Verbindingsstang voor een aandrijfsysteem.
De uitvinding betreft een verbindingsstang voor een aandrijfsysteem voor een weefkader van een weefmachine en een aandrijfsysteem voor een weefkader van een weefmachine die een dergelijke verbindingsstang bevat. De uitvinding betreft tevens een weefkader.
Een aandrijfsysteem voor weefkaders van een weefmachine is gekend uit EP 742.298 Al. Hierbij drijft een aandrijving via een aandrijfhefboom en een verbindingsstang een eerste hefboom aan, die via een verbindingsstang verbonden is met een weefkader ter hoogte van een eerste positie van het weefkader. Die eerste hefboom is door middel van een horizontaal opgestelde verbindingsstang verbonden met een tweede hefboom, die via een verbindingsstang verbonden is met het weefkader ter hoogte van een tweede positie van het weefkader.
Een doel van de uitvinding is een dergelijk aandrijfsysteem te verbeteren, meer in het bijzonder minstens één verbindingsstang van een dergelijk aandrijfsysteem te verbeteren.
Tot dit doel bevat een aandrijfsysteem volgens de uitvinding een verbindingsstang die een hol profiel bevat, dat door hydroforming is gevormd en/of waarvan de wanddikte volgens de lengterichting van de verbindingsstang varieert.
Het aandrijfsysteem met een verbindingsstang volgens de uitvinding kan relatief licht en stevig uitgevoerd worden. Bovendien laat een dergelijk aandrijfsysteem toe een weefkader dat onder meer aan beide zijden wordt aangedreven via een verbindingsstang nagenoeg parallel met zichzelf op en neer te bewegen. Bovendien is een aandrijfsysteem dat een dergelijke verbindingsstang bevat weinig onderhevig aan trillingen, hetgeen toelaat met hoge weefsnelheden te weven. Het aandrijfsysteem volgens de uitvinding kan bovendien feilloos werken en dit nagenoeg onafhankelijk van wisselende krachten die ingrijpen op het aandrijfsysteem en nagenoeg onafhankelijk van wisselende temperaturen.
Met de term "hydroforming" wordt onder meer bedoeld het vervormen van een hol basisprofiel met behulp van onder meer een fluidum en een matrijs tot het hol profiel van de verbindingsstang, meer in het bijzonder door een hol basis profiel in een matrijs aan te brengen, door het toevoeren van fluidum onder hoge druk in dit hol profiel zodat de buitenwand van het hol profiel tegen de matrijs wordt gedrukt en de vorm van de matrijs aanneemt. Een voorbeeld van "hydroforming" is onder meer gekend uit BE 1007128.
Volgens een uitvoeringsvorm bevat het aandrijfsysteem een hefboom die via een verbindingsstang ter hoogte van een eerste positie met een weefkader is verbonden en een hefboom die via een verbindingsstang ter hoogte van een tweede positie met het weefkader is verbonden en een verbindingsstang die de voornoemde hefbomen verbindt en die een hol profiel bevat, dat door hydroforming is gevormd en/of waarvan de wanddikte volgens de lengterichting van de verbindingsstang varieert. Bij voorkeur is in gebruik de voornoemde verbindingsstang horizontaal opgesteld. Vermits een dergelijke verbindingsstang tussen de voornoemde hefbomen normalerwijze relatief lang is, kan een dergelijke verbindingsstang volgens de uitvinding toch voldoende buigstijf uitgevoerd worden om toe te laten een weefkader nagenoeg perfect evenwijdig met zichzelf op en neer te bewegen.
Hierdoor kunnen bijvoorbeeld zijgeleidingen ter hoogte van deze verbindingsstang weggelaten worden.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bevat de verbindingsstang nagenoeg ter hoogte van haar midden een grote hoogte en neemt die hoogte naar de uiteinden van de verbindingsstang toe af. Door een dergelijke verbindingsstang door hydroforming te vormen, is het bijvoorbeeld mogelijk de dikte van de bovenste of onderste wand nagenoeg constant te houden terwijl de dikte van de zijwanden door het aanwenden van hydroforming afneemt. Op die manier is het mogelijk bij eenzelfde massa van de verbindingsstang een aanzienlijk hogere buigstijfheid van de verbindingsstang te bekomen. Door koudvervorming tijdens de hydroforming kan bovendien de treksterkte van het materiaal en zodoende ook de treksterkte van de verbindingsstang nog toenemen.
Hierdoor kan eveneens de eigenfrequentie van de verbindingsstang aanzienlijk verhogen, hetgeen een dergelijke verbindingsstang meer geschikt maakt om bij hoge weefmachinesnelheden aangewend te worden.
Het is duidelijk dat volgens de uitvinding meerdere aandrijfsystemen volgens de uitvinding evenwijdig met elkaar kunnen opgesteld worden. Dit maakt een compacte opbouw van het geheel mogelijk.
Tot het doel van de uitvinding bevat een verbindingsstang volgens de uitvinding een hol profiel, dat door hydroforming is gevormd en/of waarvan de wanddikte volgens de lengterichting van de verbindingsstang varieert.
Een doel van de uitvinding is een weefkader te verbeteren door minstens één profiel van het weefkader als een hol profiel uit te voeren, dat door hydroforming is gevormd en/of waarvan de wanddikte volgens de lengterichting van het profiel varieert.
Teneinde de kenmerken en verdere voordelen van de uitvinding duidelijker naar voor te brengen, wordt de uitvinding hiertoe nader toegelicht aan de hand van tekeningen met uitvoeringsvoorbeelden, waarin :
Figuur 1 een aandrijfsysteem volgens de uitvinding weergeeft; Figuur 2 gedeeltelijk in doorsnede een bovenaanzicht van een aantal aandrijfsystemen volgens conclusie 1 weergeeft; Figuur 3 een verbindingsstang volgens de uitvinding weergeeft; Figuur 4 een dwarssectie volgens lijn IV-IV in figuur 2 weergeeft; Figuur 5 een dwarssectie volgens lijn V-V in figuur 2 weergeeft; Figuren 6 tot 8 nog een variante van figuur 1 weergeven.
Het in figuur 1 weergegeven aandrijfsysteem 1 voor weefkaders 2 bevat een om een draaias 3 gelagerde hefboom 4 die een eerste verbindingspunt 5 bevat dat verbindbaar is met een aandrijfhefboom 6. De hefboom 4 bevat een tweede verbindingspunt 7 dat verbindbaar is met een volgende om een draaias 8 gelagerde hefboom 9. De hefbomen 4 en 9 zijn in een draaggestel 10 gelagerd dat aan de zijgedeelten 12 en 13 van de weefmachine bevestigbaar is. De hefbomen 4 en 9 zijn onderling verbindbaar met een verbindingsstang 11 volgens de uitvinding die aangrijpt ter hoogte van de verbindingspunten 7 en 14. Het verbindingspunt 7 ligt ten opzichte van de draaias 3 van de hefboom 4 nagenoeg tegenover het verbindingspunt 5.
De hefboom 4 bevat een derde verbindingspunt 15 dat via een verbindingsstang 16 en een verbindingselement 17 met een koppelelement 18 verbindbaar is, welk koppelelement 18 verbindbaar is met een eerste koppelstang 19 van een weefkader 2 en geleid wordt in een geleiding 20. Hierbij is de hefboom 4 via een verbindingsstang 16 ter hoogte van een eerste positie met een weefkader 2 verbonden. De hefboom 9 is analoog via een verbindingspunt 15A, een verbindingsstang 16A en een verbindingselement 17A verbindbaar met een koppelelement 18A dat verbindbaar is met een tweede koppelstang 19A van een weefkader 2 en geleid wordt in een geleiding 20A. Hierbij is de hefboom 9 via een verbindingsstang 16A ter hoogte van een tweede positie met een weefkader 2 verbonden.
Dergelijke verbinding van een koppelelement 18, 18A met een koppelstang 19,
19A van een weefkader 2 is bijvoorbeeld gekend uit het document EP 520540 Al.
De aandrijfhefboom 6 wordt door middel van een verbindingsstang 21 en een insteleenheid 22 verbonden met de hefboom 4. De hefboom 9 is met een verbindingsstang 11 verbonden met de hefboom 4. De verbindingsstang 11 bevat een hol profiel, dat door hydroforming is gevormd. De insteleenheid 22 is voorzien om de onderlinge positie van de verbindingsstang 21 en de aandrijfhefboom 6 in te stellen. In gebruik is de verbindingsstang 11 volgens de lengterichting A horizontaal opgesteld. Deze insteleenheid 22 is hierbij goed bereikbaar en bovenaan het aandrijfsysteem 1 opgesteld. Verder wordt een aandrijving 23, zoals een excenteraandrijving, een nokkenaandrijving of een dobbymechanisme of aan andere type aandrijving voor de gaapvormingsmiddelen, voorzien om het aandrijfsysteem 1 volgens de uitvinding aan te drijven. De aandrijfhefboom 6 is draaibaar gelagerd ter hoogte van een draaias 24.
Ter hoogte van de verbindingspunten 5, 7, 14, 15 en 15A zijn op gekende wijze telkens een lager en een astap voorzien.
Zoals zeer schematisch aangeduid in figuur 2 zijn meerdere aandrijfsystemen 1 volgens de uitvinding naast elkaar opgesteld. Hierbij zijn alle hefbomen 4 van de verschillende aandrijfsystemen 1 om eenzelfde draaias 3 gelagerd en zijn alle hefbomen 9 van de verschillende aandrijfsystemen 1 om eenzelfde draaias 8 gelagerd. De verschillende verbindingsstangen 11 zijn hierbij naast elkaar en evenwijdig met elkaar opgesteld. Zoals zichtbaar in figuur 2 vertonen de verschillende verbindingsstangen 11 volgens een bovenaanzicht een nagenoeg rechthoekige vorm.
Zoals weergegeven in figuren 1 en 3 vertoont de verbindingsstang 11 in zijaanzicht een gebogen vorm. Die vorm is zodanig dat de verbindingsstang 11 nagenoeg ter hoogte van haar midden een grote hoogte bevat en dat die hoogte naar de uiteinden van de verbindingsstang 11 toe afneemt, meer in het bijzonder dat die hoogte naar de uiteinden van de verbindingsstang 11 toe nagenoeg volgens een parabool afneemt. Ter hoogte van de uiteinden van de verbindingsstang 11 zijn openingen 28 voorzien waarin bijvoorbeeld de verbindingspunten 7 en 14 kunnen voorzien worden.
De verbindingsstang 11 bevat zoals weergegeven in figuren 4 en 5 een hol profiel. De vorm van dit hol profiel wordt door hydroforming gevormd. Hierbij gaat men uit van een hol profiel dat in een matrijs wordt aangebracht, waarbij de matrijs een binnenvorm bevat die gelijk is aan de buitenvorm van de te bekomen verbindingsstang 11. Beide uiteinden van de holle vorm worden vervolgens aangesloten op een fluidumpomp die een fluidum onder hoge druk in het hol profiel kan toevoeren. Volgens een variante kan slechts langs één uiteinde een fluidum toegevoerd worden, terwijl het andere uiteinde afgesloten wordt. Door het toevoeren van het fluidum wordt het hol profiel tegen de binnenwand van de matrijs gedrukt, teneinde toe te laten dat de buitenvorm van het hol profiel nagenoeg de vorm van de matrijs aanneemt.
De uiteindelijke vorm van het hol profiel wordt dus bekomen door een fluidum met hoge druk in het profiel aan te brengen. Dit fluidum bestaat bijvoorbeeld uit water, olie of een ander nagenoeg niet samendrukbaar fluidum. Vervolgens wordt de druk terug weggenomen. Door het koud vervormen van een dergelijk hol profiel kan niet alleen een profiel bekomen worden dat door zijn vorm een hogere buigstijfheid vertoont, maar kan een dergelijk profiel ook door materiaaleigenschappen te wijten aan het koud vervormen een hogere buigstijfheid bekomen. De openingen 28 worden bijvoorbeeld aangebracht nadat de verbindingsstang 11 uitgaande van een balkvormig hol profiel door hydroforming tot de vorm van figuur 3 wordt gebracht.
Ter hoogte van de doorsnede zoals weergegeven in figuur 4 bevat de verbindingsstang 11 een bovenste wand 29 en een onderste wand 30 die een zekere dikte vertonen. De zijwanden 31 vertonen in het weergegeven voorbeeld een iets kleinere dikte dan de voornoemde dikte. Zoals zichtbaar in figuur 5 vertonen de bovenste wand 29 en de onderste wand 30 nagenoeg dezelfde dikte als ter hoogte van de doorsnede van figuur 4, terwijl de zijwanden 31 door een vervorming door middel van de hydroforming volgens de uitvinding een kleinere dikte vertonen dan ter hoogte van de doorsnede van figuur 4. Dit betekent dat in hoofdzaak alleen de zijwanden 31 vervormd worden, meer in het bijzonder koud vervormd worden.
Daar door hydroforming de totale dwarssectie van de wanden van de verbindingsstang nagenoeg niet wijzigt, zal een dergelijke verbindingsstang een nagenoeg gelijke weerstand tegen trek of druk vertonen als het balkvormig profiel voor de hydroforming. Het bekomen hol profiel dat door hydroforming is gevormd bevat een wanddikte die volgens de lengterichting van de verbindingsstang varieert, meer in het bijzonder waarvan de wanddikte volgens minstens één mantellijn volgens de lengterichting van de verbindingsstang varieert. Dergelijke verbindingsstang kan een aanzienlijk hogere weerstand bieden tegen doorbuiging en ook tegen knik. Dit laatste is vooral voordelig bij brede weefmachines die weven aan hoge weefsnelheden.
Bij de uitvoeringsvorm van figuur 6 wordt nog een volgende hefboom 25 voorzien die omheen een draaias 26 draaibaar is opgesteld en samen met de hefboom 9 door een verbindingsstang 27 wordt bevolen. De verbindingsstang 27 is via verbindingspunten 7A, 14A met de hefbomen 9, 25 verbonden. Deze hefboom 9 is via een verbindingspunt 15B, een verbindingsstang 16B en een verbindingselement 17B verbindbaar met een koppelelement 18B dat verbindbaar is met een tweede koppelstang 19B van een weefkader 2 en dat geleid wordt in een geleiding 20B. De hefbomen 4 en 9 worden via een verbindingsstang 27A en verbindingspunten 7 en 14 met elkaar verbonden.
Volgens een niet weergegeven variante kan bijvoorbeeld bij brede weefmachines of bij weefmachines die zware weefsels dienen te weven, naast de hefbomen 4, 9 en/of 25 nog een volgende dergelijke hefboom voorzien worden die via een verbindingsstang met een andere hefboom verbindbaar is.
In figuur 7 wordt een uitvoeringsvorm weergegeven waarbij een doorlopende verbindingsstang 32 verbonden kan worden met meerdere hefbomen 4, 9 en 25. De doorlopende verbindingsstang 32 heeft een vorm die telkens tussen twee hefbomen 4, 9, 25 afneemt naar de verbindingspunten 7, 14, 34 toe. Bij de uitvoeringsvorm van figuur 7 zijn tevens de verbindingsstangen 16, 16A,
16B en 21 door hydroforming gevormd op een wijze analoog aan de verbindingsstangen 11, 27 of 27A.
In figuur 8 is nog een variante uitvoeringsvorm weergegeven waarbij de verbindingsstang 33 een vlakke bovenste wand vertoont en een gebogen onderste wand vertoont, dat een analoge vorm vertoont als de onderste wand van de verbindingsstang 11. Dit biedt als voordeel dat de verbindingspunten 7, 14 en 34 analoog als bij een klassieke balkvormige verbindingsstang kunnen aangebracht worden, waardoor een dergelijke verbindingsstang 33 volgens de uitvinding op een bestaande weefmachine eenvoudig een klassieke verbindingsstang kan vervangen. Door hydroforming kan naar keuze eender welke vorm van een verbindingsstang
33 bekomen worden. Bij deze uitvoeringsvorm is tevens de verbindingsstang 21 door hydroforming gevormd, terwijl de verbindingsstangen 16, 16A en 16B bijvoorbeeld niet door hydroforming worden gevormd.
De verbinding tussen een hefboom 4, 9 of 25 en een weefkader 2 hoeft uiteraard niet noodzakelijk een koppelelement en een koppelstang te bevatten, maar kan bestaan uit eender welke gekende verbinding die een hefboom met een weefkader 2 kan verbinden. De hefbomen kunnen zowel ter hoogte van de zijfremen als ter hoogte van een dwarsfreem van het weefkader 2 met een hefboom verbonden worden.
Het is duidelijk dat de term hydroforming bij deze uitvinding gebruikt wordt om aan te geven dat de verbindingsstang gevormd wordt door gebruik te maken van een fluidum onder druk om de nodige vervorming aan de verbindingsstang te geven. Het is duidelijk dat het fluidum niet beperkt is tot water, maar bijvoorbeeld ook kan bestaan uit olie of enig ander weinig samendrukbaar fluidum. Niettegenstaande het mogelijk is een koud fluidum te gebruiken en op die manier de verbindingsstang door zogenaamde koudvervorming te vormen, kan de hydroforming ook gebeuren met behulp van een warm of een iets warmer fluidum.
Niettegenstaande in de voornoemde beschrijving de verbindingsstang bekomen werd door één maal hydroforming toe te passen, is het duidelijk dat een verbindingsstang volgens de uitvinding ook kan bekomen worden door meermaals na elkaar een hydroforming uit te voeren. Bijvoorbeeld kan in een eerste stap een basis profiel naar een bepaalde tussenvorm door hydroforming vervormd worden, waarbij die tussen in een volgende stap door hydroforming naar de uiteindelijke vorm van de verbindingsstang wordt gevormd. Dit maakt het mogelijk de wanddikte van de verbindingsstang beter te controleren en/of in de hand te houden, dan in geval de hydroforming in één enkele stap zou uitgevoerd worden.
Door een gepaste keuze van het aantal stappen en van de tussenvormen kan een hol profiel door hydroforming bekomen worden waarvan de wanddikte volgens een dwarsdoorsnede loodrecht op de lengterichting A eender welk gewenst verloop vertoont. Door hydroforming wordt volgens de lengterichting normalerwijze een veranderlijke wanddikte bekomen, meer in het bijzonder een veranderlijke wanddikte volgens minstens één mantellijn volgens de lengterichting en/of volgens eender welke mantellijn volgens de lengterichting van de verbindingsstang.
Een verbindingsstang volgens de uitvinding wordt bij voorkeur aangewend in een aandrijfsysteem 1 volgens de uitvinding, meer in het bijzonder als een horizontale verbindingsstang 11, 27, 27A, 32, 33 die minstens twee hefbomen 4, 9, 25 verbindt. Daar een verbindingsstang volgens de uitvinding zowel weerstand biedt tegen trek, druk als doorbuiging zullen de hefbomen 4, 9, 25 die verbonden worden door een dergelijk verbindingsstang
11, 27, 27A, 32, 33 nagenoeg synchroon bewegen. Dit laatste resulteert in het nagenoeg perfect evenwijdig met zichzelf bewegen van het weefkader 2, hetgeen voordelig is bij een weefmachine.
De profielen 35, 36, 37 en 38 van het weefkader 2 of minstens één van de profielen 35, 36, 37 en 38 van het weefkader 2 kunnen zoals weergegeven in figuur 8 eveneens een hol profiel bevatten dat op analoge wij ze zoals hierboven werd beschreven door hydroforming zijn gevormd en/of waarvan de wanddikte volgens de lengterichting van het profiel 35, 36, 37 en 38 varieert. Dergelijke profielen 35, 36, 37 en 38 vertonen ook dezelfde voordelen als de voornoemde verbindingsstangen volgens de uitvinding en bijvoorbeeld een doorsnede analoog als weergegeven in figuren 4 en 5, Door de weergegeven vorm van de holle profielen 35 en 36 kunnen verder klassieke hevels en ophangsystemen voor de hevels aangewend worden die op gekende wijze tussen de profielen 35 en 36 worden aangebracht.
Dit is mogelijk daar bij de weergegeven uitvoeringsvorm de vorm van de holle profielen 35 en 36 nabij de hevels nagenoeg niet gewijzigd wordt door de hydroforming, meer in het bijzonder een nagenoeg vlakke bovenste wand bevat. Analoog is de vorm van de holle profielen 37 en 38 zodanig dat de buitenste zijvlakken van die holle profielen 37 en 38 die bedoeld zijn om samen te werken met gekende zijgeleidingen voor het weefkader 2 nagenoeg recht zijn en in wezen niet verschillen met klassieke zijvlakken van een weefkader. De gebogen vorm van de holle profielen 37 en 38 naar binnen in het weefkader 2 toe is normalerwijze buiten het bereik van de plaats gelegen waar normalerwijze hevels zijn aangebracht en vormt zodoende geen hinder voor de hevels.
Het is duidelijk dat het aandrijfsysteem volgens de uitvinding kan aangewend worden bij meerdere types weefmachines, zoals bij luchtweefmachines, grijperweefmachines, grijperschietspoelweefmachines, waterjetweefmachines, projectielweefmachines en andere weefmachines. Het aandrijfsysteem volgens de uitvinding of de verbindingsstang volgens de uitvinding kan tevens op bestaande weefmachines aangebouwd worden.
Het aandrijfsysteem en de verbindingsstang volgens de uitvinding beperken zich uiteraard niet tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, maar kunnen binnen het kader van de uitvinding volgens verschillende varianten of combinaties van de weergegeven uitvoeringsvormen uitgevoerd worden.