<Desc/Clms Page number 1>
Drukreduceerelement dat bestaat uit een elektrisch gestuurd smoorventiel. De uitvinding betreft een drukreduceerelement dat bestaat uit een elektrisch gestuurd smoorventiel.
Gekende elektrisch gestuurde smoorventielen bevatten een beweegbare plunjer die aan één uiteinde voorzien is van een konisch deel dat samenwerkt met een vast opgesteld konisch deel, teneinde een bepaalde smooropening te vormen tussen beide konische delen. Bij gekende smoorventielen wordt de plunjer tegen de kracht van een veer in, met behulp van een elektrische spoel bewogen. Hierbij wordt de plunjer door de veer meestal naar een gesloten toestand gedwongen. De positie van de plunjer wordt hierbij geregeld door de stroom door de spoel te laten variëren, zodat de kracht uitgeoefend door de spoel op de plunjer in evenwicht is met de door de veer op de plunjer uitgeoefende kracht.
Dergelijke smoorventielen hebben als nadeel dat de positie van de plunjer afhankelijk is van de toleranties op de veerkonstante en op de magnetische kring, meer speciaal de onderlinge toleranties van de spoel en de plunjer. Hierbij is meestal ook een relatief kostelijke stroomsturing vereist, die teneinde te bekomen dat de spoel een konstante kracht op de plunjer kan uitoefenen, een konstante stroom door de spoel kan sturen, onafhankelijk van de temperatuur van de spoel.
Bij dergelijke smoorventielen heeft de voedingsdruk van de perslucht en het luchtdebiet door het smoorventiel eveneens invloed op de positie van de plunjer, hetgeen vooral nadelig is wanneer de voedingsdruk en/of de smooropening wijzigt.
<Desc/Clms Page number 2>
Dergelijke smoorventielen vertonen tevens een zekere hysteresis, hetgeen betekent dat de positie van de plunjer niet alleen bepaald wordt door de stroom door de spoel maar ook door de bewegingszin van de plunjer.
De positie van de plunjer van de voornoemde smoorventielen wordt tevens beïnvloed door de trillingen, waardoor dergelijke smoorventielen minder geschikt zijn om toegepast te worden bij weefmachines, die hoofdzakelijk door de plotse aanslagbeweging van het riet en/of de bewegingen van de weefkaders trillingen genereren.
Het doel van de uitvinding is een smoorventiel dat de voornoemde nadelen niet vertoont en dat toelaat de smoring volgens een eenvoudige manier op meerdere waarden in te stellen.
Tot dit doel bevat het smoorventiel een smooropening die gevormd wordt tussen een zitting en een plunjer die onderling axiaal verplaatsbaar zijn teneinde de smooropening in te stellen en minstens een door een stuureenheid gestuurd aandrijfelement om de smooropening in te stellen, dat bestaat uit minstens een door een stuureenheid gestuurde motor om de zitting en de plunjer onderling axiaal te verplaatsen.
Dit biedt als voordeel dat de onderlinge positie van de plunjer en de zitting, en zodoende de graad van smoring die ontstaat ter hoogte van de smooropening, automatisch en eenvoudig regelbaar is naar een gewenste waarde, die niet beïnvloed wordt door de voedingsdruk van de perslucht of door trillingen van het smoorventiel.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bevat de inrichting volgens de uitvinding een smooropening die gevormd
<Desc/Clms Page number 3>
wordt tussen een oppervlak voorzien in de zitting en een oppervlak voorzien aan de plunjer, waarbij de zitting en de plunjer onderling axiaal verplaatsbaar zijn teneinde de smooropening tussen de voornoemde oppervlakken te regelen.
De motor bestaat uit een stappenmotor van het type waarbij middelen een draaibeweging van het anker van de stappenmotor omzetten in een lineaire beweging van een stang, die in het verlengde van de plunjer en de zitting is opgesteld. De stappenmotor laat toe de plunjer en de zitting onderling met een stap in de orde van grootte van honderdsten van een millimeter, bijvoorbeeld van een tot vijf honderdsten van een millimeter, te verplaatsen. De stuureenheid bevat verder middelen om de positie van de stappenmotor te sturen.
Deze uitvoeringsvorm laat toe de smooropening zeer fijn volgens een groot aantal stappen op een gewenste waarde in te stellen, die door de stuureenheid bepaald wordt.
Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding worden hiernavolgend duidelijker beschreven voor de in tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden, waarin : figuur 1 schematisch een gedeelte van een weefmachine met een smoorventiel volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 vergroot een smoorventiel volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 3 vergroot het gedeelte aangeduid met F3 in figuur 2 weergeeft ; figuur 4 een doorsnede volgens lijn IV-IV in figuur 3 weergeeft ; figuren 5 en 6 in een andere stand de uitvoeringsvorm van figuur 3 weergegeven ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 7 een voorbeeld van een verloop van het debiet door het smoorventiel in functie van de positie van de plunjer van het smoorventiel weergeeft.
In figuur 1 wordt een gedeelte van een weefmachine weergegeven waarbij twee hoofdblazers 1 en 2 elk via een pneumatisch circuit 3 van perslucht worden voorzien. Elk pneumatisch circuit 3 bevat twee parallel ten opzichte van elkaar opgestelde delen 4 en 5. Het eerste deel 4 van elk pneumatisch circuit 3 voorziet in de toevoer van perslucht op hoge druk aan de hoofdblazer 1, 2 en bevat een instelbare drukregelaar 6, een buffervat 7, een hoofdklep 8 en verbindingsleidingen. De hoofdklep 8 laat toe perslucht op hoge druk gedurende het inbrengen van de inslagdraad aan de
EMI4.1
hoofdblazer 1, 2 toe te voeren en de toevoer van perslucht op hoge druk aan de hoofdblazer 1, 2 te onderbreken wanneer geen inslagdraad wordt ingebracht.
Het tweede deel 5 van elk pneumatisch circuit 3 voorziet in de toevoer van perslucht op lage druk aan de hoofdblazer 1, 2 en bevat een drukregelaar 9, een terugslagventiel 10, een regelbaar drukreduceerelement 11 volgens de uitvinding en verbindingsleidingen. Het drukreduceerelement 11 dient hierbij om de aan de hoofdblazer 1, 2 toegevoerde lage druk te regelen, terwijl het terugslagventiel 10 dient om te vermijden dat perslucht op hoge druk in een verbindingsleiding 12 van het tweede deel 5 kan stromen. Verder zijn een persluchtvoeding 13, leidingen 14 om perslucht aan de pneumatische circuits 3 te voeden en leidingen 15 tussen deze circuits 3 en de hoofdblazers 1, 2 voorzien. De drukregelaar 9 die gemeenschappelijk is voor het tweede deel 5 horende bij de hoofdblazers 1 en 2 dient om drukschommelingen van de persluchtvoeding 13 af te vlakken.
Tevens is een stuureenheid
<Desc/Clms Page number 5>
16 voorzien om de hoofdkleppen 8 en de drukreduceerelementen 11 volgens de uitvinding te sturen.
In de uitvoeringsvorm van figuren 2 en 3 bestaat het drukreduceerelement 11 volgens de uitvinding uit een smoorventiel.
Dit smoorventiel 11 bevat een zitting 17 die voorzien is van een cilindrisch oppervlak 18 en een plunjer 19 die voorzien is van een konisch oppervlak 20 en van een cilindrisch oppervlak 33 dat aansluit op het konisch oppervlak 20. In de weergegeven uitvoeringsvorm bedraagt de koniciteit van het oppervlak 20 tussen drie en dertig graden, meer speciaal bedraagt de koniciteit van het oppervlak 20 ongeveer vijf graden. De doormeter van het cilindrisch oppervlak 33 van de plunjer 19 is hierbij nagenoeg gelijk aan en iets kleiner dan de doormeter van het cilinderisch oppervlak 18 van de zitting 17, zodanig dat het oppervlak 33 in een stand zoals weergegeven in figuur 5 met weinig speling beweegbaar is in het oppervlak 18. De zitting 17 bevat verder nog een cilindrisch oppervlak 34 dat aan de zijde van de plunjer 19 in het verlengde van het oppervlak 18 is gelegen.
Het smoorventiel 11 bevat verder een behuizing 21 waarin een eerste boring 22 is voorzien die via leidingen in verbinding staat met de persluchtvoeding 13. In de behuizing 21 is een tweede boring 23 voorzien die in verbinding staat met de eerste boring 22. Tevens is een derde boring 24 voorzien die via een verbindingsleiding 12 in verbinding staat met het terugslagventiel 10 en die in verbinding staat met de tweede boring 23. De zitting 17 is ter hoogte van de eerste boring 22 in de tweede boring 23 geklemd of gekleefd. De plunjer 19 is verplaatsbaar in de tweede boring 23 opgesteld zodanig dat de plunjer 19 en de zitting 17 onderling axiaal verplaatsbaar zijn. Tussen de oppervlakken 18 en 20 wordt, zoals aangeduid
<Desc/Clms Page number 6>
in figuur 4, een smooropening 25 gevormd.
De perslucht vanaf de persluchtbron 13 wordt hierbij vanaf de eerste boring 22 doorheen de smooropening 25 die gevormd wordt tussen het oppervlak 18 en het oppervlak 20 naar de derde boring 24 geleid. Wanneer de perslucht doorheen de smooropening 25 passeert ondergaat die een smoring. Dit betekent dat de druk van de toegevoerde perslucht vanaf de persluchtbron 13 die doorheen de beperkte smooropening 25 stroomt, gereduceerd wordt tot een lagere druk, zodat perslucht op lage druk via de derde boring 24 naar de hoofdblazer 1, 2 kan geleid worden. Op de plunjer 19 wordt tevens een afsluitring 26 voorzien om te vermijden dat perslucht langsheen de boring 23 kan ontsnappen.
De plunjer 19 wordt in de boring 23 bewogen met behulp van een door de stuureenheid 16 gestuurd aandrijfelement 27. Dit aandrijfelement 27 bestaat in de weergegeven uitvoeringsvorm uit een motor, meer speciaal een stappenmotor met een anker 28 en een stang 29, van het type waarbij middelen zoals een schroefmechanisme een draaibeweging van het anker 28 omzetten in een lineaire beweging van de stang 29. Het anker 28 en de stang 29 zijn hierbij axiaal in het verlengde van de zitting 17 en de plunjer 19 voorzien, terwijl de plunjer 19 axiaal met de stang 29 is verbonden. Hiertoe is het anker 28 bijvoorbeeld draaibaar maar niet verschuifbaar in het huis 35 van het aandrijfelement 27 opgesteld en bevat het anker 28 inwendige schroefdraad die samenwerkt met uitwendige schroefdraad die voorzien is op de stang 29.
De stang 29 bevat verder een langsgleuf 38 die samenwerkt met een vast aan het huis 35 bevestigde tap 39 die verhindert dat de stang 29 kan verdraaien. Bij rotatie van het anker 28 wordt de stang 29 hierdoor verplaatst en dit in functie van de spoed
<Desc/Clms Page number 7>
van de samenwerkende schroefdraden.
Een verdraaiing van een stap van de stappenmotor 27 heeft bijvoorbeeld aanleiding tot een verplaatsing van de stang 29 van een tot vijf honderdste millimeter en bijvoorbeeld van drie honderdste millimeter. De draaigrootte van een stap van de stappenmotor en de spoed van de voornoemde schroefdraden worden hiertoe passend gekozen. Door de positie van het anker 28 en de stang 29 van de stappenmotor 27 met behulp van de stuureenheid 16 te sturen worden de plunjer 19 en de zitting 17 onderling verplaatst en kan de smooropening 25 ingesteld of geregeld worden. De voornoemde stappenmotor 27 laat toe de plunjer 19 met een stap in de orde van grootte van honderdsten van een millimeter tegenover de zitting 17 te verplaatsen. De stappenmotor 27 wordt in de weergegeven uitvoeringsvorm met bouten 30 bevestigd aan de behuizing 21.
Verder bevat het smoorventiel 11 middelen om het smoorventiel 11 volledig af te sluiten. Dit betekent te verhinderen dat perslucht vanaf de persluchtbron 13 via het smoorventiel 11 naar een hoofdblazer 1, 2 kan stromen. Hiertoe is op de plunjer 19 een dichtingsring 31 voorzien die kan samenwerken met een radiaal gelegen oppervlak 40 van de zitting 17, dat aan de zijde van de plunjer 19 aansluit op het cilindrisch oppervlak 18. Een stand waarbij de dichtingring 31 samenwerkt met het oppervlak 40 is weergegeven in figuur 6. De dichtingsring 31 is hierbij vrij beweegbaar in het cilindrisch oppervlak 34 van de zitting 17, dat aan de zijde van de plunjer 19 in het verlengde van het cilindrisch oppervlak 18 is gelegen. In deze stand werkt tevens een kraag 36 van de plunjer 19 samen met een kraag 32 van de zitting 17.
Deze stand is hierbij, zoals verder wordt verduidelijkt, de referentiestand. Tussen de zitting 17 en de boring 23 kan
<Desc/Clms Page number 8>
nog een dichtingsring 37 voorzien worden.
Hierbij wordt opgemerkt dat teneinde het smoorventiel 11 volledig te kunnen afsluiten, de dichtingsring 31 reeds samenwerkt met het oppervlak 40 vooraleer de kragen 32 en 36 met elkaar samenwerken. Hiertoe is de dikte van de dichtingsring 31 iets groter dan de lengte van het cilindrisch oppervlak 34. Het is duidelijk dat de elasticiteit van de dichtingsring 31 een verplaatsing van de plunjer 19 met behulp van het aandrijfelement 27, tussen de positie waarbij de dichtingring 31 met het oppervlak 40 samenwerkt en de positie waarbij de kragen 32 en 36 met elkaar samenwerken, moet toelaten.
In figuur 7 is een voorbeeld van een verloop van het debiet Q in functie van de positie P van de plunjer 19 van het smoorventiel 11 weergegeven. Dit verloop wordt bekomen door de vorm van de plunjer 19 en de zitting 17, meer speciaal de doormeter van de oppervlakken 18,33 en 34, de koniciteit van het oppervlak 20 en de in figuur 3 aangeduide lengte A tussen de kraag 36 en het konisch oppervlak 20 van de plunjer 19.
In positie PO bevindt de plunjer 19 zich in een positie zoals weergegeven in figuur 6. Het debiet Q dat doorheen het smoorventiel 11 stroomt is gelijk aan nul. Vervolgens beweegt de plunjer 19 in meerdere stappen volgens richting P. Vanaf het ogenblik P1 dat de dichtingsring 31 het cilindrisch oppervlak 40 verlaat, stroomt een klein lekdebiet door het smoorventiel 11 dat hoofdzakelijk bepaald wordt door de speling tussen de oppervlakken 18 en 33, de lengte waarover de oppervlakken 18 en 33 nog samenwerken en de afstand tussen de dichtingsring 31 en het oppervlak 34. Door de elastische vervormbaarheid van de dichtingsring 31 is het ogenblik P1
<Desc/Clms Page number 9>
niet eenduidig bepaald, echter gezien het lekdebiet zeer klein is, vormt dit geen nadeel.
Vervolgens beweegt de plunjer 19 verder in meerdere stappen volgens richting P en bereikt de positie P2 waarbij de plunjer 19 zich in de positie bevindt zoals weergegeven in figuur 5. Het einde van de samenwerking van het oppervlak 18 met het cilindrisch oppervlak 33 van de plunjer 19 is bereikt. Vanaf deze stand zal het debiet door het smoorventiel 11 sterker beginnen stijgen wanneer de plunjer 19 verder in meerdere stappen volgens richting P beweegt, daar de zitting 17 nu samenwerkt met het konisch oppervlak 20 van de plunjer 19 zodat de doorstroomsectie van de smooropening 25 toeneemt. Hierbij bereikt de plunjer 19 achtereenvolgens de posities P3 en P4 waarbij de plunjer 19 zich bevindt in de positie zoals weergegeven in figuren 3 en 2.
Het is duidelijk dat het smoorventiel 11 volgens de uitvinding ideaal geschikt is om toegepast te worden in een bereik vanaf de positie P2, waarbij het debiet Q zeer goed regelbaar en reproduceerbaar is, wanneer de plunjer 19 en de zitting 17 voldoende nauwkeurig zijn gemaakt.
Het is duidelijk dat wanneer de plunjer 19 bewogen wordt tussen de posities PO en P4, dat de stappenmotor 27 bijvoorbeeld over een honderdtal stappen dient verdraaid te worden, zodat de plunjer 19 in een groot aantal posities kan ingesteld worden.
De stuureenheid 16 is hierbij voorzien van middelen om de positie van de stappenmotor 27 te sturen. Deze middelen bestaan uit een gekende spanningsbron en een schakelsysteem, die toelaten positieve of negatieve spanningen aan de twee of
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
meerdere polen van de stappenmotor 27 toe te voeren. Door gepaste sturing van deze spanningen kan de stappenmotor 27 op gekende wijze gestuurd worden. De spanningsbron hoeft hierbij alleen een voldoende spanning te leveren om de stappenmotor 27 te kunnen verdraaien.
Teneinde de stappenmotor 27 van het smoorventiel 11 volgens de uitvinding te ijken wordt door de stuureenheid 16 aan de stappenmotor 27 een voldoende aantal pulsen of signalen toegevoerd, zodanig dat de stappenmotor 27 de plunjer 19, onafhankelijk in welke positie de plunjer 19 zieh bevond, volgens een richting tegengesteld aan de richting P in de toestand van figuur 6 brengt, waarbij de kraag 36 samenwerkt met de kraag 32. Wanneer de plunjer 19 die positie bereikt heeft, zal het toevoeren van meerdere pulsen of signalen om de plunjer 19 verder in de voornoemde richting te bewegen, geen aanleiding geven tot het verder bewegen van de plunjer 19. Hierdoor bevindt de plunjer 19 zieh na het ijken in de referentiestand PO.
Door een aantal gepaste pulsen of signalen naar de stappenmotor 27 te sturen met behulp van de stuureenheid 16, kan de stappenmotor 27 de plunjer 19 volgens richting P verplaatsen. Door die pulsen of signalen te tellen kan hierbij de positie van de plunjer 19 eenvoudig bepaald worden door de stuureenheid, zodat de positie van de plunjer 19 en de smoring steeds nauwkeurig bepaald is, in functie van de referentiepositie. De positie van de plunjer 19 wordt niet be nvloed door de voedingsdruk van de perslucht, de luchtweerstand van de elementen die door het smoorventiel 11 gevoed worden die het debiet door het smoorventiel 11 bepaalt, of door trillingen van het smoorventiel 11, waardoor de positie van de plunjer 19 zeer stabiel instelbaar is.
De
<Desc/Clms Page number 11>
regeling van de smoring met behulp van een door een stuureenheid 16 gestuurde stappenmotor 27 laat ook toe de smoring in te stellen met behulp van gegevens die ingegeven zijn in de stuureenheid 16. Hierbij zijn tevens de verschillende posities PO tot P4 van de plunjer 19 zeer goed bepaald in functie van de nauwkeurig bepaalde referentiestand PO en het nauwkeurig bepaalde aantal stappen van de stappenmotor 27. Dergelijk smoorventiel 11 is hierdoor ideaal geschikt om toegepast te worden bij weefmachines.
Zelfs indien speling voorkomt in het schroefmechanisme dat een draaibeweging van het anker 28 kan omzetten in een lineaire beweging van de stang 29, kan door de sturing van de stappenmotor 27 deze speling eenvoudig opgevangen worden door iedere positie waarbij de stappenmotor 27 wordt ingesteld, te bekomen door bijvoorbeeld de plunjer 19 volgens richting P te bewegen. Indien de plunjer 19 in een tegengestelde richting dan richting P moet bewegen, beweegt men de plunjer 19 bijvoorbeeld enkele stappen voorbij de gewenste positie om vervolgens deze positie te bereiken met een beweging volgens richting P.
Een smoring vanaf een voedingsdruk aan de ingang van de eerste boring 22 van een druk van twee tot zeven bar die ingesteld is met de drukregelaar 9 tot een druk van nul tot duizend millibar kan bekomen worden met behulp van een smoorventiel 11 volgens de uitvinding waarbij de doormeter van de plunjer 19 en de zitting 17 gemiddeld drie tot vier millimeter bedragen, de koniciteit van het oppervlak 20 vijf graden bedraagt, en de weergegeven plunjer 19 en zitting 17 onderling ongeveer vier tot zeven millimeter verplaatsbaar zijn. Bij een stap van de stappenmotor 27 van drie honderdste van een millimeter is het hierbij mogelijk de druk van de aan
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
de hoofdblazer 1, 2 toegevoerde lage druk, afhankelijk van de voedingsdruk en de vorm van de hoofdblazer 1, 2 in ongeveer honderd stappen in de orde van grootte van tien millibar te regelen.
Volgens een niet weergegeven variante wordt de plunjer 19 vast bevestigd in de tweede boring 23 en wordt de zitting 17 verbonden en verplaatst met behulp van een stappenmotor 27 of worden zowel de plunjer 19 als de zitting 17 met een eigen stappenmotor 27 verbonden en verplaatst teneinde de zitting 17 en de plunjer 19 onderling te verplaatsen.
Het is duidelijk dat de plunjer 19 niet noodzakelijk een dichtingsring 31 hoeft te bevatten, maar dat volgens een variante de plunjer 19 bijvoorbeeld van eender welk elastisch element kan voorzien worden dat toelaat het smoorventiel 11 volledig af te sluiten.
Het drukreduceerelement volgens de uitvinding beperkt zich uiteraard niet tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen maar kan binnen het kader van de uitvinding volgens verschillende varianten uitgevoerd worden.
<Desc / Clms Page number 1>
Pressure reducing element consisting of an electrically controlled throttle valve. The invention relates to a pressure reducing element consisting of an electrically controlled throttle valve.
Known electrically controlled throttle valves contain a movable plunger which is provided at one end with a conical part which cooperates with a fixedly arranged conical part, in order to form a specific throttle opening between both conical parts. With known throttle valves, the plunger is moved against the force of a spring using an electric coil. The plunger is hereby usually forced to a closed position by the spring. The position of the plunger is controlled by varying the current through the coil so that the force exerted by the coil on the plunger is in balance with the force applied by the spring on the plunger.
The drawback of such throttle valves is that the position of the plunger depends on the tolerances on the spring constant and on the magnetic circuit, in particular the mutual tolerances of the coil and the plunger. This usually also requires relatively expensive current control, which, in order to ensure that the coil can exert a constant force on the plunger, can send a constant current through the coil, regardless of the temperature of the coil.
With such throttle valves, the supply pressure of the compressed air and the air flow through the throttle valve also influence the position of the plunger, which is especially disadvantageous when the supply pressure and / or the throttle opening changes.
<Desc / Clms Page number 2>
Such throttle valves also exhibit a certain hysteresis, which means that the position of the plunger is not only determined by the current through the coil, but also by the sense of movement of the plunger.
The position of the plunger of the aforementioned throttle valves is also affected by the vibrations, making such throttle valves less suitable for use in weaving machines, which generate vibrations mainly due to the sudden stop movement of the reed and / or the movements of the weaving frames.
The object of the invention is a throttle valve which does not have the above-mentioned drawbacks and which allows the throttle to be adjusted to several values in a simple manner.
For this purpose, the throttle includes a throttle opening formed between a seat and a plunger which are axially displaceable to adjust the throttle opening and at least one drive element to control the throttle opening controlled by a control unit, which consists of at least one control unit steered motor for axial displacement of seat and plunger.
This offers the advantage that the mutual position of the plunger and the seat, and thus the degree of throttling that occurs at the throttle opening, is automatically and easily adjustable to a desired value, which is not influenced by the supply pressure of the compressed air or due to vibrations of the throttle valve.
According to a preferred embodiment, the device according to the invention comprises a throttle opening which is formed
<Desc / Clms Page number 3>
is provided between a surface provided in the seat and a surface provided on the plunger, the seat and plunger being axially displaceable to control the throttle opening between the aforementioned surfaces.
The motor consists of a stepper motor of the type in which means convert a rotary movement of the armature of the stepper motor into a linear movement of a rod arranged in line with the plunger and the seat. The stepper motor allows the plunger and the seat to be moved with one another by a step in the order of hundredths of a millimeter, for example from one to five hundredths of a millimeter. The control unit further includes means for controlling the position of the stepper motor.
This embodiment makes it possible to fine-tune the throttle opening according to a large number of steps to a desired value which is determined by the control unit.
Further features and advantages of the invention are described more clearly below for the exemplary embodiments shown in the drawings, in which: figure 1 schematically shows a part of a weaving machine with a throttle valve according to the invention; Figure 2 shows an enlarged throttle valve according to the invention; Figure 3 shows an enlarged section indicated by F3 in Figure 2; figure 4 represents a section according to line IV-IV in figure 3; figures 5 and 6 show in another position the embodiment of figure 3;
<Desc / Clms Page number 4>
figure 7 shows an example of a variation of the flow rate through the throttle valve in function of the position of the plunger of the throttle valve.
Figure 1 shows a part of a weaving machine in which two main blowers 1 and 2 are each supplied with compressed air via a pneumatic circuit 3. Each pneumatic circuit 3 contains two parts 4 and 5 arranged parallel to each other. The first part 4 of each pneumatic circuit 3 provides the supply of high-pressure compressed air to the main blower 1, 2 and contains an adjustable pressure regulator 6, a buffer vessel 7, a main valve 8 and connecting pipes. The main valve 8 allows high pressure compressed air during insertion of the weft thread into the
EMI4.1
main blower 1, 2 and interrupt the supply of high pressure compressed air to the main blower 1, 2 when no weft thread is inserted.
The second part 5 of each pneumatic circuit 3 provides the supply of low-pressure compressed air to the main blower 1, 2 and comprises a pressure regulator 9, a check valve 10, an adjustable pressure reducing element 11 according to the invention and connecting pipes. The pressure reducing element 11 hereby serves to control the low pressure supplied to the main blower 1, 2, while the check valve 10 serves to prevent high-pressure compressed air from flowing into a connecting pipe 12 of the second part 5. Furthermore, a compressed air supply 13, pipes 14 for supplying compressed air to the pneumatic circuits 3 and pipes 15 between these circuits 3 and the main blowers 1, 2 are provided. The pressure regulator 9 common to the second part 5 associated with the main blowers 1 and 2 serves to smooth pressure fluctuations of the compressed air supply 13.
There is also a control unit
<Desc / Clms Page number 5>
16 provided to control the main valves 8 and the pressure reducing elements 11 according to the invention.
In the embodiment of Figures 2 and 3, the pressure reducing element 11 according to the invention consists of a throttle valve.
This throttle valve 11 comprises a seat 17 which is provided with a cylindrical surface 18 and a plunger 19 which is provided with a conical surface 20 and with a cylindrical surface 33 which connects to the conical surface 20. In the embodiment shown, the conicity of the surface 20 between three and thirty degrees, more specifically the conicity of the surface 20 is about five degrees. The diameter of the cylindrical surface 33 of the plunger 19 is then substantially equal to and slightly smaller than the diameter of the cylindrical surface 18 of the seat 17, such that the surface 33 is movable with little play in a position as shown in Figure 5. in the surface 18. The seat 17 further comprises a cylindrical surface 34 which is located on the side of the plunger 19 in line with the surface 18.
The throttle valve 11 furthermore comprises a housing 21 in which a first bore 22 is provided, which is connected via pipes to the compressed air supply 13. In the housing 21, a second bore 23 is provided, which is connected to the first bore 22. Also a third bore 24 which is connected via a connecting pipe 12 to the non-return valve 10 and which is connected to the second bore 23. The seat 17 is clamped or glued in the second bore 23 at the height of the first bore 22. The plunger 19 is displaceably arranged in the second bore 23 such that the plunger 19 and the seat 17 are axially displaceable. Between surfaces 18 and 20, as indicated
<Desc / Clms Page number 6>
in Figure 4, a throttle opening 25 is formed.
The compressed air from the compressed air source 13 is here guided from the first bore 22 through the throttle opening 25 formed between the surface 18 and the surface 20 to the third bore 24. When the compressed air passes through the throttle opening 25, it undergoes throttling. This means that the pressure of the supplied compressed air from the compressed air source 13 flowing through the limited throttle opening 25 is reduced to a lower pressure, so that compressed air at low pressure can be conducted via the third bore 24 to the main blower 1, 2. A sealing ring 26 is also provided on the plunger 19 to prevent compressed air from escaping along the bore 23.
The plunger 19 is moved into the bore 23 by means of a drive element 27 driven by the control unit 16. This drive element 27 in the embodiment shown consists of a motor, more specifically a stepper motor with an armature 28 and a rod 29, of the type in which means such as a screw mechanism convert a rotary movement of the armature 28 into a linear movement of the rod 29. The armature 28 and the rod 29 are axially aligned with the seat 17 and the plunger 19, while the plunger 19 is axial with the rod 29 is connected. For this purpose, the armature 28 is rotatably but not slidably disposed in the housing 35 of the drive element 27, and the armature 28 contains internal threads which cooperate with external threads provided on the rod 29.
Rod 29 further includes a longitudinal slot 38 which cooperates with a stud 39 fixed to housing 35 which prevents rod 29 from twisting. When the armature 28 is rotated, the rod 29 is hereby displaced and this in function of the pitch
<Desc / Clms Page number 7>
of the cooperating threads.
For example, a rotation of a step of the stepper motor 27 causes the rod 29 to move from one to five hundredths of a millimeter and, for example, three hundredths of a millimeter. The rotary size of a step of the stepper motor and the pitch of the aforementioned threads are appropriately chosen for this. By controlling the position of the armature 28 and the rod 29 of the stepper motor 27 with the aid of the control unit 16, the plunger 19 and the seat 17 are mutually displaced and the throttle opening 25 can be adjusted or controlled. The aforementioned stepper motor 27 allows the plunger 19 to be moved opposite the seat 17 by a step of the order of hundredths of a millimeter. In the shown embodiment, the stepper motor 27 is fastened to the housing 21 with bolts 30.
The throttle valve 11 further comprises means for completely closing the throttle valve 11. This means to prevent compressed air from flowing from the compressed air source 13 via the throttle valve 11 to a main blower 1, 2. To this end, a sealing ring 31 is provided on the plunger 19, which can co-act with a radially located surface 40 of the seat 17, which connects on the side of the plunger 19 to the cylindrical surface 18. A position in which the sealing ring 31 cooperates with the surface 40 is shown in figure 6. The sealing ring 31 is hereby freely movable in the cylindrical surface 34 of the seat 17, which is located on the side of the plunger 19 in line with the cylindrical surface 18. In this position, a collar 36 of the plunger 19 also cooperates with a collar 32 of the seat 17.
This position is, as further explained, the reference position. Between the seat 17 and the bore 23 can
<Desc / Clms Page number 8>
a further sealing ring 37 can be provided.
It is noted here that in order to be able to completely close the throttle valve 11, the sealing ring 31 already cooperates with the surface 40 before the collars 32 and 36 cooperate with each other. To this end, the thickness of the sealing ring 31 is slightly greater than the length of the cylindrical surface 34. It is clear that the elasticity of the sealing ring 31 is a displacement of the plunger 19 with the aid of the driving element 27, between the position where the sealing ring 31 has the surface 40 cooperates and must allow the position where the collars 32 and 36 cooperate with each other.
Figure 7 shows an example of a variation of the flow rate Q as a function of the position P of the plunger 19 of the throttle valve 11. This course is obtained by the shape of the plunger 19 and the seat 17, in particular the diameter of the surfaces 18, 33 and 34, the conicity of the surface 20 and the length A indicated in figure 3 between the collar 36 and the conical surface 20 of the plunger 19.
In position PO, the plunger 19 is in a position as shown in figure 6. The flow rate Q flowing through the throttle valve 11 is zero. Subsequently, the plunger 19 moves in several steps along direction P. From the moment P1 that the sealing ring 31 leaves the cylindrical surface 40, a small leakage flow flows through the throttle valve 11, which is mainly determined by the clearance between the surfaces 18 and 33, the length over which the surfaces 18 and 33 still cooperate and the distance between the sealing ring 31 and the surface 34. Due to the elastic deformability of the sealing ring 31, the moment P1
<Desc / Clms Page number 9>
not unambiguously determined, however, since the leakage flow rate is very small, this is not a drawback.
Then the plunger 19 moves further in several steps along direction P and reaches the position P2 with the plunger 19 in the position shown in Figure 5. The end of the interaction of the surface 18 with the cylindrical surface 33 of the plunger 19 has been reached. From this position, the flow rate through the throttle valve 11 will begin to rise more sharply as the plunger 19 moves further in several steps along direction P, since the seat 17 now cooperates with the conical surface 20 of the plunger 19 to increase the flow-through section of the throttle opening 25. The plunger 19 hereby successively reaches positions P3 and P4, the plunger 19 being in the position as shown in Figures 3 and 2.
It is clear that the throttle valve 11 according to the invention is ideally suited to be used in a range from the position P2, the flow rate Q being very well controllable and reproducible when the plunger 19 and the seat 17 are made sufficiently accurate.
It is clear that when the plunger 19 is moved between the positions P0 and P4, the stepper motor 27 must, for example, be rotated by a hundred steps, so that the plunger 19 can be adjusted in a large number of positions.
The control unit 16 is herein provided with means for controlling the position of the stepper motor 27. These means consist of a known voltage source and a switching system, which allow positive or negative voltages to the two or
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
multiple poles of the stepper motor 27. Stepper motor 27 can be controlled in a known manner by appropriate control of these voltages. The voltage source then only has to supply a sufficient voltage to be able to rotate the stepper motor 27.
In order to calibrate the stepper motor 27 of the throttle valve 11 according to the invention, a sufficient number of pulses or signals are supplied by the control unit 16 to the stepper motor 27, such that the stepper motor 27 has the plunger 19, regardless of the position of the plunger 19, brings a direction opposite to the direction P in the state of Figure 6, the collar 36 cooperating with the collar 32. When the plunger 19 has reached that position, applying multiple pulses or signals around the plunger 19 will continue in the aforementioned direction, do not give rise to further movement of the plunger 19. This causes the plunger 19 to be in the reference position PO after calibration.
By sending a number of appropriate pulses or signals to the stepper motor 27 using the control unit 16, the stepper motor 27 can move the plunger 19 in direction P. By counting those pulses or signals, the position of the plunger 19 can easily be determined by the control unit, so that the position of the plunger 19 and the throttle is always accurately determined, in function of the reference position. The position of the plunger 19 is not affected by the supply pressure of the compressed air, the air resistance of the elements fed by the throttle valve 11, which determines the flow rate through the throttle valve 11, or by vibrations of the throttle valve 11, so that the position of the plunger 19 is very stable adjustable.
The
<Desc / Clms Page number 11>
control of the throttle by means of a stepper motor 27 controlled by a control unit 16 also makes it possible to adjust the throttle using data entered in the control unit 16. The different positions P0 to P4 of the plunger 19 are also very good. determined in function of the accurately determined reference position PO and the accurately determined number of steps of the stepper motor 27. Such a throttle valve 11 is therefore ideally suited for use in weaving machines.
Even if there is play in the screw mechanism that can convert a rotational movement of the armature 28 into a linear movement of the rod 29, the play of the stepper motor 27 can easily compensate for this play by obtaining any position where the stepper motor 27 is set. for example, by moving the plunger 19 in the direction P. If the plunger 19 has to move in an opposite direction then to P, the plunger 19 is moved, for example, a few steps past the desired position and then to reach this position with a movement according to direction P.
A throttle from a supply pressure at the entrance of the first bore 22 of a pressure of two to seven bar adjusted with the pressure regulator 9 to a pressure of zero to one thousand millibars can be obtained by means of a throttle valve 11 according to the invention, wherein the diameter of the plunger 19 and the seat 17 are on average three to four millimeters, the surface conicity 20 is five degrees, and the plunger 19 and seat 17 shown are mutually displaceable about four to seven millimeters. At a step of the stepper motor 27 of three hundredths of a millimeter it is possible here that the pressure of the on
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
the main blower 1, 2 supplied low pressure, depending on the feed pressure and the shape of the main blower 1, 2 in about a hundred steps of the order of ten millibars.
According to a variant not shown, the plunger 19 is fixedly secured in the second bore 23 and the seat 17 is connected and displaced with the aid of a stepper motor 27 or both the plunger 19 and the seat 17 are connected with a separate stepper motor 27 to move the seat 17 and plunger 19 mutually displaceable.
It is clear that the plunger 19 does not necessarily have to contain a sealing ring 31, but that according to a variant the plunger 19 can for instance be provided with any elastic element which allows the throttle valve 11 to be closed completely.
The pressure reducing element according to the invention is of course not limited to the embodiments described as examples and shown in the figures, but can be designed according to different variants within the scope of the invention.