Die Erfindung betrifft eine Zumessvorrichtung für den Schussfaden einer Webmaschine mit einer Zumessrolle, die zwischen einer Vorratseinheit und einer Abzugeinheit liegt und die im Zumessbetrieb von dem Schussfaden umwickelt ist und die Abziehgeschwindigkeit des Schussfadens bestimmt. Zumessvorrichtungen und Fadenabzugsgeräte für Schussfäden sind seit langem bei verschiedenen Webmaschinentypen in Gebrauch. So zeigt DE-A-25 45 476 eine Vorrichtung zum Abgeben von Garn an eine Webmaschine, die eine Zumessrolle für die Abziehgeschwindigkeit des Schussfadens und einen nachgeschalteten Fadenspeicher aufweist. FR-A-2 190 962 zeigt eine Zumessvorrichtung, die zusätzlich zur Vorrichtung gemäß DE-A-25 45 476 eine Einschiessdüse und eine Fangdüse auf einer Einschiessachse aufweist, die in einer zur Rollenachse der Zumessrolle annähernd senkrechten Ebene parallel zu einer Tangente aber in einem Mindestabstand die Zumessrolle kreuzt.
Unterbrüche des Webvorganges wegen Spulenwechsel oder wegen Schussfadenbruch verursachen unangenehme Verluste an Webzeit. Diesem Umstand trägt die Erfindung Rechnung. Sie hat einerseits die Aufgabe, beim Neubestücken mit Vorratsspulen oder bei Schussfadenunterbrüchen ein selbsttätiges Einfädeln zu bewirken und einen neuen Schussfaden zwangsläufig in eine für das Weben vorgesehene Startposition zu bringen, sowie andererseits koordiniert zur Webmaschine den Schussfaden anzuliefern.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, , dass nahe der Mantelfläche der Zumessrolle eine Fangnase installiert ist, die gesteuert um die Rollenachse drehbar ist, und dass über eine gesteuerte Relativbewegung zwischen einem in der Einschiebachse liegenden Schussfaden und der Fangnase der Schussfaden in einen Fangbereich der Fangnase verschiebbar ist, mit dem Zweck, die Zumessrolle mit einer bestimmten Anzahl Windungen zu umwickeln.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine höhere Verfügbarkeit der Webmaschine entsteht, wenn bestimmte Arten von Schussfadenunterbrechungen selbsttätig mit ihrer Entstehung oder auf Befehl des Bedienungspersonals behoben werden. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 17 beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, während im unabhängigen Anspruch 18 die Verwendung der Erfindung in Reihenfachwebmaschinen als Vorteil beansprucht wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
In den Figuren sind Zumessvorrichtungen 1 für den Schussfaden 2 einer Webmaschine gezeigt. Im Zumessbetrieb bestimmt eine mehrfach umwickelte Zumessrolle 3, die zwischen einer Vorratseinheit 10 und einer Abzugseinheit 20 liegt, die Abziehgeschwindigkeit des Schussfadens 2, wobei die Drehbewegung der Zumessrolle auf den Webzyklus abgestimmt ist. Bei einem Unterbruch des Schussfadens sprechen Sensoren an, z.B. bei einem Unterbruch im Zumessbereich die Sensoren 35 und/oder 51 und geben ein Signal zu einer Steuerung 33, die einerseits die Webmaschine stillsetzt, sie frei von Fadenresten macht und in eine Startposition bringt, und die andererseits ein automatisiertes Einfädeln eines Schussfadens 2 bis in eine Startposition bewirkt. Mit dem Einfädeln des Schussfadens 2 ist das mehrfache Umwickeln der Zumessrolle 3 und die Uebergabe eines Fadenanfangs an eine Schussaufbereitung 50 durch die Steuerung 33 verknüpft.
Im Zumessbetrieb wird der Schussfaden 2 von einer Vorratsspule 38 abgezogen und läuft in Förderrichtung gesehen über eine Oese 37, durch eine Ansaugdüse 14, durch eine Bremse 12, vorbei an einem Sensor 35 für Fadenunterbruch, durch eine Einschiessdüse 11 auf einer Zumessrolle 3 auf. Nach mehreren Umgängen auf der Zumessrolle 3 läuft der Faden 2 durch eine Fangdüse 21 und Abziehelement 24, vorbei an einem Sensor 51 für Fadenunterbruch in eine Transportdüse 52 der Schussaufbereitung 50. Die Ansaugdüse 14, die Einschiessdüse 11, sowie in den Fadenlauf einschwenkbare Trennelemente 25 und Ablenkeinrichtungen 22, welche zwischen Abziehelement 24 und Transportdüse 52 liegen, sind nicht aktiviert. Der Schussfaden 2 wird an der Bremse 12 mit einer einstellbaren Kraft gebremst und läuft unter Vorspannung auf der Zumessrolle 3 auf. Als Abziehelement 24 ist eine Düse gezeigt, die soviel Zug auf den Schussfaden 2 ausübt, dass die Seilreibung der sich in Umwickelrichtung 41 drehenden Zumessrolle 3 ausreicht, um gegen die Abziehreaktionskraft und gegen die Reibung in den Elementen zwischen Vorratsspule 38 und Zumessrolle 3 den Faden mit einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit zu fördern. Um ein Ueberwickeln des von der Zumessrolle 3 ablaufenden Fadens zu verhindern, ist deren Mantelfläche als konische Mantelfläche 32 wie in Fig. 7 ausgeführt oder wie in Fig. 2, 4, 5, 6, 8, 9 von einem Leitstift 30, der zur Rollenachse 5 einen Winkel < 7° aufweist, unterstützt.
Der Ablauf für ein automatisiertes Einfädeln wird zunächst an der Anordnung nach Fig. 1 beschrieben.
Mit den Signalen für Fadenunterbruch im Sensor 51 und Fadenunterbruch im Sensor 35 wird zunächst angenommen, dass der Faden 2 in Fadenlaufrichtung in oder hinter der Bremse 12 gebrochen ist. Eine pneumatisch betätigte Ablenkvorrichtung 22 fährt vor dem Sensor 51 in den Fadenlaufweg ein. Die Fadenlaufwege, die in Laufrichtung hinter der Bremse 12 liegen, werden ausgeblasen. Die Zumessrolle, die in ihrer Rollenachse 5 von einem Drehmotor 17, welcher mit einem Winkelcodierer 18 als Stellungserfassung kombiniert ist, angetrieben wird, bewegt sich in Drehrichtung 41, bis eine Fangnase 6 vom Rand 28 der Zumessrolle 3 am nächsten zu einer Einschiessachse 4 in Startposition steht. Mit einem Einschiessbefehl wird die Bremse 12 pneumatisch geöffnet und die Ansaugdüse 14, die Einschiessdüse 11 und Fangdüse 21 mit Abziehelement 24 werden für jeweils vorgegebene Zeitintervalle betätigt, um den vom Fadenbruch entstandenen Fadenanfang längs der Einschiessachse 4 von Ansaugdüse 14 zur Einschiessdüse 11, vorbei an der Mantelfläche der Zumessrolle zu der Fangdüse 21 und weiter über das Abziehelement 24, welches aus einer Düsenverlängerung besteht, in die Ablenkeinrichtung 22 zu schiessen. Falls, wie vorher angenommen wurde, noch Faden in der Ansaugdüse 14 war, zeigt der Sensor 35 jetzt die Anwesenheit von Faden an.
Falls der Sensor 35 zu diesem Zeitpunkt keinen Faden anzeigt, muss angenommen werden, dass der Faden ausgegangen ist und dass ein Wechsel der Vorratsspule 38 notwendig ist. Dazu wird zunächst der Einschiessbefehl rückgängig gemacht und anschliessend wird durch eine Schwenkeinrichtung 53, wie in Fig. 3 sichtbar, die alte Vorratsspule 38 um eine Schwenkachse 58 weggeschwenkt und eine neue Vorratsspule 38 an einem Schwenkarm 59 zur Ansaugdüse 14 hingeschwenkt. Der Schwenkarm 59 verläuft seitlich an der Vorratsspule 38 vorbei, um den Abziehballon zu begrenzen, und endet einmal in einer Oese 37, durch die der Fadenanfang 15 der neuen Vorratsspule hindurch geführt ist, und zum anderen in einer schwach wirkenden Fadenklemme 19, die den überhängenden Fadenanfang 15 parallel zu einem Schlitz 13 der Ansaugdüse 14 zum Ansaugen und Weiterschiessen darbietet. Mit dem Abschluss des Spulenwechsels wird der frühere Einschiessbefehl wieder aktiviert und das Einschiessen findet, wie vorher beschrieben, bis in die Ablenkvorrichtung 22 statt, wobei der Sensor 35 die Fadenanwesenheit bestätigen muss.
Die Einschiessachse 4 liegt annähernd in einer zur Rollenachse 5 senkrechten Ebene und in einem Mindestabstand zur Mantelfläche der Zumessrolle 3. Der Mindestabstand zur Mantelfläche ist so gross, dass der Luftstrahl der Einschiessdüse 11 nur unwesentlich durch die Krümmung der Mantelfläche abgelenkt wird.
In der Ablenkeinrichtung 22 werden Luftstrom und Schussfaden 26 zu einem Fadenspeicher 23 abgelenkt, bis die Bremse 12 schliesst, während die Fangdüse 21 mit dem Abziehelement 24 mit Luft beaufschlagt bleibt. Es findet kein weiterer Fadentransport statt, da die Bremskraft von Bremse 12 stärker als die Abziehkraft von Abziehelement 24 ist. Jetzt führt ein Auslenkelement 9 in der Nähe der Fangnase 6 eine Drehbewegung um einen bestimmten Winkel aus und bewegt eine Kante 7 eines quer zur Einschiessachse 4 angeordneten Stiftes in die Einschiessachse 4 und lenkt den Schussfaden 2 mit einer gesteuerten Relativbewegung 40 weiter aus in einen Fangbereich 8 der Fangnase 6. Die Zumessrolle 3 wird vom Drehmotor 17 um eine ganze Anzahl Windungen in Umwickelrichtung 41 gedreht und bei Beginn jeder Windung kreuzt die Fangnase 6 den ausgelenkten Schussfaden 2 in ihrem Fangbereich 8 und nimmt ihn in Form einer Schlaufe mit. Das Mitnehmen des Schussfadens 2 durch die Fangnase 6 erfolgt gegen die Zugwirkung von Abziehelement 24, wobei der Faden solange rückwärts aus dem Fadenspeicher 23 nachgezogen wird, bis die Seilreibung auf der Zumessrolle 3 ausreicht, um den Faden durch die Bremse 12 hindurch von der Vorratsspule 38 abzuziehen. Jedesmal wenn sich die Fangnase 6 bei ihren Umdrehungen mit der nachgezogenen Fadenschlaufe der Einschiessachse 4 nähert, springt der an der Stirnseite der Zumessrolle 3 von der Fangdüse 21 nachgezogene Faden über den Rand 28 der Zumessrolle auf deren Mantelfläche zurück.
Damit dieses Zurückspringen des Fadens auch bei Anordungen funktioniert, die einen Leitstift 30 zwischen Einschiessachse 4 und der Zumessrolle 3 aufweisen, ist der Rand 28 der Zumessrolle mit einer Ueberdeckung 48 versehen, unter die der Leitstift eintaucht, wie in Fig. 6 und 9 gezeigt. In Fig. 9 ist der Leitstift zusätzlich mit einem Anschlag 49 versehen, der ein Abrutschen des Schussfadens verhindert.
Bei einer Fortsetzung der Umdrehungen über die Startposition der Fangnase 6 hinaus, wird der Schussfaden jedesmal durch die Fangnase 6 wieder eingefangen solange das Auslenkelement 9 betätigt ist. Die Umwickelbewegungen der Zumessrolle 3 werden in der Startposition der Fangnase 6 abgebrochen und das Auslenkelement 9 schwenkt in seine Ausgangsposition zurück und gibt den zur Fangdüse 21 ablaufenden Faden frei. Die Zumessrolle ist umwickelt und der Schussfaden spannt sich bis in den Fadenspeicher 23 hinein. Durch Schneiden des Schussfadens mit einem Trennelement 25 hinter dem Abziehelement 24, wird eine neue Schussfadenspitze erzeugt, deren Position durch den Standort des Trennelementes 25 gegeben ist. Das abgeschnittene Fadenende verschwindet im Fadenspeicher 23 und die Ablenkeinrichtung 22 fährt in ihre Ausgangsposition zurück und gibt den Weg zur Transportdüse 52 frei. Durch eine gezielte Drehung der Zumessrolle 3 um einen vorbestimmten Winkel wird die neue Schussfadenspitze in eine Startposition für den nächsten Webzyklus gebracht, wobei die Anwesenheit des Schussfadens durch den Sensor 51 bestätigt werden muss.
In Fig. 4 ist als weiteres Auslenkelement ein Luftstrahl 39 gezeigt, der den Schussfaden 2 in Form eines Bogens aus der Einschiessachse 4 in den Fangbereich 8 der Fangnase 6 auslenkt.
In Fig. 5, 6 und 7 ist eine schwenkbare Oese 36 mit Ruhestellung in der Einschiessachse gezeigt, durch die der Schussfaden mit eingeschossen wird und die den Schussfaden aus der Einschiessachse 4 in den Fangbereich 8 der Fangnase 6 schwenkt.
In Fig. 9 ist ein durchgehender Rand 28 der Zumessrolle 3 gezeigt, in den ein Stift 46 als Fangnase 6 eingelassen ist, der mit seiner Achse einen Winkel mit der Senkrechten seines Fusspunktes 47 auf die Rollenachse 5 bildet, welcher kleiner als 60° ist. Ein Teil der Neigung von Stift 46 ist in Umwickelrichtung 41, um den Faden sicher übernehmen zu können. Im Gegensatz zu einer Fangnase 6, die durch eine Ausnehmung im Rand 28 der Zumessrolle gebildet wird, ist die Unwucht kleiner, ist die Masse des Stiftes leichter feststellbar und ist die Unwucht für hohe Zumessdrehzahlen einfach zu kompensieren.
Fig. 2 und 8 zeigen ein abgewandeltes System zur Erzeugung einer Relativbewegung 40 zwischen dem Schussfaden 2 in der Einschiessachse 4 und einer Fangnase, die als zeitweise mitrotierender Flyerhaken 29 ausgebildet ist, der für das Umwickeln auf die Zumessrolle 3 aufgesteckt wird und mit dem Umwickeln die Einschiessachse kreuzt. Statt den Schussfaden in einen Fangbereich zu bringen, wird der Fangbereich zum Schussfaden verschoben. Dazu wird eine Halterung 31, die formschlüssig zum Rand der Zumessrolle 3 hin verrundet ist, in die Zumessrolle 3 axial eingetaucht und mit Permanentmagneten 43 durch Haftwirkung verankert. Der magnetische Fluss wird in der Halterung 31 durch Polbrücken 44 und in der Zumessrolle 3 durch einen Weicheisenring 42 gebündelt. Der Flyerhaken 29 fährt axial zur Zumessrolle 3 oberhalb der Einschiessachse 4 in eine Ausgangsposition ein, in der der eingeschossene Schussfaden 2 vom Flyerhaken 29 überdeckt ist. Diese Ausgangsposition des Flyerhakens 29 wird dabei durch einen Sensor 34 überwacht. Der Flyerhaken selbst ist, wie in Fig. 8 gezeigt, in einer Ebene durch die Rollenachse z-förmig abgebogen, wobei der verlängerte obere Schenkel den eingeschossenen Schussfaden 2 überdeckt. Bei der Drehung des Flyerhakens um die Rollenachse 5 in Umwickelrichtung 41 zieht dieser obere Schenkel den Schussfaden in einer Schlaufe mit, die sich mit zunehmendem Drehwinkel wegen einer Neigung zwischen Schenkel und Rollenachse 5 zur ersten Abbiegung des Schenkels in Richtung Rollenrand verlagert und die innerhalb einer vollen Drehung auf den schrägen Mittelschenkel und von dort auf die Mantelfläche der Zumessrolle 3 wechselt, indem der aus der Einschiessdüse 11 nachgezogene Faden auf der Mantelfläche aufläuft, während der aus der Fangdüse 21 nachgezogene Faden über die Stirnfläche der Halterung 31 und der Zumessrolle 3 nachgezogen wird, bis er über den Rand 28 der Zumessrolle 3 auf deren Mantelfläche springt. Nach einer vollen Drehung befindet sich der Flyerhaken 28 wieder in der Ausgangsposition, die durch Sensor 34 überwacht ist, während der Faden in Form einer Schlaufe von Einschiessdüse 11 die Zumessrolle 3 und den Leitstift 30 umrundet und in die Fangdüse 21 läuft. Der Flyerhaken 29 überdeckt auch den von der Zumessrolle 3 zur Fangdüse 21 ablaufenden Faden, so dass der Umwickelvorgang wiederholt werden kann. Nach Erreichen einer vorgesehenen Anzahl von Umwickelungen wird die Halterung 31 zusammen mit dem Flyerhaken 29 entgegen den Haltekräften der Permanentmagnete 43 axial zur Rollenachse 5 um die frühere Zustellbewegung 40 zurückgezogen, damit ein Sicherheitsabstand zur Zumessrolle 3 und zum Fadenlauf erreicht wird, der einen späteren hochtourigen Zumessbetrieb der Zumessrolle 3 ermöglicht.
Im nicht aufgesteckten Zustand ist die Halterung 31 auf einem Transferarm 60 abgestützt, während im aufgesteckten Zustand die Verbindung zum Transferarm 60 unterbrochen ist, damit der Faden beim Umwickeln die Stirnfläche der Zumessrolle 3 kreuzen kann.
Ein Transferarm ist in Fig. 8 gezeigt, der mit seiner Längsachse in der Rollenachse 5 verschiebbar ist und in den radial drei zylindrische Nocken eingelassen sind, die unter Druck von Federn 62 vorstehen und die über einen Druckluftanschluss 63 zusätzlich mit Druck beaufschlagt werden können. Beim Einfahren der Halterung 31 in die Zumessrolle sind die zylindrischen Nocken 61 mit Druckluft beaufschlagt und liegen in einer Halterille 64 an. Mit dem Fixieren der Halterung 31 durch die Magnete 43 an der Zumessrolle 3 wird der Druckluftanschluss 63 entlüftet. Der Transferarm 60 wird aus der Halterung 31 zurückgezogen und während des Ausziehens gleiten die Nocken 61 entgegen der Federkraft aus der Halterille 64 und erzeugen eine Axialkraft entgegen den magnetischen Haltekräften. Diese Axialkraft ist einiges höher bemessen als die zur Mitnahme beim Umwickeln notwendigen Kräfte. Falls der Sensor 34 während des Ausziehens des Transferarms die Anwesenheit des Flyerhakens 29 weiterhin signalisiert, werden die so überprüften Magnetkräfte für das Umwickeln als ausreichend erachtet.
Nach dem Umwickeln fährt der Transferarm 60 in die Halterung 31 ein, wobei die Nocken 61 zunächst nur unter Druck der Federn 62 in der Halterille 64 einrasten. Durch Beaufschlagen mit Druckluft auf Luftanschluss 63 werden die Nocken 61 so fest in der Halterille verpresst, dass die Halterung 31 entgegen den Magnetkräften aus der Zumessrolle 3 ausziehbar ist, was durch Sensor 34 bestätigt wird. Die Zylindernocken 61 sind durch einen Ring 65 mit Bajonettverschluss und durch Schrauben 27 in ihrer Radialbewegung nach aussen begrenzt. Entsprechend der Ausfahrlänge der Zylindernocken 61 ist die Aufnahmebohrung der Halterung 31 mit einem konischen Einlauf versehen.
Die Hierarchie der Steuerung 33 einer Webmaschine und eine Möglichkeit, die vorher beschriebenen Zumessvorrichtungen 1 darin einzubeziehen, ist in Fig. 10 gezeigt. Eine zentrale Steuerung 55 koordiniert die Betriebszustände und Abläufe von verschiedenen Funktionsgruppen 50, 54, 56, 57, wobei die Funktionsgruppe 50 Elemente, wie Sensoren und Stellglieder, für die Schussaufbereitung umfasst, die Funktionsgruppe 54 Elemente für Betrieb und automatisches Einfädeln der Zumesseinrichtung 1, die Funktionsgruppe 56 die Webelemente und die Funktionsgruppe 57 Elemente zur Fehlerbehebung umfasst.