-
Die
Erfindung betrifft einen Legebarrenantrieb in einer Wirkmaschine
mit einem Linearmotor, der einen Ständer und einen Läufer aufweist,
der im Ständer
in Längsrichtung
translatorisch bewegbar ist.
-
Die
Legebarren oder Legeschienen einer Wirkmaschine müssen für die Maschenbildung
einer textilen Wirkware zumindest in Längsrichtung angetrieben werden.
Darüber
hinaus werden die Legebarren bei einem Arbeitszyklus vielfach auch
quer zur Längsrichtung
bewegt, in der Regel verschwenkt. Für die Bewegung in Längsrichtung
wurden in der Vergangenheit mechanische Getriebe verwendet. Ein
typisches Getriebe weist dabei eine Spiegelscheibe auf, die mit
einem Stößel zusammenwirkt
und die Legebarre in einer vorbestimmten Weise hin- und herbewegt.
Spiegelscheiben können
jedoch nur mit einem begrenzten Durchmesser und damit mit einem begrenzten
Um fang verwendet werden. Damit ist der Musterungsrapport beschränkt. Darüber hinaus
benötigt
man für
jede Musterung eine eigene Spiegelscheibe. Für einen Musterwechsel muß die Wirkmaschine
angehalten und umgebaut werden.
-
Für längere Musterungsrapporte
kann man anstelle der Spiegelscheiben auch Musterketten verwenden.
Auch hier ist aber für
einen Musterwechsel ein Umbau der Wirkmaschine erforderlich.
-
Man
hat deswegen auch servogesteuerte Lineargetriebe verwendet. Lineargetriebe
mit Servomotoren, die rotatorisch arbeiten, sind wegen der Platzverhältnisse
in einer Wirkmaschine nur bedingt einsetzbar. Die Getriebe, die
als Wandler einer rotatorischen in eine lineare Bewegung dienen,
sind einem Verschleiß unterzogen
und verlangen eine aufwendige Bauweise, weil in der Regel eine Ölschmierung
und dementsprechend ein Gehäuse
mit Ölabdichtung
erforderlich ist.
-
DE 42 17 357 C2 zeigt
einen Legebarrenantrieb der eingangs genannten Art, nämlich einen
Linearmotor, der an die Legeschiene einer Kettenwirkmaschine angeschlossen
werden kann. Der Läufer ist
im Ständer
hin- und herbewegbar. Er ist mit axialen Fortsätzen in Linearführungen
gelagert, die an die Stirnseiten des Ständers angesetzt ist. Auch bei
dieser Lösung
ergeben sich Probleme im Hinblick auf den Platzbedarf. Solange der
Antrieb nur eine Legebarre antreiben muß, gibt es keine Konflikte.
Wenn jedoch mehrere Legebarren verwendet werden, dann müssen diese
möglichst
dicht zueinander benachbart angeordnet werden, damit die Legenadel
mög lichst gleichzeitig
oder mit nur geringer Verzögerung
durch Nadelgassen zwischen Wirknadeln geführt werden können. Wenn
die Legebarren sehr dicht nebeneinanderliegen, dann steht entsprechend
nur wenig Platz für
den Linearmotor zur Verfügung.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, günstige räumliche Verhältnisse
für die
Anbindung einer Legebarre an ihren Antrieb zu schaffen.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem Legebarrenantrieb der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß der Linearmotor
höher als
breiter ist und der Läufer
an einer Führungsstange
gelagert ist, die einer Schmalseite des Ständers benachbart ist und in Längsrichtung
verläuft.
-
Bei
dieser Ausgestaltung macht man den Linearmotor zunächst einmal "schmal", d.h. er weist in der
Richtung, in der mehrere Antriebe nebeneinander angeordnet werden
müssen,
eine geringere Abmessung auf als in einer Richtung senkrecht dazu und
senkrecht zur Längsrichtung.
Die Richtung, in der die Linearmotoren mehrerer Legebarren nebeneinander
angeordnet werden, wird als "Breitenrichtung" bezeichnet. Die
Richtung, die senkrecht zur Breitenrichtung und senkrecht zur Längsrichtung ausgerichtet
ist, wird als "Höhenrichtung" bezeichnet. Da der
Linearmotor schmal ist, können
problemlos mehrere Linearmotoren nebeneinander angeordnet werden.
Der Begriff "nebeneinander" umfaßt hier auch
die Anordnung der Linearmotoren entlang eines Bogens, so daß die von
den Linearmotoren angetriebenen Legebarren ihre Legenadeln so ausrichten können, daß sie sich
nahezu in einem Punkt treffen. Der Läufer ist nun an einer Führungsstange
gelagert, die einer Schmalseite des Ständers benachbart ist und in
Längsrichtung
verläuft.
Man nimmt also die Lagerung des Läufers aus dem Querschnittsprofil
des Linearmotors heraus und verlagert sie an eine Stelle, wo dies
räumlich
günstig
ist. Dadurch benötigt
man für
die Lagerung keinen Platz in Breitenrichtung, sondern allenfalls
eine geringfügige
Vergrößerung der Abmessung
in Höhenrichtung.
Dies ist aber unkritisch. Vor allem kann man bei einer derartigen
Ausgestaltung dafür
sorgen, daß die
Lagerung des Läufers schmaler
ist als die größte Erstreckung
des Linearmotors in Breitenrichtung an anderer Stelle. Dies erleichtert
es, mehrere Linearmotoren sozusagen segmentartig nebeneinander anzuordnen
und die mit diesen Linearmotoren angetriebenen Legebarren entsprechend
eng benachbart zueinander anzuordnen.
-
Vorzugsweise
ist die Führungsstange
in Flanschen gelagert, die an beiden Stirnseiten des Ständers angeordnet
sind. Die Lagerung der Führungsstange
benötigt
also keine zusätzlichen
Platz in Breitenrichtung.
-
Vorzugsweise
stehen die Flansche über
die Schmalseite des Ständers über. Dementsprechend kann
man eine geradlinig ausgebildete Führungsstange verwenden. Die
Flansche benötigen
in Breitenrichtung keinen zusätzlichen
Platz.
-
In
einer bevorzugt Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Führungsstange drehfest gelagert
ist und der Läufer
gegenüber
der Führungsstange
eine Verdrehsicherung aufweist. Die Führungsstange führt den
Läufer
also nicht nur in Längsrichtung
hin und her, sondern sie stellt auch seine Positionierung innerhalb
des Ständers
sicher. Das macht es möglich,
beispielsweise Luftspalte in einer vorbestimmten Größe beizubehalten,
auch wenn innerhalb des Linearmotors gewisse Kräfte wirken.
-
Vorzugsweise
ist eine Legebarrenanbindung am Läufer auf der dem Ständer gegenüberliegenden Seite
der Führungsstange
vorgesehen. Dies gibt einerseits günstige Kraftverhältnisse.
Zum anderen ist es aber auch möglich,
die Legebarrenanbindung noch schmaler zu machen als die breiteste
Stelle des Korpus des Linearmotors, so daß man gerade dort, wo es darauf
ankommt, nämlich
im Bereich der Legebarren oder Legeschienen, einzelne Linearmotoren sehr
eng benachbart zueinander anordnen kann.
-
Vorzugsweise
weist die Legebarrenanbindung einen Stößel und ein Spannseil auf,
wobei das Spannseil durch eine Feder gespannt ist, deren Außendurchmesser
maximal so groß ist
wie der Außendurchmesser
der Führungsstange.
Dadurch ist es möglich,
die Legebarrenanbindung schmaler zu machen als den Läufer im
Bereich der Führungsstange. Die
Führungsstange
muß von
einem gewissen Material des Läufers
umgeben sein, damit dieses Material Kräfte aufnehmen kann. Bei der
Feder ist dies nicht unbedingt erforderlich. Zwar ist es günstig, wenn
sie in einer rohrförmigen
Hülle untergebracht
ist. Diese Hülle
muß jedoch
praktisch keine seitlichen Kräfte aufnehmen
können.
Dadurch ist es möglich,
den Linearmotor im Bereich der Legebarre weiter zu verjüngen.
-
Vorzugsweise
weist der Stößel einen
größeren Abstand
zur Führungsstange
als das Spannseil auf. Der Stößel kann
eine noch kleinere Breite haben als die Feder.
-
Dementsprechend
läßt sich
der Läufer
zu dem Ende hin, an dem die Legebarre angeordnet ist, weiter verjüngen.
-
Vorzugsweise
ist der Läufer
an der Führungsstange
befestigt und die Führungsstange
ist gegenüber
dem Ständer
verlagerbar. Bei dieser Ausgestaltung muß man zwar die Führungsstange
mit dem Läufer
zusammen bewegen. Dafür
ist es aber nicht erforderlich, zwischen dem Läufer und der Führungsstange
Lager vorzusehen, die eine Bewegung zulassen. Dies spart Bauraum
in Breitenrichtung.
-
Vorzugsweise
ist der Läufer über einen
Verbindungsträger
an der Führungsstange
gelagert. Man kann also den Läufer
praktisch ausschließlich auf
seine elektromechanische Funktion hin konzipieren. Die Trägerfunktion
wird vom Verbindungsträger übernommen.
Man muß lediglich
auf geeignete Weise den Läufer
mit dem Verbindungsträger
verbinden. Dies kann aber auf an sich bekannte Weise geschehen,
beispielsweise durch Verkleben, Verschrauben oder ähnliches.
-
Vorzugsweise
weist der Verbindungsträger mindestens
eine Kühlrippe
auf und ist mit dem Läufer wärmeleitend
verbunden. Über
den Verbindungsträger
bekommt der Läufer
des Linearmotors und damit der Motor selbst eine Kühlung, so
daß eine
gewisse Verlustleistung abgeführt
werden kann.
-
Vorzugsweise
weist die Führungsstange
einen in Längsrichtung
verlaufenden Hohlraum auf. Dieser Hohlraum hat zwei Vorteile. Zum
einen spart er Gewicht ein. Eine massiv ausgeführte Führungsstange weist eine wesentlich
größere Masse
auf als eine einen Hohlraum enthaltene Führungsstange, ohne daß ihre Stabilität nennenswert
steigt.
-
Besonders
bevorzugt ist aber, daß der
Hohlraum mit einer Kühlmittelquelle
in Verbindung steht. Man kann also durch die Führungsstange dem Läufer ein
Kühlmittel
zuführen.
-
Vorzugsweise
weist der Läufer
an seiner der Führungsstange
abgewandten Schmalseite eine seitliche Gleitführungsanordnung gegenüber dem Ständer auf.
Im Betrieb können
teilweise erhebliche Kräfte
quer zur Längsrichtung
auf den Läufer
wirken. Diese Querkräfte
können
zwar zum Teil über
die drehfeste Verbindung des Läufers
mit der Führungsstange
und der drehfesten Halterung der Führungsstange gegenüber dem
Läufer
aufgefangen werden. Eine zusätzliche
Abstützung,
wie sie die Gleitführungsanordnung
darstellt, ist hier aber günstig.
-
Vorzugsweise
ist der Läufer
als eisenloser Läufer
ausgebildet. Ein eisenloser Läufer
weist beispielsweise eine Kupferspule oder eine Anordnung von mehreren
Kupferspulen auf, die ein Wanderfeld erzeugen und sich von den im
Ständer
befindlichen Permanentmagneten abstoßen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
dazu kann der Läufer
mit Permanentmagneten bestückt
sein. Auch dies ist eine bevorzugte Ausgestaltung.
-
Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
-
1 eine
isometrische Darstellung einer Gruppe von drei Legebarren mit dazugehörigen Antrieben,
-
2 eine
Vorderansicht der Darstellung nach 1,
-
3 eine
Seitenansicht eines Linearmotors mit eisenlosem Läufer und
-
4 einen
Schnitt A-A nach 3.
-
Die 1 und 2 zeigen
drei Legebarren 1, 2, 3, die auch als "Legeschienen" bezeichnet werden
können.
Lege Legebarre 1-3 weist einen Vielzahl von Legenadeln 4, 5, 6 auf.
An der Spitze der Legenadeln 4-6 befinden sich
Führungsösen, die
nicht näher
dargestellte Fäden
führen.
Die Spitzen der Legenadeln 4-6 sollten dabei möglichst
eng räumlich
benachbart sein, damit die Fäden
aller Führungsnadeln 4-6 möglichst
gleichzeitig durch Nadelgassen nicht näher dargestellter Wirknadeln
geführt
werden können.
Hierzu sind, wie dies aus den 1 und 2 hervorgeht,
die Legeschienen 1-3 quasi fächerförmig angeordnet. Anstelle der
dargestellten drei Legebarren 1-3 können auch
wesentlich mehr Legebarren verwendet werden, beispielsweise bis
zu 20 Legebarren.
-
Die
einzelnen Legebarren 1-3 müssen in Längsrichtung (in 2 senkrecht
zur Zeichenebene, in 1 in Richtung eines Doppelpfeils 7)
unabhängig
voneinander angetrieben werden können. Dazu
weist jede Legebarre 1-3 einen
Antrieb 8-10 auf, der einzeln angesteuert werden
kann. Wie aus 2 ohne weiteres zu erkennen
ist, steht für
jeden Antrieb nur ein begrenzter Raum zur Verfügung. Dieser Raum ist vor allem
in Breitenrichtung B eines jeden Antriebs 8-10 begrenzt,
wobei sich der zur Verfügung
stehende Raum mit zunehmender Annäherung an die Legebarren 1-3 noch
vermindert. In Höhenrichtung
H steht hingegen mehr Raum zur Verfügung. Aus diesem Grunde verwendet
man als Antrieb 8-10 einen in den 3 und 4 dargestellten
Linearmotor 11, wobei dieser Linearmotor 11 in
allen Antrieben 8-10 Verwendung finden kann.
-
Der
Linearmotor 11 weist einen Ständer 12 mit einem
Deckel 13 auf, der über
Schrauben 14 am Ständer 12 befestigt
ist. Der Ständer 12 ist
mit Permanentmagneten 15 versehen. Im Ständer 12 ist
ein Läufer 16 angeordnet,
der als eisenloser Läufer
ausgebildet ist. Der Läufer 16 kann
beispielsweise eine in Kunststoff einlaminierte Kupferwicklungsanordnung
aufweisen, die über
elektrisches Kabel 17 mit elektrischer Leistung versorgt
wird. Bei einer entsprechenden Beaufschlagung der einzelnen Kupferwicklungen
entsteht beispielsweise ein Wanderfeld, das dazu führt, daß sich der
Läufer 16 gegenüber dem Ständer 12 in
Längsrichtung 7 bewegt.
-
Der
Läufer 16 weist
am oberen und unteren Ende jeweils eine Verbreiterung 18, 19 auf,
wobei die Verbreiterungen 18, 19 einen Teil der
Spulen aufnehmen können.
-
Am
oberen Ende ist die Verbreiterung 18 seitlich durch Gleitführungen 20,
die eine Gleitlageranordnung bilden, gegenüber dem Ständer 12 abgestützt, d.h.
der Läufer 16 wird
daran gehindert, gegenüber
dem Ständer 12 zu
kippen.
-
Am
unteren Ende ist ein Verbindungsträger 21 mit dem Läufer 16 über die
Verbreiterung 19 verbunden. Der Verbindungsträger 21 kann
beispielsweise aus Aluminium oder einem anderen gut wärmeleitenden
Material gebildet sein. Der Verbindungsträger 21 kann mit dem
Läufer 16 verklebt
sein, beispielsweise mit Hilfe eines wärmeleitenden Klebers. Der Verbindungsträger 21 weist
mehrere Kühlrippen 22 auf.
-
Den
Verbindungsträger 21 durchragt
eine Führungsstange 23,
die hohl ist, also einen Hohlraum 24 umschließt, der
sich in Längsrichtung
erstreckt. Der Verbindungsträger 21 und
damit der Läufer 16 ist auf
der Führungsstange 23 drehfest
gehalten.
-
Die
Führungsstange 23 ihrerseits
ist in zwei Flanschen 25, 26 in Längsrichtung 7 verschiebbar gelagert.
Die beiden Flansche 25, 26 sind an den beiden
Stirnseiten des Ständers 12 angeordnet
und ragen über
die untere Schmalseite des Ständers 12 hinaus.
Dort bilden sie Führungen 27, 28 für die Führungsstange 23,
so daß der
Läufer 16 gemeinsam
mit der Führungsstange 23 in
Längsrichtung 7 bewegbar ist,
wenn er über
die elektrische Zuleitung 17 entsprechend erregt wird.
-
Der
Verbindungsträger 21 verjüngt sich
konisch nach unten, d.h. er ist an seiner breitesten Stelle ohnehin
schmaler als die breiteste Stelle des Ständers 12. An seinem
vom Ständer 12 abgewandten Ende
ist der Verbindungsträger 21 noch
schmaler.
-
Unterhalb
der Führungsstange 23,
d.h. auf der vom Ständer 12 abgewandten
Seite der Führungsstange 23,
ist eine Legebarrenanbindung 29 vorgesehen. Die Legebarrenanbindung 29 weist
zunächst
einen Stößel 30 auf,
der über
ein Kugelgelenk 31 mit der Legebarrenanbindung 29 in
Verbindung steht. Auf der anderen Seite ist der Stößel 30 mit
einem Stößelkopf 32 verbunden,
der auf einen Legebarrenträger 33 wirkt.
Andererseits ist die Legebarrenanbindung 29 über ein
Zugseil 34 mit dem Legebarrenträger 33 verbunden.
Zur Spannung des Zugseils 34 weist die Legebarrenanbindung 29 eine
Feder 35 auf, deren Vorspannung über eine Schraube 36 einstellbar
ist. Die Feder 35 weist dabei einen Durchmesser auf, der
maximal genauso groß ist
wie der Durchmesser der Führungsstange 23.
Der Stößel 31,
der einen noch kleineren Durchmesser aufweist, ist am unteren Ende
des Linearmotors 11 angeordnet, d.h. weiter von der Führungsstange 23 weg
als das Spannseil 34 und damit die Feder 35. Der
Stößel 31 ist
auch nur an einem Vorsprung 36 der Legebarrenanbindung 29 befestigt.
Dieser Vorsprung 36 geht nicht über die gesamte Länge des
Läufers 16 durch, wodurch
Gewicht eingespart werden kann.
-
Die
Führungsstange 23 ist
in den Führungen 27, 28 drehfest
gehalten, so daß sie
den Läufer 16 zusätzlich gegen
ein Kippen gegenüber
dem Ständer 12 sichert.
-
Der
Hohlraum 24 steht über
eine flexible Leitung 38 mit einer nur schematisch dargestellten
Kühlmittelquelle 37 in
Verbindung, so daß Kühlmittel
in den Hohlraum 24 fließen kann und durch das von
der Kühlmittelquelle 37 stammende
Kühlmittel
der Läufer 16 gekühlt werden
kann, wenn es erforderlich sein sollte. Das Kühlmittel wird über eine
flexible Leitung 39 am anderen Ende abgeführt.
-
Der
Linearmotor 11 kann auch auf andere Weise ausgebildet sein.
Beispielsweise kann der Läufer 16 die
Permanentmagnete tragen, wenn im Ständer 12 eine entsprechende
Spulenanordnung ausgebildet ist.
-
Auf
jeden Fall ist durch die dargestellte Abstützung des Läufers 16 gegenüber dem
Ständer 12 sichergestellt,
daß sich
die Antriebe 8-10 zu den Legebarren 1-3 hin
so weit verjüngen
können,
daß auch mehrere
Antriebe 8-10 problemlos nebeneinander so angeordnet
werden können,
daß sich
die Legenadeln 4 -6nahezu in einem Punkt treffen können.