DE3148054C1 - Elektromagnetisch arbeitende Jacquard-Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch arbeitende Jacquard-Steuervorrichtung, bei der jedem steuerbaren Element ein Elektromagnet mit Anker und Erregerstrom-Schaltvorrichtung, ein schwenkbar gelagertes Stellglied, das an einem Hebelarm eine bewegungsmäßig mit dem steuerbaren Element verbundene Anschlußstelle aufweist, eine, vorzugsweise um dieselbe Achse wie das Stellglied schwenkbare, von einer kontinuierlich drehbaren Hauptwelle hin und her angetriebene Mitnahmevorrichtung, die das Stellglied in einer Drehrichtung über einen Arbeitswinkel mitzunehmen vermag, und eine Rückstellfeder, die das Stellglied in Abhängigkeit vom Erregungszustand des Elektromagneten wieder zurückschwenkt, zugeordnet ist, wobei der Anker zu Beginn jedes Arbeitszyklus an den Polen des Elektromagneten anliegt.

Bei einer bekannten Steuervorrichtung dieser Art (DE-PS 29 04 367) muß der Anker des Elektromagneten, jedesmal wenn das Sperrglied arretiert werden soll, hinter eine Anschlagfläche des Stellgliedes greifen. Dies erfordert an Anker und Anschlagfläche hohe Fertigungstoleranzen. Außerdem ist Verschleiß unvermeidbar. Die den Anker belastende Feder kann ermüden. Die Zahl der Einzelteile führt zu hohen Kosten in der Fertigung. Außerdem muß die Mitnahmevorrichtung das Stellglied zum Lösen des Ankers jeweils ein Stück über die Arretierstellung hinaus mitnehmen. Demzufolge treten auch an der Kupplungsstelle zwischen der Mitnahmevorrichtung und dem Stellglied Verschleiß und Geräusche auf. Die Elektromagneten werden jeweils zu Beginn eines Arbeitszyklus nur so lange erregt, bis die Anschlagfläche am festgehaltenen Anker vorbeibewegt worden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Jacquard-Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die billiger herzustellen ist, einen geringeren Verschleiß aufweist und weniger Lärm entwickelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anker am Stellglied angebracht und das

Stellglied von der Mitnahmevorrichtung bis etwa zur Anlage des Ankers an den Polen des Elektromagneten mitnehmbar ist und daß der Erregerstrom-Schaltvorrichtung Haltemittel zugeordnet sind, die eine zu Beginn des Arbeitszyklus herrschende Erregung des Elektromagneten jeweils zumindest über den größten Teil des Arbeitszyklus aufrechterhalten.

Da bei dieser Konstruktion der Anker mit dem Stellglied vereinigt ist, benötigt man weniger Teile. Außerdem sind keine Fertigungstoleranzen zwischen Anker und Stellglied zu berücksichtigen. Beides führt zu einer Verbilligung der Vorrichtung. Da ein Zusammenwirken zwischen Anker und Anschlagfläche entfällt, kann an dieser Stelle auch kein Verschleiß und keine Geräuschbildung auftreten. Auch der Verschleiß an der Kupplungsstelle zwischen Mitnahmevorrichtung und Stellglied sowie die wegen des schlagartigen Auftreffens entstehende Geräuschbildung wird unterbunden, weil die Mitnahmevorrichtung bei vom Anker festgehaltenem Stellglied lediglich im Umkehrpunkt ihrer Bewegung mit dem Stellglied in Berührung kommt. Die einstückige Ausbildung von Anker und Stellglied ist möglich, weil das Stellglied nicht mehr mechanisch durch den Anker, sondern elektrisch durch die infolge der Haltemittel verlängerten Erregerzeit des Elektromagneten festgehalten wird.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform umfassen die Haltemittel ein Speicherglied, das ein Steuersignal von einem Programmwerk aufnimmt und als Schaltsignal zur Betätigung der Erregerstrom-Schaltvorrichtung abgibt Die Steuersignale des Programmwerks bestimmen die gewünschte Musterung. Die Speicherzeit des Speichergliedes läßt sich ohne weiteres so wählen, daß die Erregung des Elektromagneten genügend lange aufrechterhalten bleibt

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gibt es einen Zyklussignalgeber, der vom Beginn des Arbeitszyklus bis kurz vor dessen Ende ein Zyklussignal erzeugt, und eine Verknüpfungsschaltung, die beim Vorhandensein des Schaltsignals während der Dauer des Zyklussignals ein Betätigungssignal an die Erregerstrom-Schaltvorrichtung abgibt Insbesondere kann die Verknüpfungsschaltung ein UND-Glied aufweisen, dessen Eingängen das Schaltsignal und das Zyklussignal zugeführt werden und von dessen Ausgang das Betätigungssignal abgenommen wird. Hierdurch kann unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Steuervorrichtung sichergestellt werden, daß der Elektromagnet im gewünschten Fall ausreichend lange erregt bleibt, gegen Ende des Arbeitszyklus aber eine Unterbrechung des Erreger-Stroms erfolgt, damit zu Beginn des neuen Arbeitszyklus eine neue Entscheidung über Festhalten oder Freigabe des Ankers getroffen werden kann.

Günstig ist eine Speicherladevorrichtung, die in den Zyklussignalpausen dem Speicherglied ein neues Steuersignal zuführt Das bedeutet, daß das Betätigungssignal bis zum Ende des alten Zyklussignals vom alten Schaltsignal und mit Beginn des neuen Zyklussignals vom neuen Schaltsignal abhängt Insbesondere kann hierbei das Speicherglied einfach umgeladen.60 werden.

Mit Vorteil dient die Endflanke des Zyklussignals, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verzögerungsgliedes, der Ansteuerung der Speicherladevorrichtung.

Zweckmäßigerweise ist der Anker mit Spiel am Stellglied angebracht Insbesondere handelt es sich um ein Dreh- und Verschiebespiel. Hierdurch erhält der Anker eine gewisse Beweglichkeit relativ zum Stellglied, wodurch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.

In konstruktiver Hinsicht ist es empfehlenswert, daß die Stellglieder radiale Kupplungsarme haben, an denen die Mitnahmevorrichtung angreift Im Gegensatz zu einem axial vorstehenden Kupplungsanschlag ermöglicht dies eine engere Anordnung der Stellglieder.

Hierbei ist es empfehlswert, wenn der Anker am Kupplungsarm zwischen der Schwenkachse und der Angriffsstelle der Mitnahmevorrichtung angebracht ist Auf diese Weise reichen verhältnismäßig schwache Rückstellfedern aus, um den Anker, wenn die Erregung des Elektromagneten aufhört, entgegen der Remanenzkraft abzuziehen. Auch ist eine kompaktere Bauweise möglich.

Eine besonders einfache Vorrichtung ergibt sich, wenn für alle Stellglieder eine gemeinsame Mitnahmevorrichtung vorgesehen ist, die eine zur Drehachse parallele Mitnahmestange zum Angriff an den Kupplungsarmen besitzt Hierdurch wird eine weitere Einsparung von Bauteilen erzielt, was zusätzliche Kosteneinsparungen ermöglicht.

Mit besonderem Vorteil ist die Mitnahmevorrichtung über eine Kurvenbahn angetrieben, die zwischen einem aufsteigenden und einem absteigenden Bahnabschnitt einen konstanten Bahnabschnitt aufweist, aufgrund dessen der Anker etwa zu Beginn des Arbeitszyklus vor die Pole des Elektromagneten gebracht und in dieser Stellung für eine vorgegebene Wartezeit gehalten wird. Ist der Elektromagnet während dieser Wartezeit erregt, wird das Stellglied festgehalten, ist der Elektromagnet nicht erregt, wird das Stellglied anschließend freigegeben.

Hierbei kann sich zwischen dem absteigenden und dem aufsteigenden Bahnabschnitt ein zweiter konstanter Bahnabschnitt, jedoch von größerer Länge als der erste konstante Bahnabschnitt, erstrecken. Dieser zweite konstante Bahnabschnitt definiert die andere Endlage des Stellgliedes während eines großen Teils des Arbeitszyklus.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Jacquard-Steuervorrichtung bei festgehaltenem Anker,

Fi g. 2 eine Teildarstellung der F i g. 1 bei freigegebenem Anker,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Steuervorrichtung der Fig. 1 und

F i g. 4 Zeitdiagramme von im Betrieb auftretenden Größen.

Auf einer gemeinsamen Welle 1, die an ihren Enden in Gehäusewänden 2 und 3 gelagert ist, sind drehfest eine Mitnahmevorrichtung 4 und drehbar Stellglieder 5 angeordnet Die Mitnahmevorrichtung weist als Kupplungselement eine zur Drehachse 1 parallele Mitnahmestange 6 auf, die an beiden Enden über Hebelarme 7 und mit der Drehwelle 1 verbunden ist Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Hebelarm 9 vorgesehen, an dem ein Antriebsstößel 10 angreift Dieser wird von einer Kurvenbahn 11 auf einer Bahnscheibe 12 geführt, die mit einer kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 13 angetriebenen Hauptwelle 14 verbunden ist Die Kurvenbahn weist einen konstanten Bahnabschnitt a, einen absteigenden Bahnabschnitt b, einen längeren, zweiten konstanten Bahnabschnitt c und einen aufstei-

genden Bahnabschnitt d auf. Infolgedessen wird die Mitnahmevorrichtung 4 über einen Winkel α aus der in Fig. 1 voll ausgezogenen Stellung in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung hin- und hergeschwenkt

Das Stellglied 5 weist an einem Hebelarm 15 eine Anschlußstelle 16 für ein steuerbares Element 17 auf. Gestrichelt ist die Stellung des Elements 17 dargestellt, wenn das Stellglied die Stellung der F i g. 2 einnimmt. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen Drängstift, ι ο der in einer Drängbarre 18 gehalten und über eine Harnischschnur 19 mit der Anschlußstelle 16 verbunden ist. Die das steuerbare Element 17 belastende Feder 20 dient gleichzeitig als Rückstellfeder für das Stellglied 5. Auf der gegenüberliegenden Seite besitzt das Stellglied 5 einen etwa radial verlaufenden Kupplungsarm 21, an dem ein Anker 22 eines Elektromagneten 23 mit Spiel befestigt ist Zu diesem Zweck hat der Anker einen C-förmigen Querschnitt, mit dem er den Kupplungsarm 21 lose umgreift Ein mit einem Kopf versehener Zapfen 24 ist am Kupplungsarm 21 angenietet und durchsetzt eine Öffnung im Anker 22 mit Spiel. Der Anker 22 liegt etwa in der Mitte zwischen der Drehachse des Stellglieds 5 und dem Angriffspunkt der Mitnahmestange 6. In der in F i g. 1 voll ausgezogenen Endlage der Mitnahmevorrichtung 4 bringt deren Mitnahmestange 6 den Anker 22 bis unmittelbar vor die Pole 25 des Elektromagneten. Ist dessen Spule 26 erregt, wird der Anker 22 und damit das Stellglied 5 während des anschließenden Arbeitszyklus festgehalten, auch wenn sich die Mitnahmevorrichtung 4 in die in F i g. 1 gestrichelt gezeichnete andere Endlage zurückbewegt. Ist dagegen keine Erregung vorhanden, so wird das Stellglied unter dem Einfluß der Rückstellfeder 20 an der Mitnahmestange 6 gehalten und bewegt sich zusammen mit der Mitnahmevorrichtung 4 in die in F i g. 2 veranschaulichte Stellung.

Der Elektromagnet 23 kann mit Hilfe einer Erregerstrom-Schaltvorrichtung 27 an Spannung U gelegt werden. Die Schaltvorrichtung 27 ist elektronisch ausgebildet und wird durch ein Betätigungssignal s\ in den leitenden Zustand versetzt. Dieses wird am Ausgang eines UND-Gliedes 28 abgenommen, dessen einem Eingang ein Schaltsignal S2 und dessen anderem Eingang ein Zyklussignal S3 zuführbar ist Das Schaltsignal Sz steht am Ausgang eines Speichergliedes 29 an, dem Steuersignale s» von einem Programmwerk 30 über eine Speicherladevorrichtung 31 zuführbar sind, wenn ein entsprechendes Ladesignal S5 auftritt. Im Programmwerk ist das jeweils mit der Jacquard-Steuervorrichtung zu fertigende Muster gespeichert. Zur Bildung des Zyklussignals ist ein Näherungsfühler 32 vorgesehen, der von einer mit der Hauptwelle 14 umlaufenden Triggerscheibe 33 beeinflußt wird. Über den größten Umfangsabschnitt e wird das Zyklussignal erzeugt Über den kleineren Umfangsabschnitt / wird es unterbunden. In einem Schaltglied 34 wird aus der Abstiegsflanke des Zyklussignals S3, gegebenenfalls nach einer kleinen Verzögerung das Ladesignal, in der Regel in der Form eines kurzen Impulses, erzeugt 6Q

F i g. 3 zeigt noch, daß die Stellglieder 5 aus Scheiben bestehen, welche durch Distanzstücke 35 voneinander getrennt sind. Außerdem ist einer Batterie von Elektromagneten 23, 23', 23" eine Schaltung 36 mit einer Gruppe von Schaltvorrichtungen 27, 27', 27" zugeordnet Den einzelnen Schaltvorrichtungen werden die Signale s\, s\', si" zugeführt.

Unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der F i g. 4 ergibt sich die folgende Betriebsweise. Die Diagramme stellen einen vollständigen Zyklus dar, wobei der Zyklusanfang dem Zeitpunkt to entspricht. Das vom Zyklussignalgeber 32 erzeugte Zyklussignal S3 beginnt im Zeitpunkt to und endet kurz vor dem Ablauf des Arbeitszyklus im Zeitpunkt tu In der so gebildeten Zyklussignalpause 37 wird das Ladesignal S5 mit Hilfe der absteigenden Flanke des Zyklussignals S3 vom Schaltglied 34 erzeugt. Infolgedessen wird vom Programmwerk 30 ein Steuersignal S4 auf das Speicherglied 29 gegeben, so daß dieses ein Schaltsignal S2 erzeugt. Hat dieses den Wert 1, ergibt sich vom Zeitpunkt to an das Betätigungssignal si mit dem Wert 1. Ist das Schaltsignal S2 dagegen 0, wie es gestrichelt in Fig.4 veranschaulicht ist, hat auch das Betätigungssignal Si den Wert 0. Die Bahnabschnitte a bis d bestimmen den Schwenkwinkel der Mitnahmevorrichtung 4. Die Bahnabschnitte haben eine definierte Lage mit Bezug auf das Zyklussignal S3, da die Scheibe 12 und die Triggerscheibe 33 auf der Welle 14 angeordnet sind. Während des konstanten Bahnabschnitts a nimmt die Gesamtanordnung die in F i g. 1 voll ausgezogene Stellung ein. Ist daher das Betätigungssignal s\ zu Beginn des Arbeitszyklus gleich 1, so wird der Anker 22 am Elektromagneten 23 festgehalten, auch wenn sich die Mitnahmevorrichtung 4 anschließend in die gestrichelte Stellung der F i g. 1 bewegt. Ist dagegen zu diesem Zeitpunkt der Elektromagnet nicht erregt, folgt das Stellglied 5 der Mitnahmevorrichtung entsprechend F i g. 2. In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen, wenn der konstante Bahnabschnitt a eine Länge von 40°, der konstante Bahnabschnitt ceine Länge von 190° und die auf- und absteigenden Abschnitte b und d eine Länge von je 65° haben.

Das Betätigungssignal kann auch auf andere Weise in Abhängigkeit von einem Steuersignal aus dem Programmwerk 30 erzeugt werden. Wichtig ist lediglich, daß das Betätigungssignal dann, wenn zu Beginn des Arbeitszyklus ein Erregungszustand des Elektromagneten 23 befohlen war, dieser Erregungszustand auch während des größten Teils des Arbeitszyklus aufrechterhalten bleibt. Die beschriebene Jacquard-Steuervorrichtung eignet sich insbesondere für Kettenwirkmaschinen, bei denen die einzelnen Stellglieder jeweils oberhalb der zugehörigen steuerbaren Elemente angeordnet werden kann.

Es ist auch ersichtlich, daß Verschiebungen der Zeitdiagramme der Fig.4 gegeneinander nicht schaden, solange sich der Bahnabschnitt a mit dem Anfang des Betätigungssignals s\ überlappt. Auch kann die Pause 37 kleiner sein oder auch das Schaltsignal direkt auf die Schaltvorrichtung 27 wirken. Das Programmwerk kann insbesondere durch einen Rechner gebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch arbeitende Jacquard-Steuervorrichtung, bei der jedem steuerbaren Element ein Elektromagnet mit Anker und Erregerstrom-Schaltvorrichtung, ein schwenkbar gelagertes Stellglied, das an einem Hebelarm eine bewegungsmäßig mit dem steuerbaren Element verbundene Anschlußstelle aufweist, eine, vorzugsweise um dieselbe Achse _I(j wie das Stellglied schwenkbare, von einer kontinuierlich drehbaren Hauptwelle hin und her angetriebene Mitnahmevorrichtung, die das Stellglied in einer Drehrichtung über einen Arbeitswinkel mitzunehmen vermag, und eine Rückstellfeder, die das |₅ Stellglied in Abhängigkeit vom Erregungszustand des Elektromagneten wieder zurückschwenkt, zugeordnet ist, wobei der Anker zu Beginn jedes Arbeitszyklus an den Polen des Elektromagneten anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22) am Stellglied (5) angebracht und das : Stellglied von der Mitnahmevorrichtung (4) bis etwa zur Anlage des Ankers an den Polen (25) des Elektromagneten (23) mitnehmbar ist und daß der Erregerstrom-Schaltvorrichtung (27) Haltemittel (29, 32) zugeordnet sind, die eine zu Beginn des Arbeitszyklus herrschende Erregung des Elektromagneten jeweils über den größten Teil des Arbeitszyklus aufrechterhalten.

2. Steuervorriphtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel ein Speicherglied (29) umfassen, das ein Steuersignal (S₄) von einem Programmwerk (30) aufnimmt und als Schaltsignal (si) zur Betätigung der Erregerstrom-Schaltvorrichtung (27) abgibt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Zyklussignalgeber (32), der vom Beginn (to) des Arbeitszyklus bis kurz vor dessen Ende ein Zyklussignal (S3) erzeugt, und durch eine Verknüpfungsschaltung (28), die beim Vorhandensein des Schaltsignals (si) während der Dauer des Zyklussignals ein Betätigungssignal (s\) an die Erregerstrom-Schaltvorrichtung (27) abgibt.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung (28) ein UND-Glied aufweist, dessen Eingängen das Schaltsignal (si) und das Zyklussignal (S3) zugeführt werden und von dessen Ausgang das Betätigungssignal (s\) abgenommen wird.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 und 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Speicherladevorrichtung (31), die in den Zyklussignalpausen (37) dem Speicherglied (29) ein neues Steuersignal fa) zuführt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflanke des Zyklussignals (S3) der Ansteuerung der Speicherladevorriehtung (31) dient.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22) mit Spiel am Stellglied (5) angebracht ist.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (5) etwa radiale Kupplungsarme (21) haben, an denen die Mitnahmevorrichtung (4) angreift.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch 'es gekennzeichnet, daß der Anker (22) am Kupplungsarm (21) zwischen der Schwenkachse und der Angriffsstelle der Mitnahmevorrichtung (4) ange-

bracht ist.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Stellglieder eine gemeinsame Mitnahmevorrichtung (4) vorgesehen ist, die eine zur Drehachse parallele Mitnahmestange (6) zum Angriff an den Kupplungsarmen besitzt.

11. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevorrichtung (4) über eine Kurvenbahn (1!) angetrieben ist, die zwischen einem aufsteigenden (d) und einem absteigenden (b) Bahnabschnitt einen konstanten Bahnabschnitt (a) aufweist, aufgrund dessen der Anker (22) etwa zu Beginn des Arbeitszyklus vor die Pole (25) des Elektromagneten (23) gebracht und in dieser Stellung für eine vorgegebene Wartezeit gehalten wird.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem absteigenden (b) und dem ansteigenden (d) Bahnabschnitt ein zweiter konstanter Bahnabschnitt (c), jedoch von größerer Länge als der erste konstante Bahnabschnitt (a), erstreckt.