BE901765R

BE901765R - Lade voor weefgetouwen.

Info

Publication number: BE901765R
Application number: BE2/60618A
Authority: BE
Original assignee: Weefgetouwen Picanol Nv
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1985-08-19
Also published as: EP0191955A1; EP0191955B1; DE3569945D1

Abstract

Lade voor weefgetouwen, van het type bestaande uit een gelagerde volle ladeas, waarop ladeonderdelen zijn bevestigd zoals ladebenen, ladebalk en een riet, met het kenmerk dat de lade zodanig gelagerd is dat haar oscillatieas (O-O) evenwijdig loopt met de geometrische as (A-A) van de ladeas (1) en de zwaarteas (Z-Z) van het geheel gevormd door de ladeas (1) en de erop gemonteerde onderdelen (2,3,4), waarbij de oscillatieas (O-O) en de zwaarteas (Z-Z) buiten de geometrische as (A-A), doch binnen de omtrek van de eigenlijke ladeas (1) zijn gelegen

Description

BESCHRIJVING neergelegd tot staving van een aanvraag voor
BELGISCH OCTROOI geformuleerd door
N. V. WEEFAUTOMATEN PICANOL voor
EMI1.1
"Lade voor weefgetouwen" als
EERSTE VERBETERINGSOKTROOI aan het hoofdoktrooi nr. 899.057 ingediend op 2 maart 1984.

"Lade voor weefgetouwen".

De uitvinding heeft betrekking op een lade voor weefgetouwen.

Meer speciaal betreft de uitvinding een lade die naast onder meer de ladebenen, de ladebalken en het riet tevens voorzien is van een ladeas die volgens de uitvinding uitgevoerd is als een tegengewicht.

In het bijzonder betreft de uitvinding een lade waarbij de zwaarteas van de lade (het eventueel tegengewicht inbegrepen) niet met de oscillatieas van de lade samenvalt, doch op een bepaalde afstand onder de oscillatieas gelegen is en/of ten opzichte ervan aan de tegenoverliggende zijde van het riet is gesitueerd.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de lade volgens de uitvinding zodanig verwezenlijkt dat zij naast voornoemde kenmerken ook nog een minimum massatraagheidsmoment vertoont ten opzichte van haar zwaartepunt of zwaarteas.

Bekende weefmachines zijn meestal uitgerust met een lade bestaande uit een cylindrische gelagerde ladeas waarop ladebenen, rietbalken en een riet zijn gemonteerd. Hierdoor valt de zwaarteas niet met de oscillatieas samen en is de zwaarteas steeds gelegen aan de zijde van het riet ten opzichte van de oscillatieas, wat er meestal op neer komt dat de zwaarteas boven de oscillatieas gelegen is.

Men heeft dan ook reeds voorgesteld de lade te voorzien van tegengewichten en wel op een wijze overeenkomstig aan het algemene principe van uitbalanceren, dat bekend is uit de leer van de dynamica, volgens hetwelke men de tegengewichten zodanig aan een oscillerend lichaam voorziet dat het zwaartepunt van de ganse konstruktie op de oscillatieas ervan gelegen is.

Een bekende uitvoering voorziet in een oplossing waarbij de oorspronkelijke ladeas ten opzichte van de oscillatieas over een tamelijk grote afstand verplaatst wordt door het gebruik van krukwangen. Zulke konstruktie biedt het voordeel dat het totale gewicht van de lade nagenoeg onveranderd blijft, waarbij de verplaatste ladeas als tegengewicht funktioneert en de ladebenen meestal hol worden uitgevoerd opdat het totaalgewicht van dergelijke uitgebalanceerde lade niet groter zou zijn dan dat van de niet uitgebalanceerde lade. Zulke uitvoering is bijvoorbeeld bekend uit het USA oktrooi nr. 4.076. 048.

Niettegenstaande de voordelige eigenschap van het weinig of niet vergroten van het totaalgewicht van de lade, biedt dergelijke bekende konstruktie het nadeel dat de inertie of het massatraagheidsmoment rond de oscillatieas sterk toeneemt.

Men weet immers dat de inertie van een voorwerp dat oscilleert rond zijn zwaarteas, bij verplaatsing van zijn oscillatieas, toeneemt, enerzijds rechtevenredig met de massa ervan, en anderzijds evenredig met het kwadraat van zijn verplaatsing. Door zoals bekend de ladeas te verplaatsen, ontstaat er bijgevolg een aanzienlijke ongewenste toename van het massatraagheidsmoment van de lade, zelfs als de massa niet vergroot wordt. Voornoemde bekende oplossing heeft dan ook als nadeel dat het aandrijfmoment van de lade in belangrijke mate toeneemt.

Bij een bekende uitvoering wordt de ladeas dan ook in een speciale vorm uitgevoerd en bestaat hoofdzakelijk uit een volle cylindrische as die excentrisch gelagerd is, doch

waarbij de zwaarteas van de hele lade binnen of op de geometrische omtrek van de ladeas gelegen is. Hier was het doel niet dezelfde massa te behouden doch het bekomen van een minimum massatraagheidsmoment rond de oscillatieas.

In een bijzondere uitvoering laat men de zwaarteas en de oscillatieas met de geometrische omtrek van de ladeas samenvallen.

Zowel in dit laatste geval als in het geval van voornoemde bekende uitvoering, waarbij een volledige uitbalancering plaats vindt, heeft men met nagenoeg geen horizontale belasting van de machine te maken, doch men heeft vastgesteld dat de vertikale krachten die uitgeoefend worden op de vloer onder het weefgetouw vrij groot en soms ontoelaatbaar zijn.

Vooral in weverijen waar de machines op etages, bijvoorbeeld van een oud fabrieksgebouw, geplaatst zijn, kan zulks menig gevaar voor het gebouw opleveren.

Verder onderzoek heeft uitgewezen dat men tot een betere krachtenverdeling komt bij het gebruik van een uitvoeringsvorm waarbij het zwaartepunt van de lade onder de oscillatieas gelegen is. Zulke konstruktie zal hierna uitvoeriger besproken worden aan de hand van enkele varianten. Meer speciaal wordt de krachtenverdeling in de steunpunten van het weefgetouw weergegeven.

De verbetering volgens de uitvinding berust in de konstruktie van een lade waarbij de afstand tussen de oscillatieas en de zwaarteas zodanig gekozen wordt dat de vertikale krachten in de steunpunten van het weefgetouw, die ontstaan ten gevolge van de oscillatie van de lade, naar nul herleid worden en er slechts horizontale krachten overblijven.

In een variante van de uitvinding is voorzien in een lade waarbij de afstand tussen de oscillatieas en de zwaarteas zodanig gekozen wordt dat er een kompromis ontstaat tussen de waarden van, enerzijds, de horizontaal gerichte en, anderzijds, de vertikaal gerichte krachten in

de steunpunten. Dit biedt het voordeel dat, enerzijds, de horizontaal gerichte krachten kleiner zijn dan bij een nietgebalanceerde lade en, anderzijds, de vertikale krachten kleiner zijn dan in het geval van een volledige uitbalancering. Het is duidelijk dat het hier steeds gaat over de krachten die te wijten zijn aan de beweging van de lade.

Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeelden zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen besproken, met verwijzingen naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 in vooraanzicht een lade volgens een praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding weergeeft ; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn 11-11 in figuur 1 ; figuur 3 de krachtenverdeling van de bijzonderste krach- ten weergeeft bij een weefgetouw waarbij het zwaartepunt van de lade onder de oscillatieas gelegen is ; figuur 4 in vooraanzicht een variante van de uitvin- ding weergeeft ; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 4.

In de figuren 1 en 2 bemerkt men de lade die hoofdzakelijk bestaat uit een volle cylindrische ladeas 1 en een aantal daarop bevestigde ladebenen 2 die een ladebalk 3 dragen waarop het riet 4 bevestigd is.

De lijnen A-A, 0-0 en Z-Z stellen respektievelijk de geometrische as van de ladeas 1 en de oscillatie-en zwaarteas van de lade voor, waarbij alle drie de assen evenwijdig aan elkaar verlopen. Overeenkomstig de uitvinding bevindt de zwaarteas Z-Z zich onder de oscillatieas 0-0. Het gunstig effekt dat hierdoor ontstaat, wordt hierna verklaard aan de hand van figuur 3. Ook zal uit hetgeen volgt het belang blijken van de afstand r tussen de oscillatieas 0-0 en de zwaarteas Z-Z.

In figuur 3 is schematisch een weefgetouw 5 weergegeven dat bevestigd is op steunpunten 6 en 7. Eenvoudigheidshalve wordt in de volgende beschouwingen, zoals ook wordt aangeduid in de figuur, uitgegaan van het meest representatief vereenvoudigd model, waarbij de lade wordt voorgesteld door een puntmassa m die zich op voornoemde afstand r van de oscillatieas 0-0 bevindt en een inertie rond het zwaartepunt. Om dezelfde reden is de puntmassa m in haar laagste stand weergegeven zodanig dat de ogenblikkelijke versnelling ten gevolge van de rotatieversnelling ; gelijk aan r. a, horizontaal werkt.

Het is duidelijk dat wanneer de puntmassa m zich in haar laagste stand bevindt de oscillatieas 0-0, de zwaarteas Z-Z en de geometrische as A-A zich in een vertikaal vlak bevinden waarbij het moment ten gevolge van de rotatieversnelling I. a zodanig tegengewerkt wordt door het moment van de kracht ten gevolge van de horizontaal gerichte component van de translatieversnelling m. r. a. Z dat deze beide elkaar opheffen.

De bijzonderste dynamische krachten die ontstaan bij een dergelijke heen-en weergaande lade en die opgevangen dienen te worden in de steunpunten 6 en 7 zijn : - de horizontaal gerichte kracht ten gevolge van de translatieversnelling m. r. a ; - het moment ontstaan ten gevolge van de rotatieversnelling I. a waarbij I het massatraagheidsmoment van de lade ten opzichte van de zwaarteas Z-Z voorstelt.

Deze waarden volgen uit de algemene theorie van de mechanica, waaruit men weet dat de krachten op een bewegend lichaam als zijnde gelijkwaardig kunnen beschouwd worden aan de kombinatie van, enerzijds, een kracht die werkzaam is in het zwaartepunt van een lichaam, en anderzijds, een moment ten opzichte van het zwaartepunt.

Uit het voornoemde moment evenals uit de voornoemde kracht kunnen eenvoudig volgens gekende weg de krachten naar de steunpunten herleid worden. De waarden zijn dan ook zonder meer weergegeven in figuur 3, en bestaan hoofdzakelijk uit een horizontaal gerichte kracht :
EMI7.1
Fh = m. r. a h en een in elk steunpunt 6-7 aangrijpende tegengesteld gerichte vertikaal gerichte kracht Fv.

F-= I. a/L-m. r. a. Z/L Hierin stellen de waarden L en Z respektievelijk de afmeting tussen de twee steunpunten 6 en 7 en de hoogte van de massa m boven deze laatste voor.
EMI7.2

Uit het voorgaande blijkt dat de krachten F uit twee tegenv gesteld gerichte komponenten bestaan, waarvan de eerste ontstaat ten gevolge van het voornoemde moment I. a en de tweede ontstaat door het moment van de kracht in m ten opzichte van de steunpunten 6-7.

De uitvinding voorziet dan ook in een uitvoering die volledig afwijkt van de klassieke uitgebalanceerde lade, waarbij er naar gestreefd wordt om de vertikaal gerichte krachten FV te minimaliseren, en bij voorkeur naar nul te herleiden, wat gerealiseerd wordt door de lade zoals voornoemd uit te voeren, waarbij de zwaarteas Z-Z tussen de oscillatieas 0-0 en de geometrische as A-A gelegen is.

In een eerste uitvoeringsvorm wordt de afstand r tussen de oscillatieas 0-0 en de zwaarteas Z-Z zodanig gekozen dat de absolute waarden van de beide komponenten van elk der krachten Fui namelijk I. a/L en m. r. a. Z/L, gelijk zijn.

Daar beide komponenten vectorieel tegengesteld gericht zijn, wordt bijgevolg elke kracht Fv in elk der steunpunten 6-7 gelijk aan nul aangezien r = I/m. Z.

In een tweede uitvoeringsvorm wordt de afstand r zodanig

gekozen dat er afhankelijk van het gewenste resultaat een kompromis ontstaat tussen de waarden van de vertikaal ge-
EMI8.1
richte krachten en de horizontaal gerichte krachten Fh. v h Het is duidelijk dat een vakman volgens het gewenst resultaat de afstand r kan bepalen met een berekening volgens voorgaande gedachtengang, ofwel door vergelijkende proeven met meerdere laden uit te voeren.

In een andere uitvoeringsvorm wordt, om de horizontaal gerichte kracht F te beperken, ernaar gestreefd naast voornoemde eigenschappen tevens de betreffende lade zodanig uit te voeren dat het massatraagheidsmoment I ten opzichte van de zwaarteas Z-Z minimaal is.

Het voordeel hiervan is het volgende. Bij een welbepaald weefgetouw gaat men bij het ontwerpen van een lade uit van bepaalde voorafgekende parameters, waarvan een aantal konstant is, en andere als konstant beschouwd worden. Zo ook kan men, als men van het voornoemde meest representatieve model van figuur 3 vertrekt, de waarden van de afmeting L en de hoekversnelling a als konstante parameters aannemen.

De waarde van Z verschilt weinig bij de verschillende ontwerpen en kan men bij benadering constant beschouwen.

In de voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens het model van figuur 3 zijn de absolute waarden van de komponenten I. a/L en m. r. a.. Z/L noodzakelijk gelijk. Men kan hieruit afleiden dat de waarde van het produkt m. r. a, met andere woorden de grootte van de horizontaal gerichte kracht Fh' bepaald wordt door het quotient van I/Z, of dat, in het geval dat de waarde van Z konstant beschouwd wordt, de kracht Fh evenredig is met het traagheidsmoment I.

Uit het voorgaande blijkt zonder meer dat in deze uitvoeringsvorm van de lade gestreefd zal worden naar een minimaal massatraagheidsmoment I teneinde de horizontaal gerichte kracht F minimaal te houden.

In de uitvoeringsvorm, die in de figuren 4 en 5 weergegeven wordt, is de ladeas l zodanig uitgevoerd dat het massatraagheidsmoment I van de ganse lade ten opzichte van de zwaarteas Z-Z minimaal is. Hiertoe grenst de volle cilindrische ladeas l met zijn manteloppervlak tegen de zwaarteas Z-Z.

Het voornoemde kenmerk, waarbij de zwaarteas Z-Z zich tussen de oscillatieas 0-0 van de lade en de geometrische as A-A van de ladeas 1 bevindt, blijft vanzelfsprekend behouden.

Deze laatste uitvoeringsvorm werd gerealizeerd met een massa m van 112 kg waarbij de zwaarteas Z-Z zich op een afstand (2) van 0,0079 meter van de oscillatieas 0-0 bevindt. De waarden van L en Z bedragen respektievelijk 1 meter en 0,844 meter. De grootteorde van de hoekversnelling a bedraagt 1800 rad/s2 bij een machinetoerental van 475 toeren per minuut. Het traagheidsmoment van de praktische uitvoering bedraagt 0,75 kg m2. De krachten I. a/L en m. r. a. Z/L heffen mekaar hierbij op en bedragen elk nagenoeg 1350 Newton bij het beschouwde toerental.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de bijgaande tekeningen weergegeven
EMI9.1
uitvoeringsvormen, doch zulke lade kan in allerlei vormen I en afmetingen verwezenlijkt worden zonder buiten het kader der uitvinding te treden.

Claims

Eisen.

1. - Lade voor weefgetouwen, van het type bestaande uit een gelagerde volle ladeas, waarop ladeonderdelen zijn bevestigd zoals ladebenen, ladebalk en een riet, met het kenmerk dat de lade zodanig gelagerd is dat haar oscillatieas (0-0) evenwijdig loopt met de geometrische as (A-A) van de lade- EMI10.1 as (1) en de zwaarteas van het geheel gevormd door de ladeas (1) en de erop gemonteerde onderdelen (2, 3, 4), waarbij de oscillatieas (0-0) en de zwaarteas buiten de geometrische as (A-A), doch binnen de omtrek van de eigenlijke ladeas (1) zijn gelegen.

2.-Lade volgens eis 1, met het kenmerk dat de zwaarteas (Z-Z) zich tussen de oscillatieas (0-0) en de geometrische as (A-A) bevindt.

3.-Lade volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat de oscillatieas (0-0) op het manteloppervlak van de ladeas gelegen is.

4.-Lade voor weefgetouwen, van het type bestaande uit een gelagerde volle ladeas (1), waarop ladeonderdelen zijn bevestigd zoals ladebenen, ladebalk en riet, met het kenmerk dat de lade zodanig gelagerd is dat haar oscilatieas (0-0) evenwijdig loopt met de geometrische as (A-A) van de lade- EMI10.2 as (1) en de zwaarteas van het geheel gevormd door de ladeas (1) en de daarop gemonteerde onderdelen (2, 3, 4), waarbij de oscillatieas (0-0) buiten, en de zwaarteas niet buiten de omtrek van de eigenlijke ladeas (1) zijn gelegen.

5.-Lade volgens eis 4, met het kenmerk dat de zwaarteas (Z-Z) zich tussen de oscillatieas (0-0) en de geometrische as (A-A) bevindt.

6.-Lade volgens eisen 4 of 5, met het kenmerk dat de zwaarteas (Z-Z) juist op het manteloppervlak van de ladeas (1) is <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1 gelegen.

7.-Lade volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat de doorsnede van de ladeas (1) cirkelvormig is.

8.-Lade voor weefgetouwen, hoofdzakelijk zoals voorafgaand beschreven en weergegeven in de bijgaande tekeningen.

9.-Weefmachine die gebruik maakt van een lade volgens één der voorgaande eisen, waarbij de ligging van de zwaarteas (Z-Z) ten opzichte van de oscillatieas (0-0) zo gekozen wordt dat het moment ten gevolge van de rotatieversnelling I. zodanig tegengewerkt wordt door het moment van de kracht ten gevolge van de horizontaal gerichte component van de translatieversnelling m. r.. Z dat deze beide elkaar opheffen als de oscillatieas (0-0), de zwaartekracht (Z-Z) en de geometrische as (A-A) in een vertikaal vlak liggen. p. pa van : N. V. WEEFAUTOMATEN PCAOL.

Antwerpen, ; 9 februari 1985. p. pa van : Antwerps Octrooi-en Merken- bureau M. F. J. Bockstael N. V.