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Dokumentenidentifikation DE69413496T2 10.06.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0652312
Titel Positiv modulierte Fadenbremse für Schussfadenliefervorrichtungen
Anmelder L.G.L. Electronics S.p.A., Bergamo, IT
Erfinder Zenoni, Pietro, I-24026 Leffe (Bergamo), IT
Vertreter Hagemann, Braun & Held, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69413496
Vertragsstaaten DE, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 31.10.1994
EP-Aktenzeichen 941171894
EP-Offenlegungsdatum 10.05.1995
EP date of grant 23.09.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.06.1999
IPC-Hauptklasse D03D 47/34
IPC-Nebenklasse B65H 51/22   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine positiv modulierte Fadenbremse für Vorrichtungen zum Liefern von Schußfaden an schützenlose Webstühle, insbesondere an Greiferwebstühle, Projektilwebstühle und Luftdüsenwebstühle.

In der vorliegenden Beschreibung wird der Ausdruck "positives Bremsen" dazu verwendet, das modulierte Bremsen des Fadens zu definieren, das durch die Wirkung eines elektrischen Erregerstromes erzeugt wird, der so moduliert wird, daß er während des Webvorgangs die Variationen der mechanischen Spannung des Fadens ausgleicht.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine positiv modulierte Fadenbremse der Art, die einen Bremskörper mit kontinuierlich kreisförmiger Form aufweist, typischerweise in Form eines Kegelstumpfes. Der Bremskörper wird durch elastische Mittel vor und koaxial zu der Trommel der Liefervorrichtung getragen und mit seinem größeren Querschnitt in elastichen Kontakteingriff gegen die Trommel entlang einem Tangentialumfang der Trommel getrieben, um in den Faden einzugreifen, der zwischen dem Bremskörper und der Trommel verläuft, und der Bremskörper unterliegt der elektrodynamischen Wirkung, die durch die Wechselwirkung eines Erregerstromes, der in einer mit dem Bremskörper gekoppelten Spule umläuft, mit dem Magnetfeld eines Permanentmagneten, der in bezug auf den Bremskörper ortsfest ist, erzeugt wird.

Eine positiv modulierte Bremse dieser Art ist in der EP-A-0 536 088 offenbart und wird nachstehend einfach als die bekannte Vorrichtung bezeichnet. In der bekannten Vorrichtung ist ein zylindrischer Abschnitt starr mit dem kegelstumpfförmigen Bremskörper an seinem geringeren Querschnitt gekoppelt. Der Abschnitt liegt innerhalb des ringförmigen Spaltes der Einfassung eines Permanentmagneten und ist mit einer Spule versehen, die mit dem Erregerstrom versorgt wird, welcher so moduliert wird, daß die Variation der mechanischen Spannung des Fadens ausgeglichen wird.

Diese bekannte Konfiguration des Bremskörpers führt zu einer effektiv modulierten Bremse, weist jedoch einige konstruktive und funktionelle Nachteile auf. Die Effizienz der Vorrichtung im Hinblick auf die Intensität der Bremswirkung auf den Faden nimmt tatsächlich zu, wenn der ringförmige Luftraum des Spaltes, in dem sich die Spule bewegt, abnimmt und wenn die Intensität des Stromes, der mit dem Fluß des Permanentmagneten wechselwirkt, zunimmt. Dementsprechend ist es notwendig, einen Kompromiß zwischen zwei einander entgegenstehenden Anforderungen zu finden, da das Verringern des Luftraumspaltes das Einsetzen von Spulen mit dünnen Leitern mit sich bringt, und dies begrenzt die Intenstität des Stromes, der in der Spule umläuft, und begrenzt schließlich die elektrodynamische Wirkung, die dem Kegelstumpf auferlegt wird.

Dies führt in konstruktiver Hinsicht zu der Tatsache, daß das Zusammenpassen der Spule und des Magneten zu einem begrenzenden Faktor wird, da eine hochgenaue Herstellung des ringförmigen Luftraumes des Spaltes und der Windung der Spule notwendig wird. Diese Teile müssen den kleinstmöglichen Abstand voneinander haben, um den besten Kompromiß zwischen den vorstehend erwähnten einander entgegenstehenden Anforderungen und eine genaue Zentrierung zueinander zu erreichen, um eine richtige Aufteilung der elektrodynamischen Wirkung über den gesamten Umfang des kegelstumpfförmigen Körpers im Bereich, in dem der Körper in Kontakt mit der Liefertrommel kommt, zu ermöglichen.

Vom funktionellen Gesichtspunkt aus stellt die Tatsache, daß die elektrodynamische Antriebskraft an dem Teil des kegelstumpfförmigen Körpers angelegt wird, der den geringsten Durchmesser aufweist, wohingegen der Kontakt zwischen dem Körper und der Trommel und damit zwischen dem kegelstumpfförmigen Körper und dem zu bremsenden Faden am größeren Querschnitt des Körpers zustandekommt, den größten Nachteil dieser bekannten Anordnung dar. Da der kegelstumpfförmige Bremskörper flexibel oder im wesentlichen flexibel ist, führt dies einerseits zu einer Verringerung der Bremswirkung und andererseits zu einer bestimmten Verzögerung des Eingreifens des Bremskörpers in bezug auf die Variation der Erregerspule.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese und andere Nachteile mit einer verbesserten Vorrichtung, die die in den beigefügten Ansprüchen aufgeführten Merkmale aufweist.

Im wesentlichen basiert die vorliegende Erfindung auf dem Konzept des elektrodynamischen Antriebs des kegelstumpfförmigen Bremskörpers direkt angrenzend an den Bereich, an dem der Körper mit der Trommel der Liefervorrichtung in Kontakt steht, wobei die Erregerspule auf dem kegelstumpfförmigen Körper angrenzend an den Bereich angeordnet ist und das Wechselwirkungsfeld durch einen im wesentlichen kreisringförmigen Magneten erzeugt wird, der so angeordnet ist, daß er der Spule an der Außen- oder Innenseite des kegelstumpfförmigen Körpers gegenüberliegt.

Diese Anordnung eliminiert den ringförmigen Spalt, und das Zusammenpassen der Spule und des Permanentmagneten ist nicht länger ein begrenzender Faktor im vorstehend angegebenen Sinn. Dies ermöglicht es, eine Spule bereitzustellen, die eine größere Anzahl an Stromwindungen aufweist und es folglich ermöglicht, die elektrodynamische Wirkung zugunsten der Bremswirkung erheblich zu vergrößern.

Darüber hinaus wird jegliche Reaktionsverzögerung eliminiert, da die elektrodynamische Bremswirkung direkt an den Bereich angelegt wird, an dem der Bremskörper mit der Trommel der Liefervorrichtung in Kontakt steht. Die Vorrichtung ist auch vom strukturellen Gesichtspunkt her bedeutend verbessert, da die vordere Last des Permanentmagneten verringert oder sogar eliminiert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der verbesserten Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor, die als nicht beschränkendes Beispiel gegeben sind und in denen:

Fig. 1 eine seitliche Teilschnittaufrißansicht der Schußfadenliefervorrichtung mit der verbesserten Bremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist,

Fig. 1a eine Vergrößerungsansicht eines Details von Fig. 1 ist,

Fig. 2 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist, ähnlich derjenigen von Fig. 1,

Fig. 2a eine Vergrößerungsansicht eines Details von Fig. 2 ist,

Fig. 3 eine Teilansicht, die eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, ähnlich derjenigen von Fig. 1 ist,

Fig. 3a eine Vergrößerungsansicht eines Details von Fig. 3 ist.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer Schußfadenliefervorrichtung 10 mit einer ortsfesten Trommel T, auf die ein hohler sich drehender Arm 11 oder Windmühlenarm mehrere Fadenwindungen SF wickelt, die eine Fadenreserve bilden. Der hohle Arm 11 ist starr an eine Antriebswelle AM gekoppelt, die ebenfalls hohl ist. Der Faden F, der von der nicht gezeigten Fadenspule stammt, verläuft in den Hohlräumen des Armes und der Welle. Bei jedem Schlag zieht der Webstuhl TE eine bestimmte Anzahl an Windungen von der Reserve SF ab, und der Faden, der sich von der Trommel T der Liefervorrichtung abwickelt, wird einem Bremsmittel unterworfen, das es ermöglicht, seine mechanische Spannung zu regeln. Das Bremsmittel wird von einem Bremskörper 12 gebildet, der eine kontinuierliche kreisförmige Form aufweist und typischerweise ein kegelstumpfförmiger Körper ist, der aus einem hochfesten synthetischen Material gemacht ist, vorzugsweise aus einem Gewebe oder einer Schicht aus Kohlenstoffasern, die mit Polymerharz imprägniert sind. Ein elastisches Aufhängungsmittel, das vorzugsweise von einem Satz aus drei zueinander um 120º versetzt angeordneten Federn 13 gebildet wird, ist vorgesehen, um auf bekannte Art den kegelstumpfförmigen Körper 12 vor der Trommel T und koaxial zu ihr zu tragen, so daß sein größerer Querschnitt gegen die Trommel gerichtet ist. Die Federn 13 bewegen darüber hinaus den kegelstumpfförmigen Körper 12 in elastischem Kontakteingriff mit der Trommel entlang einem Tangentialumfang C, der geringfügig kleiner ist als der maximale Umfang der Trommel.

Die Federn 13 sind auf an sich bekannte Art innerhalb eines Trägerrings 14 angeordnet, der starr mit einem Schlitten 15 gekoppelt ist, welcher auf einer parallel zur Trommel T angeordneten Führung 16 gleiten kann. Eine bekannte, mit einem Betätigungsknopf 15a versehene Zugvorrichtung, die beispielsweise von der Art ist, die eine Kugellagernut und eine Schraube umfaßt, ermöglicht es, den Trägerring 14 zu bewegen, um die elastische Kraft, mit der der Körper 12 auf die Trommel T drückt, zu variieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Erregerspule 17 an seinem größeren Querschnitt auf den kegelstumpfförmigen Körper 12 gewickelt und befindet sich auf einem Abschlußband des kegelstumpfförmigen Körpers auf jeder Seite des Tangentialumfangs C. Ein ringförmiger Permanentmagnet 18, insbesondere ein toroidförmiger, ist gegenüber der Spule 17 angeordnet und wird vom Ring 14 an der Außenseite des kegelstumpfförmigen Körpers 12 getragen. Sein durchschnittlicher Durchmesser ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Tangentialumfangs C.

Eine Einfassung aus magnetischem Material ist mit dem ringförmigen Magneten 18 verbunden und wird von zwei konzentrischen Ringen 19 und 20 gebildet, die den Magneten 18 äußerlich und innerlich umgeben und entsprechende ringförmige Pole 190-200 begrenzen. Ein Erregerstrom I wird der Erregerspule 17 zugeführt, der moduliert und variabel ist, so daß die mechanische Spannung des Fadens F, die durch einen Sensor S bekannter Art, der ein zur mechanischen Spannung des Fadens proportionales elektrisches Signal t liefern kann, detektiert wird, ausgeglichen wird. Das Signal t, das von einem Verstärker A verstärkt und wahlweise abgeschnitten wird, wird zu einem Mikroprozessor uP geschickt, der auch ein Signal to, das beispielsweise durch eine Tastatur TS eingegeben wird und die maximale mechanische Spannung darstellt, die der Faden während des Schlages des Webstuhls erreichen kann, und ein Synchronisationssignal s, das vom Webstuhl TE bereitgestellt wird, empfängt. Der Mikroprozessor uP gibt ein Regelsignal c aus, das einen Verstärker B antreibt, der den Erregerstrom I ausgibt, welcher proportional zur mechanischen Spannung des Fadens in bezug auf die Spannung to moduliert ist. Der Mikroprozessor uP ist so programmiert, daß er dem Verstärker B ein solches Signal zuführt, daß es der entsprechende Erregerstrom I ermöglicht, das Signal t innerhalb von Werten zu halten, die 20 bis 50% des vorgegebenen Signals to betragen.

In der Variation der Fig. 2 und 2a, in der gleiche oder entsprechende Teile durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, weist der Permanentmagnet 180 eine ringförmige Form auf und ist zwischen zwei Platten 191-201 gesetzt, die ebenfalls ringförmig sind, die eine Einfassung aus magnetischem Material bilden und die mit ihrem leicht umgebogenen äußeren Rand entsprechende ringförmige Pole 192- 202 definieren, die an der inneren Seite des kegelstumpfförmigen Körpers 12 zur Spule 18 hin gerichtet sind.

Das Paket, das aus dem Magneten 180 und den Platten der Einfassung 191-201 gebildet wird, ist innerhalb der Trommel T am vorderen Kopf der Trommel angeordnet, die aus einem paramagnetischen Material, beispielsweise Aluminium, gemacht ist.

Um die Verteilung des Magnetfeldes auf der Spule, außerhalb der Spule und oberhalb von ihr zu verbessern, ist es möglich, eine ferromagnetische Platte 181 zu installieren, durch die sich die Flußlinien, die aus den Polen 192-202 austreten, schließen.

In der weiteren Ausführungsform der Fig. 3 und 3a ist der kegelstumpfförmigen Körper auf ein kegelstumpfförmiges Band 120 reduziert, das auf jeder Seite des Tangentialumfangs C über einem Abschnitt geeigneter Weite liegt, der beispielsweise zwischen 15 und 20% des Durchmessers des Tangentialumfangs C beträgt.

Das Band 120 erstreckt sich an seinem größeren Querschnitt mit einem zylindrischen Abschnitt 121, der die Trommel T umgibt, und endet in einer Biegung, die wie ein ringförmiger Kanal 122 geformt ist, der durch seinen ringförmigen Endabschnitt 123 am Trägerring 14, welcher starr an den Schlitten 15 gekoppelt ist, befestigt ist.

Der zylindrische Abschnitt 121 ist mit der Erregerspule 17 versehen, und ein ringförmiger Permanentmagnet 280 ist so angeordnet, daß er zur Spule hin gerichtet ist, umgibt ebenfalls die Trommel und wirkt mit einer ferromagnetischen Einfassung zusammen, die durch zwei ringförmige Platten 291- 301 gebildet ist, welche entsprechende Pole 292-302 bilden, die zur Spule 17 hin gerichtet sind. Aufgrund des Erregerstromes I, der in der Spule 17 umläuft, ändert die Anordnung gemäß dieser weiteren Ausführungsform, die insbesondere in bezug auf die vorderen Abmessungen vorteilhaft ist, die Durchmesserabmessungen des zylindrischen Abschnittes 121 und verändert entsprechend den Kontaktdruck zwischen dem kegelstumpfförmigen Band 120 und der Trommel T.

Natürlich können die Ausführungsdetails und die Ausführungsformen, ohne das Konzept der Erfindung zu verändern, in breitem Maße in bezug auf das, was beispielhaft beschrieben und veranschaulicht wurde, verändert werden, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen, welcher durch die folgenden Ansprüche definiert ist, in denen Bezugszeichen nur aus Gründen der Klarheit eingesetzt sind.

Wo auf die in irgendeinem Anspruch erwähnten technischen Merkmale Bezugszeichen folgen, wurden jene Bezugszeichen zum alleinigen Zweck der Erhöhung der Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt, und dementsprechend haben derartige Bezugszeichen keinerlei beschränkenden Effekt auf den Rahmen jedes Elements, das über ein Beispiel durch solche Bezugszeichen identifiziert wird.


Anspruch[de]

1. Positiv modulierte Fadenbremse für eine Schußfadenliefervorrichtung, aufweisend einen kegelstumpfförmigen Bremskörper (12, 120), der eine kontinuierliche kreisförmige Form aufweist und durch elastische Mittel (19) vor und koaxial zu einer Trommel (T) der Liefervorrichtung (10) getragen wird und durch das Mittel (19) mit seinem größeren Querschnitt in elastischen Kontakteingriff gegen die Trommel (T) entlang einem Tangentialumfang (C) der Trommel getrieben wird, um in einen Faden (F) einzugreifen, der zwischen dem Bremskörper und der Trommel verläuft, wobei der Bremskörper (12) der elektrodynamischen Wirkung unterliegt, die durch einen modulierten Erregerstrom (I) erzeugt wird, der in einer Erregerspule (17) umläuft, die starr mit dem Bremskörper gekoppelt ist und mit einem Feld eines Permanentmagneten wechselwirkt, wobei die elektrodynamische Wirkung auf den kegelstumpfförmigen Bremskörper (12) direkt angrenzend an den Bereich des tangentialen Kontaktes (C) mit der Trommel (T) erzeugt wird, wobei die Erregerspule (17) auf dem kegelstumpfförmigen Bremskörper 12 angrenzend an den Bereich des Tangentialkontaktes angeordnet ist und wobei das magnetische Wechselwirkungsfeld von einem ringförmigen Magneten (18, 180, 280) erzeugt wird, der im wesentlichen kreisringförmig ist und so angeordnet ist, daß er an der Außenfläche oder an der Innenfläche des kegelstumpfförmigen Bremskörpers (12) zur Spule (17) hin gerichtet ist.

2. Fadenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisringförmige Permanentmagnet (18) von einem Aufhängungsmittel (14) für den kegelstumpfförmigen Bremskörper (12) an der Außenseite des Körpers getragen wird und dadurch, daß eine Einfassung aus magnetischem Material dem Magneten (18) zugeordnet ist, wobei die Einfassung von zwei konzentrischen Ringen (19-20) gebildet wird, die den Magneten äußerlich und innerlich umgeben und entsprechende ringförmige Pole (190-200) begrenzen, die zur Erregerspule (17) hin gerichtet sind.

3. Fadenbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Durchmesser des Permanentmagneten (18) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Tangentialumfangs (C) zwischen dem Bremskörper (12) und der Trommel (T) der Liefervorrichtung (10) ist.

4. Fadenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (180) wie ein flacher Ring geformt ist und zwischen zwei Platten (191-201) gesetzt ist, die eine ringförmige magnetische Einfassung bilden und mit einer leicht umgebogenen äußeren Kante derselben entsprechende ringförmige Pole (192-202) definieren, die an der inneren Seite des kegelstumpfförmigen Bremskörpers (12) zur Erregerspule (17) hin gerichtet sind; wobei das Paket, das aus dem Magneten (180) und aus den Magneteinfassungsplatten (191-201) gebildet wird, innerhalb der Trommel (T) der Vorrichtung (10) am Kopf der Trommel, die aus einem paramagnetischen Material gemacht ist, angeordnet ist.

5. Fadenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine ferromagnetische Platte (181) außerhalb der Erregerspule (17) und oberhalb derselben angebracht ist, wobei sich die Flußlinien, die von den Polen (192-202) ausgehen, durch die Platte hindurch schließen.

6. Fadenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper aus einem kegelstumpfförmigen Band (120) gebildet wird, das auf jeder Seite des Tangentialumfangs (C) liegt, daß das kegelstumpfförmige Band (120) sich an seinem größeren Querschnitt in einen zylindrischen Abschnitt (121) erstreckt, der die Trommel (T) der Vorrichtung (10) umgibt und mit der Erregerspule (17) versehen ist, und daß ein ringförmiger Permanentmagnet (280) zur Erregerspule hin gerichtet ist, ebenfalls die Trommel (T) umgibt und mit einer ferromagnetischen Platte zusammenwirkt, die von zwei ringförmigen Platten (291-301) gebildet wird, die entsprechende Pole (292-302) bilden, die zur Spule (17) hin gerichtet sind.

7. Fadenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (121) des kegelstumpfförmigen Bandes (120) in einer Falte endet, die wie ein kreisringförmiger Kanal (122) geformt ist und mit ihrem ringförmigen Endabschnitt (123) an einem Tragring (14) befestigt ist.







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