3.1. Mekikli Atkı Atma Sistemleri
Mekikli atkı atma sisteminde, üzerinde bir miktar atkı ipliğinin sarılı bulunduğu bir masurayı taşıyan mekiğin, çeşitli vuruş şekillerinden biri ile karşılıklı bulunan iki mekik kutusu arasında hareketi söz konusudur. Mekiğin, her geçişinde farklı ağızlığa atkıyı yatırmasıyla atkı atımı gerçekleşir. Masuranın taşıdığı atkı miktarın çabuk bitmeyecek kadar büyük, ağızlık içinde yer kaplamayacak kadar küçük olması istenir. Fakat mekik kütlesi itibariyle hızlandırılması ve yavaşlatılması zor bir elemandır. Boyutları da hiçbir zaman mekiksiz tezgahlarda olduğu kadar küçük bir ağızlığa sığacak kadar olamaz.
Bu atkı atma mekanizmasının ana fonksiyonu mekiği doğru bir şekilde mekik yoluna sevk etmek ve mekiği belli bir hız kazandırmaktır.
Mekik, ağızlık içinde tarağa yaslanarak yol alır. Mekiğin kontrolü bu şekilde sağlandığından mekiğin ağızlığa giriş ve çıkış anlarında mekik kutusu ile mekik yolu aynı hizada olmalıdır. Bu diziliş mükemmel olmazsa mekikte çentikleme ortaya çıkar ve çözgü kopuşlarına yol açabilir. Eğer bu hiza sağlanamazsa mekik çözgüyü patlayıp dışarı uçabilir. Dolayısıyla çözgüler zarar görebilir ve tezgahın yanında çalışanlar da yaralanabilir.
Doğru bir mekik uçuşu, pikerin mekiği istenilen şekilde ağızlığa sevk etmesine bağlıdır. Mekik tarağa yaslanarak hareket ettiğinden karşı kutuya girmeden önce bir yay çizerek uçuş yapacaktır. Pikerin doğru bir sevk yapması ve mekiğin dışarı uçmaması için özel bir dikkat göstermelidir.
Mekanik ve otomatik mekikli tezgahlarda belli başlı atkı atma mekanizmaları şöyle sınıflandırabilir.
a) Üstten vuruşlu mekik atma mekanizmaları
b) Alttan vuruşlu mekik atma mekanizmaları
c) Yandan vuruşlu mekik atma mekanizmaları
Üstten vuruşlu mekanizmalar; güçlü, ayarı ve bakımı kolay, hareketi nispeten tatlı olduğundan mekanizmanın parçaları kadar mekikler ve pikerler de uzun ömürlüdür.
Bu mekanizmalarda, mekiği düzgün bir biçimde sevk etmek için mekik kutusu üzerine yerleştirilmiş bir mekik iği bulunmaktadır. Bu ayar sonucunda mekiğin arka kısmı, stroğun sonunda bir parça kaldırılarak ağızlığın içinde harekete başlamış olur. Bu hareket itibarıyla mekiğin çözgüyü patlatıp dışarı gitmesi de söz konusu olmaz.
Mekanizma, atkı atma kuvveti ve zamanlaması yönünden çeşitli ayar imkanlarına sahiptir. Atkı atışının zamanlaması yani pikerin harekete başladığı krank mili konumu, atkı atma kamını veya toparlağını çevirerek ayarlanabilir. Mekik hızını değiştirmek için atkı kayışının uzunluğunun değiştirilmesi yaygındır. Kısaltma yapılarak gevşeklik giderilir ve pikerin hareket mesafesi artırılır. Böylece mekik hızı arttırılmış olurken zamanlamanın da biraz ilerlemesi söz konusudur.
Üstten vuruşlu atkı atma mekanizmalarındaki ayarlama noktalarının çokluğu, buna karşılık zamanlamayı değiştirmeksizin mekik hızının ayarlanmasının mümkün olmayışı dikkat çekicidir.
Alttan vuruşlu mekanizmalar hemen hemen tüm tezgah ve kumaş tipleri ve aynı zamanda çok mekikli dokuma için uygundur. Atkı atma kamı alt mile takılı olup hareket, atkı atma manivelası ve çekme kayışı vasıtasıyla doğrudan vuruş kolu ile pikere aktarılır. Atkı atmanın zamanlaması atkı kamının döndürülmesi ile değiştirebilir.
Bu ayar üstten vuruşlu mekanizmada olduğu gibidir. Mekik hızı için normal ayarlama, atkı kayışının alçaltıp yükseltilmesiyle yapılabilir. Sağlam ve esnemez olan kayış alçaltılarak pikerden uzaklaştırıldığı zaman mekiğin hızı arttırılmış olur. Böylelikle gerilen parçalar olmadığı için ayarlar uzun süre bozulmadan kalmaktadır. Sonuçta bu durum standart ayarlama imkan vermektedir. Bununla beraber bu tertibin bir mahzuru, atkı atma kamının büyütülmesi için yerin bulunmayışıdır. Alt milin konumu makine tasarımına göre belirlenmektedir.
Atkı atma mili genellikle alt milin üzerinde bulunmasına rağmen Picanol dokuma makinelerinde durum tersinedir. Bunun amacı kam yarıçapını büyütmektir. Ancak sistem yüksek mekik hızları için ayarlandığında, çekme çubuğunun yükseltilerek çekme kayışının indirilmesi icap eder. Sonuç olarak çekme çubuğu eğildiği için bütün sistemin transformasyon açıları daha elverişsiz bir hale gelir. Mekiğin hız kazandığı yolun karakteri de önemli ölçüde değişmiş olur. Oysa diğer dokuma makinelerinde, çekme çubuğu daima yataya yakın konumda kaldığı için transformasyon açıları pratik olarak sabit kalmaktadır. Mekik hızı arttırılınca zamana göre hızlandırma mesafesi aynı kalır.
Yüksek hızlı dokuma makinelerinde piker, genellikle vuruş koluna sabit bağlanmıştır. Pikerin hareketinin düz ve yatay olabilmesi için vuruş yapılırken, vuruş kolu alt kısmında mesnet yüksekliğinin değiştirilmesi gereklidir. Ancak pikerin hareketinin sonuna doğru çok az yükselmesine izin verilir. Bu mekiğin arka ucunu kaldıracak biçimde yapılır. Böylelikle ön ucun mekik yolu ile temasını sürdürmesine yardımcı olunur.
Yandan vuruşlu atkı atma mekanizmalarının bir kısmında, mekanizmanın tüm parçalarının tezgahın dış kısmında ve yanda yer aldığı dikkat çeker. Bu sistemlerde piker, vuruş kolu üzerinde oynamaktadır ve mekiğin dip kısmı ile mekik kutusunun ön, üst kenarı arasında kılavuzlanmaktadır.
Alttan vuruşlu sistemlerin çok değişik tasarımlarını yapmak mümkün olup bunlarda atkı atma işleminin zamanlaması, izleyici toparlağın, kendisini taşıyan parça üzerindeki oyuğun içinde hareket ettirilmesiyle değiştirilebilmektedir. Mekik hızının esaslı bir biçimde değiştirilebilmesi için ise, manivelanın mesnet yüksekliği ayarlanmalıdır. Manivela yükseltilince pikerin hareketi artacağı için mekik süratlenecektir. Fakat bu ayar, mekik hızında büyük değişmelere yol açabileceği için pek tavsiye edilmemektedir.
Alttan vuruşlu sistemleri, diğerlerine nazaran çok darbeli ve gürültülü çalışır. Çünkü toparlak, izlediği yüzeye çarptığı için oldukça büyük bir ses ve titreşim oluşmaktadır.
Bu sistem geniş ağır tezgahlarda, endüstriyel kumaş dokumaya uygundur. Aynı zamanda fazla çalışma düşünülmediği zamanlarda da kullanılabilen atkı atma mekanizmalarıdır[Alpay, 1985].
Mekikli dokuma makinelerinden mekiksiz atkı atma sistemlerine yönelmedeki en önemli faktör, bu tezgahların üretim potansiyellerinin sınırına ulaşmalarının yanında dokuma işleminde ortaya çıkardıkları sorunları olmuştur. Mekiğin gerek fırlatılmasında, gerekse frenlemesinde ortaya problemler çıkmaktadır. Bu problemler “Mekikli atkı atma sistemlerinde atkı gerginliği” başlıklı konu içerisinde daha detaylı bir şekilde ele alınacaktır.
Atkı ipliği, mekik ve içindeki atkı masurası yardımıyla ağızlıktan geçirilirken çözgü ipliklerine sürtünmeden kaydedilmektedir. Mekikli dokuma makinelerinde mekik gözü içinde, sağılan atkının dokuma sırasında da gerilimini kontrol eden bir düzenek vardır. Mekiğin ön duvarına atkı yoklayıcısının girmesi için bir delik, atkı ipliği için bir oyuk ve atkı makası için bir girinti açılmıştır. Ön duvar boyunca devam eden oyuk atkının mekik ile , kutu önü arasında sıkışmasını önlerken tabandaki oyuklar alt çözgüyle olan sürtünmeyi azaltmaktadır
Eğer mekik karşı kutuya varışında geri sıçramadan frenlenirse atkı kumaşa tefelenmeden önce hafifçe gerdirilmiş olur ve kumaşın kalitesi yükselir.
Atkı tefelenmeden önce, mekik tamamıyla çözgüden çıkmış olmalıdır. Sonuçta sağılan atkı uzunluğu bir sonraki atkı atılmadan önce çözgünün kenarında kalır. Bu serbest atkı uzunluğu masura değiştirme tarafında 400 mm kadardır. Tezgahın öbür tarafındaki serbest uzunluk 150 mm’dir. Üretilen kumaş, eni tezgah eninden daha dar olacak bir şekilde dokunulacak olursa serbest atkı uzunluğu artacağından yüksek bükümlü atkı ipliği ile çalışmak zor olur.
Bir sonraki atkı atılırken, serbest atkı uzunluğu ağızlığa çekilmedikçe masuradan sağım yapılamaz. Mekik bu sırada tam hızla uçuş yaptığı için atkı ani bir çekilişle sağılmaya başlayacağından atkı ipliği yüksek gerilmeye maruz kalacaktır.
Atkı kaydı tamamlandıktan sonra, atkı ipliği kumaştan ayrılmayıp bir sonraki atkıda tekrar içeri alındığı için başka hiçbir sistem ile başarılması mümkün olmayan gerçek kumaş kenarı meydana gelmektedir. Bir masuradan iplik sağıldığı sürece hiç atkı telefi de ortaya çıkmayacaktır. Sadece masura tükendikten sonra atkının kesilmiş uçları, makinenin değiştirme tarafında göze çarpacaktır.
Mekiğin her iki uçtaki durma konumu sabit olduğundan ne kadar dar bir kumaş dokunursa o kadar mekik hareketi boşa gitmiş olur.
120 cm eninde bir tezgahta, mekik kutuları ve tarakla birlikte mekik yolu ve tefe kılıçlarından oluşan tefenin ağırlığı 70 ile 80 kg arasındadır. Bu ağırlık 3 m’lik çalışma eninde 120 ile 140 kg arasında olacaktır. Böylesine büyük bir kütle, 140 ile 150 mm. arasında bir mesafede salınım yaptığı için sorunlar doğurmakta ve tezgah hızını büyük ölçüde sınırlamaktadır. Mekikli dokuma makinelerinde mekiğin fırlatılmasından çok frenlenmesi sorun teşkil etmektedir. Atkı taşıyıcının kütlesi nedeniyle ani frenlemeler atkı gerginliğini yükseltmektedir. Bu da tezgah hızının düşürülmesini gerektiren bir başka faktördür.
Gürültü, aşınma ve titreşimden dolayı atkı atma sırasında etkili kuvvetlerin mümkün olduğu kadar azaltılması istenir. Oysa tezgah hızı arttırıldıkça, mekik hızını da artırmak gerektiğinden verilen bir mesafede mekiği ivmelendirmek için gerekli kuvvet o nispette büyük olacaktır. Tezgah hızının 180 atkı/dk’dan 240 atkı/dk’ya çıkarılması için atkı atmada gerekli kuvvetlerin %75 civarında arttırılması gerekir. Daha yüksek hızlarda daha güçlü ve bu yüzden de daha ağır mekiklere ihtiyaç duyulmaktadır. Sonuçta, atkı atma kuvvetindeki hakiki artış %75’den daha büyük olmaktadır.
Verilen bir mekiğin hızı ve ağırlığı için, maksimum kuvvetleri azaltmak iki şekilde mümkündür. Ya mekiğin ivmelendirildiği mesafe uzatılmalı ya da üniform bir ivmelendirme yapılmalıdır. Mekiğin ivmelendirildiği mesafenin artırıldığı ilk seçenek çok iyi bir çözüm sayılmaz. Çünkü, modern otomatik tezgahlardaki pikerin düz ve yatay bir hareket yapma mecburiyeti, buna karşılık vuruş koluna sabit bağlı oluşu yüzünden uzun bir mesafede arzulanan piker hareketini sağlamak imkansızdır. Alttan vuruşlu mekanizmalarda piker stroğu, daha da kısa olma eğilimindedir. Daha üniform bir ivmelendirme üzerinde yapılan çalışmalarda en iyi çalışmayı verecek atkı atma kamlarının dizaynı gerçekleştirilmiş ve bunlar alttan vuruşlu dokuma makinelerine uygulanmışlardır.
Bütün bu anlatılan hususlar sadece mekiğin fırlatılmasını incelemiş bulunmaktadır. Oysa oldukça büyük bir kütlesi olan mekiğin kazandığı hızın önemli bir kısmını muhafaza ederek tezgahın öbür tarafına vardığında frenlenmesi gereği, ayrı bir problemi karşımıza çıkarmaktadır.
Mekik, pikeri terk ettikten sonra kazanmış olduğu hızın birazını kaybetmiş durumda karşı kutuya girer. Bu noktada mekiğin ivmelendirme mesafesi kadar ya da daha küçük bir mesafe üzerinde, tatlı bir biçimde yani sıçramadan durdurulması gerekir. Absorblanması gereken kinetik enerji, mekik hızının karesi ile orantılı olduğundan, tezgah hızı arttıkça bu iş zorlaşmaktadır.
Mekiğin frenlenmesi üzerinde yapılan deneysel çalışmalar, frenleme süresinde üniform bir durumun olmadığını ortaya koymuştur. En büyük frenlemenin, piker ile çarpışma sırasında oluştuğu ve değerin –2000 m/s2’den büyük olduğu anlaşılmıştır. Buna karşılık, fren ile piker arasındaki kısımda sadece 460 m/s2’lik bir frenleme ivmesi bulunmaktadır. Oysa üniform olan bir frenlemenin – 618 m/s2’lik bir ivme ile gerçekleştirileceği hesaplanmıştır. Dolayısıyla dikkate alınması gereken değer maksimum değer olmalıdır. Masura ile beraber mekiğin toplam kütlesinin 0,34 kg olması durumunda, mekik eksenine paralel olarak etki eden maksimum kuvvet 450N’nun üzerinde olmalıdır ki bu; 1,5 m tarak eninde ve 180 atkı/dk hızla çalışan bir dokuma makinesinde, atkı atma sırasında uygulanan maksimum kuvvetten oldukça büyüktür. Bu durum frenlemeyi, tezgah tasarımında kritik bir faktör haline getirir.
Daha etkili bir frenleme için, modern tezgahlarda iki fren ya da parçalı fren kullanma söz konusudur. Bununla birlikte frenin ilk kısmı hıza büyük bir etkide bulunmaz. İkinci kısımda ise, sürati hızlı ve oldukça üniform bir biçimde azalan mekik, pikere çarpar ve fren kayışı tarafından tamamen durdurulur. Buradaki frenleme daha büyük bir mesafede gerçekleştiği için maksimum ivmenin değeri -700m/s2 civarına inmiştir. Bu, frenlemenin daha üniform bir duruma yaklaştığını ve frenleme etkinliğinin de önemli ölçüde iyileştiğini göstermektedir.
Mekiğin uçuş sonrası şiddetli bir çarpma olmaksızın sükunete getirilmesi oldukça önemli bir konudur. Çünkü muhtemelen böyle bir durum, atkının saçılmasına ve mekiğin geri tepmesine sebep olabilir. Mekiğin her defasında aynı konumda sükunete getirilmesi gerekmektedir. Eğer mekiğin sükunet pozisyonu değişirse, piker stroğun efektif uzunluğu ve bu nedenle bir sonraki atkıda mekik sürati de değişecektir. Bu, tezgahta giderek daha zayıf atkıların atılmasına sebep olacağından, çözgü koruma tertibatının makineyi durdurması sonucunu doğuracaktır. Mekiğin geri tepmesini ise zayıf bir atkının atılışı izleyecektir.
Diğer bir husus ise, otomatik bir tezgahta tam hızla çalışma yapılırken, boş masuranın fırlatılıp yerine dolusunun takılması sırasında, boş ve dolu masuraların aynı hizada bulunmaları şartıdır. Eğer mekiğin sükunet pozisyonu arzu edilen yerde değilse hatalı transfer oluşacaktır.
Mekiğin sükunet konumunun olur olmaz değişmemesi isteniyorsa, yolun sonuna kadar ilk hızının belli bir bölümünü frenlemek gerekmektedir. Diğer bir deyişle, mekik, piker hareketinin sınırında, belli bir kuvvetle çarpmalıdır. Mekiğin sürati, atkının sürekli sağılması, yıpranma ve aşınma gibi sebeplerle değişme gösterecektir. Farklı çözgüler, çözgü gerilimleri, ağızlık ayarları ve zamanlamalar, mekik ağızlıktan geçerken farklı frenleme ivmelerine sebep olacaktır.
Mekiğin kütlesi, masura sağıldıkça azalır. Fren kuvveti ise sabit kalacaktır. Bu nedenle masura sağıldıkça, mekiğin frenlenmesi daha kolaylaşmaktadır. Mekiğin karşı kutuda pikere çarpma hızı, masura sağıldıkça azalacağından, masura dolu iken pikere çarpma hızının, buna müsaade edecek mertebede olması şarttır. Kutuya girerken mekiğin hızındaki değişimlere de dikkat edilmelidir.
Görüldüğü gibi, atkı atma mekanizması ile frenleme tertibatının davranışlar arasında bir benzerlik göze çarpmaktadır. Her iki durumda da önemli bir atalet kuvveti söz konusudur. Aslında, frenlemenin herhangi bir anında, frenin momentumu yay basıncını yenmek için gerekli olandan genellikle daha büyüktür ve bir an için fren mekik ile temasını kaybeder. Bu, mafsallı fren yerine, yaylı (asılı) fren kullanılmasının nedenlerinden biridir. Özellikle ayrı parçalar halinde kullanılırsa, atalet etkisinin en düşük seviyeye indirilmesi mümkün olmaktadır. Bu şekilde frenin, mekik ile temasını kaybetme tehlikesi de azaltılmış olur.
Gerek mekiğin fırlatılmasında ortaya çıkan güçlükler, gerekse frenlemede karşılaşılan dinamik problemler, ayrıca, gürültü, titreşim, yıpranma gibi olumsuz faktörlerin yanında, üretim hızını kısıtlayıcı pek çok sebebin bulunması, mekikli dokuma makinelerine alternatif olabilecek çözümlerin araştırılmasına ve bu nedenle mekiksiz olan atkı atma sistemlerinin geliştirilmesine yol açmış bulunmaktadır[Alpay, 1985].
Mekikçikli atkı atma prensibiyle çalışan dokuma makineleri, uzun yıllar süren çalışmalar sonucu, ilk kez Sulzer firması tarafından piyasaya sürülmüştür. Epey uzun zaman kullanılan mekikli dokuma makinelerinden sonra bu tip bir aktı atma sisteminin geliştirilmesi ihtiyacının sebebi, mekikli tezgahlarda üretim parametrelerinden atkı ucu hızının sınırlı kalmasıdır. Zaten mekikçikli sistemin çıkış noktası da hızlandırılması ve frenlenmesi daha kolay olacak bir atkı transferi elemanı ile atkının ağızlığı geçişini sağlamak olmuştur. Bu elemanın özelliklerinden birinci derecede önemli olanı kütlesi, ikincisi de boyutudur.
Kütlenin, mekikli makinelerdeki mekiğin kütlesinden 10 kat daha düşük olması hareketli elemanın kinetik enerjisini belirleyen diğer bir unsur olan hızın, yeterli oranda arttırılmasını sağlamıştır. Boyutlar ise, mekikle kıyaslanamayacak kadar küçüktür. (89mmx14,3mmx6,35mm) Bu da ağızlık geometrisinin küçültülüp daha kısa tefe stroklarına geçmede faydalar sağlamıştır. Fakat mekikçiğin ağızlıkta kılavuzlarla yönlendirilmesi ve bu kılavuzların, atkı atımı sırasında tefenin sabit kalması durumunu ortaya koyması, tefe mekanizmalarına kam tahriği tasarımını mecburi kılmıştır. Bu bir yandan tefeleme esnasındaki dinamik ivmelerin doğurduğu kuvvet genliğini arttırsa da diğer yandan mekikçikli sistemin daha yoğunlukta kullanıldığı geniş enli tezgahlarda, daha rahat bir atkı atım süresi verdiği için faydalı olmuştur.
Sulzer firması tarafından başarılı bir biçimde geliştirilen mekikli atkı atma sisteminin çalışma mekanizması özetle şöyledir.
Burulma çubuğu(1) ve uçlarındaki yivli(2) kısımlar, maksimum burulma açısı ve mekikçik hızını elde etmek için, ayarlanabilir bir yuvaya rijit şeklide bağlanmışlardır.Burulma çubuğunun serbestçe dönebilen ucu, uç kısmında piker bulunan vuruş koluna(3) bağlanmıştır. Mekikçik, mekikçik kaldırıcı ve mekikçik açıcı da Şekil 2.3’de görülmektedir. Konik dişli tahriği(7), vuruş kolunu taşıyan kam milini(8) döndürür. Mafsallı kol rijit olarak burulma çubuğuna ve kısa bir çubukla, (10) daki yatakla merkezlenmiş izleyici koluna(9) bağlıdır. Kamın hareketiyle izleyici(14), izleyici kolunu, (10) merkezi etrafında saat yönünde döndürerek pikeri en geri konuma getirir Bu esnada da burulma çubuğundaki burulma yaklaşık 30 º dir ve mekanizma tamamen gerilmiş durumdadır. Mafsallı kol ve izleyici kol arasındaki kısa çubuğun ekseni (10) merkezinin sağında olduğundan sistem çözülmez. Kamın dönüşüyle izleyici, izleyici kolunun ucundaki kısmı iterek izleyici kolunu saat yönünün aksi istikametinde biraz döndürür. Bu anda kısa çubuğun ekseni, (10) merkezinin soluna geçer ve sistem birden çözülür. Burulma çubuğu eski halini almak üzere dönerken vuruş kolu(3) ve piker vasıtasıyla, depolanan enerji mekikçiğe aktarılır. Artan enerji bir hidrolik frenle sönümlenir[Alpay, 1985].
Atkı atımı sırasında atkı yolu üzerindeki diğer elemanların çalışmaları ise şöyledir.
A. Sırası gelen mekikçik, mekikçik kaldırıcı ile taşıyıcı zincir üzerinden alınıp vuruş konumuna getirilir.
B. Kıskaçları açık olan mekikçik, atkı getiricideki ipliği tuttuğunda atkı gerdirici çeneleri açılır.
C. Vuruş kolu ile harekete geçirilen mekikçik, atkı ipliğini ağızlığın içine çeker. Bu sırada atkı gerdirme kolu ve ayarlanabilen atkı freni, atkı üzerindeki gerginlik minimum olacak şekilde hareket eder.
D. Mekikçik, tutuş kısmında mekikçik freni tarafından frenlerin ve geri itici tarafından kıskaçların açılacağı konuma getirilir. Bu sırada atkı gerdirme kolu ve atkı freni atkıyı hafifçe gergin tutar. Aynı anda atkı getirici kumaş kenarına yaklaşır.
E. Atkı tutucular, atkıyı kumaşın her iki tarafında tutarken atkı getirici atkı ipliğini yakalar.
F. Tutuş kısmındaki iplik, mekikçik tarafından serbest bırakılır. Atkı makası, ipliğin diğer ucunu keser. Taşıyıcı zincir üzerine düşürülen mekikçik, ağızlıktan uzaklaştırılır ve aynı zincir tarafından vuruş tarafına taşınır.
G. Tarak atkıyı tefeler. Tuck-in iğneleri, atkı uçlarını bir sonraki ağızlık içinde yatırırlar ve böylece kıvırma kenar oluşur. Atkı gerdirme kolu atkı gerdiricinin geri gelmesiyle oluşan fazla ipliği üzerine alır. Bir sonraki mekikçik vuruş konumuna getirilir.
Mekikçikle atkı atma sisteminin sunduğu imkanların henüz tam olarak kullanılmış olmadığı fikri yaygındır. Bu nedenle mekikçikli tezgahlarda, atkı hızını arttırmak, taşıyıcı formunu geliştirmek ve en uygun dokuma koşullarını elde etmek amacıyla çeşitli kuruluşlar tarafından araştırmalar sürdürülmektedir.
3.2.1. Mekikçikli atkı atma sisteminde atkı gerginliği
Mekikçikli dokuma makinelerinde atkı atma ünitesinde, vuruş ve tutuş sırasında ortaya çıkan aşırı kuvvetlerin önlenmesine yönelik bazı önlemler alınmıştır. Mekikçik kütlesinin hafifletilmesi ve tutuş ünitesindeki durdurma yüzeyinin büyütülmesi, bu önlemlere birer örnek teşkil eder.
Burulma çubuğu, maksimum burulma açısı ve mekikçik hızını elde etmek için ayarlanabilir bir şekilde bağlanmıştır. Burulma çubuğundaki burulma miktarı, makine eni ve burulma çubuğunun çapına bağlı olarak değişmektedir. İstenilen burulma miktarı, vuruş kısmındaki bir skala üzerinden ayarlanabilir. Sulzer Ruti P7200 mekikçikli dokuma makinesinin K versiyonunda atkı atma sistemi üzerinde bir çok değişiklik yapılmıştır. Yeni tasarlanan mekikçiklerin kütlesi 25 grama düşürülerek, orijinal 36 gr’lık mekikçiklere göre %38 azaltılmış ve mekikçiğe aktarılan enerjiyi arttırmak üzere burulma çubuğunun çapı 19 mm’ye çıkarılmıştır. Burulma çubuğunda oluşan tork, burulma açısı ve çapın 4. kuvveti ile doğru orantılı, burulma uzunluğu ile ters orantılıdır. Buna göre burulma çubuğunda depolanan enerjide 15mm ve 17 mm’lik çaplara kıyasla sırasıyla %65 ve %157’lik bir artış elde edilmiştir. Vuruş kolu üzerindeki piker kaldırılarak, vuruş kısmında bir hafifleme sağlanmıştır. Mekikçiğin %30 hafifletilmesi, elde edilen maksimum mekikçik hızını daha da arttırmıştır. Mekikçiğin enerjisi, kütlesiyle ve hızının karesi ile doğru orantılı olduğundan, tutuş kısmında çok daha etkili bir frenleme gerekmiştir. Tutuş kısmında elektronik kontrollü bir mekikçik freni kullanılmaktadır. Mekikçik frenin görevi, mekikçiği durdurarak kıskaçların açılması için doğru konuma getirmektir.
Görüldüğü üzere mekikçik pikerden 6,4 cm’lik bir mesafede ve 0,007s içinde ayrılmaktadır. Mekikçik bu anda 244 m/s’lik azami hızına ulaşır. Hızlanmayı sağlayan piker ivmesi başlangıçtan 15 mm mesafede maksimum değeri olan 6700 m/s2’lik değere ulaşır. Vuruş sisteminde arta kalan enerji(tüm enerjinin %62’si), bir hidrolik frenle sönümlenir. Pikerin yavaşlatılması, 12,5 mm gibi daha kısa bir mesafede maksimum değeri 9920 m/s2 olan bir ivme ile gerçekleşir. Mekikçik kütlesinin 36 g ve hızlanma ivmesini mekiğinkinin 1/3’ü kadar olması sonucu elde edilen ivme değerleri, mekikli tezgahlardakine oranla çok daha yüksektir. Bu yüzden mekikçiğe hızlanma sırasında yaklaşık 238 N, yavaşlama esnasında 357 N’luk kuvvetler etki eder.
Mekikçiğin frenlenmesi, çok daha uzun sürede (0,002 sn) gerçekleştirildiğinden daha yumuşak olmaktadır. Ağızlıktan geçerken mekikçiğin hız kaybı, klasik tezgahlardaki mekiğin hız kaybına benzemektedir.
Mekikçikli sistemde enerjinin etkin kullanımı mekikli sisteme göre daha kötü, diğer atkı atma sistemlerine göre daha iyidir.
Bir atkı atma sisteminden beklenen en önemli özellik, atkı ipliğine olan davranışın onu koparmayacak derecede yumuşak olmasıdır. Atkı ipliğindeki kopuşlar makine randımanına etkidiğinden, ipliğe etkiyen kuvvetlerin ve iplik gerginliklerinin bilinmesi, sistemin optimum ayarı için oldukça önem taşır.
Sulzer Ruti dokuma makinelerinde, atkı ve çözgü gerginliğinin ölçümüne yönelik B.V. Holcombe ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada, dinamik atkı ve çözgü gerginlikleri ölçülerek karşılaştırılmıştır
a) Tefeleme
b) Atkı atma
c) Durdurma
d) Ağızlık başlangıcı
e) Ağızlık sonu
Holcombe’nin yaptığı diğer bir çalışmada ise tezgahın atkı gerilim davranışlarını açıklamak için hazırlanan bir çizelgede, hem ipliğe hem de mekikçiğe etki eden mekanik fonksiyonların zamanlaması sergilenmiştir
Mekikçikli tezgahlarda atkı ipliğinin frenlenmesini ve buna karşı atkı ipliğinin gösterdiği davranışları, Holcombe’un yaptığı bu çalışmalar doğrultusunda inceleyebiliriz.
İpliğin kontrolü, atkı gerginlik vericinin ve atkı freni etkilerinin birleşimiyle sağlanır. Atkı gerginlik verici, sistem üzerine ilk atkı atıldıktan sonra ilerledikçe serbest bırakılan ve önceden belirlenmiş olan ortalama uzunluklarının depolanmasını sağlar. Bu proses önemli oranda şiddetli darbe yükünü absorblar ve tutucudan daha düşük hızda hızlandırılmış olan bobinden iplik sağımına müsaade eder.
Atkı freni uçuş esnasında iki kademede uygulanır. Frenden dolayı iplik üzerindeki etki mekikçiğin frenlenmesi esnasında fazla iplik boşalmasına engel olacak şekilde davranır ve iplik üzerindeki ilmek formundaki yapıların kumaş üzerinde hatlı kısım oluşturmasına engel olur. Bu çalışma için; transdüser doğrudan atkı besleyicinin arka tarafına monte edilir ve sonuç olarak, besleyicinin çeneleriyle temasta iken (288°- 40°) bu aletten gelen bilgi ağızlık içindeki ipliğe temas etmez. İpliğin 40. derecede atkı besleyiciden ayrılması, gerginlik değişim eğrisinin başlangıcına karşılık gelir. Bu noktada hem iplik hem de mekikçik durgun halde olduğundan gerginlik oldukça düşüktür. 50 derecede gerginlik verici aşağıya doğru hareketine başlar, atkıyı atılabilecek şekilde serbest bırakır ve atkı geriliminin sıfıra düşmesine müsaade eder. 68 derecede mekikçik atılır ve atkı ipliğindeki gevşeklik gerilimine kadar, birkaç derece boyunca atkı gerilimi sıfırda kalır.
Sıfır gerilimden ilk yükseliş tamamen belirgindir; fakat, çok çabuk bir şekilde gerginlik vericinin hareketi tarafından bastırılır. Orada 100 derecelik bir gerginlik dalgalanmaları serisi gözlenir, bunun sebebi ağırlıklı olarak; atkının bobinden boşalmasından dolayıdır. İpliğin sağılmasından dolayı sağılma etkisinin üzerine ilave edilen ayrı ayrı gerginlik pikleri birbirinden ayırt edilebilir. Bu ilk hafif fren ve iplik gerdirici etkisinin sonlanmasına karşılık gelir.
Gerginlik vericinin 193 derecede, depolama pozisyonuna geri dönüşü başlar. 10 derece sonra ikinci sert fren uygulanır. İplik gerdirici tarafından ekstra ipliğin çekilmesinin ve frenin ortak etkisi, mekikçiğin frenlenmesine kadar süren atkı gerginliliğinde esaslı bir yükselişe sebebiyet verir, bu yükselişin ne kadar olacağı ikinci frenlenmenin ayarına bağlıdır.
Mekikçiğin frenlenmesi hemen atkı gerginliğinde ani bir düşüşle izlenir, bu muhtemelen atkı freni ve diğer iplik temas noktalarındaki statik ve dinamik sürtünme arasındaki farktan ve çok az fazla iplik boşalmasından dolayıdır. Atkı gerilimindeki bu düşüş, iplik gerdiricinin hızlanan hareketi tarafından 240 derecede tersine çevrilinceye kadar devam eder. 255 derecede mekikçik, tekrar pozisyonlama mekanizması ile temas eder. Uygun dengelenemeyen mekikçik konumlandırıcıları, 288 derecede iplik, atkı besleyicinin çeneleri tarafından alınıncaya kadar, atkı gerginliğindeki kısa bir yükselişle izlenir.
Bu noktadan itibaren 112 dereceye kadar, gerginlik izlerinde görülen dalgalanmalar atkı besleyicinin tekrar yükleme pozisyonuna dönüşünün ve atkı gerdiricinin devam ettirilen hareketine karşılık gelir.
Atkı ipliğinin ağızlık içinde kalan kısımlarındaki gerilim, atkı besleyici ile temastan sonra, doğruca tefelenmeye kadar değişmeyip aynı kalır. Bu periyot boyunca atkı ipliğine etkiyen tek dış etki, hiçbir şekilde boyutsal değişime sebep olmayan kenar tutucuların takılmasıdır. Netice olarak, krank mili dönüşünün 288 derecesinden, atkı besleyici ile temasta olduğu noktaya kadar atkı ipliği gerilimi, bu tertibat tarafından absorblanır.
Mekikçikli dokuma makinelerinde piker tarafından mekikçiğe uygulanan kuvvetin ivmesi, yerçekimi ivmesini 675 katı kadardır. Mekikçiğin durdurulması sırasında uygulanan ivmeler de oldukça şiddetlidir. Mekikçiğin fırlatılış esnasında atkı gerdirme kolu yukarı kalktığından ve atkı freni açıldığından, serbest bir atkı uzunluğu oluşur. Bu yüzden mekikçiğin ivmelenmesi atkı ipliğine aynen yansımaz. Mekikçik tutuş kısmına ulaşıp durdurulurken bobinden daha fazla iplik sağılmasını önlemek ve atkıyı belli bir gerginlikte tutmak üzere atkı freni devreye girer. Bu yüzden atkı üzerinde büyük bir gerginlik piki oluşur. Mekikçiğin uçuşu esnasında atkı freni önce hafif sonra sert olarak uygulanmaktadır.
3.3. Kancalı Atkı Atma Sistemleri
Kancalı atkı atma prensibini kullanan dokuma makineleri, havlu, kadife ve halı dokumacılığı da dahil olmak üzere dokuma kumaş üretiminin tüm alanlarında en yaygın olarak rastlanan dokuma makinesi tipidir. Buna atkı kaydının pozitif olarak yapılması ve makine hızında bir düşüş olmaksızın çok renkli çalışmanın mümkün olmasının önemli katkısı vardır. Ancak kanca ve kanca tahrik mekanizması kütlesinin büyük olmasından dolayı, 1980’li yıllara kadar üretim hızlarında mekikli sisteme nazaran büyük artışlar elde edilememiştir. Mekanizmaların optimum tasarımı; kullanılan malzeme kalitesinin arttırılıp, kütlelerin bir ölçüye kadar azaltılması ile endüstride bugün 190 cm çalışma enine sahip bir kancalı dokuma makinesi, 500 d/dk çalışma hızlarının üzerinde çalıştırabilmektedir.
Bu sistemlerde atkı ipliğinin ağızlık içindeki hareketinin pozitif anlamda tam olarak kontrolü mümkün değildir. Atkı ipliği için ağızlık içinde en uygun hareket şartları, başlangıçtaki ivmelendirme ve atkı taşıyıcının ağızlık içinde kılavuzlanmasının en uygun şekilde yapılması ile elde edilir. Bu sistemde atkı ipliği, kanca başlarında bulunan tutucular tarafından tutularak kanca tahrik mekanizmasının ürettiği hareket kanununa göre dokuma makinesinin bir yanından diğer yanına taşınır. Bu özelliğinden dolayı kancalı atkı atma sisteminde atkı iplik hareketinin pozitif olarak kontrolü mümkün olmaktadır[Eren, Sezen, 1997].
Kancalı atkı atma sistemi, kullanılan kanca sayısına (tek veya çift), kanca tiplerine (sert, esnek veya teleskobik) ve atkı ipliğinin ağızlığa yatırılma şekline göre (uç veya ilmek transferi) gruplandırılabilir. Tek kanca ile bir taraftan atkı kaydı, ağızlık ortasındaki atkı transferi problemini ortadan kaldırır. Ancak kancanın, dokuma makinesi devrinin yarısında, tüm en boyunca boş olarak hareket etmesi, tezgah devrinin verimli bir şekilde kullanılmasını engeller. Diğer yandan kanca hareket genliğinin büyük olması yüksek hızlarda atalet kuvvetlerini arttırmıştır. Bu yüzden tek kanca ile atkı kaydı, makine hızı artışına kısıtlama getirmiştir. Günümüzde dar dokuma makineleri haricinde terk edilmiş bir tasarım şeklidir.
Bugün üretilen kancalı dokuma makineleri, çift kanca ile atkı kaydı prensibini kullanmaktadır. Bu prensibe göre; atkı ipliği, verici kanca tarafından bobinin bulunduğu taraftan kapılıp ağızlığın ortasına kadar taşınır. Burada alıcı kancaya transfer edilir ve daha sonra alıcı kanca tarafından tezgahın diğer tarafına taşınır. Bu şekilde ağızlığa yatırılan atkı ipliği, daha sonra tefelenerek kumaşa dahil edilir. Atkı ipliğinin kancalar tarafından taşınması, uç (Dewas Prensibi) ve ilmek (Gabler Prensibi) transferi metotlarına (Şekil 3.10.) göre yapılabilmektedir. İlmek transferi metodunda, atkı ipliğinin serbest ucu bir tutucu yardımıyla şekilde görüldüğü gibi tutulduktan sonra verici kanca tarafından atkı kayıt periyodunun ilk yarısında (ağızlığın ortasında kadar), tüm kumaş eni için gerekli olan atkı ipliğinin ilmek formunda bobinden sağılması sağlanır. Ağızlığın ortasında atkı ipliğinin alıcı kancaya transfer edilmesinden sonra birinci tutucu açılarak atkı ipliği ucu serbest bırakılır. Benzer şekilde ikinci tutucu bobinden gelen ipliği tutar ve alıcı kancanın geri hareketi ile atkı ipliği ağızlığa yatırılır. İlmek transferi yönteminde atkı ipliğinin bobinden sağımı, atkı kayıt periyodunun ilk yarısında gerçekleştiği için sağım hızı uç transferi metodundakinin iki katı kadardır. Bu, yüksek atkı gerginliklerine sebep olduğu için atkı akümülatörleri, ilk kez ilmek transferi metodunu kullanan dokuma makinelerinde uygulanmıştır. Bu prensibin diğer bir olumsuz yanı, atkı kayıt periyodunun ikinci yarısında serbest atkı ucundan dolayı ipliğin ağızlığa yatırılması esnasında, büküm açılması probleminin ortaya çıkmasıdır. Bu sebeplerden dolayı ilmek transferi metodu terk edilmiştir. Kancalı atkı atma sistemlerinde uzun zamandır uç transfer metodu kullanılmaktadır.
Uç transferi metodunda, atkı ipliğinin bobinden veya akümülatörden sağılması tüm atkı kayıt periyodu boyunca gerçekleştiği için sağım hızı, ilmek transferi metodundakinin yarısıdır. Bunun yarısında atkı ipliğinin ucu, kanca başı tarafından tutulduğu için büküm açılması problemi söz konusu değildir. Uç transferi metodunda atkı ipliğinin verici kanca tarafından kapılması ve ağızlığın ortasında diğer kancaya transfer edilmesi negatif veya pozitif olmak üzere iki farklı şekilde yapılabilir. Kancalı dokuma makinesi üretici firmaların büyük bir çoğunluğu, negatif atkı kapma ve transferi ilkesini kullanmaktadır. Bu ilkeye göre, hareket yolu üzerinde duran atkı ipliği, kanca başı üzerinde bulunan ve giderek daralan bir kesite sahip çeneler arasına, kancanın ileri hareketi ile sıkışır ve kanca ile birlikte ağızlığın ortasına kadar hareket eder. Kancanın ortadan geri dönüşü esnasında atkı ipliği, alıcı kanca tarafından tezgahın diğer tarafına çekilir. Ağızlık dışına çıkıldığında, atkı ipliğinin serbest bırakılması, ağızlık dışında sabit olarak duran bir profili yüzey tarafından kanca çenesinin bastırılarak açılması ile sağlanır. Bu esnada ağızlık kapandığı için serbest kalan atkı ipliği çözgü iplikleri tarafından tutulmuş olur. Aksi takdirde, atkı ipliğinin ağızlık dışında ağızlık kapanana kadar bir tutucu ile tutulması gerekmektir. Atkı ipliğinin kapılması, bir kancadan diğerine transferi dışından herhangi bir kontrol olmaksızın gerçekleştiği için bu yöntem negatif olarak isimlendirilir (Şekil 3.11.).
Negatif sistemin olumsuz tarafları; aynı kanca başı ile çok ince ve kalın atkı ipliklerinin atılamaması ve verici kancanın atkıyı kapması ile atkının alıcı kancaya transferi anında belirli bir seviyede atkı gerginliğine ihtiyaç duyulmasıdır. Atkı gerginliğinin çok düşük olması veya hiç olmaması durumunda, atkının kapılması ve transferinde problemler ortaya çıkmaktadır.
Gerginliğin yüksek olması, atkı kaydı esnasında maksimum gerginliği artıracağından atkı ipliği kopuş oranı yükselir ve makine randımanı düşer. Pratikte atkının kapılışı ve alıcı kancaya transferi esnasında problem çıkarmayacak minimum gerginlik değeri ile çalışılmalıdır. Bunu belirlemek için el tipi bir gerginlik ölçeri ile atkı gerginliğinin ölçülmesi, büyük bir fayda sağlayacaktır. Diğer yandan çok ince atkı ipliklerinin kaydı için gerekli olan, daha küçük çene açıklığı ile kalın ipliklerin, kalın iplikler için gerekli olan, daha büyük çene açıklığı ile de ince ipliklerin tutulması zorlaşmaktadır. Bu durumda, değişik iplik incelik aralıkları için tasarlanmış kanca başları kullanabilir. Aynı kumaşın dokunması esnasında, çok kalın ve çok ince atkıların atılması söz konusu ise pozitif makineler ile çalışılması büyük bir avantajdır. Yakın zamana kadar sadece Dornier firması tarafından üretilen sert kancalı dokuma makinelerinde kullanılan pozitif metot, bugün Vamatex 9000 PWS serisi dokuma makinelerinde de kullanılmaktadır.
Pozitif atkı kapma ve transfer metodunda; atkı ipliğinin, verici kancanın çekici çenesine tutulması ve verici kancadan alıcı kancaya transferi, kanca başında bulunan çenelerin dışarıdan bir tahrikle açılıp kapatılması ile yapılır. Verici kanca atkı ipliğini tutma pozisyonuna gelirken, verici kanca çenesi bir kam mekanizması ile tahrik edilen baskı çubuğu yardımıyla açılır. Atkının ağızlık ortasında transferi esnasında önce alıcı kancanın çeneleri, kam tahrikli baskı çubuğu yardımıyla açılır.
İplik, açılmış durumda olan çeneler arasına girdikten sonra, çenelerdeki baskı kaldırılıp alıcı kancanın atkı ipliğini tutması sağlanır. Atkı ipliği alıcı kanca tarafından tutulduktan hemen sonra verici kancanın çeneleri kam tahriki yardımıyla açılır. Bu şekilde, atkı ipliğinin alıcı kancanın kontrolüne geçmesi sağlanır.
Pozitif sistemde, atkı ipliğinin kanca başında bulunan çenelere sıkıştırılması ve serbest bırakılması, çenelerin dışarıdan bir tahrikle açılıp kapanması ile gerçekleştirildiği için, aynı kanca başı ile, hem çok ince hem de çok kalın atkı ipliklerin kaydı mümkün olmaktadır. Pozitif atkı kapma ve transferi metodu, atkının kapılması ve transferi anlarında kontrollü kanca hareketine ihtiyaç gösterdiği için, kam mekanizması içeren kanca tahrik mekanizması kullanmayı gerekli kılar.
Pozitif sistemde atkının kapılması ve transfer anındaki atkı gerginliğinin düşük olması, negatif sisteme göre daha az kritiktir. Bu avantajlarının yanında, atkının kapılması ve transferleri anlarında, kanca çenelerinin dışarıdan bir tahrikle kontrollü bir şekilde açılıp kapatılması, belirli bir zamana ihtiyaç gösterdiğinden pozitif transfer metodu, dokuma makinesi hızını bir miktar düşürmektedir. Ancak endüstride, makinenin çalışma hızı, birçok durumda makinenin mekanik kısıtlamalarından ziyade iplik kalitesi tarafından belirlendiği için bu özellik pratik açıdan, bir çok durumda makine hızını düşürücü bir kısıtlama teşkil etmemektedir.
Kancalar kompozit malzemeden yapılmış esnek şeritler şeklinde olabileceği gibi rijit çubuklar şeklinde de olabilir. Rijit kancaların kullanılması durumunda, kancaların ağızlık içinde kılavuzlanması problemi ortadan kalkar. Esnek kancaların kullanılması durumunda ise ağızlık içinde kılavuzlanmaları gerekir. Yüksek hızlarda, kanca ve kılavuzlar arasındaki sürtünmeden dolayı aşınmalar ortaya çıkmakta ve kanca ömrü azalmaktadır. Son zamanlarda bazı firmalar tarafından uygulanan, ağızlık içinde kılavuzsuz esnek kanca tahriki, kancaların kılavuzlanmalarının sebep olduğu problemleri ortadan kaldırmaktadır. Ancak bu durumda karbon şerit kullanıldığı için şerit maliyeti yükselmektedir. Sert kanca kullanımı durumunda özellikle geniş enlerde, esnek kanca kullanımına nazaran yer ihtiyacı artmaktadır. Yer ihtiyacını azaltmak ve daha küçük kanca tahrik mekanizması hareketi ile büyük kanca hareketi elde etmek amacıyla birbirine göre relatif olarak hareket eden ve genellikle iki parçadan oluşan teleskobik kancalar kullanılmıştır. Ancak bugün bir iki firma haricinde tüm firmalar esnek kanca kullanmaktadır[Eren, Sezen 1997].
Kancaların makineye monte edilişinde iki tasarım şekli göze çarpmaktadır. Birinci tasarım şeklinde, kancalar tezgah gövdesine monte edilir. Bu durumda, kancalar ağızlık içinde bulunduğu sürece, tefenin, arka ölü konumda bekleme yapması gerekir. Bekleme ise ancak kam tahrikli tefe mekanizması kullanılması ile mümkün olur. Kancanın makineye monte edilmesinde ikinci yaklaşım ise, kancaların tefeye monte edilip tefe ile birlikte hareket etmesi şeklindedir. Bu durumda kancaların çözgüye dik yönde hareketine ek olarak çözgü yönünde de (tefe ile birlikte) hareket etmesi söz konusudur. Tefenin geri konumda mutlak bekleme yapmasına gerek olmayan bu durumda, tefe kol mekanizmaları (üç çubuk veya altı uzuvlu kol mekanizmaları) ile tahrik edilir. Bu durumda kancalar tefe üzerine monte edildiği için tefe kütlesi artar ve ayrıca makine milinden çözgü yönünde de hareket eden kancalara hareket iletimi itinalı bir tasarım gerektirir. Bu yaklaşım iki kancalı dokuma makinesi modellerinde, mekikli tezgah tasarımı ile paralellik gösterir.
Kancalı tezgahlar arasında ayırt edici diğer bir özellik, kancaların ağızlık dışındaki hareket şekli ile ilgilidir. Kancalı dokuma makinelerinin çoğunluğunda ağızlık içindeki kanca hareketi, yaklaşık olarak tezgah devrinin üçte ikilik bir kısmında gerçekleşmekte olup tezgah devrinin üçte birlik bir kısmında, kancalar ağızlık dışında kalmaktadır. Kancaların ağızlık dışındaki hareketi de, sürekli veya beklemeli olmak üzere iki şekildedir. Beklemeli kanca hareketi, ancak kam mekanizması içeren kanca tahrik mekanizmaları ile elde edilebilir. Kam profilinin uygun tasarımı ile kancanın bekleme ve hareket miktarları istenildiği şekilde belirlenebilir. Sürekli kanca hareketi durumunda, tefeleme ve ağızlık değişimi işlemleri tamamlanıp tefe arka ölü konumda bekleme pozisyonuna gelene kadar, kancalar ağızlık dışında durmaksızın geri ve ileri yönde hareket ederler. Sürekli kanca hareketi, beklemesiz kam profili ile gerçekleştirilebileceği gibi esas olarak kol mekanizmaları ile elde edilir. Beklemeli kanca hareketinin sert kancalı dokuma makinelerinde kullanılması, yer ihtiyacının azaltılması açısından bir avantajdır. Kancaların hareket karakteristiği (yer değiştirme ve bağlı olarak hız ve ivme eğrileri), atkı ipliğinin zorlanması ve mekanizmanın dinamik davranışını belirlemesi açısından büyük öneme sahiptir. Kancanın atkıyı kaptığı andaki hızı, hareket periyodu boyunca ulaşılan maksimum kanca hızı ile maksimum kanca ivmesini belirleyici parametredir. Kancanın atkıyı kaptığı andaki hızı ile maksimum kanca hızına, atkı ipliğinin zorlanması kısıtlama getirirken maksimum kanca ivmesi, atkı ipliğinin zorlanmasından ziyade atalet kuvvetlerinden dolayı ortaya çıkan mekanik zorlanmalar tarafından kısıtlanır[Eren, Sezen, 1997].
3.3.1. Kancalı atkı atma sistemlerinde atkı gerginliği
Atkı kaydı esnasındaki maksimum atkı gerginliği, dokuma makinesi performansı açısından önemli bir parametredir. Artan makine hızlarına paralel olarak artış gösteren atkı ipliği gerginliğinin kontrol edilerek mümkün olduğu kadar düşük tutulabilmesi, hem makine hızını artırmak hem de düşük mukavemetli ipliklerin kaydedilmesi açısından büyük öneme sahiptir. Yüksek hızlarda atkı ipliğinin bobinden doğrudan sağılması, bobin yüzeyi ile sağılan iplik arasındaki sürtünmeden dolayı, yüksek gerginlik artışlarına sebep olacağından kopuşlar kaçınılmaz olur. Bunun yanında bobin çapındaki azalmaya bağlı olarak, bobin yüzeyi ile sağılan atkı ipliği arasındaki sürtünme artacağından (bobin çapı azaldıkça bobin üzerindeki sarım sayımı artar), atkı ipliği gerginliği artar. Bu tesirleri azaltmak için atkı bobini ve kancalar arasında daha düşük gerginlikte iplik sağılımı sağlayan atkı akümülatörleri kullanılır.
Kanca ve dolayısıyla atkı ipliği hızı, kayıt esnasında sabit olmayıp sinüs eğrisine benzer bir değişiklik gösterir. Bunun sonucu olarak maksimum atkı ipliği hızı, ortalama hızın çok üzerinde bir değer alır. Bunun yanında atkı ipliğinin verici kanca tarafından kapılması ile atkı ipliği hızının sıfırdan kanca hızına aniden ulaşması, iplikte ani gerginlik artışlarına sebep olur. Atkı akümülatörleri bu gibi kritik şartlarda yumuşak bir sağıma imkan verdiği için, atkı ipliği gerginliğindeki artışı azaltır. Atkı akümülatörleri, bir motor tarafından tahrik edilen sabit çaplı bir tambur ve tambur üzerine yeterli miktarda iplik sarılıp sarılmadığını hisseden bir sensörden oluşur. İplik, kancalar tarafından çekilip tamburdan boşalınca, sensörden alınan sinyal yardımıyla tambur motoru tahrik edilerek bobinden tambura atkı ipliği sarılır. Motorun tahriki yumuşak bir geçiş hareketi üretecek şekilde yapıldığı için, bobinden ipliğin daha düşük bir gerginlikte çekilmesi sağlanır. Yumuşak geçiş hareketinin yanında atkı ipliğinin sabit ve ortalama kanca hızı seviyelerinde bir hız ile çekilmesi, bobinden daha düşük bir gerginlikle atkı ipliğinin sağılmasına olanak verir. Bu ünitelere ek olarak, akümülatör giriş ve çıkışında, iplik gerginliğindeki değişimleri bir ölçüye kadar azaltacak gerginlik kompansatörleri ve ipliğin tam burdan aniden boşalmasını önlemek için tambur ön yüzeyine baskı yapan metal veya fırça formunda baskı ünitesi bulunur.
Bobinden sağılan atkı ipliği, atkı akümülatöründen sonra atkı freninden geçer. Daha sonra atkı durdurma tertibatından geçen atkı ipliği, renk seçme tertibatının kılavuzları yardımıyla seçildiği takdirde kancanın hareket yolu üzerine düşürülerek kancaya takdim edilir. Böyle bir sistemde atkı ipliğinde gerginlik oluşturan kuvvetleri 3 grupta incelemek mümkündür.
Bunlar;
1) Atkı ipliğinin ivmelenmesinden dolayı ortaya çıkan atalet kuvvetleri (F=m.a, burada F atalet kuvveti, m ivmelenen ipliğin kütlesi ve a atkı ipliği ivmesi)
2) Atkı ipliğinin kancalara kadar olan iplik hattı boyunca, değişik yüzeylere sürtünmesinden dolayı ortaya çıkan sürtünme kuvvetleri. Bu durumda ipliğe etkiyen sürtünme kuvvetleri düz yüzeyler ile iplik arasındaki sürtünmeden dolayı ortaya çıkan sürtünme kuvvetlerinin toplamı şeklindedir.
3) İpliğin akümülatörden boşalması esnasında, balon oluşumunun (merkezkaç kuvvetlerinden dolayı) sebep olduğu kuvvetler. Bu kuvvetler atalet kuvvetlerinin özel bir durumu olarak düşünülebilir.
Atkı gerginlik değişim eğrisini üç kısma ayırıp incelemek mümkündür. Birinci kısım a
