
Das Gerät wird mit seiner Frontseite oder Bedienungsseite 77 bei einer Rundstrickmaschine vorzugsweise radial nach außen gerichtet, um eine einfache frontseitige Bedienung zu ermöglichen.
Der über die Fadenbremse 6 sowie über den Fadenbruchfühler 7 geführte Faden 33, 34 wird der Speichertrommel 5 entsprechend der Darstellung in Figur 1, 2 sowie 7 zugeführt. Hierfür bilden die Speichertrommel 5 sowie der Rotor 10 des Antriebsmotors 3 eine bauliche Einheit, wobei extrem leichte Materialien verwendet werden, so daß eine sehr geringe Masse beschleunigt werden muß. Die Hochlaufzeit des Motors ist so kurz, daß Fäden bis ca. 10 m pro Sekunde der laufenden Maschine direkt zugeführt werden können. Die getaktete, kollektorlose und elektronische Ansteuerung für den Rotor 10 sorgt für eine sehr geringe Stromaufnahme, die bis zu einem dreifachen Wert unter der Stromaufnahme bekannter Geräte liegt. Auch bei Überlast wird die Stromaufnahme automatisch auf einem eingestellten Maximalwert gehalten, so daß auch bei längerem Stillstand unter Last keine Beschädigungen des Rotors bzw. Läufers oder der Wicklungen eintreten können.
Die in X-Form eingesetzten polierten Stahldrähte 28, 28' zur Bildung des an der Mantelfläche der Speichertrommel 5 vorgesehenen Drahtgitters 29 sorgen für einen automatischen Fadenvorschub auf der Speichertrommel 5. Bei dieser erfindungsgemäßen Konstruktion erübrigt sich die Notwendigkeit spezieller Anlaufschrägen bekannter Geräte, da dies durch die X-förmige Anordnung der Drähte 28, 28' selbst erfolgt. Es ist auch kein definierter Anlaufpunkt für den Faden auf der Speichertrommel 5 notwendig. Wie in Figur 1 in Verbindung mit Figur 4 a näher dargestellt, können die Fäden 33, 34 auf der linken Hälfte 46 und auf der rechten Hälfte 47 der Breite b des Drahtgitters 29 zugeführt werden. Teilt man die Gesamtbreite b des Drahtgitters 29 in sechs Teile (2 x 3/3) auf, so kann jeder Faden problemlos in den äußeren beiden Bereichen 48, 49 zugeführt werden, die eine Breite a ≈ b/3 aufweisen. Der Auflaufpunkt des jeweiligen Fadens 33, 34 auf die Speichertrommel 5 kann demnach je nach der gewünschten Wickellänge frei gewählt werden, da der äußere Auflaufbereich 48, 49 eine Vielzahl von Windungen zuläßt. Dabei können gleichzeitig zwei Fäden für zwei verschiedene Stricksysteme mit dem selben Fadenverbrauch gespeichert und geliefert werden.
Aufgrund der X-förmigen Anordnung jeweils zwei zueinander angeordneten Drähte 28, 28' des Drahtgitters 29 läuft jeder aufgegebene Faden grundsätzlich auf der Schräge der X-Form zum mittleren Kreuzungspunkt 50 der jeweiligen Drähte (Mittellinie 51). Der Fadenauflauf ist deshalb völlig unkritisch, da die einzelnen Windungen jeweils nebeneinander liegend aufgereiht sind. Von der die Kreuzungspunkte 50 miteinander verbindenden Mittellinie 51 reihen sich deshalb nach links sowie nach rechts die aufgewickelten Fadenlagen an. In Figur 5 a ist beispielsweise eine Speichertrommel 5 gezeigt, bei welcher vier nebeneinander liegende Fadenlagen 52 auf der unteren Hälfte der Speichertrommel 5 aufgewickelt sind. Jeder einzelne oder beide auflaufenden Fäden läuft grundsätzlich von der Mittellinie 51 ab, wie dies in Figur 4 a dargestellt ist. Dabei liegen sich die beiden auslaufenden Fäden im X-förmigen Kreuzungspunkt berührend nebeneinander. Da an dieser Stelle der Durchmesser der Speichertrommel 5 für beide Fäden gleich groß ist, sind auch beide Fadenlängen identisch. Es kann auch eine dünne Trennscheibe 75 auf der Mittellinie 51 zur Trennung der beiden ablaufenden Fäden angebracht werden. Eine Befestigung der Scheibe erübrigt sich weil in der Scheibe Querlöcher 76 vorgesehen sind, durch welche der Kreuzungspunkt 50 der Drähte 28, 28' verläuft
Wie aus den Figuren 1, 2 bzw. 5 a ersichtlich, ist der Speichertrommel 5 ein Fadenspannungssensor 8 nachgeschaltet, welcher zur Steuerung der Fadenspannung dient. Da die beiden von der Speichertrommel 5 abgezogenen Fäden 33, 34 grundsätzlich vom gleichen Außendurchmesser der Speichertrommel 5, nämlich von der Mittellinie 51 (X-Kreuzungspunkt 50) abgezogen werden, reicht es im allgemeinen aus, daß nur ein Faden 33 über den Fadenspannungssensor 8 kontrolliert wird, während der andere Faden 34 von der Speichertrommel 5 direkt durch eine Öse 53 geführt wird (siehe Figur 2).
Die doppelte Belegung des Fadenliefergerätes mit Fäden 33, 34 gegenüber herkömmlichen Geräten mit nur einem Faden hat eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung.
Wird während des Strickvorganges die Fadenspannung automatisch oder von Hand verändert, so macht auch der unkontrollierte Faden, ähnlich wie ein Zwilling, die selbe Veränderung mit.
Durch die besondere Anordnung der X-förmigen Drähte 28, 28' kann bei einigen Fadenarten ggf. auf die Fadenbremse 6 verzichtet werden, denn meistens genügt schon der Fadenwiderstand selbst, um ein gebremstes Aufwickeln des Fadens auf die Speichertrommel 5 zu ermöglichen. Der Fadenwiderstand ergibt sich beispielsweise durch den Abwickelvorgang von der Spule und die damit verbundenen Umlenkungen.
In diesem Zusammenhang muß noch hervorgehoben werden, daß auch nackte Gummifäden durch die erfindungsgemäße Anordnung hervorragend verarbeitet werden können. Auch hier hat sich eine Fadenbremse 6 ggf. als nicht zwingend erforderlich erwiesen, d. h. der Faden kann ohne Berührung an der Bremse 6 vorbeigeführt werden. Es können auch Feinkupferlackdrähte ohne weiteres auf der Speichertrommel 5 gespeichert und in gewünschter Drahtspannung abgegeben werden, wobei der Isolierlack nicht beschädigt wird.
Die in den Figuren 1, 2 sowie 5a und 5b dargestellte Steuerung der Fadenspannung mittels eines Fadenspannungssensors 8 geschieht vorzugsweise durch eine trompetenförmig gewickelte Spiralfeder 54, die an einem drehbaren Kopf 55 befestigt ist. Der drehbare Kopf 55 weist eine Welle 56 auf, die in einem Lager 57 in das Innere des Gehäuses 2 geführt ist. Am unteren Wellenende der Welle 56 ist zentrisch oder exzentrisch ein Permanentmagnet 58 derart befestigt, daß dieser mit der Trennlinie Nord/Süd auf der Mittelachse 59 des Gerätes liegt (siehe Figur 2 sowie Figur 5 b). Ein Eisen-Joch 60 eines Hall-Sensors 61 auf der gegenüberliegenden Seite hält den Magneten 58 in der Mittelstellung M, wie in Figur 5 b dargestellt. Die Trennlinie 62 zwischen dem Nord-Süd-Pol des Permanentmagneten 58 befindet sich hierbei auf der Mittelachse 59. Der Hall-Sensor 61 ist so plaziert, daß dieser bei einer geringen Winkelabweichung β aus dieser Mittelstellung M die Motoransteuerung in Tätigkeit setzt. Eine nur geringe Zunahme der Fadenspannung des Fadens 33 bewirkt eine Auslenkung der auf der Mittellinie 59 angeordneten Spiralfeder 54 in Richtung des in Figur 2 sowie 5a, 5b dargestellten Pfeils 63. Diese Winkelabweichung β regelt die Motordrehzahl zwischen einem Nullwert und Volldrehzahl, wobei die Winkelabweichung so klein und kurzfristig ist, daß die Bewegung optisch nur schwer erkennbar ist. Durch die besondere Motorkonstruktion sind sehr kurze Hochlaufzeiten erreichbar. Eine gesonderte Fadenspeichereinrichtung ist deshalb nicht mehr erforderlich. Die Verstellung der Fadenspannung kann manuell am Potentiometer 64 oder Rechner gesteuert über den Rechneranschluß 65 erfolgen. Durch Verstellung der Offset-Nullspannung am Hall-Sensor kann die Soll-Position des Nord-Süd-Übergangs des Permanentmagneten 58 verschoben werden, wodurch die Fadenspannung mittels V_ref oder mittels Rechnersteuerung einstellbar ist.
Die Ausbildung des Fadenspannungssensors 8 mit einer gewickelten, trompetenförmigen Spiralfeder 54 hat den Vorteil, daß Schwingungen absorbiert werden, die durch die mehreckige Fadenauflage am Umfang der Speichertrommel 5 entstehen können, wodurch ein ruhiger Fadenablauf erreicht wird. Die trompetenförmige Spiralfeder 54 mit dem oberen trompetenförmigen Auslauf 66 zur tangentialen Einführung des Fadens 33 stellt demnach auch ein Dämpfungsglied in die Anordnung des Fadenspannungssensors 8 dar.
Mit Position 66 ist in Figur 2 eine optische Sollwertanzeige angegeben, die Position 67 zeigt eine optische Betriebsanzeige des Gerätes. Mit Position 68 ist ein Geräte-Ein-Ausschalter gezeigt.
In der Figur 1 bzw. 3 sind weiterhin Standardstifte 69, 70 dargestellt, die zusammen mit dem Masseanschluß 71 die erforderliche Stromversorgung gewährleisten. Dabei dient der Anschluß 69, 71 für die Versorgung des Gerätes mit der erforderlichen bekannten Spannung von 24 Volt. Der Stift 70 dient als Leiter für den Maschinenstop bei Fadenbruch.
Die besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadenliefergerätes erlaubt einen direkten Tausch der bekannten riemengetriebenen Geräte. Dabei erfährt die Strickmaschine auch eine wesentliche Vereinfachung in ihrer Konstruktion und ihrem Aufwand. Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Geräte auch in jeder beliebigen Lage betrieben werden, sofern der Fadenbruchfühler 7 nicht durch das Eigengewicht, sondern z. B. mittels einer Feder unterstützt, bei Fadenbruch abfallen kann. Der Fadenlauf kann auch von Öse 35, 36 ohne Umlenkung über die Fadenbremse 6 zum Fadenspannungssensor 8 geführt werden. Dabei gestattet die Trompetenform der Spiralfeder 54 eine sanfte Umlenkung des Fadens in die Feder hinein, sowie eine sanfte Führung innerhalb der Feder bis zu ihrem unteren Austritt 72. Die Folge ist eine kaum auftretende Flusenbildung über den gesamten Fadenverlauf.
Das Gerätegewicht konnte auf die Hälfte der riemengetriebenen Geräte gesenkt werden. Durch den kollektorlosen Antriebsmotor 3 wird dabei automatisch eine Lebensdauer erreicht, die von der Lebensdauer der eingesetzten Kugellager abhängt. Die Geräte sind damit praktisch wartungsfrei.
Zur Anzeige des Fadenbruchs müssen auch keine zusätzlichen Lampen eingesetzt werden. Ein langlebiges Blinksystem mittels dem Fadenbruch-Leuchtmelder 32 erlaubt eine Lebensdauer von ca. 5 bis 10 Jahren.
Wenn eine herkömmliche Strickmaschine zwei oder mehrere verschiedene Fadenmengen benötigte, so wurde dies mit mehreren Antriebsriemen in mehreren Ebenen gelöst. Der mechanische Aufwand ist entsprechend hoch. Erfindungsgemäße Geräte passen sich demgegenüber automatisch an die gewünschte Fadenmenge an, wobei gleichzeitig eine Regelung der eingestellten Fadenspannung erfolgt. Dabei ist der Antriebsmotor so ausgelegt, daß dieser keine Rastmomente aufweist. Die Fäden können daher über die Speichertrommel 5 fast ohne Widerstand gezogen werden.

Claims

Fadenliefergerät als Fadenzubringer für Textilmaschinen, mit einer ggf. erforderlichen Fadenbremse (6) für wenigstens einen, von einer Spule durch einen Antriebsmotor (3) abgesogenen Faden (33, 34), der in mehreren nebeneinander liegenden Windungen auf einer Speichertrommel (5) aufläuft, wobei wenigstens ein von der Speichertrommel (5) ablaufender Faden (33) über einen Fadenspannungssensor (8) geführt ist, dessen mechanische Auslenkung elektronisch ausgewertet und zur Regelung des Antriebs des Antriebsmotors (3) und damit des Fadenvorschubs umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnt, daß die Speichertrommel (5) zur Speicherung einer bestimmten erforderlichen Fadenmenge einstückig mit einem Rotor (10) des Antriebsmotors (3) ausgebildet ist und X-förmig angeordnete Stahldrähte (28, 28') zur Bildung eines Drahtgitters (29) am Umfang der Speichertrommel derart aufweist, daß ein oder zwei Fäden (33, 34) der Speichertrommel (5) zuführbar bzw. entnehmbar sind.
Fadenliefergerät insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) als kollektorloser, elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ausgebildet ist, dessen Läufer bzw. Rotor (10) einstückig mit der Speichertrommel (5) ausgebildet ist, wobei der Rotor (10) als Scheibenrotor (10) mit Hochleistungsdauermagneten (12) bestückt ist und daß der Antriebsmotor (3) weiterhin einen Stator (13) aufweist, der aus zwei gegenüberliegenden gleichen Spulengruppen (14, 15) mit Rückschlußblechen (16, 17) besteht.
Fadenliefergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) als Kunststoffscheibe (11) ausgebildet ist, die als Magnetträger zur Aufnahme von vorzugsweise vier Dauermagneten (12) dient.
Fadenliefergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) im stromlosen Zustand rastkraftfrei und zur Regelung der Fadenspannung reaktionskraftgeregelt ist.
Fadenliefergerät nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (18) des Rotors (10) als Hohlachse (18) ausgebildet ist, mit an ihren Enden vorgesehenen Querbohrungen (21, 22) zur Zuführung von Schaltverbindungsdrähten (23) zu den Spulen (14) sowie zum Fadenbruch-Leuchtmelder (32).
Fadenliefergerät insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichertrommel (5) für die Speicherung einer gewissen erforderlichen Fadenmenge aus einem in Seitenansicht X-förmigen, insbesondere parallel am Umfang des Motorläufers (10) angeordneten Drahtgitter (29) gebildet ist, wobei der Faden (33, 34) insbesondere auf dem, dem X-förmigen Kreuzungspunkt (50) der Einzeldrähte (28, 28') entfernten Deckeldurchmesser zuführbar ist, um nach innen zu gleiten und wobei insbesondere zwei Fäden auf- bzw. abwickelbar sind.
Fadenliefergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffscheibe (11) des Rotors (10) mit der Speichertrommel (5) aus einer Einheit aus extrem leichtem Material gebildet ist, wobei die Kunststoffscheibe (11) durch eine innere Scheibe gebildet ist, die an ihrem äußeren Umfang einen äußeren Kranz (25) mit Ansatzbohrungen (27) für die Drähte (28) aufweist und wobei die X-förmigen Drähte (28) mit einem äußeren Kunststoffring (30) verbunden sind.
Fadenliefergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgitter (29) aus ca. 4 bis 8 X-förmig angeordnete Fadenvorschubkreuze (28, 28') gebildet ist, die tangential in die gedachte Mantelfläche zwischen dem äußeren Rand der Kunststoffscheibe (11) und dem äußeren Kunststoffring (30) eingesetzt sind.
Fadenliefergerät, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Fadenspannung nach der Speichertrommel (5) insbesondere über eine Fadenspannungssensor (8) zur Regelung der Motordrehzahl des Antriebsmotors (3) erfolgt, wobei die Fadenspannung bzw. der Fadenzug vom Verbraucher her elektronisch meßbar ist.
Fadenliefergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Fadenspannung über einen Fadenspannungssensor (8) und insbesondere durch eine im Querschnitt trompetenförmig oder als Rotationskegel ausgebildete Spiralfeder (54) erfolgt, die als Führungs-und/oder Dämpfungsglied ausgebildet ist, wobei der Faden (33) durch die Spiralfeder (54) geführt ist.
Fadenliefergerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder (54) in ihrem oberen Bereich sich zur Aufnahme des Fadens (33) trompetenförmig erweitert und in ihrem unteren dünneren Bereich mit einem drehbaren Kopf (55) verbunden ist, wobei der drehbare Kopf (55) um eine zur Motorachse (73) parallele Drehachse (56) schwenkbar derart gelagert ist, daß eine seitliche Auslenkung der Feder (54) aufgrund des Fadenzuges eine Drehbewegung der Dreh- und Lagerachse (56) bewirkt.
Fadenliefergerät nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Lagerachse (56) der Spiralfeder (54) eine elektronische Messgröße für die Regelung der Motordrehzahl des Antriebsmotors (3) erzeugt, wobei insbesondere ein mit der Lagerachse (56) verbundener Permanentmagnet (58) eine Änderung einer Hall-Spannung bewirkt.
Fadenliefergerät insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Speichertrommel (5) eine Fadenbremse (6) vorgeschaltet ist, bei welcher wenigstens ein und insbesondere zwei zugeführte Fäden (33, 34) über einen Kugellageraußenring (37, 38) geführt sind, wobei der Lagerreibungswiderstand des Kugellagers (37, 38) einstellbar und/oder regelbar ist.
Fadenliefergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerreibungswiderstand des Kugellagers (37, 38) mittels eines zwischen den Kugellagern vorgesehenen Permanentmagneten (39) erfolgt, dessen Nord- und Südpol parallel zu den Kugeln jedes Kugellagers (37, 38) angeordnet sind.
Fadenliefergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Lagerreibungswiderstandes der Kugellager (37, 38) mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Spule erfolgt.
Fadenliefergerät nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fadenbruchfühler (7) als Kipphebel (41) zur Abstellung des Fadenantriebs bei Fadenbruch vorgesehen ist.
Fadenliefergerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Kipphebels (41) eine drehbare Welle (43) sowie einen hiermit verbundenen Permanentmagneten (44) aufweist, der bei Auslenkung ein Reed-Relais (45) betätigt, wobei das Reed-Relais (45) zur Aktivierung des Fadenbruch-Leuchtmelders sowie zur Abschaltung der Maschine dient.
Fadenliefergerät nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Kreuzungspunkt der Drähte (28, 28') eine Trennscheibe (75) eingefügt ist, wobei die Trennscheibe (75) vorzugsweise Querlöcher (76) zur Durchführung der Drähte (28, 28') aufweist.
Fadenliefergerät nach Anspruch 1, daß die Bedienseite (77) des Fadenliefergerätes bezüglich der Anordnung einer Rundstrickmaschine radial nach außen zeigt.