Die Erfindung betrifft einen Fadenwächter für Stick- oder Steppmaschinen,
mit einer um eine Achse schwenkbar gelagerten Schaltlamelle mit ein oder zwei Hebelarmen,
von welchen einer eine Oese zum Aufnehmen des Nadelfadens aufweist, und einem Magneten,
welcher bestrebt ist, die Schaltlamelle entgegen der Fadenspannung zu verschwenken,
um bei Fadenbruch ein Fehlersignal zu erzeugen.
Fadenwächter werden schon seit Jahrzehnten bei Stick- oder Steppmaschinen
verwendet. So beschreibt beispielsweise die CH 597 080 einen Fadenwächter, bei welchem
der zu überwachende Faden auf eine Schaltlamelle einwirkt, die in Abhängigkeit von
der jeweiligen Spannung des Fadens die elektrische Verbindung zwischen zwei unter
verschiedenen elektrischen Spannung stehenden Stangen herstellt oder unterbricht.
In der Zwischenzeit ist die Arbeitsgeschwindigkeit von Stick- und Steppmaschinen
stark erhöht worden. Dies hat zu Problemen geführt. So heisst es beispielsweise
in der Firmenschrift ALGE Timing aus dem Jahre 1997, dass je schneller eine Maschine
laufe, desto grösser die Gefahr sei, dass die Maschine vibriere. Vibrationen würden
bei Fadenbruch verhindern, dass die Schaltlamelle guten Kontakt gebe, denn sie würden
dauernd leicht hochgeschleudert. Untersuchungen mit dem Oszilloskop hätten gezeigt,
dass wegen der Vibrationen kaum mehr auswertbare Fehlersignale zur Verfügung stünden.
Ein weiterer Effekt verhindere ebenfalls ein störungsfreies Funktionieren des Fadenwächters.
Werde nämlich die Schaltlamelle kurz vor der Fehlerabfrage scharf beschleunigt,
könne es sein, dass ihre Energie trotz Fadenspannung ausreiche, um kurz Kontakt
zu geben. In der Praxis ergebe dies eine unruhige Anzeige, d.h. auch ohne dass ein
Fadenbruch bestehe, würden die Anzeigen unregelmässig aufleuchten. Es gebe zwar
Schaltungen, welche die Möglichkeit solcher Störungen unterdrücken würden. Dies
habe aber den Nachteil, dass sogenannte Schiffchenfehler, welche sich nur sporadisch
melden, dadurch unterdrückt würden.
Weiter heisst es in der Beschreibung: "Was an der Schaltlamelle versäumt
wird, kann mit keiner noch so raffinierten Elektronik wettgemacht werden."
Um ein Flattern der Schaltlamelle zu vermeiden, schlägt die EP 0 894
886 vor, die Kraft einer Feder einzusetzen, welche der Fadenspannung entgegenwirkt.
Weiter wird vorgeschlagen, die Flatterbewegung durch eine bewegungsabhängige Kraft,
also einer Kraft aus einem aerodynamischen, hydrodynamischen oder elektrodynamischen
Effekt zu dämpfen. So zeigt ein Ausführungsbeispiel einen an der Schaltlamelle angebrachten
Dämpfungsflügel, der durch seine Bewegung in einem gasförmigen oder flüssigen Medium
Wirbel auslöst. Weiter wird vorgeschlagen, ein Magnetfeld anzulegen, um im Dämpfungsflügel
Wirbelströme zu erzeugen und dadurch einen Bremseffekt auszulösen. In der Praxis
haben sich jedoch diese Massnahmen nicht bewährt. Die Beanspruchung der Federn ist
so gross, dass sie relativ rasch brechen. Auch müssen Fadenwächter für schnellaufende
Maschinen nicht nur gegen Vibrationen weitgehend unempfindlich sein, sondern müssen
auch rasch ansprechen. Die Schaltlamellen sollten daher eine möglichst geringe Masse
aufweisen. Mit dem Anbringen von Dämpfungsflügeln wird jedoch das Gegenteil erreicht.
In der DE 1,142,139 wird ein Fadenwächter beschrieben, der eine um
eine Achse schwenkbar gelagerte Schaltlamelle mit zwei Hebelarmen aufweist. Ein
Hebelarm besteht aus einem Drahtstück, an dessen freiem Ende eine Oese zur Aufnahme
des Nadelfadens ausgebildet ist. Der andere Hebelarm ist als Bügel aus ferromagnetischem
Werkstoff ausgebildet und dient als Anker, auf den ein Magnetstab einwirkt. Dazu
heisst es, dass infolge der Verwendung eines Magnetfeldes das Ansprechen des Fadenwächters
nicht bzw. nicht allein abhängig von der Erdbeschleunigung der Schaltlamelle wie
bei bekannten Fadenwächtern sei und dass dementsprechend die Ansprechzeit, d.h.
die Reaktionszeit vom Bruch des Fadens bis zum Abstellen der Maschine verkürzt werde.
Es wird auch auf die Problematik hingewiesen, dass eine möglichst kurze Ansprechzeit
gewünscht ist, andererseits aber bei dünnen synthetischen Garnen nur eine geringe
Kraft auf den Faden ausgeübt werden sollte. Beim beschriebenen Fadenwächter kann
durch Drehen des Magnetstabs das auf den Anker einwirkende Magnetfeld verändert
werden, um so die Rückstellkraft der Schaltlamelle der Garnqualität anzupassen.
Als nachteilig erweist sich jedoch die relativ grosse Masse der zweiteiligen Schaltlamelle
bestehend aus Anker und Drahtstück, welche die Ansprechgeschwindigkeit vermindert.
Den gleichen Nachteil hat auch der Fadenwächter gemäss der DE 41 42 078, bei dem
an der Schaltlamelle ein Permanentmagnet angeordnet ist.
In der EP 1 098 025 wird eine vorteilhafte Konstruktion einer Fadenwächterleiste
mit einer Vielzahl von Fadenwächtern gezeigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Fadenwächter bzw.
eine Fadenwächterleiste zu schaffen, welche sich auch für Stick- und Steppmaschinen
eignet, welche mit 600 und mehr Stichen pro Minute arbeiten.
Erfindungsgemäss ist ein Fadenwächter der eingangs erwähnten Gattung
dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet auf den Hebelarm mit der Oese wirkt. Die
Schaltlamelle kann daher eine sehr geringe Masse aufweisen, welche eine kurze Reaktionszeit
ermöglicht. Andererseits verhindert oder unterdrückt aber die vom Magnet auf die
Schaltlamelle ausgeübte Kraft ein Flattern der Schaltlamelle.
Vorteilhaft besteht die Schaltlamelle aus einem einzigen Drahtstück.
Dies erlaubt eine kostengünstige Fertigung und erlaubt die Masse der Schaltlamelle
gering zu halten.
Zweckmässigerweise ist die Schaltlamelle so angeordnet, dass die auf
sie wirkende Magnetkraft durch die Erdanziehungskraft unterstützt wird.
Vorteilhaft ist der Magnet ein Permanentmagnet. Dies hat den Vorteil,
dass keine Stromversorgung notwendig ist. Es ist aber auch möglich, einen Elektromagneten
zu verwenden. Elektromagnete ermöglichen eine Variation der Feldstärke entsprechend
den Bedürfnissen.
Vorteilhaft ist der Abstand des Magneten von der Drehachse der Schaltlamelle
verstellbar. Dies ermöglicht eine Vergrösserung oder Verkleinerung der von der Schaltlamelle
auf den Nadelfaden ausgeübten Kraft.
Es ist aber auch möglich, Magneten in einem Schlitz verschiebbar zu
lagern, um die von der Schaltlamelle auf den Nadelfaden ausgeübte Kraft zu verändern.
Der Magnet kann im Schlitz eines Aufnahmeteils, z.B. aus Kunststoff verschiebbar
sein. Dabei kann eine Skala die Stellung des Magneten anzeigen.
Es ist auch möglich, eine Konstruktion vorzusehen, bei der die Winkellage
des Magneten veränderbar ist.
Werden Elektromagneten verwendet, können Mittel vorgesehen werden,
um den Strom für den Elektromagneten zu regeln.
Um ein Flattern der Schaltlamelle zu vermeiden, ist es zweckmässig,
einen Anschlag zur Begrenzung des Ausschlags der Schaltlamelle vorzusehen.
Die Erfindung betrifft auch eine Fadenwächterleiste für Stick- oder
Steppmaschinen mit einer Vielzahl von Fadenwächtern nach einem der Ansprüche 1 bis
12. Eine solche Fadenwächterleiste kann Magnete auf einem gemeinsamen Organ aufweisen,
welche durch Betätigung dieses Organs gemeinsam verstellbar sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Es zeigt:
- Figur 1:
- Die Seitenansicht einer Fadenwächterleiste gemäss dem Stand der Technik, wie
er in der EP 1 098 025 offenbart wird,
- Figur 2:
- eine Seitenansicht der Fadenwächterleiste gemäss einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung und
- Figur 3:
- eine perspektivische Darstellung der Fadenwächterleiste von Figur 2.
Die in Figur 1 dargestellte Fadenwächterleiste gemäss dem bekannten
Stand der Technik nach der EP 1,098,025 besitzt eine Vielzahl von Fadenwächtern
zur Ueberwachung der Fadenspannung in einer Vielzahl von Stickstellen, z.B. einer
Schifflistickmaschine. Jeder Fadenwächter besitzt eine um eine Achse 11 verschwenkbare
Schaltlamelle 13, welche aus Draht besteht und zwei Hebelarme 15,17 aufweist. Am
Hebelarm 15 ist eine Oese 19 zur Aufnahme des Nadelfadens ausgebildet. Auf den Hebelarm
17 wirkt eine Feder 21, welche bestrebt ist, die Schaltlamelle 13 zusammen mit der
auf sie wirkenden Schwerkraft in die eingezeichnete Lage zu bringen, wo der Hebelarm
17 Kontakt mit der Kontaktschiene 18 macht. Dadurch wird ein Fehlersignal erzeugt,
um Fadenbruch anzuzeigen. Normalerweise wird im Betrieb der Stickmaschine die Schaltlamelle
durch die Spannung im Nadelfaden 14 hochgehalten, wie dies in Figur 2 strichpunktiert
dargestellt ist und somit einen Kontakt zur Kontaktschiene 18 verhindert.
In Figuren 2 und 3 wird der Fadenwächter in der Stellung nach Fadenbruch
gezeigt, wo der Hebelarm 17 Kontakt mit der Kontaktschiene 18 steht. Im Unterschied
zu Fig. 1 fehlt die Feder 21, welche auf den Hebelarm 17 wirkt. Es ist aber ein
Magnet 23 vorgesehen, welcher direkt auf den anderen Hebelarm 15 wirkt. Es ist aber
nicht wie in der DE 1,142,139 ein Magnet beim kurzen Hebelarm vorgesehen und der
kurze Hebelarm als separates Teil mit einer relativ grossen Masse ausgebildet, welche
eine schnelle Reaktion der Schaltlamelle bei Fadenbruch verhindern würde. Vielmehr
ist die Schaltlamelle 11 einstückig aus Draht aus einem ferromagnetischem Werkstoff
gefertigt.
Der Magnet 23 ist ein Permanentmagnet. Es wäre aber auch möglich,
den Magneten 23 als Elektromagneten auszubilden. In diesem Fall könnten auch Mittel
vorgesehen werden, um den Strom für den Elektromagneten zu regeln. Damit wird das
von diesem erzeugte Magnetfeld verändert und somit auch die auf die Schaltlamelle
13 ausgeübte Kraft.
Der Abstand des Magneten 23 von der Drehachse 11 der Schaltlamelle
13 ist verstellbar. Zu diesem Zweck ist der Magnet 23 durch einen Schlitz 25 eines
Aufnahmeteils 27 verschiebbar. Eine Skala 29 ermöglicht eine genaue Platzierung
des Magneten 23.
Die Magnete 23 sind mit ihren Aufnahmeteilen 27 auf einem gemeinsamen
Organ 31 angeordnet, welches beim gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer Klebefolie
33 am Profil 35 befestigt ist. Es wäre aber auch möglich, das gemeinsame Organ 33
in Längsrichtung oder quer dazu verstellbar auszugestalten, so dass die Magnete
23 durch Betätigung dieses Organs 33 gemeinsam verstellbar sind.
Zusammenfassend kann folgendes festgehalten werden:
Der Fadenwächter besitzt eine um eine Achse 11 schwenkbar gelagerte
Schaltlamelle 13, welche bei Fadenbruch in die untere Lage absinkt, um ein Fehlersignal
zu erzeugen. Der Magnet 23 wirkt auf den Hebelarm 15 mit der Oese 19, so dass das
Ansprechen des Fadenwächters nicht allein von der Erdbeschleunigung abhängig ist.
Da im Gegensatz zum Stand der Technik kein massiger Anker vorgesehen ist, spricht
die Schaltlamelle auf Fadenbruch sehr rasch an. Die vom Magneten 23 auf die Schaltlamelle13
ausgeübte Kraft kann gemäss den Anforderungen des zu verarbeitenden Garns durch
Verschieben des Magneten im Schlitz 25 angepasst werden.