-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Gerät
zum Antreiben von Schaftrahmen eines Webstuhls.
-
Beschreibung
des Stands der Technik
-
Ein üblicher Webstuhl ist bekannt,
an dem ein Stück
Seide durch Spreizen von Litzen gewebt wird, indem eine Vielzahl
Schaftrahmen vertikal bewegt wird, wobei viele Kettfäden durch
die Litzen hindurch in jedem Schaftrahmen gefädelt sind, indem ein Schussfaden
durch die gefädelten
Kettfäden
in den Litzen durch Einfügen
eines Schiffchens mit dem durch die Kettfäden angebrachten Schussfaden
eingefügt
wird, und indem der eingefügte
Schussfaden zu dem vorderen Ende unter Verwendung eines Kammes gezogen
wird.
-
Im Allgemeinen werden zwei, drei
oder auch vier oder mehrere Schaftrahmen normalerweise in einem
flachen Webrahmen verwendet, der als ein Mihara-kumi Webrahmen,
ein Köper-Webrahmen
bzw. als ein Satin-Webrahmen bezeichnet wird. Einfach Muster wie
zum Beispiel Scheckungen etc. können außerdem durch
Erhöhen
der Anzahl der Schaftrahmen gehoben werden.
-
Zum vertikalen Antreiben eines Schaftrahmens
wurde außerdem
vorgeschlagen, zum Beispiel jeden Schaftrahmen unter Verwendung
eines in der 1 gezeigten
Linearmotors anzutreiben. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Verfahren
bestehen Bewegungselemente 12 aus Kupfer- oder Aluminiumblech
und sind an den vertikalen Seiten der Rahmen der Schaftrahmen 11 angebracht,
und Rahmenführungen 13 sind
zum Führen
von diesen Bewegungselementen 12 vorgesehen. Statoren 15 sind
an dem Boden von Nuten 14 in diesen Rahmenführungen 13 angebracht.
Die Statoren 15 werden dadurch hergestellt, dass Aussparungen
aus einem Elektrostahlblech ausgestanzt werden, und eine Vielzahl
Spulen wird in jeder Aussparung gewickelt. Ein Linearmotor 16 besteht
aus dem vorstehend beschriebenen Bewegungselementen 12 und
den Statoren 15, und die vertikale Hin- und Herbewegung
des Schaftrahmens 11 wird durch sukzessives Erzeugen eines
Erregerstroms in der Vielzahl Statorspulen steuert, wodurch ein
linearer Verlauf der elektromagnetischen Felder in den Statoren 15 erzeugt
wird.
-
Die Antriebssteuerung des Linearmotors 16 kann
korrigiert werden, wenn die Position des Schaftrahmens 11 außerhalb
eines vorbestimmten Bereiches durch eine Arithmetikschaltung 19 auf
der Grundlage des Hauptachsenwinkels des Webstuhls erkannt wird,
der durch ein Abgabesignal von einem Webstuhlwinkelsensor 17 und
einem Basispositionssensor 18 erfasst wird. Und zwar wird
ein Linearmotor zum Antreiben eines Schaftrahmens auf der Grundlage
des Basispositionserfassungssignals von dem Schaftrahmen 11 gesteuert.
-
Jedoch hat das vorstehend erwähnte herkömmliche
Antriebsgerät
für einen
Webstuhlschaftrahmen unter Verwendung eines Linearmotors den falgenden
Nachteil.
-
Da der Webstuhlschaftrahmen ein ziemlich schweres
Gewicht von 7 bis 10 Kilogramm aufweist, ist eine große Antriebskraft
(Schubkraft) zum Antreiben des Schaftrahmens erforderlich. Aus diesem Grund
kann eine zum vertikalen Bewegen des Schaftrahmens erforderliche
Antriebskraft nicht durch einen normalen Linearmotor mit einer kleinen Schubkraft
wie zum Beispiel ein linearer Induktionsmotor, ein linearer Gleichstrommotor,
ein linearer Synchronmotor etc. erreicht werden. Üblicherweise haben diese
Motoren ein charakteristisches Merkmal, dass sie einen großen Antriebshub
aufweisen.
-
Andererseits gibt es eine Bauart
von Linearmotoren, die eine große
Antriebskraft aufweisen, wie zum Beispiel ein linearer Schwingungsaktuator,
ein linearer Solenoid, ein beschichtetest piezoelektrisches Element
etc. Jedoch können
diese Linearmotoren die Erfordernisse hinsichtlich des Hubs des Schaftrahmens
nicht ausreichend erfüllen.
-
Die Druckschrift WO 93 25740 A offenbart ein
gattungsgemäßes Gerät zum Antreiben
von Webstuhlschaftrahmen. Dieses Gerät hat eine Vielzahl Schaftrahmen,
die nebeneinander in der Richtung senkrecht zu der Webstuhlbreite
ausgerichtet sind, eine Vielzahl Antriebseinrichtungen, die in der Schaftrahmenausrichtungsrichtung
zum unabhängigen
Bewegen der jeweiligen Schaftrahmen räumlich voneinander beabstandet
sind, und eine Vielzahl Wandlereinrichtungen zum übertragen
von Leistung der Antriebseinrichtung zu den Schaftrahmen und zum
Hin- und Herbewegen der Schaftrahmen, wobei ein Ende von jeder Wandlereinrichtung
mit einem der Schaftrahmen verbunden ist, und wobei das andere Ende
mit einer der Antriebseinrichtungen verbunden ist.
-
Kurzfassung
der Erfindung
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Gerät
zum Antreiben eines Schaftrahmens mit verbesserter Antriebskraft
(Schubkraft) und/oder einem verbesserten Antriebshub vorzusehen.
-
Das Problem wird durch ein Gerät gemäß Anspruch
1 gelöst.
Die Erfindung ist durch die abhängigen
Ansprüche
weiter entwickelt.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt
ein herkömmliches
Beispiel eines Geräts
zum Antreiben eines Schaftrahmens unter Verwendung eines Linearmotors.
-
2A zeigt
eine Vorderansicht des Antriebsgerätes eines Webstuhlschaftrahmens
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
2B zeigt
eine Seitenansicht des Antriebsgerätes eines Webstuhlschaftrahmens
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
3 zeigt
eine Draufsicht des Antriebsgerätes
eines Webstuhlschaftrahmens bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
4 zeigt
eine Seitenansicht des Antriebsgerätes eines Webstuhlschaftrahmens
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
5 beschreibt
das zweite Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung.
-
Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
-
Die Ausführungsbeispiele dieser Erfindung werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Die 2A und 2B zeigen eine Vorderansicht
bzw. eine Seitenansicht des Antriebsgerätes eines Webstuhlschaftrahmens
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung. Gemäß den 2A und 2B besteht der Schaftrahmen 21 aus
vier Rahmen, wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, und jeder
Schaftrahmen 21 ist durch eine Führung 23 gestützt, die
in einem Führungsrahmen 22 vorgesehen ist.
Jeder Schaftrahmen 21 wird durch einen Linearmotor 24 angetrieben
und die Antriebssteuerung des Linearmotors 24 variiert
in Abhängigkeit
von der Bauart des Linearmotors.
-
Für
die Übertragung
der Antriebskraft (Schubkraft) von dem Linearmotor zu dem Schaftrahmen
wird ein Verbindungshebel 26 verwendet; und zwar ist ein
Ende des Verbindungshebels 26 mit dem unteren Ende des
Seitensteges 27 von jedem Schaftrahmen drehbar verbunden,
und das andere Ende des Verbindungshebels 26 ist mit der
Antriebsachse 24' des
Linearmotors drehbar verbunden. Dieser Verbindungshebel 26 kann
um einen Gelenkpunkt 26a an seiner Mitte frei drehen, und
die Antriebsachse 24' des
Linearmotors, der Verbindungshebel 26 und der Schaftrahmen 21 sind
so aufgebaut, dass das Hebelgesetz verwendet werden kann.
-
Die 3 zeigt
eine Draufsicht des vorstehend beschriebenen Antriebsgerätes. Wie
dies in der 3 gezeigt
wird, ist jeder Schaftrahmen, insbesondere mit einem Linearmotor 24 an
jeder Seite des Rahmens versehen, und die beiden Linearmotoren für jeden
Schaftrahmen sind mit dem linken bzw. dem rechten Seitensteg 27 von
jedem Schaftrahmen verbunden; und zwar ist jeder der vier Schaftrahmen 21 mit
zwei Linearmotoren 24 versehen, die mit der linken bzw.
der rechten Seite verbunden sind. Die vier Schaftrahmen 21 sind
so aufgebaut, dass die Breite von jedem Rahmen enger als jener Schaftrahmen 21 sein
kann, der von den Linearmotoren 24 babstandet ist, und
sie sind so angeordnet, dass die Verbindungshebel 26, die
an jeder Seite von dem jeweiligen Schaftrahmen 21 angebracht
sind, sich nicht miteinander überschneiden.
Da die Verbindungshebel 26 den vier Schaftrahmen 21 mit
derselben Länge
entsprechen, sind die jeweiligen Linearmotoren 24 an geeigneten
Positionen angeordnet, wobei einer hinter dem anderen suksessiv
aufgereiht ist.
-
Als der Linearmotor 24 von
diesem Ausführungsbeispiel
wird ein linearer Induktionsmotor verwendet. Dieser lineare Induktionsmotor
ist ein Linearmotor mit einem großen Hub und einer kleinen Schubkraft.
Eine Spule ist als der Stator der Hauptseite des Linearmotors 24 ausgebildet,
um zum Beispiel Wirbelströme
in dem Bewegungselement der sekundären Seite zu erzeugen, das
aus einem magnetischen Material ausgebildet ist, um so das Bewegungselement
in der Richtung des sich fortschreitenden Magnetfeldes anzutreiben,
indem ein elektrischer Strom durch die Spule hindurch tritt. Dieses Bewegungselement
ist die vorstehend erwähnte
Antriebsachse 24',
und durch das Hindurchtreten eines elektrischen Stromes durch die
Spule wird die Antriebsachse in der Richtung des sich fortschreitenden Magnetfeldes
angetrieben, wie dies durch die Zeile A und B in der 4 gezeigt ist.
-
Der Betrieb des Antriebsgerätes eines
Webstuhlschaftrahmens mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird
nachfolgend beschrieben.
-
Zunächst wird ein Webstuhl mit
Strom versorgt, um den Webstuhl in einen Antriebszustand zu versetzen,
und der Schaftrahmen 21 wird vertikal angetrieben, indem
die Stromzufuhr zu der primärseitigen
Spule des Antriebsmotors 24 gesteuert wird. Insbesondere
wird die Antriebsachse 24' nach
oben angetrieben, indem ein Strom durch die Spule des Linearmotors 24 hindurchtritt,
um ein sich fortschreitendes Magnetfeld in der Richtung des Pfeiles
A zu erzeugen, wie dies in der 4 beschrieben
ist, und dementsprechend wird der Schaftrahmen 21 durch den
Antriebsvorgang des Verbindungshebels 26 (um den Gelenkpunkt 26a)
nach unten verschoben (in der Richtung des Pfeiles A). Dann wird
die Antriebsachse 24' in
umgekehrter Weise nach unten angetrieben, indem ein sich fortschreitendes
Magnetfeld in der Richtung des Pfeils B gemäß der 4 erzeugt wird, und der Schaftrahmen 21 wird
nach oben durch die Wirkung des Verbindungshebels 26 verschoben
(in der Richtung des Pfeils B). Daher wird durch das Wiederholen
der vorstehend beschriebenen Prozesse der Schaftrahmen vertikal
angetrieben und in diesem Augenblick ist die Antriebskraft zum Antreiben des
Schaftrahmens ausreichend groß.
-
Falls zum Beispiel ein Gelenk zwischen
dem Verbindungshebel 26 und einem weiteren Steg 27 (des
Schaftrahmens 21) und ein Gelenk zwischen der Antriebsachse 24' des Linearmotors 24 und
dem Verbindungshebel 26 als 28 bzw. 29 angenommen werden,
dann ist die Antriebskraft zum Antreiben des Schaftrahmens 21 in
Abhängigkeit
von der Antriebskraft des Linearmotors 24 proportional
zu dem Verhältnis
der Länge
(L2) des Hebels von dem Gelenkpunkt 26a zu dem Gelenk 29,
bezogen auf die Länge (L1)
des Hebels von dem Gelenkpunkt 26a zu dem Gelenk 28.
Wenn zum Beispiel L1/L2 als "1/10" angenommen wird,
dann wird die Antriebskraft des Linearmotors daher mit 10 multipliziert,
und der Schaftrahmen 21 kann abwechselnd in den Richtungen
der Pfeile A und B angetrieben werden, und zwar durch eine Antriebskraft,
die 10 mal so groß ist
wie die ursprüngliche
Antriebskraft des Linearmotors 24.
-
Wenn zum Beispiel ein Linearmotor
mit einer ziemlich kleinen Antriebskraft wie zum Beispiel ein linearer
Induktionsmotor verwendet wird, dann kann daher eine große Antriebskraft
erhalten werden, und der Schaftrahmen kann durch eine ausreichend
große
Antriebskraft vertikal angetrieben werden.
-
Auch wenn bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ein linearer Induktionsmotor als der Linearmotor 24 verwendet
wird, kann auch ein anderer Linearmotor mit einem großen Hub
und einer kleinen Schugkraft, wie zum Beispiel ein linearer Gleichstrommotor,
ein linearer Synchronmotor, ein linearer Pulsmotor etc. Verwendet.
-
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
L1/L2 auf "1/10" festgelegt ist, kann
des Weiteren L1/L2 frei festgelegt werden, und zwar in Abhängigkeit
von der Schubkraft des Linearmotors 24 und des Gewichts
und der erforderlichen i Hublänge
des Schaftrahmens 21.
-
Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung nachfolgend beschrieben.
-
Auch wenn die 5 das Antriebsgerät eines Webstuhlschaftrahmens
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
zeigt, so zeigt die Zeichnung eine Konfiguration in jenem Fall,
bei dem das Antriebsgerät
einen Schaftrahmen antreibt, und der Schaftrahmen ist mit zwei Linearmotoren 30 an
seiner linken und rechten Seite versehen. Eine Schaftrahmenbaugruppe besteht
aus vier Rahmen und jeder Schaftrahmen ist mit zwei Linearmotoren
versehen. Auch wenn die Konfiguration des Schaftrahmens 21,
des Führungsrahmens 22,
der Führung 23 und
des Seitensteges 27 bei diesem Ausführungsbeispiel in der gleichen Art
und Weise wie bei jener Konfiguration verwendet werden, die in dem
vorstehend beschriebenen 2 und 3 gezeigt ist, so unterscheidet
sich doch der Aufbau des Verbindungssteges 26, und zwar
die Position des Gelenkpunktes 26a des Verbindungshebels 26.
Die Bauart des verwendeten Linearmotors ist ebenfalls anders.
-
Insbesondere ist der Gelenkpunkt 26a des Verbindungshebels 26 so
strukturiert, dass die Länge (L1)
von dem Gelenkpunkt 26a zu dem Gelenk 28 größer als
die Länge
(L2) von dem Gelenkpunkt 26a zu dem Gelenk 29 sein
kann und zwar ist der Gelenkpunkt 26a so angeordnet, dass
L1 größer L2 gilt.
-
Als der Linearmotor wird ein Linearmotor 30 mit
einer großen
Schubkraft und einem kurzen Hub verwendet. Als ein derartiger Linearmotor 30 wird zum
Beispiel ein linearer Schwingungsaktuator bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet. Dieser lineare Schwingungsaktuator hat eine Statorspule,
der eine Wechselspannung in Form einer Sinuswelle oder eine rechteckigen
Welle zugeführt
wird, um die Antriebsachse 30' durch eine große Schubkraft in bestimmten
Intervallen hin- und herbewegend anzutreiben.
-
Als nächstes wird der Betrieb des
zweiten Ausführungsbeispiels
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau nachfolgend beschrieben.
-
Zunächst wird die Antriebsachse 30' in der Richtung
eines Pfeils A (nach oben) angetrieben, indem eine elektrische Spannung
in die Spule des Linearmotors 30 zugeführt wird, und der Schaftrahmen 21 wird
nach unten versetzt (in der Richtung des Pfeils A) durch die Wirkung
des Verbindungshebels 26 (um den Gelenkpunkt 26a).
Dann wird die Antriebsachse 30' in umgekehrter Weise in der Richtung des
Pfeils B (nach unten) angetrieben, und der Schaftrahmen 21 wird
nach oben versetzt (in der Richtung des Pfeils B) durch die Wirkung
des Verbindungshebels 26, und durch das sukzessive Wiederholen
der vorstehend beschriebenen Prozesse wird der Schaftrahmen 21 vertikal
angetrieben. In diesem Augenblick ist die Antriebskraft zum Antreiben
des Schaftrahmens 21 ausreichend groß, da der Antriebsvorgang durch
einen linearen Schwingungsaktuator mit einer ursprünglich großen Schubkraft durchgeführt wird.
Der Hub des Schaftrahmens kann gemäß dem mechanischen Vorteil
des Verbindungshebels 26 ausreichend groß erzeugt
werden.
-
Falls zum Beispiel angenommen wird,
dass der Antriebshub des Linearmotors 30 auf ± 5 mm festgelegt
ist, und falls es erwünscht
ist, dass ein Hub von ± 50
mm des Schaftrahmens 21 erzielt wird, dann kann der Schaftrahmen 21 durch
einen Hub vertikal angetrieben werden, der 10-mal so groß wie der
Hub des Linearmotors 30 ist, indem das Verhältnis (L1/L2)
der Länge
(L1) von dem Gelenkpunkt 26a zu dem Gelenk 28 bezogen
auf die Länge
(L2) von dem Gelenkpunkt 26a zu dem Gelenk 29 auf "10/1" festgelegt wird.
-
In diesem Augenblick ist die Antriebskraft noch
ausreichend groß,
um den Schaftrahmen 21 anzutreiben, da die ursprüngliche
Antriebskraft des Linearmotors 30 groß ist, auch wenn die Antriebskraft des
Linearmotors 30, die zu dem Schaftrahmen übertragen
wird, auf 1/10 reduziert ist.
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann der Schaftrahmen mit einem ausreichend großen Hub angetrieben werden,
auch wenn ein Linearmotor mit einer großen Schubkraft und einem kurzen
Hub, wie zum Beispiel ein linearer Schwingungsaktuator, verwendet
wird.
-
Auch wenn bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ein linearer Schwingungsaktuator als der Linearmotor 30 verwendet
wird, kann ein anderer Linearmotor mit einer großen Schubkraft und einem kurzen
Hub, wie zum Beispiel ein linearer Solenoid, ein geschichtetes piezoelektrisches
Element, etc. verwendet werden.
-
Auch wenn bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
L1/L2 auf "10/1" festgelegt ist,
kann Ll/L2 des Weiteren in Abhängigkeit
von der Schubkraft des Linearmotors 30 und des Gewichtes und
der erforderlichen Hublänge
des Schaftrahmens 3 festgelegt werden.
-
Wie dies vorstehend gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben ist, kann sogar ein schwerer Schaftrahmen
durch Linearmotoren mit einer ausreichend großen Antriebskraft und einem ausreichend
großen
Hub angetrieben werden.
-
Daher kann der große Vorteil
verwirklicht werden, dass ein Schaftrahmen durch eine ausreichend
große
Antriebskraft und einen ausreichend großen Hub unter Verwendung eines
einfachen Aufbaus angetrieben werden kann.
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Gerät
zum Antreiben eines Schaftrahmens eines Webstuhls, und es ist insbesondere
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Antreiben eines Webstuhlschaftrahmens
unter Verwendung eines Linearmotors mit einer ausreichend großen Antriebskraft
vorzusehen, wobei es einen ausreichend großen Antriebshub gewährleisten
kann. Ein Schaftrahmen 21 wird entlang einer Führung 23 durch
die Antriebskraft eines Linearmotors 24 vertikal angetrieben,
die durch einen Verbindungshebel 26 übertragen wird. In diesem Augenblick
wird unter Verwendung des Hebelgesetzes und eines Verwendungshebels 26 und
des Gelenkpunktes 26a eine große Antriebskraft erhalten,
indem ein Linearmotor mit einem großen Hub verwendet wird, oder
es wird ein zum Antreiben des Schaftrahmens erforderlicher großer Hub
erhalten, indem ein Linearmotor mit einer großen Antriebskraft verwendet
wird. Durch das Übernehmen
eines derartigen Aufbaus kann der Schaftrahmen 21 durch
eine ausreichend große
Antriebskraft und einen ausreichend großen Hub vertikal angetrieben
werden.