<Desc/Clms Page number 1>
Inrichting voor het compenseren van variabele aandrijf- koppels en weefmachine hiermee uitgerust.
Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels en op een weefmachine die hiermee is uitgerust.
Meer speciaal betreft de uitvinding een inrichting van het type dat een, rond een rotatiecentrum roteerbare, rotor bevat, met een element dat als een traagheidsmassa fungeert, waarbij deze inrichting tevens een mechanisme bevat waarmee de afstand tussen het zwaartepunt van het voornoemde element en het voornoemde rotatiecentrum tijdens het roteren wordt gewijzigd in functie van de beoogde compensatie.
In de eerste plaats is de uitvinding bedoeld voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels bij weefmachines, doch, in het algemeen, kan zij in eender welke andere machine worden aangewend teneinde variabele aandrijfkoppels te compenseren.
Het is algemeen bekend dat de beweging van een weefmachine nooit eenparig verloopt. De oorzaak van oneenparigheid is dat een weefmachine verschillende bouwgroepen bevat die een eigen veranderlijke energie-inhoud bezitten en elke bouwgroep energie aan een andere bouwgroep of aan de aandrijving van de weefmachine onttrekt of toevoert. De energie-inhoud kan zowel van kinetische aard zijn, als gevolg van de beweging van onderdelen van de weefmachine, bijvoorbeeld energie die in een vliegwiel is opgeslagen, als van potentiële aard zijn, bijvoorbeeld energie die in de veren van de gaapvormingsmiddelen is opgeslagen.
<Desc/Clms Page number 2>
Doorgaans zijn weefmachines ontworpen voor een welbepaalde constante aandrijfsnelheid. Er wordt dan ook naar gestreefd om deze aandrijfsnelheid zo constant mogelijk te houden, daar veranderlijke aandrijfsnelheden resulteren in bewegingen met meer harmonischen en in grotere amplitudes voor hogere harmonischen, en aanleiding geven tot het exciteren van eigenfrequenties. Als een gevolg hiervan kunnen bepaalde bouwgroepen van de weefmachine in resonantie komen. Dit laatste heeft een nadelige invloed op de te verweven draden en zal meestal aanleiding geven tot een weefsel van lagere kwaliteit. Ook leiden dergelijke resonanties tot meer breuken van weefmachineonderdelen, die op hun beurt tot een stilstand van een weefmachine kunnen leiden en tot een tijdelijk minder goed weefsel.
Een bekende oplossing om het ontstaan van een oneenparige snelheid tegen te werken, en de constante aandrijfsnelheid zoveel als mogelijk te kunnen waarborgen, bestaat erin een vliegwiel ter hoogte van de aandrijfmotor te voorzien, dat door zijn grote massa de invloed van onregelmatig bewegende onderdelen minimaliseert. Een nadeel is dat hiertoe een relatief zwaar vliegwiel noodzakelijk is.
Om aan het nadeel van een dergelijk zwaar vliegwiel te verhelpen, is het ook reeds bekend om gebruik te maken van een inrichting die ervoor zorgt dat variabele aandrijf- koppels worden gecompenseerd. Een voorbeeld hiervan is beschreven in de Europese octrooiaanvrage nr. 10.267. Deze bekende inrichting bevat een, rond een rotatiecentrum roteerbare, rotor, met twee tegenovereenliggende elementen die als een traagheidsmassa fungeren, alsmede een mechanisme waarmee de afstand tussen het zwaartepunt van de voornoemde elementen en het voornoemde rotatiecentrum tijdens het roteren cyclisch wordt gewijzigd in functie van
<Desc/Clms Page number 3>
de beoogde compensatie. De voornoemde elementen zijn hierbij verschuifbaar in een radiale geleiding. De positie van de elementen wordt bepaald door middel van een nokprofiel.
Deze bekende uitvoering vertoont evenwel het nadeel dat de radiale beweging van de voornoemde elementen relatief klein is en de krachten die met dergelijke beweging gepaard gaan relatief groot zijn. Hierdoor ontstaat ook een ongewenste relatief grote wrijvingskracht die het radiaal verplaatsen tegenwerkt en zodoende de vlotte werking van het mechanisme niet alleen nadelig beïnvloed, maar ook het mechanisme onbruikbaar maakt door warmteontwikkeling en slijtage. Door de wrijving wordt ook de goede werking van het mechanisme nadelig beïnvloed, daar, na verloop van tijd, een ongewenst grote speling ontstaat waardoor de voornoemde elementen uiteindelijk niet meer dezelfde baan volgen.
De huidige uitvinding heeft een inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels tot doel, die van hetzelfde type is als deze van het EP 10. 267, doch die de voornoemde nadelen niet vertoont.
Hiertoe betreft zij een inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels, van het hogergenoemde type, met als kenmerk dat het voornoemde element, teneinde toe te laten dat de voornoemde afstand kan worden gewijzigd, wentelbaar aan de rotor is bevestigd.
Doordat het voornoemde element wentelbaar aan de rotor is aangebracht ontstaan aanzienlijk geringere wrijvings- krachten dan in een uitvoering waarbij de elementen verschuifbaar zijn. Slijtage, warmteontwikkeling en dergelijke zijn dan ook verwaarloosbaar.
<Desc/Clms Page number 4>
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de inrichting uitgebalanceerd doordat, per element, een tweede element is voorzien, waarbij het ene element zich ten opzichte van het rotatiecentrum tegenoverliggend aan het andere element bevindt.
Bij voorkeur zal de inrichting ook axiaal minstens gedeeltelijk uitgebalanceerd zijn, bijvoorbeeld doordat per twee tegenovereen gelegen elementen, minstens één element in twee gedeelten is opgedeeld die ieder met een eigen nokvormige geleiding samenwerken, waarbij deze nokvormige geleidingen zich op een afstand van elkaar bevinden, terwijl het andere element samenwerkt met een nokvormige geleiding die zich tussen de eerstgenoemde twee nokvormige geleidingen bevindt.
Het is duidelijk dat de uitvinding eveneens betrekking heeft op een weefmachine die van een inrichting, zoals hiervoor beschreven, is voorzien.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm is deze weefmachine opgebouwd uit verschillende bouwgroepen, waaronder één of meer bouwgroepen die een cyclisch variabel aandrijfkoppel vergen, en is de inrichting volgens de uitvinding ter plaatse van één van de laatstgenoemde bouwgroepen opgesteld. De inrichting is hierbij dan bij voorkeur zodanig ontworpen dat een compensatie-effect wordt gegenereerd dat is afgestemd op de variabele aandrijf- koppels van de betreffende bouwgroep. Hierdoor hoeft de aandrijfmotor van de weefmachine in principe geen variabel aandrijfkoppel voor de bouwgroep meer te leveren. Hierdoor worden ook de trillingen, te wijten aan de oneenparigheid, onderdrukt.
<Desc/Clms Page number 5>
Hierbij wordt zulke inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels bij voorkeur minstens ter plaatse van de bouwgroep aangebracht die de aandrijving van de lade verzorgt, omdat, vooral de ladebeweging, normaal gezien de grootste invloed heeft op de oneenparigheid en dus ook op het ontstaan of het introduceren van resonanties.
Zodoende worden de veranderlijke krachten van de aandrijving die nodig zijn om de lade heen en weer te bewegen, aan de hoofdaandrijving onttrokken.
Opgemerkt wordt dat de voordelen die verkregen worden door zulke inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels bij welbepaalde bouwgroepen te localiseren, onafhankelijk zijn van het feit of, voor het compenseren van de variabele aandrijfkoppels, al dan niet een inrichting volgens de uitvinding bij die bouwgroepen wordt toegepast.
Daarom heeft de uitvinding eveneens, volgens een tweede aspect, betrekking op een weefmachine, die twee of meer bouwgroepen bevat die door middel van minstens één aandrijfmotor worden aangedreven, waaronder minstens één bouwgroep die een cyclisch variabel aandrijfkoppel vergt, met als kenmerk dat de weefmachine ter plaatse van deze bouwgroep is voorzien van een inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is deze weefmachine verder daardoor gekenmerkt dat verschillende van de voornoemde bouwgroepen via overbrengingsmechanismen met een door de aandrijfmotor aangedreven hoofdas gekoppeld zijn, en dat de voornoemde inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels zich bij de betreffende
<Desc/Clms Page number 6>
bouwgroep bevindt, doordat zij, ofwel direct aan deze bouwgroep is gekoppeld, ofwel aan het overbrengings- mechanisme is gekoppeld dat in verbinding staat met deze bouwgroep.
Volgens nog een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is zulke weefmachine verder daardoor gekenmerkt dat zij voorzien is van gaapvormingsmiddelen en een lade en dat de voornoemde bouwgroepen die via een overbrengingsmechanisme met de hoofdas gekoppeld zijn, bestaan uit, enerzijds, een bouwgroep voor het aandrijven van de gaapvormingsmiddelen en, anderzijds, een bouwgroep voor het aandrijven van de lade, waarbij zulke inrichting voor het compenseren van variabele aandrijfkoppels minstens ter plaatse van de bouwgroep is aangebracht die in de aandrijving van de lade voorziet.
Deze uitvinding laat toe dat de weefmachine vrij van uitschakelbare vliegwielen of dergelijke kan worden uitgevoerd en dat de voornoemde aandrijfmotor permanent met de voornoemde bouwgroepen verbonden kan zijn. De variabele aandrijfkoppels ten gevolge van variabele kinetische energie kunnen met een inrichting volgens de uitvinding onafhankelijk van de snelheid van de machine gecompenseerd worden.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een inrichting en een weefmachine volgens de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande figuren, waarin:
<Desc/Clms Page number 7>
Figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuren 2 en 3 doorsneden weergeven, respectievelijk volgens lijn II-II en III-III in figuur 1; figuur 4 een variante weergeeft, volgens een zicht gelijkaardig aan dat van figuur l; figuren 5 en 6 in doorsnede een variante weergeven, volgens zichten gelijkaardig aan deze van figuren 2 en
3; figuur 7 schematisch een weefmachine volgens de uitvinding weergeeft.
Volgens de uitvoeringsvorm van figuren 1 tot 3 bestaat de inrichting 1 volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit een, rond een rotatiecentrum of draaias 2 roteerbare, rotor 3 die, in dit geval, is voorzien van twee elementen 4-5 die als een traagheidsmassa fungeren, en uit een mechanisme 6 waarmee de afstand A, respectievelijk B, tussen, enerzijds, de voornoemde elementen 4-5, meer speciaal de zwaartepunten Z1-Z2 ervan, en, anderzijds, het voornoemde rotatiecentrum 2 tijdens het roteren wordt gewijzigd in functie van de beoogde compensatie.
Het bijzondere hierbij bestaat erin dat de elementen 4-5, teneinde toe te laten dat de voornoemde afstanden A-B kunnen wijzigen, wentelbaar ten opzichte van de rotor 3 zijn gemonteerd, meer speciaal rond draaiassen 7-8 die parallel zijn aan de draaias 2.
De voornoemde elementen 4-5 bestaan hoofdzakelijk uit armen 9-10 en daaraan aangebrachte nokvolggedeelten 11-12. De armen 9-10 zijn door middel van assen 13-14, die de draaiassen 7-8 definiëren, zodanig aan een basisdeel 15 van de rotor 3 gekoppeld, dat zij tijdens het roteren van de
<Desc/Clms Page number 8>
rotor 3 door middel van de middelpuntvliedende kracht naar buiten gedwongen worden, met de nokvolggedeelten 11-12 in contact met nokvormige geleidingen 16-17. De nokvolg- gedeelten 11-12 en de nokvormige geleidingen 16-17 maken hierbij tezamen deel uit van het voornoemde mechanisme 6.
De nokvolggedeelten 11-12 bestaan uit nokwielen 18-19 die rond een in een arm 9-10 aangebrachte as 20-21 zijn gelagerd, terwijl de nokvormige geleidingen 16-17 gevormd worden door radiaal naar binnen gerichte loopvlakken, respectievelijk een als loopvlak uitgevoerde geleiding 16 voor het nokwiel 18, en een als loopvlak uitgevoerde geleiding 17 voor het nokwiel 19. De als loopvlakken uitgevoerde geleidingen 16-17 strekken zich uit volgens een niet-cilindrische baan die bepaald is in functie van de gewenste compensatie en bijvoorbeeld het in figuur 1 weergegeven verloop vertoont.
Aangezien de bepaling van deze baan afhankelijk is van het gewenste effect, alsook van de bouwgroep waaraan een compensatie moet worden uitgevoerd, en de bepaling en/of berekening van deze baan met gekende formules of vergelijkingen van de leer van de mechanica of van de numerieke wiskunde kan gebeuren, wordt hierop niet verder ingegaan. Een gelijkaardige wijze om een dergelijke baan te bepalen is bijvoorbeeld gekend uit EP 10. 267. Het is duidelijk dat dergelijke baan bij voorkeur zodanig wordt bepaald dat een nagenoeg volledige compenserende werking wordt bekomen. Volgens een variante kan ook een baan gekozen worden die slechts een gedeeltelijk compenserende werking bekomt, maar op die manier toch reeds in een voordelige compensering voorziet.
In het voorbeeld van figuren 1 tot 3 is gebruik gemaakt van de twee elementen 4 en 5 opdat een uitbalancering zou worden verkregen. Het ene element 4 bevindt zich ten
<Desc/Clms Page number 9>
opzichte van het rotatiecentrum 2 dan ook tegenoverliggend aan het andere element 5. Het verloop van het loopvlak van de geleiding 16 is bij voorkeur dan ook identiek aan het verloop van het loopvlak van de geleiding 17, doch onderling zijn deze loopvlakken qua verloop over 180 verschoven.
Opgemerkt wordt dat, volgens een niet weergegeven variante, ook gebruik zou kunnen worden gemaakt van slechts één element 4 of 5, waarbij dan nog steeds een compensatie wordt verkregen, doch wel het nadeel ontstaat dat het geheel niet uitgebalanceerd is.
De werking van de inrichting 1 kan eenvoudig uit de figuren worden afgeleid. Bij de rotatie van de rotor 3 worden de elementen 4-5 door middel van de middelpuntvliedende kracht tegen de nokvormige geleidingen 16-17 gedwongen, waardoor tijdens de rotatie, de afstanden A en B, die op elk ogenblik onderling gelijk zijn aan elkaar, wijzigen in functie van het verloop van de nokvormige geleidingen 16-17. Zodoende wijzigt de inertie van de volledige rotor 3, met andere woorden van het gedeelte gevormd door het basisdeel 15 en de elementen 4-5, waardoor, een compensatie van aandrijfkoppels kan worden gerealiseerd.
In figuur 4 is een variante weergegeven, waarbij de inrichting 1 voorzien is van één of meer, in dit geval twee, elastische elementen 22-23 die de nokvolggedeelten 11-12 permanent in contact dwingen met de nokvormige geleidingen 16-17. Deze elastische elementen 22-23 dienen hoofdzakelijk om de elementen 4-5 bij stilstand met de nokwielen 18-19 in contact te houden met de loopvlakken van de geleidingen 16-17, zodanig dat de armen 9-10 bij het stoppen, respectievelijk starten, niet met een slag heen en
<Desc/Clms Page number 10>
weer kunnen slaan tussen een positie waarbij zij in contact zijn met de loopvlakken van de geleidingen 16-17 en een positie waarbij zij verwijderd zijn van de loopvlakken van de geleidingen 16-17.
De draairichting van de inrichting 1 kan bijvoorbeeld volgens draaizin C van figuur 4 gekozen worden. Hierdoor worden de nokwielen 18-19 bij het starten van het aandrijven door traagheidskrachten ontstaan door de inrichting 1 te starten tegen de geleidingen 16-17 aangedrukt. Hierdoor is er met zekerheid steeds contact tussen de nokwielen 18-19 en de geleidingen 16-17 vanaf het starten van de machine. Hierbij bestaat echter het gevaar dat bij het afremmen, voorafgaand aan het stoppen van de machine, de nokwielen 18-19 en de geleidingen 16-17 toch van elkaar loskomen, hetgeen normalerwijze echter gebeurt terwijl de machine reeds buiten werking is. Indien de draaizin omgekeerd gekozen wordt, bestaat het gevaar voor het loskomen tijdens het starten, maar niet tijdens het afremmen van de machine.
Doordat in de uitvoeringsvorm van figuren 1 tot 3 de elementen 4-5 met hun symmetrieassen wentelbaar zijn in vlakken 24-25 die zich op een afstand uit elkaar bevinden, ontstaat een welbepaalde onbalans. Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding zal hieraan worden verholpen door de inrichting 1 ook axiaal minstens gedeeltelijk, en, bij voorkeur volledig, uit te balanceren.
Een voorbeeld hiervan wordt hierna beschreven aan de hand van figuren 5 en 6.
Hierbij is één element, in dit geval het element 4, in twee gedeelten 4A-4B opgedeeld, die ieder via een eigen nokwiel 18A-18B met een eigen nokvormige geleiding 16A-16B
<Desc/Clms Page number 11>
samenwerken, waarbij deze nokvormige geleidingen 16A-16B zich op een afstand van elkaar bevinden, terwijl het andere element 5 via één enkel nokwiel, of zoals weergegeven in figuren 5 en 6 via twee naast elkaar opgestelde nokwielen 19A-19B, samenwerkt met een nokvormige geleiding 17 zoals weergegeven in figuur 5, of met twee identieke naast elkaar opgestelde geleidingen 17A-17B zoals weergegeven in figuur 6, die zich tussen de eerstgenoemde twee nokvormige geleidingen 18A-18B bevinden. Zodoende kunnen de elementen 4-5 met symmetrieassen worden uitgevoerd die wentelen in eenzelfde vlak, waardoor ook in axiale richting een uitbalancering wordt verkregen.
Uiteraard zijn verschillende praktische varianten mogelijk.
In plaats van de armen 9-10 door middel van glijlagers 26-27 op de assen 13-14 te bevestigen, zoals dit het geval is in de figuren 2-4 en 5-6, kan ook gebruik worden gemaakt van andere lagers, meer speciaal rollagers of dergelijke.
Ook de nokwielen 18-19 kunnen op verschillende wijzen zijn uitgevoerd. Bij voorkeur wordt hiertoe gebruik gemaakt van rollagers.
In figuur 7 is schematisch een weefmachine 28 weergegeven.
Deze weefmachine 28 bevat op bekende wijze een aandrijfmotor 29 en verschillende, met deze aandrijfmotor 29, gekoppelde bouwgroepen, waarvan in dit geval een bouwgroep 30 is weergegeven voor het aandrijven van de gaapvormingsmiddelen en een bouwgroep 31 voor het aandrijven van de lade 32.
De gaapvormingsmiddelen kunnen bestaan uit een aandrijf- mechanisme voor weefkaders, uit een jacquardmechanisme of uit enig ander systeem waarmee een gaap kan gevormd worden.
<Desc/Clms Page number 12>
De bouwgroepen 30 en 31 kunnen uiteraard ook instaan voor het aandrijven van andere onderdelen van een weefmachine, zoals zelfkantapparaten, een doekopwikkelsysteem en andere apparaten of systemen van een weefmachine om onderdelen van een weefmachine aan te drijven.
De bouwgroepen 30 en 31 zijn via een overbrengings- mechanisme, respectievelijk 33-34 met een door de aandrijfmotor 29 aangedreven hoofdas 35 gekoppeld.
Het bijzondere hierbij bestaat erin dat de weefmachine 28 is voorzien van een inrichting voor het compenseren van aandrijfkoppels, bij voorkeur een inrichting 1 met een aandrijfas 36 zoals hiervoor beschreven, die volgens de uitvinding ter plaatse van de bouwgroep 31 is gelocaliseerd en bedoeld is om de aandrijfkoppels van de lade 32 te compenseren.
Volgens een variante kan zulke inrichting voor het compenseren ook ter plaatse van andere bouwgroepen worden voorzien, uiteraard bij bouwgroepen waarbij een vooraf gekend variabel aandrijfkoppel voor het aandrijven van de onderdelen noodzakelijk is, dat aldus door middel van zulke inrichting kan worden gecompenseerd.
Hierbij levert de inrichting 1 het variabel aandrijfkoppel of althans een deel van het variabel aandrijfkoppel, of neemt de inrichting 1 het voornoemd koppel op, of althans een deel ervan, zodat de aandrijfmotor 29 een nagenoeg constant aandrijfkoppel dient te leveren om de bouwgroep 31 aan te drijven die een variabel aandrijfkoppel vereist.
Het is duidelijk dat op deze wijze de inrichting 1 als het ware de veranderlijke krachten aan de aandrijfmotor 29,
<Desc/Clms Page number 13>
alsook aan de overbrengingsmechanismen 33-34, onttrekt die nodig zijn om de lade 32 heen en weer te bewegen, zodat de ladebeweging geen oorzaak meer kan zijn van de veranderlijke bewegingssnelheid om bijvoorbeeld de gaapvormingsmiddelen 30 aan te drijven. De aandrijfmotor 29 en de overbrengingsmechanismen 33-34 blijven hierdoor van wijzigingen in aandrijfkrachten tengevolge van de ladebeweging gespaard, of dergelijke wijzigingen worden althans minstens geminimaliseerd.
Ook kan de aandrijfmotor 29, die de hoofdmotor vormt, permanent met de bouwgroepen 30-31 gekoppeld blijven, waardoor het gebruik van kostelijke ontkoppelmechanismen en vliegwielen kan uitgesloten worden.
De inrichting 1 die zich bij de bouwgroep 31 bevindt kan, ofwel direct aan deze bouwgroep 31 zijn aangebracht, ofwel indirect via het overbrengingsmechanisme 34 dat in verbinding staat met de bouwgroep 31 met deze bouwgroep 31 zijn gekoppeld.
Bij de weergegeven uitvoeringsvorm kan in geval van een grijperweefmachine tevens een grijperaandrijving 37 voorzien worden die bijvoorbeeld via de aandrijfas 36 samen met de bouwgroep 31 voor de weeflade 32 wordt aangedreven.
De aandrijfas 36 kan zoals weergegeven in figuur 6 en 7 zich doorheen de inrichting 1 volgens de uitvinding uitstrekken. Het verloop van de baan van de geleidingen 16-17 kan bijvoorbeeld zodanig bepaald worden dat alleen het variabele aandrijfkoppel nodig om de weeflade 32 aan te drijven wordt gecompenseerd of dat het variabele aandrijfkoppel nodig om het samen aandrijven van de weeflade 32 en de grijperaandrijving 37 gecompenseerd wordt.
<Desc/Clms Page number 14>
Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot een bepaald type machine of een bepaald type weefmachine, maar bijvoorbeeld kan aangewend worden zowel bij luchtweef- machines, grijperweefmachines, grijperschietspoel- weefmachines, waterjetweefmachines, projectielweefmachines, andere weefmachines en andere machines die een variabel aandrijfkoppel veroorzaken. De inrichting volgens de uitvinding biedt tevens als voordeel, dat die ook op een bestaande machine of weefmachine kan aangebouwd worden.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke inrichting voor het compenseren van aandrijfkoppels en zulke weefmachine kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt, zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.