| JPH0351262 | YARN DWELLING DEVICE IN SPINNING MACHINERY |
| JP5607755 | Lead drawer device |
| GB2156867A | 1985-10-16 |
| 1. | Fadenliefervorrichtung für eine Textilmaschine (2), insbesondere für eine Luftdüsenwebmaschine, mit einer Fadenspeicher und liefervorrichtung (4) zwischen einer FadenvorratsVorrichtung (8) und der Eintragevorrichtung (3) der Textilmaschine, und mit einer im Fadenweg von der FadenvorratsVorrichtung zur Fadenspeicher und l efervorrichtung angeordneten Hilfsvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsvorrichtung (10) einen SchlupfFriktionsantrieb (R) für den Faden (Y) aufweist. |
| 2. | Fadenliefervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Friktionsantrieb (R) in seiner Einwirkung auf den Faden (Y) raodulierbar ist. |
| 3. | Fadenliefervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Friktionsantrieb (R) einen eigenen Antrieb (12) aufweist und in seiner Einwirkung auf den Faden (Y) zumindest durch die von der Fadenspeicher und Liefervorrichtung (4) im Faden (Y) erzeugte Fadenspannung zwischen der Fadenspei chei— und Liefervorrichtung (4) und der Fadenvorratsvorrichtung (8) modulierbar ist. |
| 4. | Fadenliefervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Friktionsantrieb (R) für den Faden (Y) einen in seiner Länge vorbestimmten Berührungsbereich (z.B. Umschl i ngungswinkel (<X ) aufweist und daß der Berührungsbereich zum Modulieren veränderbar ist. |
| 5. | Fadenliefervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Friktionsantrieb (10) eine F rikt ionsroL le (11) aufweist, die mit dem, vorzugsweise versteL Lbaren, Antrieb (12) in Antriebsverbindung steht und daß der Faden auf der Oberfläche der Friktionsrolle umgelenkt wird. |
| 6. | Fadenliefervorr chtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Friktionsrol Le (11) und dem Antrieb (12) eine Lösbare und/oder modulierbare Kupplung (13) vorgesehen ist. |
| 7. | FadenL iefervorri chtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die FriktionsroL le (11) eine modulierbare Bremseinrichtung vorgesehen ist. |
| 8. | Fadenliefervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der FriktionsroL Le (11) axial begrenzte, unterschiedlich schlupffreudige OberfLächenbeläge nebeneinander Liegen. |
| 9. | Fadenliefervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (12) der Friktionsrolle (11) mit einer an eine Geschwindigkeitssteuerung für die Fadenspeicher und liefervorrichtung (4) angeschlossenen Geschwindigkeitssteuereinheit (15) verbunden und in Abhängigkeit von der Fadengeschwindigkeit in der Faden¬ speicher und liefervorrichtung (4) steuerbar ist. |
| 10. | Verfahren zum Antreiben eines von einer Vorratsvorrichtung abgezogenen Fadens mittels eines zwischen der Vorratsvorrichtung und einer Fadenspeicherund liefervorrichtung angeordneten Hi Lfsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Hi Lfsvorrichtung bildenden Friktionsantrieb (10) die OberfLächengeschwindigkeit (KR) des Friktionsantriebes (10) von der Fadengeschwindigkeit (KY) in der Fadenspeicher und liefervorrichtung (4) abweichend eingesteuert wird, und daß der Faden (Y) auf der Oberfläche mit einem während der Förderung aufrechterhaltenen Schlupf gefördert wird. |
| 11. | Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsunterschied und der Schlupf mit zunehmender Fadengeschwindigkeit in etwa stetig vergrößert werden. |
| 12. | Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Fadengeschwindigkeit in der Fadenspeicher und Liefervorrichtung in einem vorbestimmten Bereich bis zu einem Maximalwert variabel ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bereiches mehrere Referenzgeschwindigkeitswerte (a, b, c) als Schaltpunkte für die GeschwindigkeitsSteuereinheit (12) des Friktionsantriebes ausgewählt sind, und daß der • 3 Friktionsantrieb in einem ersten, durch den Referenzgeschwindigkeitswert (a) begrenzten Bereich den Faden zwangsweise bremst, daß der Friktionsantrieb in einem weiteren, zwischen den Referenzgeschwindigkeitswerten (a, b) Liegenden Bereich von seinem Antrieb abgekuppelt wird und mit dem Faden freidrehbar Läuft, und daß ab dem weiteren Referenzgeschwindigkeitswert (b) und gegebenenfalls bis zum höchsten Referenzgeschwindigkeitswert (c) der Friktionsantrieb mit steigender Fadengeschwindigkeit mit einem anwachsenden positiven Geschwindigkeitsunterschied angetrieben wird und den Faden Schlupfen fördert. |
| 13. | Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Fadengeschwindigkeit in der Fadenspeicher und liefervorrichtung in einem vorbestimmten Bereich bis zu einem Maximalwert variabel ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bereiches ein, vorzugsweise an die Fadenqualität angepaßter, Referenzgeschwindigkeitswert (d) ausgewählt ist, der Friktionsantrieb bis zum Referenzgeschwindigkeitswert (d) Langsamer als der Faden angetrieben wird, und daß ab Erreichen des Referenzgeschwindigkeitswerts (d) der Friktionsantrieb zunehmend schneller als die Fadengeschwindigkeit angetrieben wird, derart, daß die Kurve der Friktionsantriebsgeschwindigkeit annähernd gerade oder Leicht Sförmig die Fadenschw indi gkeitskurve überkreuzt. |
Bei einer aus der BE-PS 900 041 bekannten FadenL iefervorrichtung dient aLs Hi L fsvorrichtung eine Luftdüse nahe der Fadenvorratsvorrichtung, die entweder allein oder in Zusammenwirkung mit einem quer zum Fadenweg federnd schwenkbaren Arm
Fadenspannungsänderungen für die Fadenspeicher- und -liefervorr chtung während jedes Abzugstakts des Fadens klein zu halten sucht, die auch aus der sich zyklisch ändernden W ickel ri chtung des Fadens in der als Spule ausgebildeten Vorratsvorrichtung resultieren. Die Hilfsvorrichtung übernimmt sozusagen einen Teil der Abzugsarbeit der Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung. Insbesondere bei den hohen Fadengeschw ndigkeiten in Luftdüsenwebmaschinen wird so eine Verringerung der Zahl der Fadenbrüche angestrebt. Die Luftdüse stellt jedoch mit dem Schwenkarm eine Fehlerquelle im Fadenweg dar, da eine exakte Anpassung der Einwi rkung der pneumatischen Hilfsvorr chtung auf den Faden auf die Fadengeschwindigkeit in der Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung schwierig ist.
Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, eine
FadenL i efe rvor ri c htung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren anzugeben, mit denen die ZahL der
Fadenbrüche allgemein und speziell in der
Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung weiter reduziert ist.
Die gestellte Aufgabe wird mit den im kennze chnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen sowie mit dem Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.
Ein mechanisch und mit Schlupf auf den Faden wirkender Friktionsantrieb (slip-feed) ist in der Lage, mittels einer Assistförderung die Fadengeschwindigkeit stromauf der Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung so feinfühlig einzustellen, daß in der Fadenspeicher- und -l efervorrichtung unerwünscht starke Belastungen für den Faden vermieden werden. Daraus resultiert eine spürbare Abnahme der Fadenbrüche allgemein und in der Fadenspeicherund -L efervorrichtung im besonderen. Der Friktionsantrieb läßt sich mit geringem steuerungstechnischen Aufwand an die Abzugsgeschwindigkeit der Fadenspeicher- und -liefervorrichtung anpassen. Er dämpft auch Spannungsp tzen, die aus der wechselnden Wickel richtung des Fadens (Fadenzupfer) auf der Spule resultieren. Der Friktionsantrieb ist baulich einfach, benötigt wenig Platz und läßt sich gut an unterschiedliche Fadenqualitäten anpassen. Die Oberfläche, die der Faden berührt, darf nicht klebrig sein, sondern soll verhältnismäßig glatt, fadenschonend und dabei verschleißfest sein. Z.B. eignet sich eine hartverchromte Aluminium-Rotationsfläche oder eine plasmabeschichtete Keramik-Oberfläche gut für diesen Zweck.
Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Die Modulation der Einwirkung auf den Faden ermöglicht die präzise Anpassung an die jeweilige Fadengeschwindigkei , z.B. durch Auswahl der rotierenden Oberfläche des Friktionsantriebs.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 kommen zwei
Einflüsse zum Tragen. Der Antrieb stellt Kraft für den Faden bereit; der Faden nimmt in Abhängigkeit von der Fadenspannung soviel Kraft auf, wie er zum Erreichen der erforderlichen Fadengeschwindigkeit benötigt. Die Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung wird von dieser Aufgabe weitgehend entlastet. Eine Modulation der Einwirkung auf den Faden ist auch durch Einflußnahme auf die Antriebsübertragung im Friktionsantrieb möglich.
Eine weitere Ausführungsform geht aus Anspruch 4 hervor. Es läßt sich durch die Veränderung des
UmschL ingungswinkel s des Fadens im Friktionsantrieb die Einwirkung auf den Faden modulieren, indem mit größerem UmschL ingungswinkeL eine stärkere Assistförderung, hingegen mit kleinerem Umschl ingungswinkel eine schwächere Assi stförde rung eingesteuert wird. Der UmschL ingungswinkel dient neben der Fadenspannung als Regelgröße für den Schlupf.
Wenn der Umschl ingungswinkel annähernd 90° beträgt, wird als zusätzlicher Vorteil die bisher bei wie üblich vertikaler Spule und horizontaler Fadenspei c hei— und -liefervorrichtung erforderliche Fadenumlenkung von der Spule zum Speicher gleich vom F iktionsantr eb übernommen (Anspruch 5). Die Fri ktionsrol Le kann leicht und trägheitsarm sein und ist rasch auf die nötige Geschwindigkeit beschleunig- und auch wieder verzögerbar. Von der Spule stammende Fadenzupfer kompensiert die Friktionsrolle.
Die Kupplung gemäß Anspruch 6 bewirkt, daß der Faden mit der Friktionsrolle auch ohne deren direkten Antrieb laufen kann, wenn dies unter bestimmten Betriebsbedingungen günstig ist. Insbesondere in der Auslaufphase wird der Faden über die eingerückte Kupplung und die abfallende Antriebsgeschwindigkeit
sauber abgebremst, was das Nachlaufen des Fadens aufgrund seiner Masse und somit eine unerwünschte überzufuhr zumindest weitgehend unterbindet.
Bei der Alternative gemäß Anspruch 7 läßt sich mit der Bremseinrichtung die FriktionsroL Le rasch abbremsen oder beim Arbeiten gezielt und moduliert bremsen und eine gewünschte Fadenspannung erzeugen. Gegebenen alls ist dann auch ein in einer Richtung sperrender Freilauf vorgesehen.
Der speziell ausgewählte Oberflächenbelag der Friktionsrolle gemäß Anspruch 8 bestimmt den Schlupf des Fadens mit. In Anpassung an die Fadenqual tät können axial nebeneinander unterschiedliche Oberflächenbeläge vorgesehen sein, von denen der jeweils passende benutzt wi rd.
Wichtig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 9, weil die Geschwindigkeits-Steuereinheit die genaue Steuerung des Friktionsantriebs in Abhängigkeit von der von der Fadenspeicher- und -liefervorrichtung bestimmten Fadengeschwindigkeit vornimmt. Es ist aber auch denkbar, den Friktionsantrieb eigenständig anzutreiben, und die tatsächliche Fadengeschwindigkeit nur über die Modulation der Einwi rkung, z.B. durch den Schlupf, zu regeln. Auch besonders empfindliche oder schwache Fäden lassen sich so mit großer Geschwindigke t bruchsicher verarbeiten.
Mit dem Verfahren gemäß Anspruch 10 wird eine gleichmäßige Anpassung der Fadengeschwindigkeit für die Fadenspeicher- und -liefervorrichtung erreicht. In der Fadenspeichei— und -liefervorrichtung bricht der Faden selbst bei hoher Geschwindigkeit und relativ scharfer Umlenkung nicht mehr. Der bewußt eingesteuerte
Geschwindigkeitsunterschied bewi rkt den Schlupf, der zur Assi st förde rung (Bremsen oder Beschleunigen) benötigt wi rd.
Regelungstechnisch einfach ist die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 11. Von Anfang an wird mit zunehmendem Schlupf gefördert.
Gemäß Anspruch 12 ist der Arbeitsbereich in mehrere aneinander anschließende Bereiche unterteiLt. Im ersten Bereich wird der Faden, z.B. in der Auslaufphase der Fadenspeicher- und -liefervorr chtung zwecks Unterbindung eines Nachlaufs gebremst, weil der Friktionsantrieb langsamer läuft als der Faden oder stillsteht. Im nächsten Bereich kann der Friktionsantrieb von seinem Antrieb abgekuppelt sein, der Faden ist dann dem mechanischen Bewegungswiderstand des Friktionsantriebs ausgesetzt, was
Spannungsschwankungen unterdrückt. Im darauffolgenden Bereich steht durch den schneller als der Faden angetriebenen Friktionsantrieb eine übe rsc hußgesc h i nd i gkei t zur Verfügung, die der Faden mit Schlupf bei Bedarf zumindest zum Teil aufnimmt. Die exakt dosierbare Ass i stförde rung unterdrückt auch in diesem Geschwindigkeitsbereich Spannungsschwankungen im Faden.
Gemäß Anspruch 13 bremst die Assistförderung im Bereich niedriger Fadengeschwindigkeit, während sie bei höherer Fadengeschwindigkeit nachschiebt.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine FadenL iefer' Vorrichtung mit einer Hilfs-
vorπ ' c htung,
Fig. diagrammartig eine Fadenge¬ schwindigkeitskurve, und
Fig. 3, a, b verschiedene Geschwindigkeits¬ diagramme.
Bei einer Liefervorrichtung 1 für einen Faden Y zu einer Textilmaschine 2, z.B. einer Luftdüsen-Webmaschine, ist eine Eintragvorrichtung 3, z.B. eine Luftdüse, zur Textilmaschine vorgesehen. Der Eint ragvorri chtüng 3 sind ein Fadenauge 5 und eine Fadenspeicher- und -liefervorrichtung 4 vorgesetzt, die, falls ein Längenabschnitte bemessener Schußfaden verarbeitet werden soll, eine Meßvorrichtung für die jeweils ausgegebene Schußfadenlänge aufweisen kann. Stromauf der Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung 4 ist eine weitere Fadenöse 6 vorgesehen. Ein mit einer nicht gezeigten Steuerung verbundener Antriebsmotor 7 der Fadenspei ehe i— und -liefervorrichtung treibt ein Aufwickelelement 18, das den Faden Y auf einer Spei ehe rfLache 19 aufwickelt. Bei diesem Typ der Fadenspeiche i— und -l efervorrichtung 4 tritt im Bereich 20 eine signifikante Fadenu lenkung auf, die bei hoher Fadengeschwindigkeit Ursache für Fadenbrüche sein kann.
Der Faden Y kommt von einer Fadenvorratsvorrichtung 8, be spielsweise einer konischen Spule 9, auf der er, z.B. mit wechselnder Richtung überkreuzend, aufgewickelt ist. Zwischen der Spule 9 und der Fadenöse 6 ist eine Hilfsvorrichtung 10 angeordnet, zweckmäßigerweise nahe an der Spule 9. Die Hilfsvorrichtung 10 ist ein Friktionsantrieb R mit einer F riktionsroL le 11, z.B. mit reibungsaktiver Oberfläche. Die Friktionsrolle 11 s eht mit einem verstellbaren Antrieb 12, z.B. einem
Schrittmotor, in Antriebsverbindung. Die Steuerung des Antriebs 7 der Fadenspeicher- und -liefervorrichtung 4 ist über eine Leitung 16 an eine Steuereinheit 15 angesc lossen, die über die Fadengeschwindigkeit informiert ist. über eine Leitung 17 kann auch der Antrieb 12 an die Steuereinheit 15 angeschlossen sein.
Zwischen dem Antriebsmotor 12 und der FriktionsroL Le 11 kann - falls nicht eine direkte Antriebsverbindung vorliegt - eine gesteuert lös- und einrückbare, ggfs. modulierbare, Kupplung 13 eingeordnet sein, die es in gelöstem Zustand der F ri kt ionsroL le 11 ermöglicht, schneller oder Langsamer zu Laufen als der Antriebsmotor 12. Zusätzlich könnte auch eine modulierbare Bremsvorrichtung für die F riktionsrol Le 11 vorgesehen sein. Gegebenenfalls ist dann anstelle der Kupplung 13 ein nur in Ant r iebs ri c htung sperrender Freilauf vorgesehen.
Die Spule 9 steht senkrecht; die Fadenspeicher- und -Liefervorrichtung 4 hingegen annähernd waagrecht. An der Fr ktionsrolle 11 wird der Faden 4 mit einem Umschl ingungswinkel »~ von annähernd 90° umgelenkt. Der Winkel kann verstellt werden.
Die Eintragvorrichtung 3 zieht von der Fadenspei c e r- und -lie ervorric tung 4, z.B. in der Länge exakt vorbestimmte, Fadenabschnitte ab. Der Antriebsmotor 7 hält in Abhängigkeit vom Verbrauch der Textilmaschine 2 ständig einen Fadenvorrat in der Fadenspeicher- und -liefervorrichtung 4 aufrecht und zieht den Faden Y von der Spule 9 ab. Dies erfolgt so, daß der Faden praktisch kontinuierlich Läuft. Dem Abziehen des Fadens Y von der Spule 9 stehen ein bestimmter Abw i c kelwide rstand sowie ggfs. Spannungspitzen bei i cke l ri c htungsände rungen (Fadenzupfer) entgegen.
Die Hilfsvorrichtung 10 assistiert beim Fördern des Faden Y mit der von der Fadenspeicher- und -liefervorrichtung benötigten Geschwindigkeit oder bremst ihn so, daß Änderungen der Spannung im Faden Y gering bleiben. Spannungsschwankungen aufgrund wechselnder Wickel richtung ( Fadenzupfer) auf der Spule 9 werden von der Hil svorrichtung 10 kompensiert oder ausgefiltert und sind im Bereich 20 der Fadenumlenkung in der Vorrichtung 4 fast nicht mehr spürbar.
Die exakte Steuerung des Antriebsmotors 12 bzw. der FriktionsroL Le 11 in Anpassung an die Geschwindigkeit in der Fadenspei chei— und -liefervorrichtung 4 ist besonders wichtig, weil damit der
Geschwindigkeitseinfluß (Reibung) bei der scharfen Umlenkung des Fadens, z.B. am Auslaß des Aufwi ekeleLements 18, eliminiert wird. Zusammengefaßt werden im Bereich 20 eine zu große Fadenspannung und gefährliche Spannungsänderungen durch die Assistförderung weitgehend vermieden, Faktoren also, die eine vermutete Ursache für dort auftretende Fadenbrüche waren.
Gemäß Fig. 2 bleibt die Fadengeschwindigkeit KY im gesamten Arbeitsbereich unterhalb der
Umfangsgeschwindigkeit KR des Friktionsantriebs. Beide Geschwindigkeitskurven sind idealisiert als Geraden mit verschiedenen Anstiegen dargestellt. Zwischen dem Faden und dem Friktionsantrieb stellt sich ein mit steigender Fadengeschwindigkeit zunehmender Schlupf ein, damit der Friktionsantrieb stets nachschieben kann, wenn dies die Fadenspeicher- und -l efervorrichtung 4 verlangt.
Gemäß Fig. 3 ist der Arbeitsbere ch der Fadenspei ehe r- und -Liefervorrichtung 4, d.h. die Kurve KY der Fadengeschwindigkeit VY ist in drei Bereiche A, B, C unterteilt. Der Bereich A reicht bis zu einem relativ
niedrigen Geschwindigkeitsreferenzwert a; der Bereich B von a bis zu einem höheren Geschwindigkeitsreferenzwert b; der Bereich C von b bis zum höchsten Geschwindigkeitsreferenzwert c (max.
Fadengeschwindigkeitswert VYmax). Im Bereich A wird der Faden durch den ggfs. stehenden Friktionsantrieb abgebremst. Die Kupplung ist dabei eingerückt. Dies ist besonders in der Auslaufphase wichtig. Im Bereich B ist die Kupplung gelöst. Der Friktionsantrieb dreht frei mit dem Faden; aufgrund des Drehwiderstandes des Friktionsantriebs tritt Schlupf auf. Im Bereich C wird der Friktionsantrieb mit positivem
Geschwindigkeitsüberschuß angetrieben, die Kupplung ist eingerückt. Der Faden wi rd mit Schlupf gefördert. Bei einer Steigerung der Fadenspannung nehmen der Schlupf ab und die Assi stförde rung zu bzw. umgekehrt. Wiederum wird die Spannung relativ niedrig und gleichmäßig gehalten. Es ergibt sich eine unstetige Geschwindigkeitskurve KR für den Friktionsantrieb, wobei die Kurve KR in Fig. 3 übertrieben bzw. idealisiert ist.
Gemäß Fig. 4a, 4b ist ein Referenzgeschwindigkeitswert d entlang der Kurve KY, z.B. in Abhängigkeit von der Fadenqual i tat, ausgewählt, so daß zwei Bereiche D, E vorliegen. Mit steigender Fadengeschwindigkeit VY wi rd im Bereich D der Friktionsantrieb langsamer als der Faden angetrieben, bis die Friktionsantriebskurve KR im Punkt d die Kurve KY überkreuzt. Im Bereich E wird der Friktionsantrieb mit zunehmendem
Geschwindigkeitsüberschuß angetrieben. Die Kurve KR kann idealisiert eine Gerade (Fig. 4a) oder eine flache S-Kurve (Fig. 4b) mit dem Wendepunkt im Punkt d sein. Unter besonderen Betriebsbedingungen könnte der Friktionsantrieb auch mit der Fadenbewegung entgegengesesetzter Richtung angetrieben werden, um * absichtlich eine noch stärkere Bremsung zu erzeugen.