CZ308027B6 - Způsob a zařízení k rozběhu tkacího stroje - Google Patents

Abstract

Při rozběhu tkacího stroje, se rozbíhá přírazové ústrojí tkacího paprsku z klidu do pracovní rychlosti, přičemž se v první fázi tohoto rozběhu od startu do úvrati přírazového ústrojí tkacího paprsku (3) v poloze tkacího paprsku (3) při prohozu útku přeměňuje kinetická energie poháněného přírazového ústrojí na potenciální energii pružně se deformujícího prostředku. Ve druhé fázi tohoto rozběhu od úvrati přírazového ústrojí tkacího paprsku (3) v poloze tkacího paprsku (3) při prohozu útku do přírazové polohy přírazového ústrojí se přeměňuje potenciální energie pružně deformovaného prostředku zpět na kinetickou energii pohybujících se částí přírazového ústrojí tkacího paprsku (3). V první fázi rozběhu přírazového ústrojí tkacího paprsku (3) se na přírazové ústrojí působí větší silou, než je provozní síla potřebná k provozu přírazového ústrojí, a touto větší silou se působí při nižší rychlosti pohybu, než je provozní rychlost přírazového ústrojí, zatímco ve druhé fázi rozběhu, se na přírazové ústrojí působí provozní silou potřebnou k provozu přírazového ústrojí při rychlosti pohybu blížící se nebo rovnou provozní rychlosti přírazového ústrojí, čímž se dosáhne snížení potřebného výkonu pracovního hnacího elektromotoru (61) potřebného pro provoz přírazového ústrojí tkacího stroje. Vynález se také týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Description

Vynález se týká způsobu rozběhu tkacího stroje, při kterém se rozbíhá přírazové ústrojí tkacího paprsku z klidu do pracovní rychlosti, přičemž se v první fázi tohoto rozběhu od startu do úvrati přírazového ústrojí tkacího paprsku v poloze tkacího paprsku při prohozu útku přeměňuje kinetická energie poháněného přírazového ústrojí na potenciální energii pružně se deformujícího prostředku, načež se ve druhé fázi tohoto rozběhu od úvrati přírazového ústrojí tkacího paprsku v poloze tkacího paprsku při prohozu útku do přírazové polohy přírazového ústrojí přeměňuje potenciální energie pružně deformovaného prostředku zpět na kinetickou energii pohybujících se částí přírazového ústrojí tkacího paprsku.

Vynález se dále týká zařízení k rozběhu tkacího stroje obsahujícího přírazové ústrojí tkacího paprsku, které obsahuje ve směru pracovního pohybu bidlenu pružně deformovatelné prostředky, na kterých je uložen bidlen, který je spřažen s ojnicí, která je spřažena s klikou, která je spřažena s klikovým hřídelem, který je spřažen s elektropohonem přírazového ústrojí.

Dosavadní stav techniky

Hnací prostředky tkacích strojů pohánějí pracovní orgány, které vykonávají cyklický pohyb, který je obecně náročný z hlediska požadavků na příkon hnacího motoru. Pohyb listů prošlupního ústrojí a zvláště přímočarý vratný pohyb paprsku představují nerovnoměrný přívod energie v pracovním režimu stroje. Jeho negativní vliv na energetickou bilanci stroje se projevuje zvláště při rozběhu stroje, který vyžaduje podstatně vyšší hnací síly, resp. kroutící momenty. I když tento režim je jen zlomkem pracovního času stroje, je nutné se tomuto stavu přizpůsobit výkonem hnacího elektromotoru.

US 5729114 A řeší problematiku startu tkacího stroje elektronickým řízením asynchronního elektromotoru prostřednictvím řídicí jednotky na základě signálu snímače otáček hlavního hřídele tkacího stavu. Před elektromotorem je předřazen frekvenční měnič, který v době rozběhu řídí pohon stroje. Toto zařízení je schopné zajistit dosažení požadovaných technologických požadavků, ovšem elektromotor musí být dimenzován s ohledem na nutnost urychlit v průběhu rozběhu stroje velké setrvačné hmoty, především brdové listy při rozběhu přírazu útku.

Hnací systém tkacího stroje podle WO 97033024 AI řeší rozběh stroje elektromotorem spřaženým s kapacitním odporem, který má funkci dočasného uložení potenciální elektrické energie, která je při urychlování vratně se pohybujících setrvačných hmot spotřebovávána.

Zařízení podle EP 1048769 B1 má mezi hnacím elektromotorem, který je v době rozběhu řízen prostřednictvím frekvenčního měniče, a setrvačnými hmotami zařazen odpojitelný setrvačník, který se připojí k hlavnímu hřídeli stroje až po dosažení požadovaných rozběhových otáček. K rozběhu setrvačníku pracovním elektromotorem musí být elektromotor příslušně dimenzován.

Zařízení podle EP 2004895 B1 řeší rozběh stroje, jehož hnací ústrojí obsahuje přídavné rotující setrvačné hmoty běžící v pracovním režimu stroje. Rozběh těchto hmot současně s rozběhem pracovních ústrojí je energeticky náročný, nákladný a z hlediska využitelnosti tkaniny vyrobené při rozběhu nevhodný. Zařízení řeší vzájemné řízené propojení hnacího motoru, hlavního hnacího hřídele stroje, přídavných rotujících hmot. To umožňuje rozběh stroje bez připojených přídavných setrvačných rotujících hmot a jejich připojení přibližně s dosažením pracovního otáčkového režimu.

- 1 CZ 308027 B6

Z dokumentu CZ302391B6 je znám tkací stroj, jehož paprsek je uložen na trámci bidlenu, který je prostřednictvím dvou paralelních svislých listových pružin uložen na rámu tkacího stroje. Trámec, který je prostředky spojenými s hnacím motorem střídavě vychylován směrem do prohozní polohy a zpět do přírazové polohy, tvoří s pružinami a rámem stroje v podstatě paralelogram, navíc pružiny při pohybu do úvrati bidlenu akumulují energii, při pohybu od úvrati ji předávají hnacímu ústrojí. Zařízení však opět vyžaduje, aby hnací motor byl vzhledem ke stabilizovanému pracovnímu režimu výkonově předimenzován.

Zařízení podle dosavadního stavu techniky zvýšenou dimenzi hnacího motoru neřeší vůbec, nebo řeší situaci v podstatě regulačními prostředky spřaženými s elektromotorem, spíše ovšem s ohledem na odstranění ztrát tkaniny vyrobené během rozběhového režimu stroje. Navíc se jedná o komplikovaná řešení, přičemž potřeba z hlediska stabilního pracovního režimu předimenzovaného hnacího prostředku zůstává.

Cílem vynálezu je odstranit nedostatky dosavadního stavu techniky, především vyloučit použití neekonomicky předimenzovaného elektromotoru.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem rozběhu tkacího stroje, jehož podstata spočívá vtom, že v první fázi rozběhu přírazového ústrojí tkacího paprsku se na přírazové ústrojí působí větší silou, než je provozní síla potřebná k provozu přírazového ústrojí, a touto větší silou se působí při nižší rychlosti pohybu, než je provozní rychlost přírazového ústrojí, zatímco ve druhé fázi rozběhu se na přírazové ústrojí působí provozní silou potřebnou k provozu přírazového ústrojí při rychlosti pohybu blížící se nebo rovnou provozní rychlosti přírazového ústrojí, čímž se dosáhne snížení potřebného výkonu pracovního hnacího elektromotoru potřebného pro provoz přírazového ústrojí tkacího stroje.

Přitom je výhodné, jestliže se v první fázi rozběhu přírazového ústrojí tkacího paprsku na přírazové ústrojí působí vyšším kroutícím momentem, než je kroutící moment potřebný pro provoz přírazového ústrojí, přičemž tímto kroutícím momentem se působí při nižší rychlosti, než je pracovní rychlost přírazového ústrojí tkacího paprsku, zatímco ve druhé fázi rozběhu se na přírazové ústrojí působí kroutícím momentem odpovídajícím provoznímu kroutícímu momentu a tímto kroutícím momentem se působí při rychlosti při rychlosti pohybu přírazového ústrojí blížící se nebo rovnou provozní rychlosti přírazového ústrojí a po dosažení pracovní rychlosti stroje se na přírazové ústrojí dále působí jen kroutícím momentem odpovídajícím provoznímu kroutícímu momentu a tímto kroutícím momentem se působí při rychlosti pohybu přírazového ústrojí rovnou provozní rychlostí přírazového ústrojí.

Podstata zařízení krozběhu tkacího stroje spočívá vtom, že elektropohon obsahuje pracovní hnací elektromotor a rozběhový hnací elektromotor, přičemž výstupní hřídele obou elektromotorů jsou spřáhnuty s přepínatelnou hnací spojkou, jejíž výstupní část je řiditelně propojitelná s výstupním hřídelem rozběhového hnacího elektromotoru a/nebo s výstupním hřídelem pracovního hnacího elektromotoru.

Objasnění výkresů

Příkladná provedení vynálezu jsou znázorněna na výkrese, kde značí obr. 1 schéma pohybu bidlenu spojeného s listovými pružinami a obr. 2 část hnacího ústrojí vázanou k pohybu bidlenu.

-2CZ 308027 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn boční pohled na část tkacího stroje v oblasti bidlenu 1, který je v prohozní poloze útku (nepřerušovaná čára), tj. v poloze, ve které je tkací paprsek 3 vzdálen od místa přírazu a je otevřený prošlup pro zanesení útku do prošlupu pro následný příraz tkacím paprskem 3 do čela vytvářené tkaniny. Trámec 11 bidlenu 1 je známým způsobem uspořádán mezi dvěma svisle uspořádanými listovými pružinami 12 na jejich horním konci, dolní konce listových pružin 12 jsou v příkladném provedení upevněny krámu 2 tkacího stroje. Na trámci 11 bidlenu 1 je upevněn tkací paprsek 3. Bidlen 1 je spřažen ojnicí 4 s hnacím ústrojím 5. Přerušovanou čarou je znázorněna přírazová poloha bidlenu 1, kdy jsou listové pružiny 12 nepředepnuty a kdy bidlen 1 přirazí předtím do prošlupu zanesený útek do čela vytvářené tkaniny.

Na obr. 1 jsou dále znázorněny některé části hnacího ústrojí 5. Ojnice 4 je kloubově spojena s klikou 51 otočně uloženou na rámu 2 stroje. Osa otáčení kliky 51 je klikovým hřídelem 52 uloženým otočně v rámu 2 stroje, na klikovém hřídeli 52 je upevněna hnaná řemenice 53 převodu s ozubeným řemenem hnacího ústrojí 5.

Na obr. 2 je hnací řemenice 55, která je uložena otočně v rámu 2 stroje, přičemž je spojena s blíže neznázoměným výstupním členem přepínatelné hnací spojky 56 spřažené s elektropohonem 6 uloženým na rámu 2 stroje.

Elektropohon 6 obsahuje pracovní hnací elektromotor 61 a rozběhový hnací elektromotor 62. Výstupní hřídele elektromotorů 61, 62 jsou vzájemně souosé, přičemž elektromotory 61, 62 jsou uspořádány hřídeli proti sobě. Hřídele elektromotorů 61, 62 jsou spojeny s náboji v tělese přepínatelné hnací spojky 56. Přepínatelná hnací spojka 56 umožňuje zařadit hnací řemenici 55 do záběru s výstupním hřídelem rozběhového hnacího elektromotoru 62, nebo s výstupním hřídelem pracovního hnacího elektromotoru 61, nebo v mezipoloze uvést hnací řemenici 55 do současného vzájemného záběru s výstupními hřídeli obou elektromotorů 61, 62.

Ovládání přepínatelné hnací spojky 56 a elektromotorů 61, 62 je spřaženo s řídicí jednotkou 7 tkacího stroje.

Před startem tkacího stroje je přepínatelná hnací spojka 56 spojena s výstupním hřídelem rozběhového hnacího elektromotoru 62. Po jeho startu se v první půlotáčce hnané řemenice 53 přesune ojnicí 4 bidlen 1 do prohozní polohy. Protože rozběhový hnací elektromotor 62 je pomaluběžný, má i při relativně nízkém výkonu velký kroutící moment a při tomto pootočení dochází k přeměně jeho kinetické energie na potenciální energii pružně deformovaných listových pružin 12. Teoreticky již v tomto okamžiku může dát řídicí jednotka 7 impuls přepínatelné hnací spojce 56 k připojení výstupního hřídele pracovního hnacího elektromotoru 61 k hnací řemenici a ke spuštění pracovního hnacího elektromotoru 61.

V následující půlotáčce hnané řemenice 53 se potenciální energie pružně deformovaných listových pružin 12 vracejících se z prohozní polohy do přírazové polohy mění na energii kinetickou, která spolu s kinetickou energií generovanou mezitím rozběhnutým a pomocí přepínatelné hnací spojky 56 připojeným pracovním hnacím elektromotorem 61 spolupůsobí k překonání setrvačných sil způsobených hmotností rozbíhajících se částí stroje.

Po krátkou dobu mohou být výstupní hřídele obou elektromotorů 61. 62 prostřednictvím spojky připojeny k hnací řemenici 55, načež po impulsu řídicí jednotky 7 přepínatelná hnací spojka 56 přeruší spojení hnací řemenice 55 s výstupním hřídelem rozběhového hnacího elektromotoru 62 a rozběhový hnací elektromotor 62 se vypne.

V dalším příkladu provedení pomáhá rozběhový hnací elektromotor 62 pracovnímu hnacímu elektromotoru 61 v natažení listových pružin 12 do prohozní polohy útku, která je ve své podstatě

-3 CZ 308027 B6 zadní úvratí pohybu bidlenu 1, kde se oba elektromotory 61, 62 zastaví. Následně se odpojí rozběhový hnací elektromotor 62 a dojde ke spuštění pohybu bidlenu 1 do přírazové polohy a tím dojde k přeměně potenciální energie uložené v listových pružinách 12 a k roztočení připojeného pracovního hnacího elektromotoru 61 na pracovní otáčky. Rozběhový hnací elektromotor 62 je tedy propojen s pracovním hnacím elektromotorem 61 pouze ve fázi „natažení“ stroje - bidlenu

1.

V dalším příkladu provedení je rozběhový hnací elektromotor 62 využit také při „ruční“ manipulaci s bidlenem 1 či polohování bidlenu 1, která probíhá při malých otáčkách, a při které by pracovní hnací elektromotor 61 nedostačoval svým sníženým výkonem. V tomto případě, tj. pro pomalé otáčky, buď pracují oba elektromotory 61, 62 současně, nebo se tato „ruční“ manipulace či polohování provádí pouze rozběhovým hnacím elektromotorem 62 a pracovní hnací elektromotor 61 je připojen jen jako pasivní zátěž.

Je zřejmé, že v rámci rozsahu ochrany patentovými nároky se mohou u alternativních řešení některé prostředky lišit od prostředků uvedených v popsaném příkladném provedení.

Zařízení podle vynálezu umožňuje na tkacím stroji použít pracovní hnací elektromotor 61 s podstatně menším výkonem, než by musel nezbytně mít, pokud by nebyl použit rozběhový hnací elektromotor 62, takže lze použít podstatně levnější pracovní hnací elektromotor 61. To je umožněno připojením pomaluběžného rozběhového hnacího elektromotoru 62, který po krátkou dobu rozběhu stroje umožní svým vysokým kroutícím momentem překonat počáteční pružnou deformaci pružných prostředků (zde listových pružin 12 bidlenu 1) při „natahování“ listových pružin 12 do prohozní polohy bidlenu.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Způsob rozběhu tkacího stroje, při kterém se rozbíhá přírazové ústrojí tkacího paprsku z klidu do pracovní rychlosti, přičemž se v první fázi tohoto rozběhu od startu do úvratí přírazového ústrojí tkacího paprsku v poloze tkacího paprsku při prohozu útku přeměňuje kinetická energie poháněného přírazového ústrojí na potenciální energii pružně se deformujícího prostředku, načež se ve druhé fázi tohoto rozběhu od úvratí přírazového ústrojí tkacího paprsku v poloze tkacího paprsku při prohozu útku do přírazové polohy přírazového ústrojí přeměňuje potenciální energie pružně deformovaného prostředku zpět na kinetickou energii pohybujících se částí přírazového ústrojí tkacího paprsku, vyznačující se tím, že v první fázi rozběhu přírazového ústrojí tkacího paprsku se na přírazové ústrojí působí větší silou, než je provozní síla potřebná k provozu přírazového ústrojí, a touto větší silou se působí při nižší rychlosti pohybu, než je provozní rychlost přírazového ústrojí, zatímco ve druhé fázi rozběhu, se na přírazové ústrojí působí provozní silou potřebnou k provozu přírazového ústrojí při rychlosti pohybu blížící se nebo rovnou provozní rychlosti přírazového ústrojí, čímž se dosáhne snížení potřebného výkonu pracovního hnacího elektromotoru potřebného pro provoz přírazového ústrojí tkacího stroje.

2. Způsob rozběhu tkacího stroje podle nároku 1, vyznačující se tím, že v první fázi rozběhu přírazového ústrojí tkacího paprsku se na přírazové ústrojí působí vyšším kroutícím momentem, než je kroutící moment potřebný pro provoz přírazového ústrojí, přičemž tímto kroutícím momentem se působí při nižší rychlosti, než je pracovní rychlost přírazového ústrojí tkacího paprsku, zatímco ve druhé fázi rozběhu se na přírazové ústrojí působí kroutícím momentem odpovídajícím provoznímu kroutícímu momentu a tímto kroutícím momentem se působí při rychlosti pohybu přírazového ústrojí blížící se nebo rovnou provozní rychlosti přírazového ústrojí a po dosažení pracovní rychlosti stroje se na přírazové ústrojí dále působí jen kroutícím

-4CZ 308027 B6 momentem odpovídajícím provoznímu kroutícímu momentu a tímto kroutícím momentem se působí při rychlosti pohybu přírazového ústrojí rovnou provozní rychlosti přírazového ústrojí.

3. Zařízení k rozběhu tkacího stroje, obsahující přírazové ústrojí tkacího paprsku (3), které obsahuje pružně, ve směru pracovního pohybu bidlenu (1) mezi jeho přírazovou polohou a prohozní polohou útku deformovatelné prostředky, na kterých je uložen bidlen (1), který je spřažen s ojnicí (4), která je spřažena s klikou (51), která je spřažena s klikovým hřídelem (52), který je spřažen s elektropohonem (6) přírazového ústrojí, vyznačující se tím, že elektropohon (6) obsahuje pracovní hnací elektromotor (61) a rozběhový hnací elektromotor (62), přičemž výstupní hřídele obou elektromotorů (61, 62) jsou spřáhnuty s přepínatelnou hnací spojkou (56), jejíž výstupní část je řiditelně propojitelná s výstupním hřídelem rozběhového hnacího elektromotoru (62) a/nebo s výstupním hřídelem pracovního hnacího elektromotoru (61).

4. Zařízení k rozběhu tkacího stroje podle nároku 3, vyznačující se tím, že výstupní část přepínatelné hnací spojky (56) je spojena s hnací řemenicí (55) převodu s ozubeným řemenem (54), přičemž hnaná řemenice (53) je spojena s klikovým hřídelem (52).

5. Zařízení k rozběhu tkacího stroje podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že pracovní hnací elektromotor (61), rozběhový hnací elektromotor (62) a přepínatelná hnací spojka (56) jsou spřaženy s řídicí jednotkou (7) tkacího stroje.

1 výkres

Seznam vztahových značek

1 bidlen

11 trámec bidlenu

12 listová pružina

2 rám tkacího stroje

3 paprsek

4 oj nice

5 hnací ústrojí

51 klika

52 klikový hřídel

53 hnaná řemenice

54 ozubený řemen

55 hnací řemenice

56 přepínatelná hnací spojka

6 elektropohon

61 pracovní hnací elektromotor

62 rozběhový hnací elektromotor

7 řídicí jednotka