<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze en inrichting voor het aandrijven van een zandboom bij een weefmachine.
EMI1.1
---------------------------------------------------------
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het aandrijven van een zandboom bij een weefmachine.
Het is bekend dat bij weefmachines op het gevormde doek een trekkracht wordt uitgeoefend door middel van een zogenoemde zandboom, waarrond het doek naar de doekboom wordt geleid. De snelheid van de zandboom en dus van het voortschreidende doek bepaalt de schotdichtheid, of met andere woorden, de onderlinge afstand tussen de opeenvolgende inslagdraden. De aandrijving van de zandboom gebeurt dan ook in funktie van de aard van het te weven weefsel.
<Desc/Clms Page number 2>
Zoals bekend uit het Amerikaanse oktrooi nr 3. 802. 467 is de zandboom gekoppeld met de hoofdas van de weefmachine, waarbij tussen de hoofdas en de zandboom verschillende overbrengingsmiddelen zijn aangebracht die hoofdzakelijk bestaan uit tandwielen.
Teneinde de weefmachine voor verschillende schotdichtheden te kunnen aanwenden, wordt gebruik gemaakt van een set wisselwielen zodat verschillende overbrengingsverhoudingen kunnen worden ingesteld.
Verder is het uit het Amerikaanse oktrooi nr. 4. 241. 764 bekend om in de overbrengingsmiddelen tussen de hoofdas en de zandboom een differentieel op te nemen waarmee de zandboom bij stilstand van de weefmachine vooruit of achteruit kan worden gedraaid, zulks teneinde bij het starten van de weefmachine aanzetstrepen en dergelijke te vermijden of teneinde het gevormde doek snel op te winden.
De algemeen bekende inrichtingen vertonen het nadeel dat de verhouding van de snelheid tussen de hoofdaandrijfmotor en de zandboom, en dus ook de schotdichtheid, beperkt is tot welbepaalde waarden die bepaald zijn door de beschikbare wisselwielen. Het vervangen van de wisselwielen is bovendien een omslachtige bezigheid.
Bovendien is eveneens een groot aantal wisselwielen vereist om meerdere schotdichtheden te kunnen instellen.
<Desc/Clms Page number 3>
Om het gebruik van de wisselwielen uit te sluiten kan zoals beschreven in het JP 44-28270 een afzonderlijk gestuurde motor worden aangewend om de zandboom aan te drijven aan een toerental dat evenredig is met het toerental van de hoofdaandrijfmotor. Deze konstruktie vertoont echter het nadeel dat hiertoe een motor met groot vermogen vereist is, hetgeen kostelijk is, en dat hiertoe deze motor op een precieze manier dient gestuurd te worden, hetgeen bovendien ook een kostelijke en omvangrijke vermogensturing vereist.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het tijdens het weven aandrijven van een zandboom, die de voornoemde nadelen niet vertonen en waarbij met een minimum aan wisselwielen een willekeurig toerental van de zandboom kan worden verkregen.
EMI3.1
T L, Hiertoe de uitvinding een werkwijze, met als betreftkenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat in het aandrijven van de zandboom door middel van overbrengingsmiddelen die minstens zijn gevormd uit een set wisselwielen en een differentieel met een eerste en tweede ingaande as en een uigaande as, waarbij de eerste ingaande as is gekoppeld met een aandrijfmotor en de uitgaande as is gekoppeld met de zandboom ; het in gebruik nemen van een welbepaalde set wisselwielen ; het aandrijven van de tweede ingaande as van
<Desc/Clms Page number 4>
de differentieel door middel van een stuurbare elektrische motor ; het bepalen van het toerental van de voornoemde aandrijfmotor ;
en het in funktie van het toerental van de aandrijfmotor en in funktie van de in gebruik zijnde set wisselwielen automatisch sturen van het toerental en de draaizin van de motor die de tweede ingaande as van de differentieel aandrijft zodanig dat een konstante verhouding tussen de toerentallen van de voornoemde aandrijfmotor en de zandboom bestaat, overeenstemmend aan een gewenste waarde.
De bijzondere kenmerken van de voorkeurdragende uitvoeringsvorm van deze werkwijze zijn uiteengezet in de gedetailleerde beschrijving.
De inrichting volgens de uitvinding bestaat hoofdzakelijk in de kombinatie van een aandrijfmotor ; overbrengingsmiddelen die de zandboom met de aandrijfmotor verbinden, die minstens zijn gevormd uit een set wisselwielen en een differentieel met een eerste en tweede ingaande as en een uitgaande as, waarbij de eerste ingaande as is gekoppeld met een aandrijfmotor en de uitgaande as is gekoppeld met de zandboom ; een stuurbare elektrische motor die in de aandrijving van de tweede ingaande as van de differentieel voorziet ;
en stuurmiddelen die de stuurbare elektrische motor, die in
<Desc/Clms Page number 5>
de aandrijving van de tweede ingaande as van de differentieel voorziet, op een zodanig toerental en volgens een zodanige draaizin aandrijven dat een konstante verhouding tussen de toerentallen van de aandrijfmotor en de zandboom bestaat, overeenstemmend aan een gewenste waarde.
De differentieel en de met de tweede ingaande as gekoppelde stuurbare elektrische motor laten toe dat de snelheid aan de zandboom, in funktie van het toerental en de draaizin van deze stuurbare motor, eenvoudig kan worden gestuurd, zonder dat hiertoe een krachtige met de tweede ingaande as gekoppelde elektrische motor noodzakelijk is.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een weefmachine weergeeft ; figuur 2 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met F2 is aangeduid ; figuur 3 het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met
F3 is aangeduid, meer speciaal in een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding ;
<Desc/Clms Page number 6>
figuur 4 een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 3.
In figuur 1 is ter verduidelijking schematisch een weefmachine weergegeven, met als bijzonderste onderdelen de kettingboom 1, de aandrijfmotor 2 van de kettingboom 1, de kettingdraden 3, de door middel van de weefkaders 4 gevormde gaap 5, de lade 6, het gevormde doek 7, een aantal ombuigrollen 8, de zandboom 9, een drukrol 10, de doekboom 11, de aandrijfmotor 12 voor de doekboom 11, de hoofdaandrijfmotor 13, de algemene stuureenheid 14 en bedienings-en inleesmiddelen 15. De hoofdaandrijfmotor 13 voorziet hierbij in de aandrijving van de lade 6 en via overbrengingsmiddelen 16 eveneens in de aandrijving van de zandboom 9, alsmede in de aandrijving van het kaderaandrijfmechanisme 17.
In de gaap 5 worden inslagdraden ingebracht. Het is duidelijk dat de snelheid van de zandboom 9, of met andere woorden de snelheid V van het doek 7 bepalend is voor de afstand D tussen de opeenvolgende inslagdraden 18, zoals aangeduid in figuur 2, die zoals bekend de schotdichtheid bepaalt.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een specifieke uitvoeringsvorm van de inrichting voor het aandrijven van
<Desc/Clms Page number 7>
de zandboom 9, meer speciaal zoals weergegeven in figuur 3, met als kenmerk dat deze inrichting hoofdzakelijk bestaat in de kombinatie van een aandrijfmotor, bij voorkeur gevormd door de voornoemde hoofdaandrijfmotor 13 van de weefmachine ; overbrengingsmiddelen 16 die, zoals voornoemd, de zandboom 9 met de aandrijfmotor 13 koppelen, dewelke minstens een set wisselwielen 19 tot 22 en een differentieel 23 bezitten ;
een met de differentieel 23 gekoppelde stuurbare reversibele elektrische motor 24 en stuurmiddelen 25 die de stuurbare elektrische motor 24 op een zodanig toerental en volgens een zodanige draaizin aandrijven dat een konstante verhouding tussen de toerentallen van de aandrijfmotor 13 en de zandboom 9 bestaat, overeenstemmend aan een ingestelde waarde.
Belangrijk hierbij is dat een eerste ingaande as 26 van de differentieel 23 wordt aangedreven door de voornoemde aandrijfmotor 13, dat een tweede ingaande as 27 al dan niet via een overbrenging wordt aangedreven door de stuurbare elektrische motor 24 en dat de uitgaande as 28 gekoppeld is met de zandboom 9.
Als aandrijfmotor 13 kan gebruik gemaakt worden van een driefazige asynchrone motor die tijdens het weven rechtstreeks op het voedingsnet wordt aangesloten en zodoende aan een konstant toerental draait.
<Desc/Clms Page number 8>
Het feit dat voor de aandrijfmotor 13 gebruik wordt gemaakt van da hoofdaandrijfmotor van de weefmachine biedt het voordeel dat het toerental van de eerste ingaande as 26 van de differentieel altijd evenredig is met het weeftoerental.
De stuurbare motor 24 is hierbij bij voorkeur van het type dat voorzien is van een rem die deze motor 24 automatisch remt wanneer die niet gestuurd wordt.
De overbrengingsmiddelen 16 kunnen verder van willekeurige aard zijn. Volgens figuur 3 omvatten zij eveneens een aantal tandwielen 29 tot 31 die de schotzoekas 32 aandrijven, een riemoverbrenging 33 tussen de schotzoekas 32 en de ingaande as 26 van de differentieel 23 en naast de reeds genoemde wisselwielen 19 tot 22 nog een aantal tandwielen 34 tot 45. De tandwielen zijn door middel van de nodige assen in het frame 46 van de weefmachine gelagerd. Ter verduidelijking wordt opgemerkt dat tandwielen 38 en 39 vast bevestigd zijn op een bus 47, vrij verdraaibaar over de as 48, terwijl tandwielen 40 en 41 bevestigd zijn op een bus 49, verdraaibaar over de as 50. De as 48 bezit een handwiel 51 waarmee de zandboom 9 manueel kan worden verdraaid.
Bij het manueel verdraaien van de zandboom worden de voornoemde overbrengingsmiddelen
<Desc/Clms Page number 9>
16 verbroken, door middel van een voor de wisselwielen 19 tot 22 geplaatste in-en uitschakelbare koppeling 52.
De voornoemde stuurmiddelen 25 bestaan bij voorkeur uit een inleeseenheid 53 voor het inbrengen van gegevens van de gebruikte wisselwielen 19 tot 22 en van da gewenste schotdichtheid ; een rekeneenheid 54 die in funktie van de voornoemde gegevens en het toerental van de aandrijfmotor 13 het vereiste toerental berekent en de draaizin bepaalt van de stuurbare elektrische motor 24 ; en een stuureenheid 55 voor het aandrijven van de stuurbare elektrische motor 24 in funktie van het berekende signaal. De inleeseenheid 53 kan hierbij geintegreerd zijn in de bediening-en inleesmiddelen 15 van de weefmachine en de rekeneenheid 54 en de stuureenheid 55 kunnen geintegreerd zijn in de algemene stuureenheid 14. Verder kan hieraan een uitleeseenheid 56 voor de verschillende gegevens zijn gekoppeld.
De stuurbare motor 24 kan bijvoorbeeld een stapmotor zijn, doch ook elke andere stuurbare elektrische motor kan worden aangewend.
De differentieel 23 vertoont bij voorkeur een klassieke opbouw zoals weergegeven in figuur 4, met een op de ingaande as 26 geplaatst of hiermee gekoppeld kegeltandwiel 57, een op de uitgaande as 28 geplaatst of hiermee gekoppeld kegeltandwiel 58, hiertussen geplaatste
<Desc/Clms Page number 10>
satellietwielen 59 en 60 die in een rond de as 26 verdraaibaar huis 61 of dergelijke zijn gemonteerd, dat op zijn beurt is voorzien van een kroonwiel 62 dat samenwerkt met een op de tweede ingaande as 27 geplaatst rondsel 63.
De werking van de inrichting kan eenvoudig uit figuur 3 worden afgeleid. Voordat het weefproces wordt gestart, worden welbepaalde wisselwielen 19 tot 22 aangebracht, dewelke, samen met de overige tandwielen, de basisoverbrengingsverhouding tussen de hoofdaandrijfmotor 13 en de zandboom 9 bepalen. Bij het weven wordt de stuurbare elektrische motor 24 aangedreven. Het is duidelijk dat naarmate deze stuurbare motor 24 sneller of trager wordt aangedreven, ook de snelheid van de zandboom 9 wordt gewijzigd. Volgens de huidige uitvinding worden de gegevens van de wisselwielen 19 tot 22 en de gewenste schotdichtheid in de inleeseenheid 53 ingebracht.
De rekeneenheid 54 berekent aan welke snelheid en met welke draaizin de voornoemde stuurbare motor 24 moet worden aangedreven om met de gekozen wisselwielen de gewenste verhouding tussen het toerental van de hoofdaandrijfmotor 13 en het toerental van de zandboom 9, of met andere woorden de gewenste schotdichtheid te bekomen.
<Desc/Clms Page number 11>
Bij de berekening van het toerental waaraan de stuurbare motor 24 moet draaien wordt rekening gehouden met de bekende formule voor een differentieel, namelijk dat :
N2 = N1 + 2N3 dit althans voor positieve draaizinnen zoals aangeduid in figuur 4.
EMI11.1
1 de toerentallen van Hierbij zijn N1, N2 en N3 de toerentallen vanrespektievelijk de eerste ingaande as 26, de uitgaande as
28 en het kroonwiel 62. Het kroonwiel 62 draait aan een toerental dat gelijk is aan K. N4, waarbij K de overbrengingsverhouding is tussen het rondsel 63 en het kroonwiel 62.
Wanneer de stuurbare motor 24 stilstaat is N3 = 0, hetgeen eveneens betekent dat
N2 = N1 of m. a. w. de assen 26 en 28 draaien even snel, doch zoals is aangeduid in figuur 4 in tegengestelde draaizin.
Door evenwel de motor 24 in te schakelen, verkrijgt N3 een positieve of negatieve waarde en kan het toerental N2 van
<Desc/Clms Page number 12>
de uitgaande as 28 worden vergroot of verkleind ten opzichte van het toerental van de eerste ingaande as 26.
Ter verduidelijking wordt hierna een voorbeeld van de berekening van het toerental van de motor 24 weergegeven, dewelke automatisch in de rekeneenheid 54 wordt verwezenlijkt.
Bij dit voorbeeld is er van uitgegaan dat : - wisselwielen zijn gemonteerd, zodanig dat de overbrengingsverhouding van de overbrenging tussen de zandboom 9 en de uitgaande as 28 van de differentieel 0,00062564 bedraagt ; - de hoofdaandrijfmotor 13 aan 600 tr/min draait ; - de schotzoekas 32 aan de halve snelheid van de as van de hoofdaandrijfmotor 13 draait ; - de overbrengingsverhouding tussen de schotzoekas 32 en de ingaande as 26 1/1 bedraagt ; - de zandboom 9 een omtrek heeft van 62,8 cm ;
<Desc/Clms Page number 13>
- de overbrengingsverhouding K = M3/U4 = 1/6 bedraagt.
In het geval dat de stuurbare motor 24 uitgeschakeld is, m. a. w. wanneer de tweede ingaande as 27 en het kroonwiel 62 stilstaan, geldt dat : M2 = N1 = 300 tr/min en N5 = 0,00062564 x 300 = 0,187 tr/min, waarbij N5 het toerental van de zandboom 9 voorstelt.
Hieruit volgt dat het doek 7 wordt voortbewogen aan een snelheid V :
V = 0,187 x 62,8 = 11,74 cm/min.
Vermits de hoofdaandrijfmotor 13 aan 600 tr/min draait betekent dit dat per minuut 600 inslagdraden worden ingebracht. De schotdichtheid bedraagt dan :
600/11,74 = 51,1 draden/cm of D = 1/51, 1 = 0, 0195 cm, waarbij D de af stand tussen twee inslagdraden voorstelt.
<Desc/Clms Page number 14>
In het geval dat een schotdichtheid is gewenst van 48 draden/cm, wordt dit gegeven ingelezen. Hierbij wordt opgemerkt dat de schotdichtheid een waarde vormt die representatief is voor de gewenste waarde van de verhouding tussen de toerentallen van de hoofdaandrijfmotor 13 en van de zandboom 9.
Ook de gegevens omtrent de gebruikte wisselwielen worden ingelezen. De rekeneenheid 54 berekent hierna als volgt het toerental en de draaizin waarmee de stuurbare motor 24 moet worden aangedreven.
Vermits de gewenste schotdichtheid 48 draden/cm bedraagt is :
V = 600/48 = 12,5 cm/min N5 = 12,5/62,8 = 0,199 tr/min
N2 = 0,199/0,00062564 = 318 tr/min
N3 = (N2-N1)/2 = (318-300)/2 = 9 tr/min
N4 = Uk = 9 x 6 = 54 tr/min.
De stuurbare motor 24 wordt bijgevolg zodanig door de stuureenheid 55 gestuurd dat hij aan 54 tr/min draait.
In het geval dat de gewenste schotdichtheid 55 draden/cm bedraagt, geeft een analoge berekening als resultaat dat :
<Desc/Clms Page number 15>
N4 =-67 tr/min, m. a. w. de stuurbare motor 24 dient te worden aangedreven in de tegengestelde draaizin als weergegeven in figuur 4, en dit met een snelheid van 67 tr/min.
De in het voorbeeld berekende toerentallen C4 gelden voor een weefsnelheid van 600 tr/min. Het toerental H4 wordt evenwel kontinu berekend en aangepast in funktie van eventuele toerentalwijzigingen die aan de hoofdaandrijfmotor 13 optreden. Hiertoe wordt het toerental van de hoofdaandrijfmotor 13, of van een hiermee gekoppelde as, konstant gemeten, bijvoorbeeld d. m. v. een toere'ntalmeter 64, waarvan het gemeten signaal aan de rekeneenheid 54 wordt toegevoerd.
Bij voorkeur wordt het toerental van de stuurbare motor 24 automatisch begrensd, zowel in de ene draaizin als in de andere, tot toerentallen waarbij de uitgaande as 28 van de differentieel 23 aan een toerental draait dat maximum 25% groter of kleiner is dan het toerental waaraan de uitgaande as 28 draait wanneer de tweede ingaande as 27 op dat ogenblik zou worden stilgehouden of anders gezegd het toerental van de eerste ingaande as 26. Hiertoe wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van elektronische begrenzinsmiddelen 65 die in de rekeneenheid 54 zijn
<Desc/Clms Page number 16>
ingebouwd en die bepalen wanneer het voornoemde maximum is overschreden.. Dit biedt het voordeel dat het door da stuurbare motor 24 te leveren koppel beperkt wordt gehouden en een goedkope en relatief kleine motor kan worden aangewend.
Hiertoe is de rekeneenheid 54 zodanig opgevat dat na het inbrengen van de gegevens van de gebruikte wisselwielen 19 tot 22 en van de gewenste schotdichtheid, en vooraleer de weefmachine wordt gestart, een berekening wordt uitgevoerd waarbij voor het toerental van de hoofdaandrijfmotor 13 het nominale toerental, 600 tr/min in het voorbeeld, wordt aangewend.
Indien uit deze berekening blijkt dat het toerental van de stuurbare motor 24 buiten de voornoemde grenzen is gelegen, kan de weefmachine niet worden gestart en verschijnt op de display van de uitleesmiddelen 56 een indikatie dat andere wisselwielen moeten worden gestoken, dit met de vermelding welke de voorkeurswisselwielen zijn.
Het feit dat het toerental van de stuurbare motor 24 begrensd wordt heeft tot gevolg dat het toerental van de uitgaande as 28 van de differentieel 23 hoofdzakelijk bepaald is door het toerental van de ingaande as 26 en de bijdrage van het toerental van de tweede ingaande as 27 in
<Desc/Clms Page number 17>
beperktere mate het toerental van de uitgaande as 28 bepaalt. Dit heeft als voordeel dat het vermogen die de stuurbare motor 25 moet leveren relatief gering is, hetgeen op zijn beurt toelaat een stuurbare motor 24 met een klein vermogen toe te passen, waardoor eveneens geen kostelijke en omvangrijke stuureenheid 55 die een groot vermogen dient te leveren nodig is.
Dit heeft eveneens als voordeel dat het toerental van de stuurbare motor 24 minder precies dient gestuurd te worden, gezien het toerental van de uitgaande as 28 in hoofdzaak bepaald is door het toerental van de eerste ingaande as 26.
Hierdoor kan een minder preciese sturing toegepast worden en kan de stuurbare motor 24 in een open kring gestuurd worden, met andere woorden zonder terugkoppeling van de snelheid van de stuurbare motor 24 naar de stuureenheid 55. Hierdoor kan eveneens een minder kostelijke en omvangrijke stuureenheid 55 toegepast worden.
De differentieel 23 is bij voorkeur op een zo snel mogelijk as geplaatst, m. a. w. zo dicht mogelijk bij de hoofdaandrijfmotor 13 en minstens tussen de hoofdaandrijfmotor 13 en de wisselwielen 19,20,21 en 22, zodat een stuurbare motor 24 met een relatief hoog toerental doch met een beperkt koppel kan worden aangewend.
<Desc/Clms Page number 18>
Het gekombineerde gebruik van, enerzijds, wisselwielen 19 tot 22, en anderzijds, de differentieel 23 en de stuurbare motor 24, biedt de voordelen dat slechts een beperkt aantal groepen wisselwielen noodzakelijk zijn, dat door de traploze regeling van de stuurbare motor 24 elke schotdichtheid kan worden ingesteld.
Bij voorkeur zijn de beschikbare sets wisselwielen 19 tot 22 zodanig uitgevoerd dat dezelfde schotdichtheid kan bekomen worden met ofwel een eerste set wisselwielen waarbij de stuurbare motor 24 volgens de ene draaizin aan zijn maximaal toegelaten toerental draait ofwel met een volgende set wisselwielen waarbij de stuurbare motor 24 volgens de andere draaizin aan zijn maximaal toegelaten toerental draait. Hierdoor wordt het voordeel verkregen dat elke set wisselwielen toelaat dat een welbepaald bereik van schotdichtheden kan worden bekomen.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke inrichting voor het aandrijven van een zandboom bij weefmachines kan in verschillende vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.