DE3437251A1 - Fadenbremse, insbesondere fuer textilmaschinen - Google Patents

Description

Gustav Menvminger/ Heideweg 65, 7290 Freudenstadt

Fadenbremse, insbesondere für Textilmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Fadenbremse, insbesondere für Textilmaschinen, mit einer von dem Faden in einem Fadenauflagebereich schlupffrei mehrfach umschlungenen, drehbar gelagerten Fadentrommel, die drehfest mit einer elektromagnetisch wirkenden Bremseinrichtung gekuppelt ist, deren auf die Fadentrommel ausgeübtes bremsendes Drehmoment insbesondere einstell- oder regelbar ist.

Bei einer solchen Fadenbremse für Strick-, Wirk- und Spulmaschinen, wie sie aus dem DE-GM 1 913 720 bekannt ist, ist die Bremseinrichtung in Gestalt eines auf die metallische Fadentrommel einwirkenden Bremsmagneten ausgebildet, dessen die Fadentrommel teilweise durchsetzender magnetischer Fluß einstell- und regelbar ist. Die Beeinflussung des Magnetfeldes kann dabei entweder durch Veränderung des Erregerstroms des als Elektromagnet ausgebildeten Magneten oder in der Weise geschehen, daß in den Luftspalt zwischen den Polflächen des Magneten und der Fadentrommel ein den Magnetfluß mehr oder weniger ableitendes metallisches Element eingeführt wird. Notwendigerweise muß die Fadentrommel entweder insgesamt aus magnetisch leitendem Material, d.h. Eisen etc., hergestellt sein oder zumindest magnetisch leitende scheiben- oder ringförmige Teile tragen, mit deren Hilfe die magnetische Bremswirkung erzielt wird. In beiden Fällen bedeutet dies, daß die Fadentrommel in jedem Falle ein verhältnismäßig großes Schwungmoment aufweist,

weil einerseits auf magnetisch leitende Teile nicht verzichtet werden kann und andererseits auch ein gewisser Mindestdurchmesser erforderlich ist, um im Bereiche einer Trommelstirnflache für die Bremsmagneten einen brauchbaren magnetischen Rückschluß herzustellen/ dessen magnetischer Widerstand es gestattet, eine ausreichende magnetische Induktion in den von dem Magnetfluß durchströmten Teilen der Fadentrommel zu erzielen.

Das beträchtliche Schwungmoment der Fadentrommel macht eine solche Fadenbremse aber für alle Einsatzzwecke grundsätzlich ,unbrauchbar, bei denen mit raschen Änderungen der Fadenliefergeschwindigkeit gerechnet werden muß. Die mit dem laufenden Faden schlupflos gekuppelte schwere Fadentrommel kann nämlich raschen Änderungen der Fadenlaufgeschwindigkeit nicht folgen, mit dem Ergebnis, daß bei solchen Änderungen in dem Faden entweder Spannungsspitzen erzeugt oder ein Zusammenbrechen der Fadenspannung hervorgerufen wird, was beides unzulässig ist.

Davon abgesehen ist die von den stationären Bremsmagneten in der umlaufenden magnetisch leitenden Fadentrommel erzeugte Bremswirkung, die auf Wirbelstromeffekten beruht, stark drehzahlabhängig, wobei insbesondere bei kleinen Fadenlaufgeschwindigkeiten die Bremswirkung rasch unter einen zulässigen Minimalwert absinkt.

In der Praxis muß deshalb durchweg zu den bekannten Teller- oder Kugelfadenbremsen Zuflucht genommen werden, bei denen der Faden reibschlüssig zwischen zwei Bremsflächen hindurchgezogen wird, die auf ihn eine bestimmte Bremskraft ausüben. Dabei läßt es sich aber grundsätzlich nicht vermeiden, daß empfindliche Fäden

mehr oder minder beeinträchtigt werden, während andererseits die bei kleinen Fadenlaufgeschwindigkeiten erzielbare Bremswirkung ebenfalls problematisch ist.

Allen den erwähnten Fadenbremsen ist es nicht möglich, in dem stillstehenden Faden eine bestimmte Spannung herzustellen oder aufrechtzuerhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Fadenbremse zu schaffen, die es gestattet, einen Faden schonend, d.h. ohne eine scheuernde Reibungseinwirkung auf seine Oberfläche, in exakt vorherbestimmbarer Weise derart abzubremsen, daß auch bei kleiner oder verschwindender Fadenlaufgeschwindigkeit eine vorbestimmte Fadenspannung aufrechterhalten wird und die darüber hinaus die Möglichkeit bietet, ohne großen zusätzlichen Aufwand auch für Anwendungsfälle eingesetzt werden zu können, bei denen mit starken zeitlichen Änderungen der Fadenlaufgeschwindigkeit gerechnet werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Fadenbremse erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die schwungmassenarm ausgebildete Fadentrommel mit dem ebenfalls schwungmassearmen Anker eines regelbaren Elektromotors gekuppelt ist, der von dem laufenden Faden entgegen seinem eingeprägten Drehsinn antreibbar ist.

Da der kleine Elektromotor von dem abzubremsenden Faden entgegen seinem eingeprägten Drehsinn angetrieben wird, übt er nicht nur bei schnell laufendem Faden, sondern auch dann sein bremsendes Drehmoment aus, wenn die Fadenlaufgeschwindigkeit sehr klein wird oder der Faden überhaupt zum Stillstand kommt. Sollte

bei der Stillsetzung der Fadenlieferung an einen Fadenverbraucher die Fadenspannung bei dem Verbraucher vorübergehend stark nachlassen, wie dies häufig der Fall ist, so wird die Fadenbremse das zwischen der Fadentrommel und dem Verbraucher liegende schlaffe Fadenstück selbsttätig zurückspulen und damit wieder die vorbestimmte Fadenspannung herstellen.

Der die Fadentrommel antreibende Elektromotor kann an sich jeder geeigneten Bauart sein, d.i e es gestattet, in dem in Frage kommenden Drehzahlbereich ein innerhalb des jeweils zugelassenen Toleranzbereiches liegendes bremsendes Drehmoment zu erzeugen. Als besonders vorteilhaft hat es sich aber erwiesen, wenn der Elektromotor ein Gleichstrommotor ist. Ein Gleichstrommotor weist nämlich eine günstige Drehmomentkennlinie auf, dje ohne Schwierigkeiten den Erfordernissen der jeweiligen Einsatzbedingungen angepaßt werden kann, wobei auch erreicht werden kann, daß das Bremsmoment von der Drehzahl weitgehend unabhängig ist. Die Größe des Bremsmomentes kann durch Beeinflussung des Stromes oder der Spannung des Motors erfolgen.

Demgemäß kann dem Elektromotor eine Einrichtung zur Veränderung des Drehmomentes zugeordnet sein, die es gestattet, die Fadenbremsung, beispielsweise in dem für Strickmaschinen insbesondere in Frage kommenden Bereich zwischen 0 und 150 mN, stufenlos zu verstellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Fadentrommel aus einem im wesentlichen zylindrischen Trommelkörρer, der eine Anzahl in gleichen radialen Abständen von der Trommelachse und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneter dünnen, länglicher Bügel trägt, die im wesentlichen in Trommelachsrichtung verlaufend mit wenigstens einem ihrer beiden Enden an dem Trommelkörper verankert sind und deren den Fadenauflagebereich bildende Teile in radialem Abstand von dem Trommelkörper stehen. Eine solche Fadentrommel zeichnet sich durch ein extrem kleines Schwungmoment aus, so daß zusammen mit dem Schrittmotorantrieb ein exakter Start-Stop-Betrieb möglich ist, ohne daß unzulässige Spannungsspitzen in dem Faden auftreten oder dieser auch nur kurzzeitig seine Spannung verliert.

Die Bügel können im wesentlichen L- oder U-förmig ausgebildet und mit einem etwa radial verlaufenden ersten Bügelschenkel an dem Trommelkörper befestigt sein. Sie können mit Vorteil auf der dem ersten Bügelschenkel gegenüberliegenden Seite auch jeweils einen etwa radial verlaufenden zweiten Bügelschenkel tragen, wobei sie mit dem zweiten Bügelschenkel an dem Trommelkörper seitlich und/oder radial geführt sind. Dabei ergeben sich besonders einfache Verhältnisse, wenn der im wesentlichen topf- oder pilzförmige Trommelkörper radiale Schlitze aufweist, in denen die zweiten Bügelschenkel geführt sind.

Um bei hohen Drehzahlen der Fadentrommel zu verhüten, daß die Bügel unter Fliehkräftwirküng einseitig radial nach außen gespreizt werden, was zu einer Spannungsbelastung der die Fadentrommel umschlingenden Fadenwindungen führen könnte, können die Bügel er-

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forderlichenfalls auf der dem ersten Bügelschenkel abgewandten Seite radial nach außen abgestützt sein. Auch kann es zweckmäßig sein, daß die Bügel auf wenigstens einer Seite des Fadenauflagebereiches einen sich radial nach außen hin erweiternden Bereich aufweisen, der verhindert, daß Fadenwindungen von den Bügeln abfallen.

Die dünnen Bügel können starr mit dem Trommelkörper verbunden sein, doch ergeben sich besonders günstige Verhältnisse, wenn die Bügel wenigstens stellenweise federelastisch sind, so daß sie von den aufliegenden Fadenwindungen in Radialrichtung etwas elastisch einwärts gebogen werden und damit mit Vorspannung an den Fadenwindungen anliegen. Dadurch wird schon mit einer sehr geringen Windungszahl eine schlupffreie Kupplung zwischen dem Faden und der Fadentrommel erzielt.

Um diese elastische einwärts gerichtete Verformung der Bügel steuern zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Bügel einenends gegen den Trommelkörper oder einen mit diesem verbundenen Teil unter elastischer Vorspannung abgestützt sind.

Die Bügel können vorzugsweise aus einem dünnen Drahtmaterial gebogen sein, das aus einem Federdraht bestehen kann. Sie zeichnen sich dann durch ein extrem geringes Gewicht aus und sind außerdem besonders leicht herstellbar. Aus Gewichts- und Herstellungsgründen ist es auch zweckmäßig, wenn der Trommelkörper aus Kunststoffmaterial besteht. Dabei kann der Trommelkörper wegen der dünnen leichten Bügel sehr dünnwandig ausgebildet werden, mit dem Ergebnis,

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daß sich die ganze Fadentrommel durch ein extrem kleines Schwungmoment auszeichnet.

Durch die umlaufenden, mit ihrem Fadenauflagebereich im Abstand von dem Trommelkörper stehenden Bügel wird bei der Drehbewegung bereits eine Luftbewegung erzeugt, die die Ablage von Flusen etc. verhindert. Um diesen Effekt zu verstärken, kann es gelegentlich zweckmäßig sein, daß die Speichertrommel radial innerhalb des Fadenauflagebereiches der Bügel liegende Lüfterflügel trägt, denen zwischen den Bügeln radial nach außen verlaufende Luftströmungswege zugeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Fadenliefer- und -speichervorrichtung mit einer Fadenbremse gemäß der Erfindung in einer Draufsicht,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie II-II der Fig. 1 in einer Seitenansicht mit teilweise ungeschnittener Speichertrommel der Fadenliefer- und -speichervorrichtung,

Fig. 3 die Fadentrommel der Fadenbremse nach Fig. 1 in einer abgewandelten Ausfuhrungsform im axialen Schnitt in einer Seitenansicht und in einem anderen Maßstab und

Fig. 4 ein schematisches elektrisches Blockschaltbild der Anordnung nach Fig. 1.

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Die in den Fig. 1, 2 bei 25 dargestellte Fadenbremse bildet einen Teil einer autarken Fadenliefer- und -speichervorrichtung, die zur Erleichterung des Verständnisses vorab kurz erläutert sei:

Die Fadenliefer- und -speichervorrichtung weist einen Halter 1 in Gestalt eines parallelseitig begrenzten, rechteckigen, flachen Gehäuses auf, das mittels nicht weiter dargestellter Befestigungseinrichtungen, beispielsweise an einer Rundstrickmaschine, befestigt werden kann. In der ebenen Bodenwand 2 des Halters 1 ist auf der Außenseite eine kreiszylindrische Vertiefung 3 ausgebildet, in die eine Speichertrommel 4 ragt, die koaxial zu der Vertiefung 3 angeordnet ist. Die Speichertrommel 4 weist einen aus Kunststoffmaterial bestehenden, im wesentlichen topfförmigen Tromme!körper 5 auf, der mittels einer Nabe 6 auf die Welle 7 eines elektrischen Schrittmotors 8 aufgesetzt ist, welcher seinerseits durch eine Öffnung 9 der Bodenwand 2 nach außen ragend über ein Befestigungselement TO mit dem Halter 1 starr verbunden ist. Der Tromrr.elkörper 5 trägt eine Anzahl in gleichen radialen Abständen von der Trommelachse 11 und in ümfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneter Bügel 12, die aus einem dünnen Federdraht mit glatter Oberfläche gebogen sind. Der Federdraht kann im Querschnitt kreisförmig oder als Profildraht mit beispielsweise eckiger Querschnittsgestalt ausgebildet sein. Er kann durchgehend über die gesamte Bügellänge gleiche Federungseigenschaften aufweisen; es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen jeder Bügel 12 durch entsprechendes örtliches Härten nur stellenweise federelastisch ist.

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Jeder der federelastischen Bügel 12 ist im wesentlichen U-förmig gebogen; er weist einen im wesentlichen geraden, zu der Trommelachse 11 parallelen Fadenauflagebereich 13 und daran anschließend auf der Fadenzufuhrseite, d.h. in Fig. 2 oben, einen radial nach einwärts sich verjüngenden Bereich 14 auf, der über einen Bogen 15 in einen im wesentlichen radial bezüglich der Trommelachse 11 verlaufenden und zumindest näherungsweise horizontalen ersten Bügelschenkel 16 übergeht. Auf der dem ersten Bügelschenkel 16 gegenüberliegenden Seite des Fadenauflagebereiches 13 trägt jeder Bügel außerdem einen ebenfalls im wesentlichen radial zu der Trommelachse 11 verlaufenden zweiten Bügelschenkel 17. Die ersten und die zweiten Bügelschenkel 14 bzw. 17 aller Bügel 12 liegen auf gemeinsamen, zu der Trommelachse 11 koaxialen gedachten Kreiskegeln, während die Fadenauflagebereiche 13 der Bügel 12 sich auf einem gedachten, ebenfalls koaxialen Kreiszylinder befinden.

Anschließend an ihre ersten Bügelschenkel 16 tragen die Bügel 12 jeweils rechtwinklig abgewinkelte Befestigungsteile 180,mit denen sie in dem in diesem Bereich entsprechend verbreiterten Mantel 19 des topfförmigen Trommelkörpers 5 eingebettet sind, so daß in der Nähe der Befestigungsstelle gleichzeitig eine seitliche Führung der ersten Bügelschenkel 16 gewährleistet ist.

Mit ihren zweiten Bügelschenkeln 17 liegen die Bügel in radial zu der. Trommelachse 11 verlaufenden Schlitzen 18, die in dem Boden 20 des Trommelkörpers 5 ausgebildet sind und deren Breite etwas größer als die Breite der Bügel 12 ist. Die Bügel 12 sind damit in den Schlitzen 18 über ihre zweiten Bügelschenkel 17 seit-

lieh geführt; sie sind außerdem mit ihrer» zv.⁷eiten Bügelschenkeln 17 unter axialer Vorspannung auf einer an der Bodenwand 20 des Troininelkörpers 5 ausgebildeten Abstützfläche 21 abgestützt. Somit ist jeder der Bügel 12 im Bereiche seines ersten Büge!schenkeIs '; 5, d.h. an der Fadenzufuhrseite, an dem Trommelkörper 5 starr befestigt, während er an seinem anderen Ende, d.h. im Bereiche des zweiten Bügelschenkeis 17, an dem Trommelkörper 5 radial begrenzt beweglich geführt ist, während die Wandungen der Schlitze 1 δ eine seitliche Führung der Bügel 12 in diesem zuletzt genannten Bereich bewirken.

Der Trommelkörper 5 ist im Bereiche seiner Bodenwand 20 im übrigen mit einem etwa kegelstumpfförmigen Abdeckteil 22 ausgebildet, in das hinein sich die Schlitze 18 erstrecken und das verhindert, daß sich Faden mit den Enden der zweiten Bügelschenkei 17 verhakt.

Seitlich neben der Speichertrommel 4 sind an dem Halter 1 jeweils ortsfest eine Fadeneinlauföse 23 und eine Fadenauslauföse 24 sowie ein der Fadenbremse 25 vorgeordnetes Fadeneinlaufauge 2 6 angeordnet.

Der von einer nicht weiter dargestellten Vorratsspule abgezogene Faden 27 läuft durch das Einlaufauge 26 über die Fadenbremse 25 und die Einlauföse 23 tangential auf die nach einwärts sich verjüngenden Bereiche 14 der Bügel 12 der von dem Schrittmotor 8 angetriebenen Speichertrommel 4 auf. Die sich dabei bildenden Fadenwindungen werden wegen der Neigung dar Bügei-

bereiche 14, bezogen auf Fig. 2 axial nach unten, auf den im wesentlichen geraden Fadenauflagebereich 13 geschoben, wo sie einen bei 28 angedeuteten, aus mehreren Fadenwindungen bestehenden Speicherwickel bilden. Von dem Speicherwickel 28 wird der Faden sodann abgezogen und über die Auslauföse 24 einem nicht dargestellten Fadenverbraucher zugeführt.

Die Bügel 12 können sich unter der Wirkung der von den Fadenwindungen des Speicherwickels 28 ausgeübten Spannung um ihre Bogenstücke 15 elastisch etwas nach innen schwenken, wobei die etwas schräg liegenden, unter Vorspannung stehenden zweiten Bügelschenkel 17 auf der Abstützfläche 21 etwas nach innen gleiten. Dadurch werden die geraden Fadenauflagebereiche 13 der Bügel 12 etwas geneigt, so daß sie auf einem gemeinsamen zu der Trommelachse 11 koaxialen Kegelmantel zu liegen kommen, der den axialen Vorschub des Speicherwickels 2 8 begünstigt.

Der elastische Widerstand, den die Bügel 12 dieser Einwärtsschwenkbewegung ihres Fadenauflagebereiches 13 entgegensetzen, hängt nicht nur von den elastischen Eigenschaften der Bügel 12 im Bereiche ihrer "Gelenkstelle" bei dem jeweiligen Bogen 15, sondern auch von der Vorspannung ab, mit der die zweiten Bügelschenkel 17 auf der Abstützfläche 21 abgestützt sind. Durch entsprechende Bemessung dieser Größen kann, falls erforderlich, auf besondere Eigenschaften des aufzuwickelnden Fadenmaterials Rücksicht genommen werden. Dabei sind auch Fälle denkbar, bei denen die Bügel 12 starr mit dem Trommelkörper 5 verbunden sind, so daß sie keiner elastischen Ausweichbewegung fähig sind.

In dem Mantel 19 und in der Bodenwand 20 des topfförmigen Trommelkörpers 5 sind, jeweils zwischen benachbarten Bügeln 12.liegend, schlitzartige Durchbrechungen 29 ausgebildet, die einerseits die an sich schon kleine Masse der Speichertrommel 4 durch Materialeinsparung weiter verringern und die andererseits bei umlaufender Speichertrommel 4 als Lüfter wirken, durch die der Schrittmotor 8 gekühlt und die Fadenwindungen des Speicherwickels 28 radial nach außen durchlüftet und abgeblasen werden.

Die elektromagnetische Fadenbremse 25 weist einen in eine entsprechende Bohrung des Halters 1 eingesetzten Gleichstrommotor 50 auf, der eine Fadentrommel 400 trägt, die grundsätzlich genauso aufgebaut ist wie die im Vorstehenden beschriebene Speichertrommel. Diese kann auch unmittelbar als Fadentrommel einer Fadenbremse 25 verwendet werden. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Fadentrommel 400 verfügt lediglich über einen kleinerden Durchmesser als die Speichertrommel 4. Ihre im wesentlichen U-förmigen Bügel bestehen ebenfalls aus einem dünnen Federdraht; sie sind beidseitig des im wesentlichen achsparallelen geraden Fadenauflagebereiches 13 mit zwei radial nach außen zu sich erweiternden Bereichen 14 ausgebildet, die sicherstellen, daß die Fadenwindungen 280 (in der Regel genügen zwei bis drei Fadenwindungen) nicht von dem Fadenauflagebereich 13 ablaufen oder abfallen können. Außerdem sind die zweiten Bügelschenkel 17, verglichen mit der Speichertrommel 4, annähernd rechtwinklig zu der Fadentrommelachse 110 verlaufend ausgerichtet, während das Abdeckteil 22 entfallen kann.

Die Fadentrommel 400 sitzt drehfest auf der Welle 70 des Gleichstrommotors 50, dessen schwungmassearmer Anker bei 51 angedeutet ist.

Der über das Einlaufauge 26 zulaufende Faden 27 ist, wie erwähnt, in einigen Windungen um die Fadentrommel 400 herumgeschlugen, so daß er schlupflos mit dieser gekuppelt ist. Der Gleichstrommotor 50, der als Bremsmotor wirkt, wird von dem laufenden Faden entgegen seinem eingeprägten Drehsinn angetrieben, d.h. er ist mit anderen Worten bestrebt, die Fadentrommel 400 im entgegengesetzten Drehsinn wie die Speichertrommel 4 anzutreiben. Sein Drehmoment ist aber wesentlich schwächer als das des Schrittmotors 8, so daß er ein Bremsmoment entwickelt, das über die Fadentrommel auf den Faden 27 zur Wirkung kommt und das sicherstellt, daß der Faden 27 immer mit vorbestimmter Fadenspannung auf die Speichertrommel 4 aufläuft.

Die Größe dieses bremsenden Drehmomentes des Elektromotors 50 kann durch entsprechende Beeinflussung einer seiner elektrischen Eingangsgrößen (Strom, Spannung) zweckentsprechend fest eingestellt oder laufend geregelt werden, wie dies im einzelnen noch erläutert werden wird.

Dieses Bremsmoment bleibt auch dann erhalten, wenn die Fadenlaufgeschwindigkeit sehr klein wird oder der Faden 27 zum Stillstand kommt. Sollte,beispielsweise bei Einstellarbeiten an der von der Fadenliefervorrichtung versorgten Strickmaschine der die Speichertrommel 4 antreibende Schrittmotor 8 abgeschaltet werden und damit die Speichertrommel 4 aufhören, auf den zulaufenden Faden eine Zugkraft auszuüben, so überwiegt

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das von dem Elektromotor 50 der Fadenbremse 25 ausgeübte Drehmoment, mit dem Ergebnis, daß er die Fadentrommel 400 - entsprechend seinem eingeprägten Drehsinn - im umgekehrten Sinne antreibt und den Faden 27 über das Einlaufauge 26 zurückspeist, bis das über die nun leerlaufende Speichertrommel'4 zu dem Fadenverbraucher gehende Fadenstück wieder die voreingestellte Spannung erreicht hat, womit der Motor 50 und die Fadentrommel 400 zum Stillstand kommen. Diese Fadenspannung wird so lange aufrecht erhalten, bis die Speichertrommel 4 wieder ihren Normalbetrieb aufnimmt und Faden zu dem Fadenverbraucher fördert.

Eine etwas abgewandelte Ausfuhrungsform der Fadentrommel 400 ist in Fig. 3 veranschaulicht, wobei für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie für die Fadentrommel 400 und die Speichertrommel der Fig. 1,2 verwendet sind, so daß sich insoweit eine nochmalige Erläuterung erübrigt.

Der aus Kunststoffmaterial hergestellte Trommelkörper ist in diesem Falle im wesentlichen pilzförmig. An seinem hülsenförmigen Nabenteil 6, mit dem er drehfest auf die Welle 70 aufgesetzt ist, trägt einenends einen Ringflansch 52, in dem die ersten Bügelschenkel 16 der aus dünnem Federdraht bestehenden Bügel 12 verankert sind. Die ersten Bügelschenkel 16 sind zu diesem Zwecke in sternförmig angeordnete rinnenförmige Vertiefungen in der Stirnfläche des Ringflansches 52 eingesetzt, in denen sie durch das verschweißte Kunststoffmaterial des Ringflansches 52 unverlierbar gehaltert sind. Die so erzeugte Einbettung der Bügelschenkel 16 bewirkt gleichzeitig eine seitliche Führung der Bügelschenkel mit dem Ergebnis, daß die Bügel 12 von

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dem auflaufenden Faden 27 nicht in Umfangsrichtung der Fadentrommel 400 abgelenkt werden können.

Auf der anderen Seite des im wesentlichen achsparallelen geraden Fadenauflagebereiches 12, um den der Faden 27 in zwei bis drei Windungen 280 herumgeschlungen ist, sind die etwa rechtwinklig zu der Fadentrommelachse 110 verlaufenden zweiten Bügelschenkel 17 in radial verlaufenden Schlitzen 53 auf der Innenseite einer mit einer Nabe 54 auf die Welle 70 drehfest aufgesetzten Abstützscheibe 55 seitlich geführt. Die mit dem Trommelkörper 5 in Bereiche ihrer zweiten Bügelschenkel 17 sonst unverbundenen und damit radial begrenzt beweglich geführten Bügel 12 sind außerdem an einer kreiszylindrischen Abstützfläche 56 der Abstützscheibe 55 radial nach außen zu abgestützt, so daß sie bei hoher Drehzahl durch die Fliehkraftwirkung nicht nach außen gespreizt werden können. Die Bügel 12 liegen an der Abstützfläche 56 unter elastischer Vorspannung an, die mit Rücksicht auf die Größe des elastischen Widerstandes bemessen ist, den die federnden Bügel einer von den Fadenwindungen 280 hervorgerufenen einwärts gerichteten Verschwenkbewegung entgegensetzen sollen.

In dem radial innerhalb des Fadenauflagebereiches 13 der Bügel 12 liegenden Raum sind auf dem Ringflansch 52 Lüfterflügel 57 angeordnet, die über Durchbrechnungen 58, 59 der Abstützscheibe 55 und des Ringflansches einen radial nach außen zu gerichteten Luftstrom erzeugen, der zwischen den Bügeln 12 austritt und die Windungen 280 abbläst. Dadurch werden von dem Faden 27 etwa mitgeführte Flusen u.dgl. entfernt und eine Flusenablagerung an der Fadenbremse oder bei nachgeordneten Fadenführungs- oder -förderungseinrichtungen verhütet.

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Die Bügel 12 weisen bei dieser Ausführungsform lediglich einen radial nach außen zu sich erweiternden Bereich 14 auf, doch können sie grundsätzlich naturgemäß ähnlich wie bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Faden.trommel 400 in zwei solchen Bereichen 14 ausgestattet sein.

Ist die zu erwartende Drehzahl der Fadentrommel 400 so klein, daß eine nennenswerte Fliehkrafteinwirkung auf die Bügel 12 nicht zu erwarten ist, so kann die Abstützscheibe 55 entfallen. Es ist in diesem Fälle aber auch denkbar, anstelle der Abstützscheibe 55 lediglich deren Nabe 54 beizubehalten, um damit die zweiten Bügelschenkel 17 endseitig in deren Schlitzen 53 seitlich, zu führen.

Die Bügel 12 können auch aus Kunststoffmaterial bestehen oder in Gestalt von flachen Stanz- oder Formteilen ausgebildet sein, welche auf der Innenseite des Fadenauflagebereiches 13 als Lüfterflügel wirkende Teile tragen. Bestehen die Bügel 12 aus Kunststoffmaterial, so können sie auch einstückig an dem Ringflansch 52 bzw. der Abstützscheibe 55 angeformt sein.

Die elektrische Schaltung zur Steuerung des Gleichstrommotors 50 - und des Schrittmotors 8 - ist in Fig. 4 schematisch veranschaulicht:

Von einem bei 70 aus dem Netz gespeisten Netzteil 71 aus sind der Gleichstrommotor 50 und über eine Treiberoder Verstärkerstufe 72 der Schrittmotor 8 sowie ein Spannungs/Frequenz-Wandler 73 gespeist. In dem Halter 1 ist ein Signalgeber 60 angeordnet, der auf einer Leiterplatte 74 sitzt und eine Fühlerwelle 61 aufweist, die durch den Boden des Halters 1 geführt ist

und achsversetzt ein Fühlglied 62 trägt, das unter Federspannung an dem von der Speichertrommel 4 ablaufenden Faden 27 seitlich anliegt. Das Fühlglied 62 tastet die Spannung des ablaufenden Fadens ab und erzeugt eine für den Istwert der Fadenspannung kennzeichnende Drehwinkelstellung der Fühlerwelle 61. Diese wird in dem Signalgeber 60 mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Der Signalgeber 60 gibt ein für die Abweichung des Fadenspannungs-Istwertes von dem vorgegebenen Sollwert kennzeichnendes analoges elektrisches Spannungssignal ab, das dem Spannungs/Frequenz-Wandler 73 zugeleitet wird, der daraus ein entsprechendes Schrittfrequenz-Stellsignal bildet.

Dieses Schrittfrequenz-Stellsignal wird im Normalbetrieb der Treiberstufe 72 zugeleitet, die den Schrittmotor 8 derart speist, daß die Spannung des von der Speichertrommel 4 ablaufenden Fadens 27 auf dem vorgegebenen Sollwert gehalten wird. Die Fadentrommel 400 der Fadenbremse 500 ist von dem anderen Gleichstrommotor 50 mit einem konstanten bremsenden Drehmoment beaufschlagt, das durch eine zwischen dem Netzteil 71 und dem Motor 50 liegende Drehmoment-Stellstufe eingestellt ist. Die Drehmoment-Stellstufe 75 enthält ein von Hand betätigbares bei 76 angedeutetes Stellglied, das es gestattet, die Spannung des auf die Speichertrommel 4 auflaufenden Fadens jeweils zweckentsprechend einzustellen.

Beispielsweise bei Einstellarbeiten an der von der Fadenliefervorrichtung gespeisten Strickmaschine kann der Antrieb der Speichertrommel 4 mittels eines Schalters 77 (Fig. 1, 4) abgeschaltet werden. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß durch den als Um-

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schalter ausgebildeten Schalter 77 gleichzeitig das von dem Fadenspannungs-Signalgeber 60 kommende Signal über den Spannungs/Frequenz-Wandler 73 der Drehmoment-Stellstufe 75 des Gleichstrommotors 50 der Fadenbremse 25 zugeleitet wird. Damit übernimmt der Motor 50 der Fadenbremse 25 über die Fadentrommel 400 die Aufrechterhaltung der vorbestimmten Fadenspannung.

Selbstverständlich ist es möglich, erforderlichenfalls der Fadenbremse 25 eine eigene solche Fadenspannungsregelung zuzuordnen, wobei der zugehörige Fadenspa~- nungsfühler 62 dann im Fadenlaufweg hinter der Speichertrommel 400 anzuordnen ist.

Dies gilt nicht nur für eine in der beschriebenen Weise ein Teil einer Fadenliefervorrichtung bildende Fadenbremse, sondern für alle Verwendungszwecke der Fadenbremse. Diese kann grundsätzlich überall dort angeordnet werden, wo es gilt, einen Faden definiert zu bremsen. Dies ist nicht nur bei fadenverarbeitenden Maschinen (Strick-, Wirk-, Näh- und Webmaschinen), sondern auch bei Spulvorgängen u.dgl. der Fall. Dabei kann die Fadenbremse in der beschriebenen Weise gleichzeitig einen integrierten Fadenspannungsregler aufweisen, der gewährleistet, daß der von der Fadentrommel 400 dem Fadenverbraucher zulaufende Faden stets eine vorbestimmte Fadenspannung aufweist.

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Claims (15)

- Patentanwälte Doing. R. Rüger Oipl.-Ing. H. P. Barthelt zügel. Vertreter beim Europaischen Patentamt European Patent Attorneys Webergasse 3 ■ Postfach 348 · D-7300 Esslingen (Necka-10. Oktober 1984 Telefon Stuttgart (0711) 35 65 i ) und 35 9619 PA 47 rüeh Telegramrp - atentschutz Esslingenneckar Patentansprüche

1. Fadenbremse, insbesondere für Textilmaschinen, mit einer von dem Faden in einem Fadenaiif lagebereich schlupffrei mehrfach umschlungenen, drehbar gelagerten Fadentrommel, die drehfest mit einer elektromagnetisch wirkenden Bremseinrichtung gekuppelt ist, deren auf die Fadentrommel ausgeübtes bremsendes Drehmoment insbesondere einstell- oder regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die schwungmassenarm ausgebildete Fadentrommel (400) mit dem ebenfalls schwungmassearmen Anker (51) eines regelbaren Elektromotors (50) gekuppelt ist, der von dem laufenden Faden (27) entgegen seinem eingeprägten Drehsinn antreibbar ist.

2. Fadenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (50) ein Gleichstrommotor ist.

3. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromotor (50) eine Stelleinrichtung (75) zur Veränderung des Drehmomentes zugeordnet ist.

4. Fadenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadentrommel (400) ein den von ihr ablaufen-

den Faden (27) abtastender Fadenspannungsfühler (62; 60) zugeordnet ist, der ein für die Fadenspannung oder für deren Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert kennzeichnendes Signal abgibt, durch das die Stelleinrichtung (75) zur Veränderung des Drehmomentes des Elektromotors (50) im Sinne der entsprechenden Einregelung eines vorbestimmten Drehmomentes beeinflußbar ist.

5. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadentrommel (400) aus einem im wesentlichen zylindrischen Trommelkörper (5) besteht, der eine Anzahl in gleichen radialen Abständen von der Trommelachse (110) und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneter dünner länglicher Bügel (12) trägt, die im wesentlichen in Trommelachsrichtung verlaufend mit wenigstens einem ihrer beiden Enden an dem Trommelkörper (5) verankert sind und deren den Fadenauflagebereich (13) bildende Teile im radialen Abstand von dem Trommelkörper (5) stehen.

6. Fadenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (12) im wesentlichen L- oder U-förmig ausgebildet und mit einem etwa radial verlaufenden ersten Bügelschenkel (16) an dem Trommelkörper (5) befestigt sind.

7. Fadenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (12) auf der dem ersten Bügelschenkel (16) gegenüberliegenden Seite jeweils einen etwa radial verlaufenden zweiten Bügelschenkel (17) tragen, und daß sie mit dem zweiten Bügelschenkel (17) an dem Trommelkörper (5) seitlich und/oder radial geführt sind.

8. Fadenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-? net, daß der im wesentlichen topf- oder pilzförmige Trommelkörper (5) radiale Schlitze (18) aufweist, in denen die zweiten Bügelschenkel (17) geführt sind.

9. Fadenbremse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (12) auf der dem ersten Bügelschenkel (16) abgewandten Seite radial nach außen abgestützt sind.

10. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (12) auf wenigstens einer Seite des Fadenauflagebereiches (13) einen sich radial nach außen hin erweiternden Bereich

(14) aufweisen.

11. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (.12) wenigstens stellenweise federelastisch sind.

12. Fadenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (12) einenends gegen den Trommelkörper (5) oder einen mit diesem verbundenen Teil (55) unter elastischer Vorspannung abgestützt sind.

13. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (12) aus dünnem Drahtmaterial gebogen sind.

14. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichertrommel (400) radial innerhalb des Fadenauflagebereiches (13) der Bügel (12) liegende Lüfterflügel (57) trägt, denen

zwischen den Bügeln (12) radial nach außen verlaufende Luftstromungswege zugeordnet sind.

15. Fadenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelkörper (5) aus Kunststoffmaterial besteht.