CZ200785A3 - Zarízení pro napínání nite pro šicí stroj - Google Patents

Abstract

Zarízení pro napínání nite obsahuje dvojici napínacích kotoucu (31, 32), které mezi sebou pridržujínit, hnací mechanismus (4), ovladatelný pro zajištování pohybu jednoho napínacího kotouce smerem k nebo smerem od druhého napínacího kotouce, a hnacízdroj (5) ovladatelný pro pohánení pohánecího mechanismu. Hnací zdroj obsahuje pohybové ústrojí (6), obsahující hrídel (51) pohybového ústrojí, kterýse pohybuje v osovém smeru, a permanentní magnety(52,53,54,55), pripevnené ke hrídeli (51) pohybového ústrojí (6), stator (7), obsahující cívky (57,58,59,60), které jsou navinuty kolem permanentníchmagnetu s predem stanoveným intervalem vzhledem kpermanentním magnetum, a ložiska (40,8), která nesou príslušné konce hrídele pohybového ústrojí. Ložisko (40,8), které nese konec hrídele (51) pohybového ústrojí (6) na vzdálené strane od dvojice napínacích kotoucu (31,32) je deskové pružinové ložisko (8), vytvorené z deskové pružiny.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj, které je schopno automaticky měnit napětí nitě.

Dosavadní stav techniky

Je známo zařízení pro napínání nitě, znázorněné na obr. 20 a obr. 21, které je schopno regulovat napětí, na napínacím kotouči, prostřednictvím jako je například motor s kmitací působící na nit poháněcího členu, cívkou (viz například patentový spis JP-A-9-220 391).

Zařízení 110 pro napínání nitě, znázorněné na obr. 20, obsahuje motor 111 s kmitací cívkou, pohyblivý kotouč 112 (nazývaný v dalším jako pohyblivý kotouč 112), pevný napínací kotouč 113 (nazývaný v dalším jako pevný kotouč 113) a hnací tyč 114.

Hnací tyč 114 posuvně prochází otvorem 112a v pevném kotouči 113. Kromě toho je jeden její konec 114a připojen ke kolenu 115 cívky, které je pohyblivou částí motoru 111 s kmitací cívkou, přičemž její druhý konec 114b je udržován v kontaktu s kontaktní částí pohyblivého kotouče 112.

Pokud se tedy koleno 115 cívky pohyblivé části motoru 111 s kmitací cívkou pohybuje tak, že vyčnívá z kotvy lila, tak se pohyblivý kotouč 112 pohybuje směrem k pevnému kotouči 113 prostřednictvím hnací tyče 114, takže přichází do kontaktu s pevným kotoučem 113.

Pokud se naopak koleno 115 cívky pohyblivé části motoru 111 s kmitací cívkou pohybuje tak, že je uloženo do kotvy lila, tak se pohyblivý kotouč 112 pohybuje směrem k motoru 111 s kmitací cívkou, takže je oddělen od pevného kotouče 113.

Kromě toho, přestože to není znázorněno, prochází nit mezi pohyblivým kotoučem 112 a pevným kotoučem 113 od zdroje pro přivádění nitě (vinutá cívka) a je přiváděna k šicí jehle jehelní tyče prostřednictvím niťové páky. Nit je tak sendvičovitě uložena s působením předem stanoveného tlaku mezi pohyblivým kotoučem 112 a pevným kotoučem 113.

Kromě toho je tlak při sendvičovítém uložení nitě proměnlivý prostřednictvím změny hnací polohy kolena 115 cívky pohyblivé části motoru 111 s kmitací cívkou. V důsledku toho může být napětí, působící na nit, regulováno.

U zařízení 120 pro napínání nitě, znázorněného na obr. 21, je rotační těleso 124, jako je spřádací kolo, schopné vyvíjet napětí na nit prostřednictvím brzdicí síly, připevněno k hřídeli 123 rotoru 122, který vyvozuje brzdicí sílu elektromagnetické brzdy 121 v důsledku hysterezní brzdy nebo mechanické brzdy, přičemž obvod pro přivádění řídicího proudu pro regulaci brzdicí síly je umístěn v budicí cívce 125 pro elektromagnetickou brzdu 121 pro proměnlivé řízení kroutícího momentu brzdicí síly.

• · · · · · • · · ·

Zařízení 130 pro napínání nitě, znázorněné na obr. 22, obsahuje dvojici napínacích kotoučů 131 a 132.

Jeden napínací kotouč 131 je uveden do kontaktu s druhým napínacím kotoučem 132 nebo je od něj oddělen, takže nit mezi kotouči pro napínání nitě je buď sendvičovitě uložena nebo je uvolněna.

Zařízení 130 pro napínání nitě rovněž obsahuje přítlačný kotouč 134, který může být uveden do kontaktu s rovinou jednoho napínacího kotouče 131 proti druhému napínacímu kotouči 132, a elektromagnetický solenoid 13 6 pro pohánění přítlačného kotouče 134 ve směru kontaktování nebo oddělování pro jeden napínací kotouč 131 prostřednictvím hnací tyče 135 připojené k přítlačnému kotouči 134.

Prostřednictvím uvedení přítlačného kotouče 134 do kontaktu s jedním napínacím kotoučem 131 s pomocí elektromagnetického solenoidu 136 je nit sendvičovitě uložena mezi oběma napínacími kotouči 131 a 132.

A naopak prostřednictvím oddělení jednoho napínacího kotouče 131 od druhého napínacího kotouče 132 je nit uvolněna (viz například patentový spis JP-A-181 182).

Na obr. 23 je znázorněn pohled, zobrazující stav, kdy je zařízení 130 pro napínání nitě znázorněné na obr. 22, uspořádáno na horním rámu 20 šicího stroje.

V důsledku velikosti elektromagnetického solenoidu 136, který slouží jako hnací zdroj, nemůže být zařízení pro napínání nitě umístěno na přední straně a uvnitř horního rámu 20 šicího stroje, takže je umístěno na zadní straně, jak je znázorněno na obr. 23.

• · · · • ·

Zařízení 140 pro napínání nitě, znázorněné na obr. 24, obsahuje spřádací kolo 141, které je v kontaktu s nití pro otáčení společně s unášením nitě, a piezoelektrický prvek 143, který vytváří sílu pro otáčivý odpor vůči otáčení spřádacího kola 141 nebo válečku 142, otáčejícího se s ním integrálně.

Pokud napětí, přiváděné do piezoelektrického prvku 143, vzroste z pohotovostního napětí (0 V) na vysoké kontrolní napětí (100 V) , takže síla, vytvářená piezoelektrickým prvkem 143, se zvýší, tak valivý odpor válcového válečku 142 se rovněž zvýší, takže otáčivý odpor, kontrolující otáčení spřádacího kola 141 a hřídele 145, se zvýší. V důsledku toho se spřádací kolo 141 stává obtížně otáčitelným.

Pokud se naopak napětí, přiváděné do piezoelektrického prvku 143, sníží z vysokého kontrolního napětí na nízké pohotovostní napětí, takže síla, vyvozovaná piezoelektrickým prvkem 143, se sníží, tak valivý odpor válcového válečku 142 se rovněž sníží, takže otáčivý odpor, kontrolující otáčení spřádacího kola 141 a hřídele 145, se sníží. V důsledku toho se spřádací kolo 141 hladce otáčí (viz například patentový spis JP-A-2003-236 278).

Zařízení pro napínání nitě, znázorněné na obr. 25, obsahuje tlakový snímač 152 pro zjišťování tlaku, působícího na napínací kotouč 151, a motor 153 pro regulaci tlaku pro výpočet napětí, působícího na jehelní nit, na základě tlaku, zjištěného tlakovým snímačem 152, v důsledku čehož je vyvozován tlak na napínací kotouč 151.

• · · · • · • · · · · ·

Tlakový rozdíl ΔΡ mezi tlakem Pd, zjištěným tlakovým snímačem 152, a cílovým tlakem Pt je vypočten jako

ΔΡ = Pd - Pt .

Dále za účelem, aby tento tlakový rozdíl ΔΡ byl v podstatě nulový, je budicí signál s množinou impulzů, odpovídajících tlakovému rozdílu ΔΡ, přiváděn do motoru 153 pro regulaci tlaku.

Motor 153 pro regulaci tlaku proto přemísťuje regulační tyč 154 v jejím osovém směru o velikost přemístění, odpovídající shora uvedenému počtu impulzů. V důsledku toho se pružina 156 napínače 155 nitě rozšiřuje nebo smršťuje o velikost přemístění regulační tyče 154.

V důsledku toho je tlak, působící na jehelní nit mezi napínacími kotouči 151, proměnlivě regulován, takže je roven velikosti, odpovídající cílovému tlaku Pt (viz například patentový spis JP-A-9-276 577).

Jak již bylo shora popsáno, tak známá zařízení pro napínání nitě využívají jako hnací nebo budicí zdroj různé akční členy, jako je motor s kmitací cívkou, solenoid, piezoelektrický prvek a otáčivý motor, přičemž využívají kluzná ložiska nebo pólová ložiska jako ložiskovou konstrukci.

Tato zařízení regulují napětí, působící na nit, prostřednictvím regulování zatížení, působícího na napínací kotouče, a to na základě tlaku, kroutícího momentu nebo přemísťování akčního členu.

• · · · • · • ·

Kromě toho motor s kmitací cívkou je typu s pohyblivou cívkou, u kterého je magnet umístěn na straně statoru a cívka je umístěna na straně pohybového ústrojí.

Avšak u známého zařízeni pro napínání nitě je ložiskem akčního členu, vykonávajícího lineární pohyb, kluzné ložisko. Proto třecí síla v důsledku hmotnosti pohybového ústrojí akčního členu a součinitel tření ložiska vytvářejí hysterezní charakteristiky z hlediska tlaku akčního členu, čímž dochází k rozdílům z hlediska hodnoty napětí nitě mezi hodnotou, kdy se tlak zvyšuje a kdy se snižuje.

Kromě toho se součinitel tření mění v závislosti na přesnosti obrábění, na opotřebení a teplotě součástí ložiska. V důsledku toho se hystereze rovněž mění, takže změny napětí nitě jsou obtížně opakovatelné.

Pokud je napětí nastaveno na nižší hodnotu, tak vliv shora uvedené třecí síly vzrůstá. Napětí nitě proto nemůže být dosaženo na nastavenou hodnotu. Opakovatelnost je nízká v důsledku těchto změn. Proto nemůže být nízké napětí nitě realizováno.

Kromě toho napětí nitě je hodnotou, kdy je třecí síla (zejména stacionární třecí síla) odečtena od tlaku akčního členu.

Proto u známé konstrukce, která poskytuje velkou třecí sílu, trvá poměrně dlouhou dobu, než je uplatňováno napětí nitě poté, kdy budicí prou prochází akčním členem. Není tak možno zvýšit citlivost.

Rovněž na základě hysterezních charakteristik v důsledku třecí síly ložiska se napětí nitě mění mezi hodnotami, kdy se tlak zvyšuje, a kdy se snižuje. Pokud jsou proto podniknuta protiopatření, kdy po snížení budicího proudu pod předem stanovenou hodnotu při snižování napětí nitě je proud zvýšen na předem stanovenou hodnotu, je změna v napětí nitě zmenšena.

Je však spotřebován nadbytečný čas v proměnlivé posloupnosti budicího proudu. Proto tedy proměnlivá regulace napětí nitě nemůže být realizována velkou rychlostí.

Pokud je rovněž hmotnost pohyblivé součásti zmenšena za účelem snížení třecí síly, tak z hlediska tlaku akčního členu nemůže být hmotnost pohyblivé součásti zmenšena příliš. Existuje zde proto omezení z hlediska snížení třecí síly.

Kromě toho opotřebení v důsledku tření vytváří změny z hlediska stavu tření v porovnání s dřívější dobou. Je proto velice obtížné udržovat stejný kvalitativní stav po dlouhou dobu. Za účelem předcházení změnám z hlediska kvality je nutno provádět náročnou údržbu, jako je výměna součástí ložiska.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj, u kterého bude možno snížit tření, působící při pohánění ovládacího ústrojí, jakož i zlepšit opakovatelnost, citlivost a trvanlivost ovládacího ústrojí.

• ·

V souladu s prvním aspektem tohoto vynálezu zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj obsahuje:

dvojici napínacích kotoučů (31, 32), které mezi sebou přidržují nit, hnací mechanismus (4), ovladatelný pro zajišťování pohybu jednoho napínacího kotouče směrem k nebo směrem od druhého napínacího kotouče, a hnací zdroj (5) ovladatelný pro pohánění poháněcího mechanismu, přičemž hnací zdroj _5 obsahuje:

pohybové ústrojí (6), obsahující hřídel (51) pohybového ústrojí (6), který se pohybuje v osovém směru, a permanentní magnety (52, 53, 54, 55), připevněné ke hřídeli (51) pohybového ústrojí (6), stator (7), obsahující cívky (57, 58, 59, 60), které jsou navinuty kolem permanentních magnetů s předem stanoveným intervalem vzhledem k permanentním magnetům, a ložiska (40, 8), která nesou příslušné konce hřídele pohybového ústrojí, přičemž ložiskem, které nese konec hřídele pohybového ústrojí na vzdálené straně od dvojice napínacích kotoučů je deskové pružinové ložisko (8), vytvořené z deskové pružiny.

• ♦· · • ·

Je nutno poznamenat, že tloušťka deskového pružinového ložiska je zanedbatelná. Toto deskové pružinové ložisko je ložiskem, u kterého je oblast kluzné části mezi deskovým pružinovým ložiskem a hřídelem pohybového ústrojí zanedbatelně malá, přičemž pohyb hřídele pohybového ústrojí je umožněn v důsledku pružnosti deskové pružiny.

V souladu s prvním aspektem tohoto vynálezu pokud je hnací mechanismus poháněn poháněcím zdrojem, tak hnací mechanismus pohání jeden napínací kotouč, takže se pohybuje směrem k nebo směrem od druhého napínacího kotouče. Prostřednictvím pohybu jednoho napínacího kotouče směrem ke druhému napínacímu kotouči tak, že přichází do vzájemného styku s druhým napínacím kotoučem, může být nit udržována mezi napínacími kotouči, takže na nit může být vyvozováno napětí.

Hřídel pohybového ústrojí se pohybuje ve svém osovém směru v důsledku vzájemného vztahu mezi magnetickým polem, vytvářeným permanentními magnety, připevněnými ke hřídeli pohybového ústrojí, a proudem, procházejícím cívkami. Jelikož je v tomto případě hřídel pohybového ústrojí uložen v příslušných koncích ložisek, je třecí síla vyvozována na kluzných částech ložisek. Tím je zabraňováno hladkému pohybu hřídele pohybového ústrojí.

Jelikož však ložisko, podepírající konec pohyblivého hřídele na vzdálené straně od dvojice napínacích kotoučů, je tvořeno deskovým pružinovým ložiskem, tak třecí působení na hřídel pohybového ústrojí odpovídá jednomu ložisku nebo přibližně nule.

·· ····

V důsledku toho může být tření, působící při pohánění pohonu, zmenšeno, což umožňuje zlepšení opakovatelnosti, citlivosti a trvanlivosti pohonu.

Dokonce i v případě kdy dochází ke změnám z hlediska přesnosti obrábění nebo teploty součástí ložiska, nejsou tlakové hysterezní charakteristiky vytvářeny, takže nedochází k žádným změnám z hlediska napětí nitě, čímž lze zachovat opakovatelnost.

Nedochází k žádnému ovlivňování prostřednictvím stacionárního napětí, časová prodleva při nastartování pohonu může být zrušena a rychlost odezvy zařízení pro napínání nitě může být zvýšena.

Z hlediska pohyblivého rozmezí nedochází k žádnému vlivu prostřednictvím snížení tlaku v důsledku reakční síly pružiny. Avšak prostřednictvím předchozího měření pružinové konstanty pro přesnou nápravu snížení tlaku na základě zvýšení budicího proudu může být napětí nitě regulováno na základě povelové hodnoty budicího proudu pohonu.

Hysterezní charakteristiky v důsledku třecí síly mohou být odstraněny bez využití protiopatření, jako je snížení hmotnosti pohyblivé části pohonu, takže výkon pohonu není nikterak ovlivněn.

Jelikož deskové pružinové ložisko nemá žádnou abrazivní součást, může být kvalita pohonu udržována po dlouhou dobu. Není tedy vyžadována opakovaná údržba, spočívající například ve výměně součástí.

-»·

·· ·<*· ♦ · · * · « · » · • · · · · • · · ·

9*99 · ·· ·· * «

V souladu s druhým aspektem tohoto vynálezu u zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle prvního aspektu deskové pružinové ložisko obsahuje:

vnější okrajovou část (81), připevněnou ke statoru, upevňovací část (82), připevněnou ke hřídeli pohybového ústrojí, a množinu spojovacích částí (83), z nichž každá spojuje upevňovací část a vnější okrajovou část tak, že spojovací část s upevňovací částí a spojovací část s vnější okrajovou částí jsou umístěny vzájemně proti sobě, přičemž upevňovací část je umístěna mezi nimi.

V souladu s druhým aspektem tohoto vynálezu je spojovací část vytvořena tak, že spojovací část s upevňovací částí a spojovací část s vnější okrajovou částí leží vzájemně proti sobě, takže je mezi nimi umístěna upevňovací část, přičemž je zde dále množina spojovacích částí.

Z toho důvodu síla, působící na deskové pružinové ložisko v důsledku pohybu hřídele pohybového ústrojí, působí ve směru kontinuální oblasti. Pokud se proto hřídel pohybového ústrojí pohybuje, je pouze upevňovací část přemísťována společně s hřídelem pohybového ústrojí prostřednictím ohybu kontinuální části.

Proto tedy ložisko, tvořené deskovou pružinou, může fungovat jako ložisko.

·· ···· ···· ·· «···

V souladu s třetím aspektem tohoto vynálezu u zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle prvního aspektu deskové pružinové ložisko obsahuje:

vnější okrajovou část (101), připevněnou ke statoru, ohnutou část (102), která je kontinuální k vnější okrajové části a je ohnuta směrem ke hřídeli pohybového ústrojí od vnější okrajové části, a upevňovací část (103), která je kontinuální k ohnuté části a je připevněna ke hřídeli pohybového ústrojí.

V souladu s třetím aspektem tohoto vynálezu jelikož je vytvořena ohnutá část, tak je rozdíl z hlediska úrovně vytvořen mezi upevňovací částí a vnější okrajovou částí. Pokud se tedy hřídel pohybového ústrojí pohybuje, tak koncentrované zatížení působí na spojovací část mezi upevňovací částí a hřídelem pohybového ústrojí. Upevňovací část se proto ohýbá ve směru pohybu hřídele pohybového ústrojí prostřednictvím působení momentu hřídele pohybového ústroj í.

Proto tedy ložisko, vytvořené z deskové pružiny, může fungovat jako ložisko.

V souladu se čtvrtým aspektem tohoto vynálezu u zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle druhého nebo třetího aspektu tohoto vynálezu jsou permanentní magnety vytvořeny podél vnější plochy hřídele pohybového ústrojí, přičemž jsou polarizovány v radiálním směru hřídele pohybového ústrojí.

• ·

V souladu se čtvrtým aspektem tohoto vynálezu jelikož jsou permanentní magnety polarizovány podél radiálního směru hřídele pohybového ústrojí, tak může být zajištěna velká povrchová plocha magnetického obvodu v osovém směru hřídele pohybového ústrojí.

Kromě toho prodloužením permanentních magnetů může být plocha magnetického pole zvětšena. Může tak být vyřešen problém nadměrné velikosti hnacího zdroje v důsledku zvětšení průměru permanentních magnetů v radiálním směru hřídele pohybového ústrojí.

V důsledku toho tedy bez nutnosti zvětšení velikosti hnacího zdroje v radiálním směru hřídele pohybového ústrojí může být počet permanentních magnetů zvětšen za účelem zvýšení tlaku.

V souladu s pátým aspektem tohoto vynálezu u zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle druhého nebo třetího aspektu tohoto vynálezu je množina magnetických obvodů vytvořena podél směru pohybu hřídele pohybového ústrojí.

V souladu s pátým aspektem tohoto vynálezu prostřednictvím vytvoření množiny magnetických obvodů podél směru pohybu hřídele pohybového ústrojí může být zvýšen tlak, poskytovaný hnacím zdrojem.

V souladu s šestým aspektem tohoto vynálezu u zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle druhého nebo třetího aspektu tohoto vynálezu jsou hnací zdroj, dvojice napínacích kotoučů a poháněči mechanismus vytvořeny integrálně.

• · · ·

V souladu s šestým aspektem tohoto vynálezu prostřednictvím integrálního vytvoření hnacího zdroje, dvojice napínacích kotoučů a poháněcího mechanismu může být dosaženo menších rozměrů zařízení pro napínání nitě.

V souladu se sedmým aspektem tohoto vynálezu potom zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle šestého aspektu tohoto vynálezu dále obsahuje tyč (37) napínače nitě, umístěnou mezi dvojicí napínacích kotoučů a poháněčům zdrojem, přičemž ložisko, které nese konec hřídele pohybového ústrojí na blízké straně od dvojice napínacích kotoučů, a tyč napínače nitě jsou vytvořeny z nemagnetického materiálu.

V souladu se sedmým aspektem tohoto vynálezu jelikož jsou ložisko, podepírající konec hřídele pohybového ústrojí na blízké straně k napínacím kotoučům, a tyč napínače nitě vytvořeny z nemagnetického materiálu, tak i když se hřídel pohybového ústrojí pohybuje směrem k napínacím kotoučům, tak magnetický tok pouze obtížně uniká z cívek nebo permanentních magnetů směrem k napínacím kotoučům.

Z tohoto důvodu tak může být zabráněno nesprávné funkci napínacích kotoučů v důsledku magnetického toku cívek nebo permanentních magnetů.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje pohled, zobrazující stav, kdy je šicí stroj opatřen zařízením pro napínání nitě;

obr. 2 znázorňuje perspektivní pohled v řezu na část zařízení pro napínání nitě;

obr. 3 znázorňuje rozložený perspektivní pohled na zařízení pro napínání nitě;

obr. 4 znázorňuje rozložený perspektivní pohled na motor s kmitací cívkou;

obr. 5A znázorňuje pohled, zobrazující tvar permanentního magnetu;

obr. 5B a obr. 5C znázorňují pohledy, zobrazující směr magnetizace permanentního magnetu;

obr. 6 znázorňuje cívek;	pohled,	zobrazující směr vinutí
obr. 7 znázorňuje pro napínání nitě;	pohled	v řezu na	zařízení
obr. 8A znázorňuje pro napínání nitě;	čelní	pohled na	zařízení
obr. 8B znázorňuje	pohled	ve zvětšeném	měřítku
na oblast X z obr. 8A a	rovněž pohled	v řezu

na motor s kmitací cívkou;

obr. 8C znázorňuje čelní pohled na stav, opatřený deskovým pružinovým ložiskem;

obr. 9 znázorňuje rozložený perspektivní pohled na obvod deskového pružinového ložiska, obr. 10 znázorňuje pohled, zobrazující analytický model deskového pružinového ložiska;

obr. 11 znázorňuje	pohled	na	analytický	model
kluzného ložiska,
obr. 12 znázorňuje	pohled	na	analytický	model
pro výpočet pružinového	koeficientu	deskové
pružiny;
obr. 13 znázorňuje	pohled	na	zjednodušený	model

struktury podle obr. 12;

obr. 14A znázorňuje boční nárysný pohled na solenoid;

obr. 14B znázorňuje čelní pohled na solenoid;

obr. 14C znázorňuje pohled v řezu na solenoid;

obr. 15 znázorňuje graf charakteristik tlaku pro proud, pokud se proud, procházející solenoidem, zvyšuje nebo snižuje;

• · >

• · • · · · obr. 16A a obr. 16B znázorňují grafy, zobrazující hysterezní charakteristiky napětí nitě při využití solenoidu;

obr. 17 znázorňuje graf, zobrazující hysterezní charakteristiky napětí nitě při využití solenoidu;

obr. 18A znázorňuje pohled v řezu na motor s kmitací cívkou u dalšího provedení;

obr. 18B znázorňuje čelní pohled ve stavu, opatřeném deskovým pružinovým ložiskem u dalšího provedení;

obr. 19 znázorňuje pohled pro vysvětlení deskového pružinového ložiska;

obr. 20 znázorňuje schematický zařízení pro napínání nitě;	pohled	na	běžné
obr. 21 znázorňuje schematický zařízení pro napínání nitě;	pohled	na	běžné
obr. 22 znázorňuje schematický zařízení pro napínání nitě;	pohled	na	běžné
obr. 23 znázorňuje schematický zařízení pro napínání nitě;	pohled	na	běžné
obr. 24 znázorňuje schematický zařízení pro napínání nitě; a	pohled	na	běžné

• · · · • · · · obr. 25 znázorňuje schematický pohled na běžné zařízení pro napínání nitě.

Příklady provedení vynálezu

Nyní bude s odkazem na obrázky výkresů podáno podrobné vysvětlení zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu.

Konstrukce zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj

Jak je znázorněno na obr. 1, je zařízení 2 pro napínání nitě uspořádáno tak, že prochází od přední části k zadní části v blízkosti „brady horního rámu 2_ šicího stroje M. Na přední straně horního rámu 2 šicího stroje M zařízení 2 pro napínání nitě sendvičovitě přidržuje nit T, vytahovanou z přívodního zdroje nitě, pro zajištění jejího vhodného napětí, přičemž přivádí nit T do niťové páky 21.

Niťová páka 21 se pohybuje společně s otáčením vřetene (neznázorněno), připojeného k motoru šicího stroje (neznázorněno), přičemž se pohybuje nahoru a dolů ve drážce 2a vytvořené v horním rámu 2 šicího stroje, za účelem utahování nitě T, procházející šitým předmětem.

Jak je znázorněno na obr. 2, tak zařízení 2 P^ro napínání nitě obsahuje napínač 3 nitě pro vyvíjení napětí na nit, • · · · • · · · ·· hnací tyč _4, sloužící jako poháněči mechanismus pro pohánění přítlačného kotouče 33 tak, že jeden napínací kotouč 31 se přibližuje ke druhému napínacímu kotouči, a motor _5 s kmitací cívkou, sloužící jako poháněči zdroj pro udílení hnací síly pro napínač 3 nitě.

Napínač 2 nitě je uspořádán tak, že vyčnívá z horního rámu 2 šicího stroje M na jeho přední straně (na straně směrem k uživateli při šití). Motor 5 s kmitací cívkou, stejně jako vřeteno a další součásti jsou uspořádány uvnitř horního rámu 2_ šicího stroje M.

Napínač nitě

Jak je znázorněno na obr. 2 a obr. 3, tak napínač 3_ nitě obsahuje dvojici napínacích kotoučů 31 a 32 pro sendvičovité uložení nitě.

Napínací kotouče 31 a 32, které mají diskovitý tvar, jsou uspořádány vedle sebe ve směru pohybu jednoho napínacího kotouče 31 na přední straně horního rámu 2 šicího stroje M. NA protilehlé straně, než na které napínací kotouč 31 směřuje k napínacímu kotouči 32, je uspořádán přítlačný kotouč 33, který přitlačuje napínací kotouč 31 tak, že se pohybuje směrem k napínacímu kotouči 32.

Přítlačný kotouč 33, stejně jako hnací tyč ý, působí jako poháněči mechanismus a je pohyblivý pro zajišťování pohybu jednoho napínacího kotouče 31 směrem ke druhému napínacímu kotouči 32 nebo směrem od něj.

·· ·Μ·

Přítlačný kotouč 33 je například vytvořen ve formě desky, opatřené třemi výstupky 33a a nesené držákem 34 přítlačného kotouče 33, který zabraňuje otáčení přítlačného kotouče 33 kolem osy.

Poloha přítlačného kotouče 33 je rovněž zajišťována polohovacím kroužkem 35 prostřednictvím šroubku 35a. Držák 34 přítlačného kotouče 33 je připevněn k hnací tyči 4_ prostřednictvím šroubku 34a.

Přítlačný kotouč 33 a držák 34 přítlačného kotouče 33 jsou zakryty ochranným krytem 3 6, který je připevněn k držáku 34 přítlačného kotouče 33 prostřednictvím šroubku 36a.

Tyč 37 napínače _3 nitě materiálu, jako je nerezová k jednomu konci hnací tyče tyče 37 a šroubku 38a.

je vytvořena z nemagnetického ocel, přičemž je připevněna ý prostřednictvím opěrky 38

Důvod, proč je tyč 37 napínače 3_ nitě vytvořena z nemagnetického materiálu spočívá v tom, že je třeba zabránit nesprávné funkci napínacích kotoučů 31 a 32 v důsledku magnetického toku, s kmitací cívkou, protože je kotouči 31 a 32 vytvořenými unikajícího z motoru _5 uspořádán mezi napínacími zejména z feromagnetického materiálu, jako je železo, a motor 5 s kmitací cívkou,

Tyč 37 napínače _3 nitě a opěrka 38 tyče jsou opatřeny pružinou 39 pro napínání nitě. Tato pružina 39 pro napínání nitě zcela slouží jako navíjecí pružina.

• · 9999

9

999 9 ·· 9999

9

99 ·

Ložisko 40 je připevněno k opěrce 38 tyče 37 napínače 2 nitě prostřednictvím šroubku 38a. Ložisko 40 je vytvořeno z nemagnetického materiálu, jako je nerezová ocel, přičemž slouží pro uložení jednoho konce hřídele 51 pohybového strojí na straně napínače 3 nitě . Průchozí otvor 40a, kterým hřídel 51 pohybového ústrojí pohyblivě prochází, je vytvořen ve středu ložiska 40.

Důvod, proč je ložisko 40 vytvořeno z nemagnetického materiálu, spočívá v tom, že je třeba zabránit nesprávné funkci napínacích kotoučů 31 a 32 v důsledku magnetického toku, unikajícího z motoru _5 s kmitací cívkou, protože je uspořádán mezi napínacími kotouči 31 a 32 vytvořenými zejména z feromagnetického materiálu, jako je železo, a motor _5 s kmitací cívkou.

Hnací tyč

Hnací tyč 4_ je vytvořena z nemagnetického materiálu, jako je nerezová ocel. Hnací tyč 4_ slouží pro vzájemné spojování napínače 3 nitě a motoru 5 s kmitací cívkou, takže pohon motoru _5 s kmitací cívkou je převáděn na napínač 3 nitě, čímž je poháněn napínací kotouč 31.

Motor s kmitací cívkou

Jak je znázorněno na obr. 2 a obr. 4, je motor 5 s kmitací cívkou opatřen hřídelem 51 pohybového ústrojí, vytvořeným z feromagnetického materiálu, jako je železo, kterým prochází hnací tyč 4.

«· •4 4444 •4 4444

4« 4 · » 4 · 4 4 * « · 444 4 4 44 θ') 44444 444444

ΖΖ · 4 44444444

444« 4 44 44 4· 44

Kolem hřídele 51 pohybového ústrojí jsou upevněny permanentní magnety 52, 53, 54 a 55 vedle sebe od strany napínače 3_ nitě v osovém směru hřídele 51 pohybového ústrojí s využitím například lepidla.

Permanentní magnety 52, 53, 54 a 55 jsou vytvořeny z materiálu vzácných zemin, jako je například magnetický neodim nebo magnetické samarium/kobalt, přičemž jsou vytvořeny ve válcovém tvaru, jak je znázorněno na obr. 5A.

Jak je znázorněno na obr. 5B, je permanentní magnet 53 a 55 polarizován od vnitřního obvodu směrem k vnějšímu obvodu v radiálním směru.

Jak je znázorněno na obr. 5C, je permanentní magnet 52 a 54 polarizován od vnitřního obvodu směrem k vnějšímu obvodu v radiálním směru.

Tímto způsobem je pohybové ústrojí 6 motoru 5. s kmitací cívkou opatřeno hřídelem 51 pohybového ústrojí, ke kterému jsou připevněny permanentní magnety 52, 53, 54 a 55.

Kolem osy permanentních magnetů 52, 53, 54 a 55 je umístěno válcové pouzdro 56 cívky, vytvořené z pryžového materiálu pro izolaci, a to v odstupu o mírnou mezeru od vnějšího obvodu permanentních magnetů 52, 53, 54 a 55.

Cívky 57, 58, 5 9 a 60 jsou navinuty kolem válcového pouzdra 56. Tyto cívky slouží pro průchod řídicího proudu pro poháněči sílu motoru _5 s kmitací cívkou od strany napínače _3 nitě kolem osy. Zejména prostřednictvím válcového pouzdra 56 jsou cívky 57, 58, 5 9 a 60 umístěny v odstupu opředem stanovený interval od permanentních magnetů 52, 53, 54 a 55.

• · · · • ·

Jak je znázorněno na obr. 6 jsou cívky 57, 58, 5 9 a 60 tvořeny jediným vodičem.

Cívka 57 je navinuta v poloze, odpovídající vnějšímu obvodu permanentního magnetu 52.

Cívka 58 je navinuta v poloze, odpovídající vnějšímu obvodu permanentního magnetu 53.

Cívka 59 je navinuta v poloze, odpovídající vnějšímu obvodu permanentního magnetu 54.

Cívka 60 je navinuta v poloze, odpovídající vnějšímu obvodu permanentního magnetu 55.

Tímto způsobem jsou v motoru ý s kmitací cívkou vytvářeny magnetické toky <I>a, Ob a Oc, jak je znázorněno na obr. 4, pro vytvoření množiny magnetických obvodů ve směru pohybu hřídele 51 pohybového ústrojí.

Kromě toho jsou přilehlé cívky, konkrétně cívka 57 a cívka 58, cívka 58 a cívky 57 a 59, cívka 5 9 a cívky 58 a 60, a cívka 60 a cívka 5 9 navinuty ve směru vinutí vzájemně vůči sobě protilehle.

V důsledku toho se magnetické toky ve směrech šipek na obr. 6, vytvářené v přilehlých cívkách, ruší, takže změny magnetického toku v důsledku indukčnosti vinutí cívek jsou v podstatě odstraněny.

·· ·· ·· · ·· · ···· ·· ··· ····

Q Λ ····· ······

Z 4 · · ········ ····· · · ·· · · · ·

Napětí, vznikající na základě změn magnetického toku v důsledku indukčnosti, je redukováno, takže proudová odezva je zlepšena.

Válcové pouzdro 56, kolem kterého jsou cívky 57, 58, 5 9 a 60 navinuty, je umístěno v cívkové kostře 61, vytvořené z feromagnetického materiálu, jako je železo.

Tímto způsobem stator Ί_ motoru 5_ s kmitací cívkou obsahuje válcové cívkové pouzdro 56, cívky 57, 58, 5 9 a 60, navinuté kolem cívkového pouzdra 56, a cívkovou kostru 61.

Nyní bude v dalším provedeno posouzení vlivu motoru _5 s kmitací cívkou na napínač _3 nitě.

Jak je znázorněno na obr. 7, tak prostřednictvím integrace napínače 2 nitě, přítlačného kotouče 33, hnací tyče 4_ a motoru _5 s kmitací cívkou dojde ke zkrácení hnací tyče _4, přičemž interval mezi napínačem 2 nitě a motorem 5 s kmitací cívkou se rovněž zkrátí.

Pokud je interval mezi napínačem 2 nitě a motorem 5 s kmitací cívkou krátký, tak magnetický tok, vytvářený v motoru 5 s kmitací cívkou, může unikat do napínače 2 nitě, takže může docházet k nesprávné funkci napínacího kotouče 31.

Jelikož však tyč 37 napínače 2 nitě a ložisko 40, umístěné mezi napínačem 2 nitě a motorem 2 ^s kmitací cívkou, jsou vytvořeny z nemagnetického materiálu, tak magnetický tok, vytvářený v motoru 5 s kmitací cívkou, může těžko proudit do napínače 3 nitě.

• · · · · · • · • ·

Deskové pružinové ložisko

Jak je znázorněno na obr. 2, obr. 8A, obr. 8B a obr. 9, je hnací tyč 4_ uložena v ložisku 40 na jednom konci na straně napínače 2 nitě, přičemž je uložena v deskovém pružinovém ložisku 8_ na druhém konci na straně motoru 5_ s kmitací cívkou.

Deskové pružinové ložisko 8_ podepírá hřídel 51 pohybového ústrojí na konci na vzdálené straně motoru 5 s kmitací cívkou od napínače 3_ nitě. Konec hřídele 51 pohybového ústrojí prochází přes v podstatě kruhové pomocné ložisko 90, které je vytvořeno z nemagnetického materiálu, jako je nerezová ocel, a které je ve středu opatřeno průchozím otvorem pro průchod hřídele 51 pohybového ústrojí.

Pomocné ložisko 90 je uchyceno a neseno v cívkovém válcovém pouzdru 5 6. Pomocné ložisko 90 působí jako ložisko, které napomáhá deskovému pružinovému ložisku 8_.

Jak je znázorněno na obr. 8B a obr. 9, tak hřídel 51 pohybového ústrojí prochází podložkou 91 a rovněž vložkovým kroužkem 92, vytvořeným ve tvaru písmene C při pohled zepředu.

Hřídel 51 pohybového ústrojí dále prochází otvorem, vytvořeným ve středu deskového pružinového ložiska 8_, a rovněž krytem 93, který sendvičovitě obklopuje deskové pružinové ložisko 8_ společně s vložkovým kroužkem 92. Podložka 94 je uchycena na hřídeli 51 pohybového ústrojí na opačné straně deskového pružinového ložiska 8 a je utažena maticí 95 . Oblast hřídele 51 pohybového ústrojí, která zabírá s maticí 95, je opatřena závitem.

• · • « • ·

Jak je znázorněno na obr. 8C a obr. 9, je deskové pružinové ložisko _8 vytvořeno z nemagnetického materiálu, jako je nerezová ocel, přičemž je vytvořeno v kruhovém tvaru.

Deskové pružinové ložisko _8 obsahuje vnější okrajovou část 81, připevněnou k cívkovému válcovému pouzdru 56, upevňovací část 82, připevněnou ke hřídeli 51 pohybového ústrojí, a množinu spojovacích částí 83, které připojují vzájemně k sobě upevňovací část 82 a vnější okrajovou část 81, přičemž jsou vytvořeny tak, že jejich spojovací část s upevňovací částí 82 a jejich spojovací část s vnější okrajovou částí 81 leží vzájemně proti sobě pro sendvičovité uložení upevňovací části 82 mezi nimi.

Tyto spojovací části 83 jsou vytvořeny ve stejném směru, takže nepřicházejí do vzájemného kontaktu, to znamená, že jde o tak zvaný vírový tvar.

Ovládání deskového pružinového ložiska prostřednictvím motoru s kmitací cívkou

Pokud jsou cívky 57, 58, 5 9 a 60 motoru 5_ s kmitací cívkou napájeny, tak proudí proud každou z cívkových částí motoru 5 s kmitací cívkou, zapojených do série.

V souladu s Flemingovým pravidlem levé ruky potom magnetické pole permanentního magnetu 52, 53, 54 a 55 hřídele 51 pohybového ústrojí a proud cívky 57, 58, 59 a 60 vytvářejí tlak podél osového směru hřídele 51 pohybového ústroj í.

V důsledku toho se upevňovací část 82 deskového pružinového ložiska 8_ připevněná k hřídeli 51 pohybového ústrojí, pohybuje společně s pohybem hřídele 51 pohybového ústrojí ve stejném směru.

Jak je znázorněno na obr. 8B a obr. 8C, tak jelikož je vnější okrajová část 81 deskového pružinového ložiska 8_ udržována mezi vložkovým kroužkem 92 a krytem 93, přičemž je upevněna utěsněním prostřednictvím cívkové kostry 61, tak se pohybuje pouze upevňovací část 82 deskového pružinového ložiska 8_.

Během pohybu se spojovací části 83 (část vírového tvaru) deskového pružinového ložiska 8_ ohýbají tak, že pouze upevňovací část 82 ve středu deskového pružinového ložiska 8_ může být přemísťována.

Hysterezní vliv třecí síly a tlaku prostřednictvím ložiska a hřídele pohybového ústrojí v lineárním pohonu

Na obr. 14A až obr. 14C jsou znázorněny pohledy, zobrazující vzhled a konstrukci solenoidu, který obecně slouží jako lineární pohon, jako je motor s kmitací cívkou.

• ·

Solenoid 200 obsahuje válcové pouzdro 201, cívku 206, základnu 203, plunžr 205, rozpěrnou vložku 207 se vzduchovou mezerou a

E-kroužek 208.

Válcové pouzdro 201 slouží jako kostra cívky, přičemž je vytvořeno z feromagnetického materiálu, jako je železo.

Cívka 206 je stejnosměrně vinuta.

Základna 203 je opatřena kuželovitou drážkou, vytvořenou ve středu pro prodloužení zdvihu.

Plunžr 205 má na jednom konci kuželovitou špičku, uspořádanou pro uložení do kuželovité drážky v základně 203, a na druhém konci drážku pro spojení s cílovým prvkem, jehož pohyb má být zajišťován tlaku solenoidu 200, a otvor pro připevnění čepu. Plunžr 205 je vytvořen z feromagnetického materiálu.

Rozpěrná vložka 207 se vzduchovou mezerou je uspořádána pro zmírnění rázové hlučnosti za provozu a pro zmenšení vlivu zbytkového magnetizmu.

• · · · • ·

	• · « * 29 • · « ·	···· · · ···· • · · · • · · · • · · · · • · · · · • · · · ·	• · · · • · · · • · · · • · · · · • · · · • · · ·
E-kroužek	208 je uspořádán pro	zabránění	styku
s plunžrem 205.	Cívka 206 je navinuta	kolem pouzdra 204
cívky 206.
Na obr.	15 je znázorněn graf	závislosti	tlaku

na velikosti proudu, pokud se velikost proudu, procházejícího solenoidem 200, zvyšuje nebo snižuje.

Pokud se velikost proudu, procházejíčího solenoidem 200, zvyšuje, tak se tlak zvyšuje podél čáry, označené jako nárůst na grafu podle obr. 15.

Pokud se velikost proudu, procházejícího solenoidem 200, snižuje, tak se tlak snižuje podél čáry, označené jako pokles na grafu podle obr. 15.

V tomto případě je mezi nárůstem a poklesem rozdíl, a to i tehdy, pokud je velikost proudu stejná. Konkrétně je tlak větší během poklesu než během nárůstu. Kromě toho se rozdíl mezi velikostí proudu během nárůstu a během poklesu zvyšuje, pokud se zvyšuje velikost procházejícího proudu.

Třecí síla nyní působí ve směru opačném, než je směr pohybu plunžru 205. Pokud se proto směr pohybu mění, tak se směr, ve kterém působí třecí síla, rovněž mění.

Jako nástroj pro měření tlaku je zejména uplatňován způsob měření přemístění pružiny. Takže pokud se měřený tlak zvyšuje, tak se pružina smršťuje. Pokud se měřený tlak snižuje, tak se pružina roztahuje. Takže v závislosti na zvýšení nebo snížení tlaku se pohyblivá část cílového prvku, který má být měřen, pohybuje, i když její přemístění je mírné.

« · · · • ·

Pokud se velikost proudu, procházejícího solenoidem 200, zvyšuje, tak se cílový prvek pohybuje ve směru zvyšování, takže třecí síla působí opačně vzhledem ke směru zvyšování.

Tlak, měřený jako tlak solenoidu 200, je vyjádřen jako měřený tlak solenoidu = tlak solenoidu - třecí síla.

Měřený tlak solenoidu je tak menší v porovnání s případem, kde není žádné tření.

Shora uvedená rovnice rovněž znamená, že pokud tlak solenoidu nepřesáhne třecí sílu, tak se nejeví jako reálný tlak. Takže i když hnací proud proudí během provozu, tak časový rozdíl je uvažován pro reálný tlak, přičemž se jeví jako tlakové napětí. Proto je důležité snížit třecí sílu, působící během provozu vysokou rychlostí, čímž dojde ke snížení časového rozdílu, nezbytného pro vytváření reálného tlaku.

Pokud se velikost proudu, procházejícího solenoidem, zmenšuje, tak směr pohybu cílového prvku je obrácen v důsledku snížení tlaku. Směr třecí síly je rovněž obrácen.

Tlak, měřený jako tlak solenoidu, je vyjádřen jako měřený tlak solenoidu = tlak solenoidu + třecí síla.

Proto je tedy měřený tlak solenoidu 200 větší, než v případě, kdy není žádné tření.

• · · ·

Ze shora uvedených důvodů, pokud tedy existuje tření, tak směr, ve kterém třecí síla působí, je odlišný, pokud se velikost procházejícího proudu zvyšuje a pokud se velikost procházejíčího proudu snižuje, takže je vytvářen rozdíl v měřeném tlaku. To se jeví jako hysterezní charakteristika tlaku.

U solenoidu 200 se rovněž magnetická sací síla zvyšuje, pokud se velikost procházejícího proudu zvyšuje. V důsledku toho, jelikož se třecí síla s kluzným ložiskem plunžru 205 zvyšuje, tak se velikost hystereze tlaku rovněž zvyšuje.

Na obr. 16A a obr 16B jsou znázorněny grafy, zobrazující hysterezní charakteristiky napětí nitě při využití solenoidu 200.

Jak bylo popsáno ve spojitosti s obr. 15, tak i při stejné velikosti procházejícího proudu poskytuje tlak solenoidu 200 rozdíl mezi tím, kdy se velikost proudu zvyšuje a kdy se snižuje, zejména tedy má tak zvané hysterezní charakteristiky.

Proto u zařízení pro napínání nitě, které využívá solenoid 200, mající hysterezní charakteristiky, potom napětí nitě obdobně vykazuje hysterezní charakteristiky. Na obr. 16A je zobrazena taková situace.

Na obr. 16B je zobrazena skutečnost, že zde existuje rozdíl v napětí nitě mezi tím, kdy se velikost procházejícího proudu zvyšuje a kdy se snižuje, a to i v případě stejné velikosti procházejícího proudu.

··

Na obr. 17 je znázorněn pohled pro vysvětlení protiopatření vůči hysterezi napětí nitě u zařízení pro napínání nitě, které využívá solenoid 200, mající hysterezní charakteristiky.

Jelikož zde existuje rozdíl v napětí nitě mezi situací, kdy se velikost procházejícího proudu zvyšuje a kdy se snižuje, i když prochází stejný proud, tak u tohoto protiopatření za účelem snížení napětí nitě je procházející proud nejprve snížen na hodnotu proudu Rl, menší než hodnota proudu Q1, poskytující cílové napětí Y2, a poté je zvýšen na hodnotu proudu Q1, takže napětí nitě se blíží cílovému napětí Y2.

Zde jsou využívány charakteristiky, že ve stejném směru zvyšování lze dosahovat dobré reprodukovatelnosti napětí nitě při stejném procházejícím proudu.

Třecí síla s hřídelem pohybového ústrojí při využití deskového pružinového ložiska

Na obr. 10 je znázorněn pohled, zobrazující strukturální analytický model deskového pružinového ložiska.

U tohoto modelu jsou ložiska, podpírající oba konce hřídele 51 pohybového ústrojí zařízení 2 P^ro napínání nitě, provedená jako kluzné ložisko 40 na jednom konci a deskové pružinové ložisko 2 ^na druhém konci. Těžiště na obr. 10 se zejména týká těžiště pohybového ústrojí 6 motoru 2 ^s kmitací cívkou.

• · • · · · • · ···· ·· ·* «· · · · · ···· ·· ··· · · · · ·*· ····*···· ····· ·· · · ·· ··

Na obr. 11 je znázorněn pohled, zobrazující strukturální analytický model kluzného ložiska, kdy ložiska, podpírající oba konce hřídele 51 pohybového ústrojí zařízení 1. pro napínání nitě, jsou provedena jako kluzná ložiska 40. Těžiště na obr. 11 se zejména týká těžiště pohybového ústrojí 6 motoru 5_ s kmitací cívkou.

Na obr. 12 je znázorněn pohled na analytický model pro výpočet koeficientu pružení deskové pružiny.

Předpokládá se, že tloušťka deskové pružiny je H, její šířka je B, její podpěrná délka je L a uplatňované zatížení je P.

Na obr. 13 je znázorněn pohled na zjednodušený model struktury, znázorněné na obr. 12.

Předpokládá se, že zatížení, působící na deskovou pružinu, je P, přičemž velikost ohybu v této době je σ.

Na obr. 11 je znázorněn model, u kterého jsou ložiska na obou koncích zařízení pro napínání nitě provedena jako kluzná ložiska.

Na základě vztahu, znázorněného na obr. 11,

Mg = Fc + Fd

Fc x La

Fd x Lb • · · · • · ··

	34	• · · · · · ···· • · ··· ···· • · ···· · · · · ···· · ·· ·· ·· ♦·
Za předpokladu, platí	že zatížení ve směru zdvihu je Fhl,
Fhl = μ x Fc	+ μ x Fd = μ x 1	(Fc + Fd) = μ x Mg
Z této rovnice	lze vidět, že	prostřednictvím snížení

hmotnosti M nebo koeficientu μ tření může být zatížení Fhl ve směru zdvihu sníženo. Zde je nutno poznamenat, že jelikož existuje hranice při snižování hmotnosti M nebo koeficientu μ, je velice obtížné snížit zatížení tak, aby byla překročena určitá hranice.

Na obr. 10 je znázorněn strukturální analytický model deskového pružinového ložiska.

U tohoto modelu je jeden konec hřídele 51 ohybového ústrojí uložen v deskovém pružinovém ložisku 8_, zatímco druhý konec je uložen v kluzném ložisku 40.

Na základě vztahu, znázorněného na obr. 10, platí

Mg = Fa + Fb

Fa x La = Fb x Lb

Za předpokladu, že zatížení ve směru zdvihu Fh2 a přemístění ve směru zdvihu je S, tak

Fh2 = μχΓ3 + Κχ5 • · · · • ·

Pokud jsou jak pružinová konstanta K, tak i přemístění S_, malé (μ x Fc » K x S) ,

Fh2 = μ x Fa

Pokud nyní pro jednoduchost předpokládáme, že La = Lb = L/2, tak

Fa = Fb = Mg/2 (Fc = Fd = Mg/2 v případě modelu podle obr. 11).

Takže

Fh2 Ξ μ x Fa = μ x Mg/2

Takže v porovnání mezi případem, využívajícím deskové pružinové ložisko 8_, a případem, využívajícím pouze kluzná ložiska 40, (využívání deskového pružinového ložiska a kluzného ložiska) : (využívání pouze kluzných ložisek) =

Fh2 : Fhl =1/2:1 je využíváno deskové je zatížení ve směru

Tímto způsobem v případě, kdy pružinové ložisko a kluzné ložisko, zdvihu poloviční. V důsledku toho lze rovněž dosáhnout, že velikost hystereze tlaku v důsledku tření může být poloviční.

Pokud jsou případně oba konce hřídele 51 pohybového ústrojí uloženy pouze v deskových pružinových ložiskách 8_, může být dosaženo nulového zatížení ve směru zdvihu.

·· ··· · ····

Jelikož však obecně je kluzné ložisko 4_ upřednostňováno z hlediska nákladů a instalačního prostoru, je deskové pružinové ložisko 8_ využíváno pouze na jednom konci hřídele pohybového ústrojí. V tomto případě může být rovněž zatížení ve směru zdvihu uspokojivě sníženo.

Pokud je dále těžiště umístěno na straně deskového pružinového ložiska 8_, může být shora uvedené zatížení ještě dále sníženo vzhledem k polovině.

Pružinová konstanta v důsledku tvaru deskového pružinového ložiska

Jak bylo popsáno v souvislosti s výpočtem zatížení ve směru zdvihu, je žádoucí, aby pružinová konstanta deskového pružinového ložiska 8_ byla malá. Za tím účelem je důležité navrhnout tvar deskového pružinového ložiska 8_ tak, aby pružinová konstanta byla pokud možno co nejmenší.

Na obr. 12 a obr. 13 je znázorněn zjednodušený model deskového pružinového ložiska 8_.

V případě tvaru, znázorněného na obr. 12, za předpokladu, že Youngův modul je E, tak průřezový sekundární moment I_ a velikost ohybu σ jsou vyjádřeny následujícími rovnicemi:

I = B x H³/12 σ = P x L³/(48 x Ε x I) ·♦ ««·· ·· ···· ·· ·· • · · · · · · · · ·· · · · ····

kde

B -	je	šířka	deskové pružiny,
H -	je	její	tloušťka,
E -	je	její	délka podpírání, a
P -	je	její	zatížení.

Na základě těchto rovnic a za předpokladu, že

P = k x σ může být pružinová konstanta k získána jako k = 4xExBx (H/L³) .

Proto za účelem snížení pružinové konstanty k je důležité snížit šířku B deskové pružiny, její tloušťku H a zvýšit její délku L. Bereme-li dále v úvahu vliv třetí síly tloušťky H a délky L, tak za účelem snížení změn pružinové konstanty k je rovněž důležité přesně stanovit tloušťku H a délku L.

Pokud je podložka, použitá pro nastavení tloušťky, využita jako materiál deskového pružinového ložiska 8_, může být deskové pružinové ložisko 8_, mající malou pružinovou konstantu, vyrobeno s vysokou přesností.

*<· · ·· · ·· ·««· ·· • · · · · · ···· • · ··· · · · ·

Zmenšování zařízení pro napínání nitě

Zařízení 1_ pro napínání nitě nejprve zmenšuje motor 5 s kmitací cívkou pro jeho zmenšení.

Jak je znázorněno na obr. 7, tak motor 5. s kmitací cívkou využívá permanentní magnety 52, 53, 54 a 55, polarizované v radiálním směru.

V oblasti, kde je zařízení 1. pro napínání nitě zabudováno v šicím stroji M, je průřezová plocha, umožňující zabudování zařízení 1. pro napínání nitě, malá s ohledem na umístění ostatních součástí.

Z toho důvodu musí být motor 5 s kmitací cívkou vytvořen ve tvaru podlouhlém v osovém směru hřídele 51 pohybového ústrojí. Pokud je motor 5 s kmitací cívkou vytvořen v podlouhlém tvaru v osovém směru hřídele 51 pohybového ústrojí, musejí být průřezové plochy permanentních magnetů 52, 53, 54 a 55 motoru 5 s kmitací cívkou a cívek 57, 58, 59 a 60 rovněž malé.

V důsledku tohoto požadavku je výhodné využívat permanentní magnety 52, 53, 54 a 55, polarizované v radiálním směru, které poskytují velkou povrchovou plochu magnetického obvodu ve směru pohybu hřídele 51 pohybového ústrojí. Je tomu tak proto, že plocha magnetického pole může být zvýšena prostřednictvím zvýšení délky permanentního magnetu 52, 53, 54 a 55, polarizovaného v radiálním směru.

·· ·♦*· *» ··» · • · · · · · · · · · «· · · · ♦ · · · • · · · · ······ • · · · · · ···· ··«» · ·· « ·· ·»

Jelikož však magnetický tok v magnetickém obvodu je omezen na nasycení v důsledku průřezové plochy, magnetického toku zvýšen ve směru pohybového ústrojí za účelem zvýšení hodnotu.

v magnetické smyčce velikost magnetického musí být počet smyček pohybu hřídele 51 tlaku na požadovanou

Kromě toho jsou u motoru 5 s kmitací cívkou permanentní magnety 52, 53, 54 a 55 umístěny na straně pohybového ústrojí 6, přičemž cívky 57 , 58, 5 9 a 60 jsou umístěny na straně statoru 7.

Při seřizování napětí nitě se proto pohybují pouze permanentní magnety 52, 53, 54 a 55, přičemž vodiče cívek 57, 58, 5 9 a 60 se nepohybují, takže nevzniká problém přetržení vodičů.

Cívky 57, 58, 59 a 60, statoru Ί_ jsou umístěny bezprostředně uvnitř cívkové kostry 61, přičemž cívková kostra 61, sloužící jako pouzdro pro motor _5 s kmitací cívkou, je zabudována v horním ránu 2. šicího stroje M.

V důsledku toho je teplo, vytvářené v cívkách 57, 58, 59 a 60, odváděno z cívkové kostry 61 do horního rámu 2. šicího stroje M. Tím dochází k dobrému rozptylu tepla, co vede ke zlepšení tlaku motoru _5 s kmitací cívkou.

Pro jeho zmenšení jsou v zařízení 1. pro napínání nitě integrovány napínač 3 nitě, přítlačný kotouč 33, hnací tyč 4. a motor 5. s kmitací cívkou, takže jejich spojovací oblast je provedena pokud možno co nejmenší.

·· ···· ·· ···· ·· • · · » · · · · · · a* a a · aa··

Pokud jsou napínač 3 nitě a motor _5 s kmitací cívkou integrovány pro zkrácení vzdálenosti mezi nimi, tak magnetický tok, unikající z motoru ý s kmitací cívkou, může ovlivňovat napínač 3_ nitě. Za účelem zabránění tomuto ovlivňování v důsledku úniku magnetického toku je nutno brát v úvahu magnetický obvod.

Jak je znázorněno na obr. 7, tak na obou koncích ve směru pohybu hřídele 51 pohybového ústrojí motoru 5_ s kmitací cívkou dochází k úniku magnetického toku.

Zejména zde existují magnetická siločára 502 v blízkosti magnetické siločáry 504, což je základní část magnetického obvodu motoru 5_ s kmitací cívkou, přičemž magnetická siločára 501 je poněkud daleko od magnetické siločáry 504.

V rozmezí, do kterého magnetická siločára zasahuje, je vytvářena magnetická sací síla. Pokud magnetická sací síla působí na napínací kotouče 31 a 32, tak jsou tyto napínací kotouče 31 a 32, které jsou obecně vytvořeny z feromagnetického materiálu, jako je železo, vzájemně k sobě přitahovány, v důsledku čehož je obtížné regulovat napětí nitě.

Jako nejjednodušší protiopatření existuje způsob, spočívající v tom, že veškeré součásti zařízení 2 pro napínání nitě jsou provedeny z nemagnetického materiálu, jako je nerezová ocel.

Z hlediska pevnosti, odolnosti proti opotřebení a nákladů však většina součástí nemůže být vytvořena z nemagnetického materiálu.

• ·

Proto jsou součásti v blízkosti motoru 5_ s kmitací cívkou vytvořeny zejména z nemagnetického materiálu.

Na obr. 7 jsou ze součástí napínače 3 nitě, znázorněných na obr. 3, kluzné ložisko 4 0 a tyč 37 napínače 3 nitě vytvořeny z nemagnetického materiálu. Hnací tyč 4_, znázorněná na obr. 2, je rovněž vytvořena z nemagnetického materiálu.

Pokud jsou tyto součásti vytvořeny z nemagnetického materiálu, tak s výjimkou magnetického toku 501, vytvářeného přes opěrku 38 tyče 37 napínače 3 nitě, i když se hřídel 51 pohybového ústrojí přibližuje ke straně napínače 3_ nitě, jelikož žádná součást z feromagnetického materiálu neexistuje v rámci vzdálenosti mezi permanentními magnety 52, 53, 54 a 55 a cívkovou kostrou 61, tak veškerý únik magnetických toků prochází v blízkosti magnetické siločáry 502. Tím dochází ke zmenšení vlivu magnetické sací síly na straně napínače 3_ nitě.

Magnetické pole, vytvářené cívkami

Pokud jsou cívky 57, 58, 5 9 a 60 napájeny, jak je znázorněno na obr. 6, tak je v každém z úseků cívek 57, 58, 59 a 60 vytvářen magnetický tok.

Jelikož směr vinutí cívek je odlišný mezi přilehlými cívkami 57, 58, 59 a 60, tak směr vytvářeného magnetického pole je mezi nimi rovněž opačný.

Jelikož jsou cívky 57, 58, 59 a 60 zapojeny přímo prostřednictvím jediného vodiče, je napájecí proud stejný.

·· · ·

Obecně jsou příslušné úseky navinuty se stejným počtem vinutí, jelikož magnetická pole v příslušných úsecích cívek jsou rovněž stejná.

Jelikož tedy směry magnetických polí se stejnou velikostí, vytvářených přilehlými cívkami 57, 58, 5 9 a 60, jsou opačné, tak se ruší, takže magnetické pole v rámci všech cívek mizí.

Za předpokladu, že čas je t, cívkový odpor R, cívkový proud je I (t), napětí, působící na cívku, je V(t), magnetické pole, vytvářené cívkou je Φ a indukčnost cívky je L, tak

V(t) = R x I (t) + dO/dt (kde Φ = L x I (t) ) .

Jelikož se magnetická pole mezi úseky cívek ruší, tak platí άΦ/dt = 0 .

Pokud je toto dosazeno do shora uvedené rovnice, tak d®/dt = L x dl(t)/dt = 0 .

Jelikož se však proud !_ zvyšuje, tak dl/dt Ψ 0 takže

Je tedy zřejmé, že jelikož je indukčnost E každé z cívek 57, 58, 5 9 a 60 zmenšena, tak τ = L/R což je elektrická časová konstanta, je rovněž snížena a citlivost proudu je zlepšena.

Jelikož cívky 57, 58, 59 a 60 jsou vytvořeny z jediného magnetického vodiče, tak proud zůstává stejný v jakékoliv poloze. Pokud jsou proto počty vinutí cívkových úseků stejné ve stejném směru vinutí, může být celkové magnetické pole zrušeno. Proto dokonce i v případě, kdy všechny počty vinutí cívkových úseků nejsou stejné, může být dosaženo shora uvedeného účinku.

U dvou cívkových úseků 58 a 59 ve středu oblasti cívky u motoru _5 s kmitací cívkou vždy působí magnetické pole permanentních magnetů 52, 53, 54 a 55.

Avšak dva cívkové úseky 57 a 60 na obou koncích přispívají k tlaku pouze tehdy, pokud se hřídel 51 pohybového ústrojí pohybuje v každém směru. Proto i tehdy, pokud je počet vinutí cívek 57, 58, 59 a 60 zmenšen, dochází obtížně ke snížení tlaku. Proto prostřednictvím zmenšení počtu vinutí u obou cívkových úseků 57 a 60 může být celkový odpor cívek 57, 58, 59 a 60 snížen.

Prostřednictvím uplatnění deskového pružinového ložiska 8_ jako alespoň jednoho z ložisek pro hřídel 51 pohybového ústrojí může být tření mezi hřídelem 51 pohybového ústrojí a ložiskem sníženo, přičemž hystereze tlaku v důsledku třecí síly může být zmírněna, takže výchylky tlaku ve směru uplatňování tlaku zařízením 1 pro napínání nitě mohou být odstraněny.

Pokud obě uložení pro hříděl 51 pohybového ústrojí jsou tvořena deskovými pružinovými ložisky 8., tak hystereze tlaku v důsledku třecí síly mizí, takže výchylky tlaku ve směru uplatňování tlaku zařízením 1_ pro napínání nitě mohou být odstraněny.

Dokonce i v případě, kdy se mění přesnost mění a teplota deskového pružinového ložiska 8_, nejsou hysterezní charakteristiky tlaku vytvářeny, takže opakovatelnost napětí nitě je udržována bez jakýchkoliv výchylek.

Jelikož vliv třecí síly mezi hřídelem 51 pohybového ústrojí a deskovým pružinovým ložiskem 8^ je velmi nepatrný, může být napětí nastaveno na malou hodnotu.

Jelikož zde není žádný vliv stacionárního tření, tak zpoždění z hlediska startovacího času motoru _5 s kmitací cívkou může být odstraněno, takže citlivost zařízení 1_ pro napínání nitě může být zvýšena.

V závislosti na pohyblivém rozmezí je vytvářen vliv prostřednictvím snížení tlaku v důsledku reakční síly deskového pružinového ložiska 8.

Avšak prostřednictvím předcházejícího měření pružinové konstanty a přesné opravy snížení tlaku prostřednictvím zvýšení budicího proudu může být napětí nitě regulováno v závislosti na povelové hodnotě budicího proudu motoru 5_ s kmitací cívkou.

Hysterezní charakteristiky v důsledku třecí síly mohou být odstraněny bez jakýchkoliv protiopatření, jako je snížení hmotnosti pohybového ústrojí _6, takže výkon motoru _5 s kmitací cívkou není nikterak ovlivněn.

Jelikož deskové pružinové ložisko 8_ nemá žádnou abrazivní součást, může být kvalita motoru _5 s kmitací cívkou udržována po dlouhou dobu. Není proto nutno součásti vyměňovat.

Jelikož jsou přilehlé cívky navinuty v opačných směrech, mohou být magnetická pole, vytvářená buzením cívek, zrušena. V důsledku toho je změna z hlediska magnetického pole vždy malá, takže indukčnost cívek je rovněž malá. Proto tedy v důsledku snížení elektrické časové konstanty je odezva proudu zvýšena, přičemž odezva motoru 5 s kmitací cívkou je rovněž zvýšena.

Jelikož motor 5 s kmitací cívkou je magnetického pohyblivého typu, tak cívky 57, 58, 5 9 a 60 spočívají na straně statoru 7_.

Tím je zajištěn dobrý rozptyl tepla, takže je možno docílit menších rozdílů a vysokého tlaku u zařízení jL pro napínání nitě.

t··· • ·

Jelikož je kabel pro přívod proudu umístěn na straně statoru 2, přičemž žádný kabel není na pohybovém ústrojí 6, neexistuje zde žádná obava z hlediska přetržení, takže motor 2 ^s kmitací cívkou má vynikající spolehlivost.

Prostřednictvím integrace motoru 2 ^s kmitací cívkou a napínače 3 nitě tak, že zařízení pro napínání nitě má malé rozměry, může být zvýšen stupeň flexibility z hlediska polohy instalace, pokud je zařízení pro napínání nitě uspořádáno v horním rámu 2_ šicího stroje.

Pokud jsou motor 2 ^s kmitací cívkou a napínač 3 nitě integrovány, může být zařízení pro napínání nitě snadno uloženo do rámu 2_ šicího stroje nebo z něj vyjmuto.

Jelikož součást, týkající se úniku magnetického toku, je vytvořena z nemagnetického materiálu, nedochází zde k žádnému vlivu magnetismu, jako je magnetická sací síla.

Jelikož jsou využívány permanentní magnety 52, 53, 21 a 55, polarizované v radiálním směru, je únik magnetismu v osovém směru menší, než v případě, kdy jsou permanentní magnety polarizovány v osovém směru hřídele 51 pohybového ústrojí. Dochází tak ke snížení vlivu magnetismu na součásti napínače 2 nitě a na další součásti šicího stroje.

Je nutno zdůraznit, že rozsah tohoto vynálezu není nikterak omezen pouze na shora popsaná provedení.

Například počet permanentních magnetů a počet vinutí cívek jsou volitelné a mohou být volně měněny.

Konkrétně u shora uvedeného provedení jsou uspořádány tři smyčky magnetického toku pro zlepšení tlaku. Avšak v rámci přijatelného rozmezí rozměrů může být počet smyček magnetického toku zvýšen. A naopak, pokud může být napětí nitě malé, může být počet magnetických toků zmenšen.

Jak je dále znázorněno na obr. 18A, obr. 18B a obr. 19, může být deskové pružinové ložisko 10 vytvořeno z nemagnetického materiálu, jako je nerezová ocel, přičemž může obsahovat vnější okrajovou část 101, připevněnou ke statoru, ohnutou část 102, ohnutou směrem ke konci hřídele 51 pohybového ústrojí, a upevňovací část 103 za ohnutou částí 102, připevněnou ke hřídeli 51 pohybového ústroj í.

Pokud je deskové pružinové ložisko 10 vytvořeno v takovém uspořádání, je střed upevňovací části 103 posouván prostřednictvím tlaku hřídele 51 pohybového ústrojí motoru _5 s kmitací cívkou. Jelikož je vnější okrajová část 101 deskového pružinového ložiska 10 udržována mezi vložkovým kroužkem 92 a krytem 93, přičemž je připevněna prostřednictvím cívkové kostry 61 s pomocí utěsnění, tak střed 103a upevňovací části 103, který je středem deskového pružinového ložiska 10, a ohnutá část 102 jsou zakřiveně pohyblivé v důsledku působení momentu, takže slouží jako ložisko.

Jak je znázorněno na obr. 19, tak pokud je upevňovací část 103 vytvořena ve čtvercovém tvaru, může být vytvořeno deskové pružinové ložisko 10, odolné vůči otáčení.

• φ

Přestože popis byl podán ve spojitosti s provedeními tohoto vynálezu, je pro odborníka z dané oblasti techniky zcela zřejmé, že mohou být prováděny různé změny a modifikace, aniž by došlo k odchýlení se z rozsahu tohoto vynálezu. Proto je cílem následujících patentových nároků pokrýt veškeré takové změny a modifikace, spadající do myšlenky a rozsahu tohoto vynálezu.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj, obsahuj ící:

   dvojici napínacích kotoučů (31, 32), které mezi sebou přidržují nit, hnací mechanismus (4), ovladatelný pro zajišťování pohybu jednoho napínacího kotouče směrem k nebo směrem od druhého napínacího kotouče, a hnací zdroj (5) ovladatelný pro pohánění poháněcího mechanismu, přičemž hnací zdroj _5 obsahuje:

   pohybové ústrojí (6), obsahující hřídel (51) pohybového ústrojí (6), který se pohybuje v osovém směru, a permanentní magnety (52, 53, 54, 55), připevněné ke hřídeli (51) pohybového ústrojí (6), stator (7), obsahující cívky (57, 58, 59, 60), které jsou navinuty kolem permanentních magnetů s předem stanoveným intervalem vzhledem k permanentním magnetům, a ložiska (40, 8), která nesou příslušné konce hřídele pohybového ústrojí, vyznačující se tím, že ložiskem, které nese konec hřídele pohybového ústrojí na vzdálené straně od dvojice napínacích kotoučů je deskové pružinové ložisko (8), vytvořené z deskové pružiny.

   ·· ····
2. 2. Zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že deskové pružinové ložisko obsahuje:

   vnější okrajovou část (81), připevněnou ke statoru, upevňovací část (82), připevněnou ke hřídeli pohybového ústrojí, a množinu spojovacích částí (83), z nichž každá spojuje upevňovací část a vnější okrajovou část tak, že spojovací část s upevňovací částí a spojovací část s vnější okrajovou částí jsou umístěny vzájemně proti sobě, přičemž upevňovací část je umístěna mezi nimi.
3. 3. Zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle nároku 1, vyznačující pružinové ložisko obsahuje:

   se tím, že deskové vnější okrajovou část (101), připevněnou ke statoru, ohnutou část (102), která je kontinuální k vnější okrajové části a je ohnuta směrem ke hřídeli pohybového ústrojí od vnější okrajové části, a upevňovací část (103), která je kontinuální k ohnuté části a je připevněna ke hřídeli pohybového ústrojí.

   ·« ·« *·

   I · · 4 ··· · · > · · 4 ·· «·
4. 4. Zařízení pro napínání nitě pro šicí nároku 2 nebo 3, vyznačující se permanentní magnety jsou stroj podle tím, že vytvořeny podél vnější plochy hřídele pohybového ústrojí a jsou polarizovány v radiálním směru hřídele pohybového ústrojí.

   5. Zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle nároku 2 nebo 3, v y z n a č u j í c í s e t í m , že množina magnetických obvodů j e vytvořena podél směru pohybu hřídele pohybového ústrojí. 6. Zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle nároku 2 nebo 3, v y z n a č u j í c í s e t í m , že

   poháněči zdroj, dvojice napínacích kotoučů a poháněči mechanismus jsou vytvořeny integrálně.
5. 7. Zařízení pro napínání nitě pro šicí stroj podle nároku 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje tyč (37) napínače nitě, umístěnou mezi dvojicí napínacích kotoučů a poháněčům zdrojem, přičemž ložisko, které nese konec hřídele pohybového ústrojí na blízké straně od dvojice napínacích kotoučů, a tyč napínače nitě jsou vytvořeny z nemagnetického materiálu.