EP1786715A1 - Fadenbremsvorrichtung - Google Patents

Fadenbremsvorrichtung

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EP1786715A1
EP1786715A1 EP05778296A EP05778296A EP1786715A1 EP 1786715 A1 EP1786715 A1 EP 1786715A1 EP 05778296 A EP05778296 A EP 05778296A EP 05778296 A EP05778296 A EP 05778296A EP 1786715 A1 EP1786715 A1 EP 1786715A1
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EP
European Patent Office
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thread
braking
brake
magnetic
braking device
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EP05778296A
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EP1786715B1 (de
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Renato Comotto
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Iro AB
Original Assignee
Iro AB
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Publication date
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Publication of EP1786715B1 publication Critical patent/EP1786715B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10—Adjusting 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
    • B65H59/20—Co-operating surfaces mounted for relative movement
    • B65H59/22—Co-operating surfaces mounted for relative movement and arranged to apply pressure to material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2555/00—Actuating means
    • B65H2555/10—Actuating means linear
    • B65H2555/13—Actuating means linear magnetic, e.g. induction motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a thread braking device of the type specified in the preamble of patent claim 1 and claim 2.
  • the thread braking device known from US Pat. No. 5,979,810 (DE 195 31 579 B1) has disc-shaped braking elements.
  • the first brake element is pressed against the stationary stop by the second brake element with the adjustable magnetic contact force.
  • the repelling magnet is arranged on the rear side of the second brake element facing away from the first brake element and acts on the magnet armature arranged in the second brake element.
  • the magnetic contact force can be changed continuously and continuously with the thread running.
  • the mass of the second brake element together with the mass of the magnet armature and against the repelling magnetic force of the magnet must be pressed away from the first brake element supported on the stationary stop. Due to the inertia of the large mass, especially the magnetic armature, there is a momentary increase in thread tension, which can lead to the thread breaking.
  • the first braking element is provided on a stationary magnetic body.
  • the second brake element is movable relative to the first brake element and is acted upon by a magnet with a pulling magnetic force through the first brake element.
  • the second braking element is moved away from the first braking element against the magnetic force, the gap width determining the strength of the magnetic force changing, even if the second braking element only tilts sideways.
  • This instantaneous enlargement of the gap width significantly reduces the magnetic force, so that the braking effect is reduced and the second braking element returns to the starting position with a critical settling process after a critical settling process. With thick thread material, the reset takes place very slowly and with a clear settling.
  • the first brake element is provided on a stationary magnetic body.
  • the second brake The element is held in a self-moving manner in a hinged cover that extends over the magnetic body and is subjected to pulling magnetic force through the first brake element and pressed against the first brake element.
  • the second braking element is lifted against the pulling magnetic force, which reduces the strength of the magnetic force and changes the braking effect.
  • the resetting of the second braking element can be delayed after a knot or a thickening has passed, or can take place with a settling process during which the braking effect varies.
  • the invention has for its object to provide a thread braking device of the type mentioned, the thickening and knots in the thread can pass without danger to the thread, the braking effect does not change noticeably, and immediately sets the original braking effect after passage of the knot or thickening .
  • the thread braking device should be particularly suitable for thick thread qualities.
  • the function of the thread braking device takes into account the phenomenon that a knot (or a thickening) passing the thread braking zone while the thread is running at a relatively high speed produces a relatively high-frequency instantaneous energy impact transverse to the thread running direction.
  • the energy impact occurs, either the first brake element gives in against the spring force, while the second brake element and the mass of the magnetic armature do not respond appreciably due to inertia, or the second brake element gives in against the spring force, while the magnetic armature does not respond appreciably thanks to its large mass .
  • it is ensured that the braking effect is not noticeably reduced when the knot passes through, because the set magnetic contact pressure or the spring force remains essentially undiminished.
  • the deflected braking element returns after the knot has passed immediately and without swinging back to the starting position.
  • the thread braking device is equally suitable for practically all thread qualities, but especially for thick thread material that generates a considerable release movement when a knot or thickening passes.
  • the mass of the respective braking element is designed so that it can be displaced by the energy impact of the node, while the much larger mass of the magnetic armature does not move under the influence of this energy impact.
  • the mass of the first spring element is displaced against the spring force at a node, while the magnetic armature remains at least essentially motionless with the second brake element.
  • the first spring element remains held at the stationary stop under the spring force, so that it acts like a stationary braking surface for the second braking element.
  • the spring arrangement provided between the second brake element and the magnet armature forms a mass decoupling, so that the second brake element is displaced from a node against the spring force and relative to the magnet armature when the magnet armature remains essentially motionless.
  • the previously set braking effect does not change when a node is passed.
  • the displaced braking element returns immediately to the starting position after a knot has passed, since it may remain loaded by the increased spring force or the spring force and the set magnetic pressing force.
  • the thread brake is expediently a controlled leaf spring brake in which the first brake element is a leaf spring and the second brake element is a body forming a braking surface.
  • the leaf spring is expediently J-shaped with a freely projecting end, and is anchored with the J-hook to a preferably rotatably adjustable abutment.
  • the spring force with which the leaf spring is pressed against the stationary stop is generated by the abutment, so that the leaf spring behaves like a stationary braking surface during normal braking operation or does not significantly leave the stationary stop even with the maximum magnetic contact pressure set.
  • a rotatably adjustable abutment for example, the effective spring force can be adjusted as required.
  • the second braking element is expediently a U-shaped body, which can be rigid or resilient, e.g. a leaf spring body which is movably held in a guide in the direction of the adjustable magnetic contact force.
  • the guide positions the body relative to the leaf spring and so that the set magnetic contact force comes into effect in the braking zone as desired.
  • the guide can permit easy replacement of the second brake element.
  • the leaf spring (first braking element) is at least wider in the area of the stationary stop than the body forming the braking surface (second braking element).
  • the leaf spring is supported on the stationary stop with the edge regions projecting laterally over the body.
  • the repelling magnetic actuator expediently has a proportional electromagnetic coil which is connected to a current control.
  • a proportional electromagnetic coil which is connected to a current control.
  • the magnetic contact force depends directly on the strength of the current applied to the coil.
  • stable support of the leaf spring is achieved by providing ribs on both sides of the body for both edge regions of the leaf spring.
  • two thread braking devices are arranged on a common carrier, essentially mirror images of one another, preferably with an offset in the thread running direction.
  • This thread braking device is compact and can be used to process two threads running close to one another. Nevertheless, each thread brake device can be controlled individually.
  • the body forming the braking surface is arranged on a plate, preferably with the interposition of a resilient member, and the plate is coupled via a connection to the magnetic armature, preferably a permanent magnet.
  • the magnet armature is guided together with the plate in an axial guide, so that the magnet armature transmits the magnetic contact force in a smoothly movable manner and the plate acts on the second brake element in a centered manner.
  • the axial guide is held in a housing of the magnetic actuator.
  • the ribs defining the stationary stop for the first braking element can also be expediently arranged on the housing, preferably even in one piece.
  • the connection which takes over the guiding task and the power transmission, has a guide body on which the plate is held via a tensioning element and an axially and radially compressed O-ring.
  • the guide body can offer a long guide surface for axial guidance.
  • the compressed O-ring centers and provides a desirable elasticity in the connection. Since such a braking device expediently works with a low basic braking effect when the coil is not energized, it is expedient to place a stationary auxiliary magnet in alignment and at an axial distance from the magnet armature, which has an opposite polarity to the polarity of the magnet armature , and the magnetic valve is permanently repelled. Instead of such a permanent magnet, a light spring, which can be adjustable, could alternatively be provided.
  • FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a thread braking device, with normal thread running
  • FIG. 2 shows the braking device of FIG. 1 when a knot in the thread passes
  • FIG. 3 schematically shows another embodiment of a thread braking device, with normal thread running
  • FIG. 4 shows the thread braking device of FIG. 3 when a knot in the thread passes
  • FIG. 5 shows a perspective top view of a further embodiment of a thread braking device
  • FIGS. 1, 2 and 5 shows an axial section through a main part of the thread braking device, for example of FIGS. 1, 2 and 5, and
  • FIG. 7 is an exploded view of FIG. 6.
  • a thread braking device B is shown schematically in a position with normal thread running and in a position with passage through a knot in the thread.
  • the thread brake device B has a first brake element E1, for example a leaf spring L 1 which is pressed against a stationary stop 1 by a spring 2 or by a corresponding preload with a spring force f2.
  • the spring 2 is supported, for example, on a stationary abutment 3.
  • the spring force f2 is optionally adjustable.
  • the first braking element E1 has a mass mE1.
  • the thread brake device B has a second brake element E2, which is also a body F which forms a braking surface, for example a leaf spring body F 1 , the first and second brake elements E1, E2 being arranged relative to one another such that one is dash-dotted in the thread running direction indicated thread Y tapering inlet gap 4 leads to a braking zone between the braking elements E1, E2.
  • the second braking element E2 is located on the side of the stop 1, but is freely movable with respect to the stationary stop 1.
  • a magnetic armature A which has a mass mA, is connected to the second brake element E2. The magnetic armature A is subjected to an adjustable magnetic contact force fm of a repelling magnetic actuator M and is pressed against the first brake element E1.
  • the magnetic actuator M expediently contains a proportional electromagnetic coil which is connected to a current control CU and generates the magnetic contact force fm in accordance with the current applied.
  • the magnet armature A is, for example, a permanent magnet, so that a repelling, linear magnet actuator M is formed.
  • the spring force f2 for the first braking element E1 is greater than the respectively set maximum magnetic contact force fm, at least in the braking zone.
  • the mass mE1 of the first braking element E1 is, at least in the braking zone, smaller than the mass mA of the magnetic armature A.
  • the thread Y is braked in the braking zone in accordance with the size of the set magnetic contact force fm, the first braking element E1 remaining at least essentially held on the stationary stop 1. If a thickening or a knot K (FIG. 2) occurs in the thread Y, then the knot K runs through the thread braking device B with the possibly relatively high running speed of the thread Y. The node K generates an energy impact that tries to move the two braking elements E1, E2 away from each other.
  • the first braking element E1 yields with its mass mE1, which may be significantly smaller than the mass mA, under the energy impact and against the spring force f2, because the energy impact generates a force fK directed to the right in FIG.
  • the set magnetic contact force fm and also the spring force f2 continue to act, so that the braking effect does not change noticeably.
  • the low mass mE1 of the first braking element E1 immediately returns to the position of FIG. 1 under the spring force F2 and without swinging.
  • the embodiment of the thread braking device B shown in FIGS. 3 and 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 in that the spring force f2 e.g. is generated by a spring arrangement 2 'between the magnet armature A and the second brake element E2, which has a mass mE2 which is significantly less than the mass mA of the magnet armature A.
  • the spring force f2 is greater than the respectively set one maximum magnetic contact force fm.
  • the second braking element E2 is either formed on the stationary stop 1 or is arranged there as a body F which is located on the side of the braking zone facing away from the second braking element E2.
  • the second brake element E2 is pressed against the first brake element E1 with the set magnetic contact force fm.
  • the spring arrangement 2 ' is not noticeably compressed, since the spring force f2 is greater than the respectively set maximum magnetic contact force fm.
  • the braking effect is dependent on the energization of the solenoid.
  • the mass mE2 of the second braking element E2 becomes relative to the movement that is essentially due to the inertia mass mA of the magnetic armature that remains free and is shifted to the left against the spring force f2 by the force fK arising from the energy impact in order to let the node K pass.
  • the magnetic contact force fm acts unchanged, and thanks to the compression of the spring arrangement 2 'an even slightly higher spring force f2, so that the set braking effect does not change significantly despite the knot K.
  • the second braking element E2 immediately returns to the position shown in FIG. 3, namely under the forces fm and f2. There is no transient response, since the lower end of the leaf spring body F (second braking element E2) is already reset while the knot is on its way out of the thread braking device.
  • Thread braking device B shows a specific embodiment of a thread braking device B, in which two thread braking devices, for example of the type shown in FIGS. 1 and 2, are arranged together on a carrier 5.
  • Thread eyelets 6 are provided on the carrier 5 and basically define the thread travel paths through the two thread braking devices.
  • Each thread braking device could also be arranged in a single arrangement on a carrier 5.
  • Each first braking element E1 is a leaf spring L with the shape of a J, the free end 10 of the J projecting freely, and the J hook being anchored to an abutment 8 arranged on the carrier 5 such that the first is in the respective braking zone Brake element E1 is pressed against the stationary stop 1 with the spring force f2.
  • the spring force f2 can be set, for example, by rotating the abutment 8.
  • Each magnetic actuator M is contained in a housing 7, on which the stationary stop 1 is formed in the form of two ribs R.
  • the second braking element E2 is here a U-shaped body F, e.g. from a leaf spring or possibly from rigid material that is narrower than the leaf spring L, so that the leaf spring L rests with its lateral edge regions on the ribs R.
  • a movement guide 11, 12 is provided on the magnet housing 7, for example in the form of longitudinal slots 12 in the legs of the U, into which pins 11 engage. This longitudinal guidance enables mobility of the second braking element in the case of variations in the magnetic contact force and / or in the braking operation.
  • FIG. 6 is an axial section through the main components of the thread brake device B and FIG. 5 and FIGS. 1 and 2, while FIG. 7 is an associated exploded view.
  • the magnet actuator M is accommodated with the coil in the housing 7 and defines an inner channel in which the magnet armature A (a permanent magnet) can move linearly and can be acted upon to the right by the repelling magnetic force fm in FIG. 6.
  • a stationary auxiliary permanent magnet PM can also be placed in the housing 7, which is axially aligned with the magnetic armature A and axially spaced therefrom.
  • the auxiliary permanent magnet PM generates a weak magnetic contact force for the second braking element E2 in order to produce a basic braking effect even when the coil is not energized.
  • the stationary stop 1 is defined by the ribs R which are integrally formed on the magnet housing 7 and which the second braking element E2, i. take up the leaf spring body F between them without contact.
  • the body F forming the braking surface here bent for example from a spring plate, rests on a plate 13, a spring-elastic member 14 possibly being interposed, which is positioned in a recess in the plate 13, such that the rear side of the body F holds the plate 13 possibly not contacted at all.
  • the plate 13 is coupled to the magnetic armature A via a connection 15 which has clamping elements 17, 17a and a guide body 16. Between the guide body 16 and the plate 13, an axially and radially compressed O-ring 18 is provided under the action of the tensioning element 17a in order to integrate a certain elasticity in the connection 15 and to center the plate 13 cleanly and somewhat flexibly.
  • the guide body 16 is axially guided in an axial guide 19 such that the guide body 16 guides both the magnetic armature A and the plate 13 in the axial direction.
  • the axial guide 19 could be a plastic sleeve which is fixed in the housing 7.
  • the body F is formed, for example, from a thin strip of spring steel of a square shape by bending in a U-shape, with a square, flat braking area on its braking side, followed by a slightly receding area Faces, and round end regions to the U-legs containing the slots 12 (Fig. 7).
  • the plate 13 deforms the O-ring 18 with a conical or rounded bevel 13a and lies opposite the guide body 16 with an axial distance, so that a clean centering of the plate 13 is achieved, and yet a certain amount Movability of the plate 13 relative to the guide body 16 is possible.
  • auxiliary permanent magnet PM instead of the auxiliary permanent magnet PM, a weak spring that adjusts the basic braking effect could also be arranged in the housing 7.

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Bei einer Fadenbremsvorrichtung (B) mit eine Fadenbremszone definierenden Bremselementen (E1, E2) liegt das erste Bremselement (E1) an einem Anschlag (1) an und ist das zweite Bremselement (E2) durch eine Magnetarmatur (A) und einen abstoßenden Magnetaktuator (M) mit einstellbarer Magnetanpresskraft (Fm) gegen das erste Bremselement (E1) anpressbar. Der Anschlag (1) ist an der dem ersten Bremselement (E1) gegenüberliegenden Seite der Fadenbremszone angeordnet. Das erste Bremselement (E1) wird in Richtung zum zweiten Bremselement (E2) und ge­gen den Anschlag (1) durch eine Federkraft (f2) belastet. Die Federkraft (f2) ist in der Fadenbremszone größer als die jeweils eingestellte maximale Magnetanpresskraft (fm). Die Masse (mE1) des ersten Bremselements (E1) ist kleiner als die Masse (mA) der Magnetarmatur (A).

Description

Fadenbremsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Fadenbremsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1 und des Patentanspruchs 2 angegebenen Art.
Die aus US 5 979 810 (DE 195 31 579 B1) bekannte Fadenbremsvorrichtung weist tellerförmige Bremselemente auf. Das erste Bremselement wird vom zweiten Brems¬ element mit der einstellbaren Magnetanpresskraft gegen den stationären Anschlag gepresst. Der abstoßende Magnet ist an der dem ersten Bremselement abgewandten Hinterseite des zweiten Bremselements angeordnet und beaufschlagt die im zweiten Bremselement angeordnete Magnetarmatur. Die Magnetanpresskraft kann bei laufen¬ dem Faden und stufenlos verändert werden. Im Falle einer Verdickung oder eines Knotens im Faden muss die Masse des zweiten Bremselementes zusammen mit der Masse der Magnetarmatur und gegen die abstoßende Magnetkraft des Magneten von dem am stationären Anschlag abgestützten ersten Bremselement weggedrückt wer¬ den. Aufgrund der Trägheit der großen Masse speziell der Magnetarmatur entsteht ein momentaner Fadenspannungsanstieg, der zum Reißen des Fadens führen kann.
Bei der aus US 6 161 595 A bekannten Fadenbremsvorrichtung ist das erste Brems¬ element an einem stationären Magnetkörper vorgesehen. Das zweite Bremselement ist relativ zum ersten Bremselement beweglich und wird durch das erste Bremsele¬ ment hindurch durch einen Magneten mit ziehender Magnetkraft beaufschlagt. Bei Durchgang eines Knotens im Faden wird das zweite Bremselement gegen die Mag¬ netkraft vom ersten Bremselement weg bewegt, wobei sich die für die Stärke der Magnetkraft entscheidende Spaltweite ändert, selbst wenn das zweite Bremselement nur seitlich kippt. Diese momentane Vergrößerung der Spaltweite verringert die Mag¬ netkraft deutlich, so dass der Bremseffekt verringert wird und das zweite Bremsele¬ ment nach Durchgang des Knotens mit einem kritischen Einschwingvorgang relativ verzögert in die Ausgangsposition zurückkehrt. Bei dickem Fadenmaterial findet die Rückstellung sehr langsam und mit einem deutlichen Einschwingen statt.
Bei der aus WO03/033385 A1 bekannten Fadenbremsvorrichtung ist das erste Bremselement an einem stationären Magnetkörper vorgesehen. Das zweite Brems- element ist in einem über den Magnetkörper greifenden Klappdeckel eigenbeweglich gehalten und wird durch das erste Bremselement hindurch mit ziehender Magnetkraft beaufschlagt und gegen das erste Bremselement angepresst. Bei Durchgang einer Verdickung oder eines Knotens im Faden wird das zweite Bremselement gegen die ziehende Magnetkraft abgehoben, wodurch die Stärke der Magnetkraft reduziert wird und sich der Bremseffekt verändert. Speziell bei dickem Fadenmaterial kann sich die Rückstellung des zweiten Bremselementes nach Durchgang eines Knotens oder einer Verdickung verzögern oder mit einem Einschwingvorgang ablaufen, während dessen der Bremseffekt variiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenbremsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die Verdickungen und Knoten im Faden ohne Gefahr für den Faden passieren lässt, den Bremseffekt dabei nicht spürbar verändert, und nach Durchgang des Knotens oder der Verdickung unmittelbar wieder den ursprünglichen Bremseffekt einstellt. Die Fadenbremsvorrichtung soll insbesondere für dicke Faden¬ qualitäten geeignet sein.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß entweder mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 oder mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 2 gelöst.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Fadenbremsvorrichtung berücksichtigt das Phänomen, dass ein bei laufendem Faden mit relativ hoher Geschwindigkeit die Fa¬ denbremszone passierender Knoten (oder eine Verdickung) einen relativ hochfre¬ quenten momentanen Energieimpakt quer zur Fadenlaufrichtung erzeugt. Auf das Auftreten des Energieimpakts spricht entweder das erste Bremselement gegen die Federkraft nachgebend an, während das zweite Bremselement und die Masse der Magnetarmatur trägheitsbedingt nicht nennenswert reagieren, oder gibt das zweite Bremselement gegen die Federkraft nach, während die Magnetarmatur dank ihrer großen Masse nicht nennenswert reagiert. In jedem Fall ist sichergestellt, dass der Bremseffekt beim Durchgang des Knotens nicht spürbar verringert wird, weil die ein¬ gestellte Magnetanpresskraft bzw. die Federkraft im Wesentlichen unvermindert wirk¬ sam bleibt. Ferner kehrt das ausgelenkte Bremselement, da es nach wie vor unter unverminderter Krafteinwirkung der Federkraft steht, nach Durchgang des Knotens unmittelbar und ohne Einschwingen in die Ausgangsposition zurück. Die Faden¬ bremsvorrichtung ist mit dieser Bauweise für praktisch alle Fadenqualitäten gleicher¬ maßen geeignet, ganz speziell jedoch für dickes Fadenmaterial, das bei Durchgang eines Knotens oder einer Verdickung eine beträchtliche Lüftbewegung erzeugt. Die Masse des jeweiligen Bremselementes ist so ausgelegt, dass sie durch den Energie- impakt des Knotens verlagerbar ist, während sich die wesentlich größere Masse der Magnetarmatur unter dem Einfluss dieses Energieimpaktes nicht verlagert.
Gemäß Anspruch 1 wird bei einem Knoten die Masse des ersten Federelementes gegen die Federkraft verlagert, während die Magnetarmatur mit dem zweiten Brems¬ element zumindest im Wesentlichen bewegungslos verharrt. Während der normalen Bremsung des Fadens ohne einen Knoten oder eine Verdickung bleibt das erste Fe¬ derelement unter der Federkraft am stationären Anschlag gehalten, so dass es für das zweite Bremselement wie eine stationäre Bremsfläche agiert.
Gemäß Anspruch 2 bildet die zwischen dem zweiten Bremselement und der Magnet¬ armatur vorgesehen Federanordnung eine Massenentkopplung, so dass das zweite Bremselement bei im Wesentlichen bewegungslos verharrender Magnetarmatur von einem Knoten gegen die Federkraft und relativ zur Magnetarmatur verlagert wird.
In beiden Fällen verändert sich bei Durchgang eines Knotens der zuvor eingestellte Bremseffekt nicht. Außerdem kehrt das verlagerte Bremselement nach Durchgang eines Knotens unmittelbar in die Ausgangsposition zurück, da es von der gegebenen¬ falls sogar erhöhten Federkraft bzw. der Federkraft und der eingestellten Magnetan¬ presskraft belastet bleibt.
Zweckmäßig ist die Fadenbremse eine gesteuerte Blattfederbremse, in der das erste Bremselement eine Blattfeder ist, und das zweite Bremselement ein eine Bremsfläche bildender Körper.
Es könnte sich hierbei auch um eine andere Art einer gesteuerten Fadenbremse han¬ deln, deren erstes und/oder zweites Bremselement nicht auf einer Blattfeder basiert, sondern beispielsweise starr ist. Die Blattfeder ist zweckmäßig J-förmig mit einem frei auskragenden Ende ausgebil¬ det, und ist mit dem J-Haken an einem, vorzugsweise drehverstellbaren, Widerlager verankert. Von dem Widerlager wird die Federkraft erzeugt, mit der die Blattfeder an den stationären Anschlag angepresst wird, so dass sich die Blattfeder bei normalem Bremsbetrieb wie eine stationäre Bremsfläche verhält bzw. den stationären Anschlag auch bei maximal eingestellter Magnetanpresskraft nicht nennenswert verlässt. Mittels eines drehverstellbaren Widerlagers lässt sich z.B. die wirksame Federkraft nach Be¬ darf einstellen.
Das zweite Bremselement ist zweckmäßig ein U-förmiger Körper, der starr oder fe¬ dernd sein kann, z.B. ein Blattfederkörper, der in einer Führung in etwa in Richtung der einstellbaren Magnetanpresskraft beweglich gehaltert ist. Die Führung positioniert den Körper relativ zur Blattfeder und so, dass die eingestellte Magnetanpresskraft in der Bremszone wie gewünscht zur Wirkung kommt. Außerdem kann die Führung ei¬ nen leichten Austausch des zweiten Bremselements zulassen.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Blattfeder (erstes Bremselement) zumindest im Bereich des stationären Anschlags breiter als der die Bremsfläche bil¬ dende Körper (zweites Bremselement). Die Blattfeder stützt sich mit den über den Körper seitlich überstehenden Randbereichen am stationären Anschlag ab.
Der abstoßende Magnetaktuator weist zweckmäßig eine Proportional-Elektromagnet- spule auf, die an eine Stromsteuerung angeschlossen ist. Auf diese Weise ist es mög¬ lich, die Bremskraft der Magnetarmatur, z.B. einen Permanentmagneten, extrem rasch und feinfühlig zu verstellen, beispielsweise bei Einsatz der Fadenbremsvorrich¬ tung zwischen einem Fadenliefergerät und einer schützenlosen Webmaschine, in der relativ hohe Fadengeschwindigkeiten auftreten und eine möglichst gleichmäßige Fa¬ denspannung erwünscht ist, die innerhalb eines Eintragvorganges gegebenenfalls mehrfach geändert werden muss. Die Magnetanpresskraft hängt direkt von der Stärke des Beaufschlagungsstroms der Spule ab. Bei einer Ausführungsform wird eine stabile Abstützung der Blattfeder dadurch er¬ reicht, dass beiderseits des Körpers Rippen für beide Randbereiche der Blattfeder vorgesehen sind.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform sind an einem gemeinsamen Träger zwei Fadenbremsvorrichtungen im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander, vorzugsweise mit einer Versetzung in Fadenlaufrichtung, angeordnet. Diese Faden¬ bremsvorrichtung ist kompakt und lässt sich zum Bearbeiten zweier nahe nebenein¬ ander laufender Fäden einsetzen. Dennoch ist jede Fadenbremsvorrichtung individuell steuerbar.
Bei einer baulich einfachen, funktionssicheren und kompakten Ausführungsform ist der die Bremsfläche bildende Körper auf einem Teller angeordnet, vorzugsweise unter Zwischenschalten eines federelastischen Gliedes, und ist der Teller über eine Verbin¬ dung mit der Magnetarmatur, vorzugsweise einem Permanentmagneten, gekoppelt. Dabei wird die Magnetarmatur zusammen mit dem Teller in einer Axialführung ge¬ führt, so dass die Magnetarmatur leichtgängig beweglich die Magnetanpresskraft ü- berträgt und der Teller das zweite Bremselement zentriert beaufschlagt.
Die Axialführung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform in einem Gehäuse des Magnetaktuators gehaltert.
Die den stationären Anschlag für das erste Bremselement definierenden Rippen kön¬ nen zweckmäßig ebenfalls am Gehäuse angeordnet sein, vorzugsweise sogar einstü¬ ckig.
Die Verbindung, die die Führungsaufgabe und die Kraftübertragung übernimmt, weist einen Führungskörper auf, an dem der Teller über ein Spannelement und einen axial und radial komprimierten O-Ring gehalten ist. Der Führungskörper kann eine lange Führungsfläche zur axialen Führung bieten. Der komprimierte O-Ring zentriert und erbringt eine wünschenswerte Elastizität in der Verbindung. Da eine solche Bremsvorrichtung zweckmäßig mit einer niedrigen Basisbremswirkung arbeitet, wenn die Spule nicht bestromt wird, ist es zweckmäßig, in Ausrichtung und in axialem Abstand von der Magnetarmatur einen stationären Hilfs-Permanentmagneten zu platzieren, der eine zur Polung der Magnetarmatur entgegengesetzte Polung auf¬ weist, und die Magnetarmatur permanent abstoßend beaufschlagt. Anstelle eines sol¬ chen Permanentmagneten könnte alternativ auch eine leichte Feder, die einstellbar sein kann, vorgesehen sein.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Fadenbremsvorrichtung, bei normalem Fadenlauf,
Fig. 2 die Bremsvorrichtung von Fig. 1 bei Durchgang eines Knotens im Faden,
Fig. 3 schematisch eine andere Ausführungsform einer Fadenbremsvorrichtung, bei normalem Fadenlauf,
Fig. 4 die Fadenbremsvorrichtung von Fig. 3 bei Durchgang eines Knotens im Faden,
Fig. 5 eine Perspektivdraufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Faden¬ bremsvorrichtung,
Fig. 6 einen Axialschnitt durch einen Hauptteil der Fadenbremsvorrichtung bei¬ spielsweise der Fig. 1 , 2 und 5, und
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung zu Fig. 6.
In den Fig. 1 und 2 wird eine Fadenbremsvorrichtung B schematisch in einer Stellung bei normalem Fadenlauf und in einer Stellung bei Durchlauf eines Knotens im Faden gezeigt. Die Fadenbremsvorrichtung B weist ein erstes Bremselement E1 auf, beispielsweise eine Blattfeder L1 die durch eine Feder 2 oder durch entsprechende Vorspannung mit einer Federkraft f2 gegen einen stationären Anschlag 1 angepresst wird. Die Feder 2 stützt sich z.B. an einem stationären Widerlager 3 ab. Die Federkraft f2 ist gegebe¬ nenfalls einstellbar. Das erste Bremselement E1 hat eine Masse mE1.
Ferner weist die Fadenbremsvorrichtung B ein zweites Bremselement E2 auf, das ein ebenfalls eine Bremsfläche bildender Körper F ist, beispielsweise ein Blattfederkörper F1 wobei die ersten und zweiten Bremselemente E1 , E2 relativ zueinander so ange¬ ordnet sind, dass ein sich in Fadenlaufrichtung eines strichpunktiert angedeuteten Fadens Y verjüngender Einlaufspalt 4 zu einer Bremszone zwischen den Bremsele¬ menten E1, E2 führt. Das zweite Bremselement E2 befindet sich auf der Seite des Anschlags 1 , ist jedoch gegenüber dem stationären Anschlag 1 frei beweglich. Mit dem zweiten Bremselement E2 ist eine Magnetarmatur A verbunden, die eine Masse mA hat. Die Magnetarmatur A wird mit einer einstellbaren Magnetanpresskraft fm ei¬ nes abstoßenden Magnetaktuators M beaufschlagt und gegen das erste Bremsele¬ ment E1 angepresst. Der Magnetaktuator M enthält zweckmäßig eine Proportional¬ elektromagnetspule, die mit einer Stromsteuerung CU verbunden ist und die Magnet¬ anpresskraft fm entsprechend der Strombeaufschlagung generiert. Die Magnetarma¬ tur A ist z.B. ein Permanentmagnet, so dass ein abstoßender, linearer Magnetaktuator M gebildet ist.
Die Federkraft f2 für das erste Bremselement E1 ist zumindest in der Bremszone grö¬ ßer als die jeweils eingestellte maximale Magnetanpresskraft fm. Die Masse mE1 des ersten Bremselements E1 ist, zumindest in der Bremszone, kleiner als die Masse mA der Magnetarmatur A.
Bei normalem Fadendurchlauf (Fig. 1) wird der Faden Y in der Bremszone entspre¬ chend der Größe der eingestellten Magnetanpresskraft fm gebremst, wobei das erste Bremselement E1 zumindest im Wesentlichen am stationären Anschlag 1 gehalten bleibt. Tritt im Faden Y eine Verdickung oder ein Knoten K (Fig. 2) auf, dann läuft der Knoten K mit der gegebenenfalls relativ hohen Laufgeschwindigkeit des Fadens Y durch die Fadenbremsvorrichtung B durch. Der Knoten K erzeugt dabei einen Energieimpakt, der die beiden Bremselemente E1, E2 voneinander wegzubewegen versucht. Da die Masse mA der Magnetarmatur A, die mit der eingestellten Magnetanpresskraft fm ü- ber das zweite Bremselement E2 in der Fadenbremszone am ersten Bremselement E1 wirkt und eine bestimmte Trägheit hat, wegen der die Masse mA durch den Ener¬ gieimpakt nicht nennenswert in Fig. 2 nach links verlagert werden kann, gibt das erste Bremselement E1 mit seiner gegenüber der Masse mA gegebenenfalls deutlich klei¬ neren Masse mE1 unter dem Energieimpakt und gegen die Federkraft f2 nach, weil der Energieimpakt eine in Fig. 2 nach rechts gerichtete Kraft fK erzeugt. Beim Durch¬ gang des Knotens K wirkt jedoch weiterhin die eingestellte Magnetanpresskraft fm und auch die Federkraft f2, so dass sich der Bremseffekt nicht spürbar verändert. So¬ bald der Knoten K passiert hat, kehrt die geringe Masse mE1 des ersten Bremsele¬ ments E1 unter der Federkraft F2 sofort und ohne Einschwingen wieder in die Position von Fig. 1 zurück.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform der Fadenbremsvorrichtung B un¬ terscheidet sich von der der Fig. 1 und 2 dadurch, dass die Federkraft f2 z.B. von ei¬ ner Federanordnung 2' zwischen der Magnetarmatur A und dem zweiten Bremsele¬ ment E2 erzeugt wird, das eine Masse mE2 hat, die deutlich geringer ist als die Mas¬ se mA der Magnetarmatur A. Die Federkraft f2 ist größer als die jeweils eingestellte maximale Magnetanpresskraft fm. Das zweite Bremselement E2 ist entweder an dem stationären Anschlag 1 gebildet oder als Körper F dort angeordnet, der sich auf der dem zweiten Bremselement E2 abgewandten Seite der Bremszone befindet. Bei nor¬ malem Fadenlauf (kein Knoten oder keine Verdickung, Fig. 3) wird das zweite Brems¬ element E2 gegen das erste Bremselement E1 mit der eingestellten Magnetanpress¬ kraft fm angepresst. Die Federanordnung 2' ist dabei nicht spürbar komprimiert, da die Federkraft f2 größer ist als die jeweils eingestellte maximale Magnetanpresskraft fm. Es liegt eine von der Bestromung der Magnetspule abhängige Bremswirkung vor.
Sobald ein Knoten K im Faden Y auftritt (Fig. 4), wird die Masse mE2 des zweiten Bremselements E2 relativ zu der aufgrund der Trägheit im Wesentlichen bewegungs- los verharrenden Masse mA der Magnetarmatur und gegen die Federkraft f2 durch die aus dem Energieimpakt entstehende Kraft fK nach links verlagert, um den Knoten K durchgehen zu lassen. Dabei wirkt die Magnetanpresskraft fm unverändert, und auch dank der Kompression der Federanordnung 2' eine sogar geringfügig höhere Federkraft f2, so dass sich die eingestellte Bremswirkung trotz des Knotens K nicht nennenswert verändert. Sobald der Knoten K passiert hat kehrt das zweite Brems¬ element E2 unmittelbar wieder in die Position gemäß Fig. 3 zurück, und zwar unter den Kräften fm und f2. Dabei tritt kein Einschwingverhalten auf, da das untere Ende des Blattfederkörpers F (zweites Bremselement E2) schon zurückgestellt wird, wäh¬ rend der Knoten auf dem Weg aus der Fadenbremsvorrichtung ist.
Fig. 5 zeigt eine konkrete Ausführungsform einer Fadenbremsvorrichtung B, in der zwei Fadenbremsvorrichtungen etwa der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Art gemein¬ sam auf einem Träger 5 angeordnet sind. An dem Träger 5 sind Fadenösen 6 vorge¬ sehen, die die Fadenlaufwege durch die beiden Fadenbremsvorrichtungen grundsätz¬ lich festlegen. Jede Fadenbremsvorrichtung könnte auch in Einzelanordnung auf ei¬ nem Träger 5 angeordnet sein.
Jedes erste Bremselement E1 ist eine Blattfeder L mit der Form eines J, wobei das freie Ende 10 des J frei auskragt, und der J-Haken an einem am Träger 5 angeordne¬ ten Widerlager 8 so verankert ist, dass in der jeweiligen Bremszone das erste Brems¬ element E1 mit der Federkraft f2 an den stationären Anschlag 1 angepresst wird. Die Federkraft f2 lässt sich beispielsweise durch Verdrehen des Widerlagers 8 einstellen.
Jeder Magnetaktuator M ist in einem Gehäuse 7 enthalten, an dem der stationäre An¬ schlag 1 in Form zweier Rippen R angeformt ist. Das zweite Bremselement E2 ist hier ein U-förmiger Körper F, z.B. aus einer Blattfeder oder gegebenenfalls aus starrem Material, der schmaler ist als die Blattfeder L, so dass die Blattfeder L mit ihren seitli¬ chen Randbereichen auf den Rippen R aufliegt.
Für das zweite Bremselement E2 ist eine Bewegungsführung 11, 12 am Magnetge¬ häuse 7 vorgesehen, beispielsweise in Form von Längsschlitzen 12 in den Schenkeln des U's, in die Stifte 11 eingreifen. Diese Längsführung ermöglicht die Beweglichkeit des zweiten Bremselementes bei Variationen der Magnetanpresskraft und/oder bei der Bremsoperation.
Fig. 6 ist ein Achsschnitt durch Hauptkomponenten der Fadenbremsvorrichtung B et¬ wa der Fig. 5 und der Fig. 1 und 2, während Fig. 7 eine zugehörige Explosionsdarstel¬ lung ist. Der Magnetaktuator M ist mit der Spule in dem Gehäuse 7 untergebracht und definiert einen Innenkanal, in welchem die Magnetarmatur A (ein Permanentmagnet) linear beweglich und durch die abstoßende Magnetkraft fm in Fig. 6 nach rechts beaufschlagbar ist. Als Option kann im Gehäuse 7 femer ein stationärer Hilfs¬ Permanentmagnet PM platziert sein, der auf die Magnetarmatur A axial ausgerichtet und von dieser axial beabstandet ist. Der Hilfs-Permanentmagnet PM erzeugt eine schwache Magnetanpresskraft für das zweite Bremselement E2, um eine Basis¬ bremswirkung zu erzeugen, selbst wenn die Spule nicht strombeaufschlagt ist.
Der stationäre Anschlag 1 wird von den am Magnetgehäuse 7 einstückig angeformten Rippen R definiert, die das zweite Bremselement E2, d.h. den Blattfederkörper F, be¬ rührungsfrei zwischen sich aufnehmen.
Der die Bremsfläche bildende Körper F, hier beispielsweise aus einem Federblech gebogen, liegt auf einem Teller 13 auf, wobei gegebenenfalls ein federelastisches Glied 14 zwischengeschaltet ist, das in einer Vertiefung des Tellers 13 positioniert ist, derart, dass die Hinterseite des Körpers F den Teller 13 gegebenenfalls gar nicht kon¬ taktiert. Der Teller 13 ist mit der Magnetarmatur A über eine Verbindung 15 gekoppelt, die Spannelemente 17, 17a und einen Führungskörper 16 aufweist. Zwischen dem Führungskörper 16 und dem Teller 13 ist ein unter der Wirkung des Spannelementes 17a axial und radial komprimierter O-Ring 18 vorgesehen, um eine gewisse Elastizität in die Verbindung 15 zu integrieren und den Teller 13 sauber und etwas nachgiebig zu zentrieren. Der Führungskörper 16 wird in einer Axialführung 19 axial geführt, derart, dass der Führungskörper 16 sowohl die Magnetarmatur A als auch den Teller 13 in axialer Richtung führt. Die Axialführung 19 könnte eine Kunststoffhülse sein, die im Gehäuse 7 festgelegt ist. Der Körper F ist z.B. aus einem dünnen Federstahlstreifen viereckiger Form durch Biegen U-förmig ausgebildet, wobei er an seiner Bremsseite einen viereckigen ebenen Bremsbereich, daran anschließend leicht zurückweichende Flächen, und runde Endbereiche zu den die Schlitze 12 enthaltenden U-Schenkeln aufweist (Fig. 7).
Der Teller 13 (und/oder der Führungskörper 16) deformiert den O-Ring 18 mit einer konischen oder gerundeten Fase 13a und liegt dem Führungskörper 16 mit einem axialen Abstand gegenüber, so dass hier eine saubere Zentrierung des Tellers 13 entsteht, und dennoch eine gewisse Beweglichkeit des Tellers 13 relativ zum Füh¬ rungskörper 16 möglich ist.
Anstelle des Hilfs-Permanentmagneten PM könnte auch eine schwache, die grund¬ sätzliche Bremswirkung einstellende Feder im Gehäuse 7 angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Fadenbremsvorrichtung (B), mit ersten und zweiten, eine Fadenbremszone definie¬ renden Bremselementen (E1 , E2), von denen das erste Bremselement mit einem sta¬ tionären Anschlag (1) zusammenwirkt, und das zweite Bremselement (E2) mittels ei¬ ner mit dem zweiten Bremselement (E2) verbundenen Magnetarmatur (A) und einem abstoßenden Magnetaktuator (M) mit einstellbarer Anpresskraft (fm) gegen das erste Bremselement (E1) anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Anschlag (1) an der dem ersten Bremselement (E1) gegenüberliegenden Seite der Fadenbremszone angeordnet ist, dass das erste Bremselement (E1) in Richtung zum zweiten Bremselement (E2) gegen den stationären Anschlag (1) durch eine Federkraft (f2) belastet ist, die in der Bremszone größer ist als die jeweils eingestellte maximale Magnetanpresskraft (fm), und dass die Masse (mE1) des ersten Bremselements (E1) kleiner ist als die Masse (mA) der Magnetarmatur (A).
2. Fadenbremsvorrichtung (B), mit ersten und zweiten, eine Fadenbremszone definie¬ renden Bremselementen (E1, E2), von denen das erste Bremselement mit einem sta¬ tionären Anschlag (1) zusammenwirkt, und das zweite Bremselement (E2) mittels ei¬ ner mit dem zweiten Bremselement (E2) verbundenen Magnetarmatur (A) und einem abstoßenden Magnetaktuator (M) mit einstellbarer Anpresskraft (fm) gegen das erste Bremselement (E1) anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Anschlag (1) an der dem zweiten Bremselement (E2) gegenüberliegenden Seite der Fadenbremszone angeordnet ist und das erste Bremselement (E1) aufweist, dass das zweite Bremselement (E2) in Richtung zum stationären Anschlag (1) und gegen das erste Bremselement (E1) durch eine Federkraft (f2) belastet ist, die in der Faden¬ bremszone größer ist als die jeweils eingestellte maximale Magnetanpresskraft (fm), dass die Masse (mE2) des zweiten Bremselements (E2) kleiner ist als die Masse (mA) der Magnetarmatur (A), und dass eine die Federkraft (f2) erzeugende Federan¬ ordnung (2') zwischen der Magnetarmatur (A) und dem gegen die Federkraft (f2) rela¬ tiv zur Magnetarmatur (A) beweglich angeordneten zweiten Bremselement (E2) vor¬ gesehen ist.
3. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremselement (E1) eine Blattfeder (L) ist.
4. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (L) J-förmig ausgebildet und mit einem frei auskragenden Ende (10) mit dem J-Haken (9) an einem, vorzugsweise drehverstellbaren, Widerlager (8) verankert ist.
5. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bremselement (E2) ein vorzugsweise annähernd U-förmiger, eine Brems¬ fläche bildender Körper (F) ist, vorzugsweise ein U-förmig gebogener Federstahlstrei¬ fen, der in einer Führung (11 , 12) zumindest in etwa in Richtung der einstellbaren Magnetanpresskraft (fm) beweglich gehaltert ist.
6. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (L) zumindest im Bereich des stationären Anschlags (1) breiter ist als der Körper (F).
7. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abstoßende Magnetaktuator (M) eine Proportional-Elektromagnetspule aufweist, die an eine Stromsteuerung (CU) angeschlossen ist.
8. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Anschlag (1) beiderseits des Körpers (F) angeordnete Rippen (R) für beide Randbereiche der Blattfeder (L) aufweist.
9. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem gemeinsamen Träger (5) zwei Fadenbremsvorrichtungen (B) im Wesentli¬ chen spiegelbildlich zueinander, vorzugsweise mit einer Versetzung in Fadenlaufrich¬ tung, angeordnet sind.
10. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (F) auf einem Teller (13) aufliegt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines federelastischen Gliedes (14), dass der Teller (13) über eine Verbindung (15) mit der Magnetarmatur (A)1 vorzugsweise einem Permanentmagneten, gekoppelt ist, und dass die Magnetarmatur (A) und der Teller (13) in einer Axialführung (19) geführt sind.
11. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialführung (19) in einem Gehäuse (7) des Magnetaktuators (M) festgelegt ist.
12. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (R) am Gehäuse (7), vorzugsweise einstückig, angeordnet sind.
13. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (15) einen Führungskörper (16) aufweist, an dem der Teller (13) über ein Spannelement (17a) und einen axial und radial komprimierten O-Ring (18) abgestützt und, vorzugsweise nachgiebig, zentriert ist.
14. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwi¬ schen dem Teller (13) und dem Führungskörper (16) ein Axialspiel vorliegt, und dass der Teller (13) und/oder der Führungskörper (16) eine konische oder gerundete Fase (13a) aufweist, die über das Spannelement (17a) den dazwischen positionierten O- Ring (18) komprimiert.
15. Fadenbremsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (7) in Ausrichtung auf die und in axialem Abstand von der Magnetarmatur (A) ein Hilfs-Permanentmagnet (PM) positioniert ist, der eine umgekehrte Polung auf¬ weist, wie der Permanentmagnet der Magnetarmatur (A).
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