Die Erfindung betrifft eine gesteuerte Fadenbremse zum
Bremsen eines Schussfadens in einer Webmaschine gemäss Oberbegriff von Anspruch
1 sowie eine Webmaschine mit einer derartigen Fadenbremse.
In Webmaschinen ist üblicherweise zwischen den Vorratsspulen
für den Schussfaden und dem Webfach eine Fadenbremse vorgesehen, um den Schussfaden
am Ende des Schusseintrags abzubremsen. Neuere Webmaschinen sind mit gesteuerten
Fadenbremsen versehen, die es gestatten, den Schussfaden in einer beliebigen Phase
des Schusseintrags zu bremsen. Dokument
EP 0 475 892 A1
offenbart eine derartige Fadenbremse mit einem Bremsband und einem beweglichen
Bremskörper, welcher derart mit einem Stellmotor verbunden ist, dass die Drehbewegung
des Stellmotors in eine Hubbewegung des Bremskörpers umgesetzt wird. Auf diese
Weise ist es möglich, sowohl den Zeitpunkt des Bremseinsatzes als auch die
auf den Schussfaden ausgeübte Bremskraft über den Stellmotor zu steuern.
Nachteilig an der in
EP 0 475 892 A1
offenbarten Fadenbremse ist, dass diese im Vergleich zur Dauer der einzelnen
Phasen des Schusseintrags langsam ist, d.h. dass die Bremswirkung erst mit einer
Verzögerung von typisch 30 ms und mehr eintritt, wenn am Stellmotor ein Steuersignal
angelegt wird. Eine Bremsregelung auf Grund von aktuellen Schussdaten ist damit
bei hohen Schusszahlen nicht möglich oder wird zumindest stark erschwert. Ein
weiterer Nachteil sind die vergleichsweise hohen Herstellungskosten dieser Fadenbremse.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gesteuerte Fadenbremse
zum Bremsen eines Schussfadens in einer Webmaschine sowie eine Webmaschine mit einer
derartigen Fadenbremse zur Verfügung zu stellen, die eine kürzere Reaktionszeit
aufweist, als der oben beschriebene Stand der Technik, und die vergleichsweise günstig
herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch
1 definierte Fadenbremse und durch die in Anspruch 10 definierte Webmaschine gelöst.
Die gesteuerte Fadenbremse gemäss vorliegender Erfindung
zum Bremsen eines Schussfadens in einer Webmaschine umfasst ein Bremsband, beispielsweise
ein nachgiebiges oder flexibles Bremsband, und einen Bremskörper, der beispielsweise
stationär und/oder fest angeordnet sein kann. Zusätzlich umfasst die Fadenbremse
einen Elektromagneten und einen dreh- oder kippbaren Hebel, der mittels des Elektromagneten
bewegbar ist, und der mit dem Bremsband wirkverbunden ist, um einen Zug in Längsrichtung
des Bremsbandes auszuüben und dasselbe zum Bremsen des Schussfadens an den
Bremskörper anzulegen beziehungsweise zu drücken. In einer vorteilhaften
Ausführungsvariante umfasst die Fadenbremse zwei oder mehr Bremskörper
und in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante sind der beziehungsweise
die Bremskörper mit einer abgerundeten Form versehen und/oder als passive Bremsorgane
ausgebildet.
Das Bremsband kann an einer ersten Befestigungsstelle,
beispielsweise auf einer Seite des Bremsbandes, fest oder elastisch mit einer Halterung
verbunden sein und in Längsrichtung beabstandet davon, beispielsweise auf der
anderen Seite, fest oder elastisch mit dem Hebel. In einer vorteilhaften Ausführungsform
umfasst die Fadenbremse ein Federelement zum Lüften der Fadenbremse, beispielsweise
eine Zug- oder Druckfeder, die auf den Hebel wirkt und/oder eine Schenkelfeder im
Drehpunkt des Hebels. Wahlweise kann auch das Bremsband mit einer Vorspannung versehen
sein, so dass es als Federelement zum Lüften der Fadenbremse wirksam ist.
Wahlweise ist der Hebel gerade oder abgewinkelt ausgebildet.
Der Drehpunkt des Hebels kann beispielsweise zwischen dem Bremsband und dem Elektromagneten
angeordnet sein oder einseitig auf der Seite des Bremsbandes oder des Elektromagneten.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Hebel im Wesentlichen rechtwinklig
zum Bremsband angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist am Hebel
ein Anker des Elektromagneten, welcher Anker einen ferromagnetischen oder permanentmagnetischen
Werkstoff enthält, vorgesehen, beispielsweise indem der Hebel oder ein Teil
desselben als Anker ausgebildet ist. Bei Bedarf kann die Fadenbremse mindestens
einen zweiten Elektromagneten umfassen, mittels welchem der Hebel und/oder das Bremsband
bewegbar sind, und welcher beispielsweise als Lüftermagnet und/oder als Unterstützung
des ersten Elektromagneten eingesetzt werden kann. In einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform weist der Elektromagnet einen U-förmigen Kern auf oder
der Elektromagnet ist als Topfmagnet ausgebildet, wobei das magnetische Feld durch
den Anker verläuft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist
zwischen dem Anker und dem beziehungsweise den Elektromagneten während dem
Bremsen ein Luftspalt vorgesehen. Auf diese Weise ist es möglich, die Bremskraft
während dem Bremsen über den durch den Elektromagneten fliessenden Strom
einzustellen.
Weiter umfasst die Erfindung eine Webmaschine mit mindestens
einer Fadenbremse gemäss einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Die erfindungsgemässe Fadenbremse ist eine reaktionsschnelle
Fadenbremse, die besonders für schnell laufende Webmaschinen mit Schusseintragszahlen
von beispielsweise 500 Schuss/min. und höher geeignet ist. Die Wege der bewegten
Teile können klein gehalten werden, beispielsweise 1 mm oder darunter, so dass
die erzielbare Reaktionszeit unter 10 ms liegt. Weiter ist es möglich, die
Bremskraft während dem Bremsen über den durch den Elektromagneten fliessenden
Strom zu steuern, wobei die Bremskraft nahezu proportional zum Strom ist. D.h. die
erfindungsgemässe Fadenbremse ermöglicht eine Bremsregelung auf Grund
von aktuell ermittelten Schussdaten, insbesondere auch bei schnell laufenden Webmaschinen.
Vorteilhaft ist auch der grosse einstellbare Bremskraftbereich, der den Einsatz
in praktisch dem gesamten Garnspektrum von feinen bis groben Garnen erlaubt. Darüber
hinaus verfügt die erfindungsgemässe Fadenbremse über einen nützlichen
Selbstreinigungseffekt, wenn das Bremsband 1 bis 2 mm gelüftet wird, so dass
das Bremsbad bei Bremseinsatz gegen den Bremskörper klatscht. Ein weiterer
Vorteil sind die vergleichsweise günstigen Herstellungskosten der beschriebenen
Fadenbremse und die einfache und kostengünstige Ansteuerung.
Die obige Beschreibung von Ausführungsformen dient
lediglich als Beispiel. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den
abhängigen Ansprüchen und der Zeichnung hervor. Darüber hinaus können
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch einzelne Merkmale aus den beschriebenen
oder gezeigten Ausführungsformen und -varianten miteinander kombiniert werden,
um neue Ausführungsformen zu bilden.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand des Ausführungsbeispiels
und an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels einer Fadenbremse gemäss
vorliegender Erfindung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht desselben Ausführungsbeispiels,
- Fig. 3A
- eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Fadenbremse
gemäss vorliegender Erfindung während dem Bremsen, und
- Fig. 3B
- eine Seitenansicht des in Fig. 3A gezeigten Ausführungsbeispiels mit gelüfteter
Fadenbremse.
Fig. 1 zeigt eine Schrägansicht und Fig. 2 eine Seitenansicht
eines Ausführungsbeispiels einer Fadenbremse gemäss vorliegender Erfindung.
Die gezeigte Fadenbremse 1 zum Bremsen eines Schussfadens 10 in einer Webmaschine
umfasst ein Bremsband 3, das beispielsweise als flexibles und/oder nachgiebiges
Band, z.B. als Stahlband, ausgeführt sein kann, und einen Bremskörper
2, der vorteilhafterweise mit einer abriebfesten Oberfläche versehen ist, beispielsweise
mit einem Keramikplättchen auf der Oberseite oder einer Beschichtung aus einem
keramischen Werkstoff oder aus Hartchrom. Zusätzlich umfasst die Fadenbremse
10 des Ausführungsbeispiels einen Elektromagneten 6 und einen dreh- oder kippbaren
Hebel 4, der mittels des Elektromagneten bewegt werden kann, und der mit dem Bremsband
3 wirkverbunden ist, um einen Zug in Längsrichtung des Bremsbandes auszuüben
und dasselbe zum Bremsen des Schussfadens 10 an den Bremskörper 2 anzulegen.
Selbstverständlich können auch zwei oder mehr Bremskörper vorgesehen
werden. Vorteilhafterweise sind der beziehungsweise die Bremskörper als passive
Bremsorgane ausgebildet.
Das Bremsband kann an einer ersten Befestigungsstelle,
beispielsweise auf einer Seite des Bremsbandes, fest oder elastisch mit einer Halterung
8 verbunden sein und in Längsrichtung beabstandet an einer zweiten Befestigungsstelle,
beispielsweise auf der anderen Seite, fest oder elastisch mit dem Hebel 4. In einer
vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Fadenbremse ein Federelement, um
die Fadenbremse bei ausgeschaltetem Strom zu lüften, beispielsweise eine Zug-
oder Druckfeder, die auf den Hebel wirkt und/oder eine Schenkelfeder im Drehpunkt
des Hebels. Wahlweise kann auch das Bremsband mit einer Vorspannung versehen sein,
so dass dasselbe als Federelement zum Lüften der Fadenbremse wirksam ist. In
dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Bremsband
durch den Bremskörper 2 geringfügig umgelenkt, sodass dieses an den Bremskörper
2 angelegen wird, wenn der Elektromagnet 6 über den Hebel 4 einen Zug in Längsrichtung
des Bremsbandes ausübt, und ein zwischen Bremsband und Bremskörper eingelegter
Schussfaden 10 eingeklemmt wird.
Der Hebel 4 kann, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, gerade
ausgebildet sein und der Drehpunkt des Hebels kann zwischen dem Bremsband und dem
Elektromagneten angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, abgewinkelte Hebel
vorzusehen und/oder den Drehpunkt einseitig auf der Seite des Bremsbandes oder des
Elektromagneten anzuordnen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hebel
4 im Wesentlichen rechtwinklig zum Bremsband 3 angeordnet, und dasselbe am Hebel
befestigt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist am Hebel
4 ein Anker 5 des Elektromagneten 6 vorgesehen, beispielsweise indem der Hebel oder
ein Teil desselben als Anker ausgebildet ist. Der Anker beziehungsweise der als
Anker ausgebildet Teil 5 des Hebels enthält zweckmässigerweise einen magnetisch
wirksamen Bereich aus einem ferromagnetischen oder permanentmagnetischen Werkstoff,
beispielsweise einem weichmagnetischen Stahl oder im Fall eines permanentmagnetischen
Werkstoffs z.B. aus ALNICO. Falls im Anker ein permanentmagnetischer Werkstoff vorgesehen
wird, kann der Elektromagnet durch Umkehren des Stromflusses auch zum Lüften
des Bremsbandes eingesetzt werden kann. Mit Vorteil weist der Elektromagnet einen
U-förmigen Kern auf oder der Elektromagnet ist als Topfmagnet ausgebildet,
wobei bei Erregung des Elektromagneten der magnetische Kreis durch den Anker bis
auf einen Luftspalt geschlossen wird.
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Fadenbremse 1 während
dem Bremsen, d.h. der Elektromagnet spannt über den Hebel 4 das Bremsband 3,
so dass dieses am Bremskörper 2 anliegt und der Schussfaden 10 zwischen Bremsband
und Bremskörper eingeklemmt wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist zwischen dem Anker 5 und dem Elektromagneten 6 während dem Bremsen ein
Luftspalt vorhanden. Auf diese Weise ist es möglich, die Bremskraft während
dem Bremsen über den durch den Elektromagneten fliessenden Strom einzustellen,
wobei die Bremskraft annähernd proportional zum Strom ist.
Fig. 3A zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer Fadenbremse gemäss vorliegender Erfindung während dem Bremsen. Die
in Fig. 3A gezeigte Fadenbremse unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und
2 gezeigten lediglich durch einen zweiten Elektromagneten 6'. Wie im Rahmen der
Beschreibung der Figuren 1 und 2 näher ausgeführt, umfasst die Fadenbremse
1 ein Bremsband 3 und einem Bremskörper 2, sowie zusätzlich einen ersten
Elektromagneten 6 und einen dreh- oder kippbaren Hebel 4, der mit dem Bremsband
3 wirkverbunden ist, um einen Zug beziehungsweise einen Druck in Längsrichtung
des Bremsbandes auszuüben. Der Hebel 4 ist im zweiten Ausführungsbeispiel
mittels der beiden Elektromagnete 6, 6' bewegbar, wobei der erste z.B., wie oben
beschrieben, zum Bremsen verwendet werden kann und der zweite z.B. zum Lüften
des Bremsbandes.
In Fig. 3A ist die Fadenbremse 1 während dem Bremsen
gezeigt, d.h. der erste Elektromagnet 6 spannt über den Hebel 4 das Bremsband
3, so dass dieses am Bremskörper 2 anliegt und der Schussfaden 10 zwischen
Bremsband und Bremskörper eingeklemmt wird. Der zweite Elektromagnet 6' ist
dagegen in dem in Fig. 3A gezeigten Ausführungsbeispiel während dem Bremsen
ausgeschaltet. Auf die Bedeutung des Luftspalts zwischen dem ersten Elektromagneten
6 und dem Anker 5 während dem Bremsen wurde bereits im Rahmen der Beschreibung
des ersten Ausführungsbeispiels eingegangen.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist ein
Teil des Hebels 4 als Anker 5 ausgebildet, wobei die zwei Elektromagnete z.B. auf
gegenüberliegenden Seiten des Ankers angeordnet sein können, mit jeweils
einem Luftspalt zwischen den Elektromagneten und dem Anker. An Stelle von U-förmigen
Kernen oder Topfkernen kann beispielsweise auch ein magnetisch leitendes Joch vorgesehen
werden, auf dem die zwei Elektromagnete angeordnet sind, so dass das Joch mit den
Elektromagneten 6, 6' und dem Anker 5 bis auf die Luftspalte einen geschlossenen
magnetischen Kreis bildet.
Fig. 3B zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 3A gezeigten
Ausführungsbeispiels mit gelüfteter Fadenbremse. Die in Fig. 3B gezeigte
Fadenbremse unterscheidet sich von der in Fig. 3A gezeigten lediglich durch die
Erregung des zweiten Elektromagneten 6' und die Stellung des Hebels 4 sowie den
Zustand des Bremsbandes 3. In Fig. 3B lüftet der zweite Elektromagnet 6' über
den Hebel 4 das Bremsband 3, so dass dieses vom Bremskörper 2 abgehoben ist
und der Schussfaden 10 ungehindert durch den Spalt zwischen Bremsband und Bremskörper
geführt werden kann, wobei der Spalt typisch 1 bis 2 mm beträgt. Der erste
Elektromagnet 6 ist dagegen in dem in Fig. 3B gezeigten Ausführungsbeispiel
während dem Lüften der Fadenbremse ausgeschaltet. Ein Luftspalt zwischen
dem zweiten Elektromagneten 6' und dem Anker 5 während dem Lüften kann
vorgesehen werden, ist jedoch in den meisten Fällen nicht erforderlich, da
auf eine Kraftregelung beim Lüften verzichtet werden kann.
Vorteilhaft ist, dass die gesteuerte Fadenbremse zum Bremsen
eines Schussfadens gemäss der vorliegenden Anmeldung auf verschiedenen Webmaschinentypen
wie beispielsweise Projektil- und Greiferwebmaschinen eingesetzt werden kann, und
insbesondere auch für schnell laufende Webmaschinen geeignet ist, da die Wege
des Hebels und des Bremsbandes klein gehalten werden können und die Fadenbremse
entsprechend schnell reagiert. Weiter vorteilhaft ist, dass sich die Fadenbremse
dank des grossen Bremskraftbereichs auch für sehr grobe Garne eignet.