EP0095565B1

EP0095565B1 - Electro-mechanical control device for controlling motion cycles in a textile machine

Info

Publication number: EP0095565B1
Application number: EP83102726A
Authority: EP
Inventors: Josef Reiter
Original assignee: REITER GmbH; OMM OFFICINE MECCANOTESSILI MONZA SpA
Current assignee: REITER GmbH; OMM OFFICINE MECCANOTESSILI MONZA SpA
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1983-03-18
Publication date: 1986-08-27
Also published as: EP0095565A2; EP0095565A3; DE3209958A1; DE3365546D1; US4541458A; DE3209958C2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Steuervorrichtung zum Steuern von Bewegungsabläufen in einer Textilmaschine, insbesondere zum Steuern der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine.The invention relates to an electromagnetic control device for controlling movement sequences in a textile machine, in particular for controlling the warp thread movement in a weaving machine.

Die Steuerung, beispielsweise der Herstellung von kett- und schussgemusterten Bändern in einer Webmaschine, erfolgte bisher mechanisch, indem über eine Abtastvorrichtung eine entsprechend dem gewünschten Muster gelochte Karte abgetastet und über die Abtastvorrichtung der Webstuhl so gesteuert wird, dass das entsprechende Muster gewebt wird.Control, for example the production of warp and weft-patterned ribbons in a weaving machine, has hitherto been carried out mechanically by scanning a card punched in accordance with the desired pattern via a scanning device and controlling the loom via the scanning device in such a way that the corresponding pattern is woven.

Die Ausbildung einer derartigen Programm-und Ablaufsteuerung auf elektronischem Wege führt zu einer erheblichen Arbeitsersparnis und erlaubt wesentlich höhere Webgeschwindigkeiten, vorausgesetzt, dass entsprechende mechanische Einrichtungen vorhanden sind, die die elektronischen Impulse in eine mechanische Bewegung umsetzen können und dabei zuverlässig arbeiten. Mit einer entsprechenden mechanischen Einrichtung und angepasster elektronischer Steuerung sind bis zu 100% höhere Arbeitsgeschwindigkeiten und damit um bis zu 100% höhere Webgeschwindigkeiten eines Webstuhles, abgesehen von der Arbeitsersparnis beim Programmieren des Webmusters, möglich.The design of such a program and sequence control electronically leads to considerable labor savings and permits significantly higher weaving speeds, provided that appropriate mechanical devices are available which can convert the electronic impulses into a mechanical movement and thereby work reliably. With a corresponding mechanical device and adapted electronic control, up to 100% higher working speeds and thus up to 100% higher weaving speeds of a loom are possible, apart from the labor saving when programming the weaving pattern.

Durch die Erfindung soll eine elektromechanische Steuervorrichtung zum Steuern von Bewegungsabläufen in einer Textilmaschine und insbesondere zum Steuern der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine geschaffen werden, die in Verbindung mit einer elektronisch ausgelegten Steuerung arbeiten kann und die elektronischen Steuerimpulse zuverlässig in die notwendigen mechanischen Bewegungsabläufe umsetzen kann.The invention is intended to provide an electromechanical control device for controlling movement sequences in a textile machine and in particular for controlling the warp thread movement in a weaving machine, which can work in conjunction with an electronically designed control system and can reliably convert the electronic control pulses into the necessary mechanical movement sequences.

Dazu ist die erfindungsgemässe Steuervorrichtung in der Weise ausgebildet, wie es durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 angegeben ist.For this purpose, the control device according to the invention is designed in the manner indicated by the features of the characterizing part of patent claim 1.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Steuervorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.Preferred developments of the control device according to the invention are the subject of claims 2 to 6.

Wenn die erfindungsgemässe Steuervorrichtung zum Steuern der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine verwendet wird, so kann die Ausbildung beispielsweise derart sein, dass bei erregtem Magneten der Kettfaden synchron mit der Bewegung des Webstuhles angehoben wird, solange der Magnet erregt ist, und dass bei entregtem Magneten der Kettfaden synchron mit der Bewegung des Webstuhles abgesenkt wird, solange der Magnet entregt ist. Das dabei gebildete Webfach hat einen genau eingehaltenen Öffnungswinkel von beispielsweise 110.If the control device according to the invention is used to control the warp thread movement in a weaving machine, the configuration can be such that, when the magnet is excited, the warp thread is raised synchronously with the movement of the loom, as long as the magnet is excited, and that when the magnet is de-energized, the warp thread is lowered synchronously with the movement of the loom as long as the magnet is de-energized. The shed formed in this way has a precisely maintained opening angle of, for example, 110.

Die erfindungsgemässe Steuervorrichtung erlaubt Arbeitsgeschwindigkeiten von ca. 2000 Doppelschusseintragungen pro Minute, garantiert eine hohe Betriebssicherheit und kann in Modulbauweise ausgebildet, d.h. beliebig erweiterbar sein.The control device according to the invention allows working speeds of approximately 2000 double-shot entries per minute, guarantees high operational reliability and can be constructed in a modular manner, i.e. be expandable as required.

Eine derartige Steuervorrichtung ist darüberhinaus nahezu wartungsfrei, wobei aufgrund der Tatsache, dass die zu übertragenden Kräfte und Drehmomente klein sind, die Einzelteile aus Kunststoff gefertigt werden können, so dass sich nur kleine Massen ergeben.Such a control device is also almost maintenance-free, and due to the fact that the forces and torques to be transmitted are small, the individual parts can be made of plastic, so that only small masses result.

Die Anwendung der erfindungsgemässen Steuervorrichtung ist nicht auf die Steuerung der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine beschränkt, vielmehr kann die erfindungsgemässe Steuervorrichtung, u.a. zur Steuerung einzelner Kettfäden, zur Schaftsteuerung, zum Schussfadentransport, zum Farbwechsel bei mehrspuligen Nadelbandautomaten und bei Häckelgalonnmaschinen angewandt werden.The application of the control device according to the invention is not limited to the control of the warp thread movement in a weaving machine, rather the control device according to the invention can be used, among other things. for controlling individual warp threads, for shaft control, for weft thread transport, for changing colors in multi-spool needle belt machines and for chopping gallon machines.

Da zum Schalten der bei der erfindungsgemässen Steuervorrichtung vorgesehenen Kupplung nur kleine Kräfte erforderlich sind und dementsprechend die Leistung des Magneten beispielsweise 1,5 W betragen kann und der Schaltweg klein ist, so dass ein Hub des Magneten von beispielsweise 2 mm ausreicht, sind grosse Geschwindigkeiten erreichbar. Versuche haben Geschwindigkeiten bis zu 2500 Schaltvorgänge pro Minute ergeben. Dadurch kann die Leistungselektronik klein dimensioniert werden und ergibt sich ein geringer Energieverbrauch.Since only small forces are required to switch the clutch provided in the control device according to the invention, and accordingly the power of the magnet can be, for example, 1.5 W and the switching path is small, so that a stroke of the magnet of, for example, 2 mm is sufficient, high speeds can be achieved . Tests have shown speeds of up to 2500 switching operations per minute. As a result, the power electronics can be dimensioned small and the energy consumption is low.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuervorrichtung näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt in einer Seiten- und Vorderansicht die Kupplungsfeder zur Darstellung des Wirkungsprinzips der bei der erfindungsgemässen Vorrichtung vorgesehenen Federkupplung.
Fig. 3 zeigt die Steuerkurvenscheibe mit zugehörigem Stössel in einer Vorderansicht.
Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht der Steuerkurvenscheibe sowie der Treibscheibe zur Darstellung der Steuerfunktionen bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

A preferred embodiment of the control device according to the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing:

1 shows a front view of the exemplary embodiment of the device according to the invention.
Fig. 2 shows a side and front view of the clutch spring to illustrate the principle of action of the spring clutch provided in the device according to the invention.
Fig. 3 shows the control cam with the associated tappet in a front view.
Fig. 4 shows a partially sectioned side view of the embodiment of the device according to the invention.
Fig. 5 shows a front view of the control cam and the traction sheave to illustrate the control functions in one embodiment of the invention.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuervorrichtung macht von einer kontinuierlichen Antriebsbewegung, nämlich der kontinuierlich laufenden Antriebswelle, Gebrauch, die über eine mechanische Kupplung mit der Steuerkurvenscheibe 1 verbunden ist. Dadurch werden Massenwechsel so klein wie möglich gehalten. Die Steuerkurvenscheibe 1 hebt und senkt entsprechend dem Hoch- und Tiefgang ihrer Steuerkurvenflächen einen als Hebelalarm ausgebildeten Stössel 2, der an einem Drehpunkt 5 frei befestigt ist. In Fig. 1 sind die Stellungen des Stössels und 11 dargestellt.The embodiment of the control device according to the invention shown in FIG. 1 makes use of a continuous drive movement, namely the continuously running drive shaft, which is connected to the control cam disc 1 via a mechanical coupling. This keeps mass changes as small as possible. The cam disc 1 raises and lowers a plunger 2, designed as a lever alarm, which is freely attached to a fulcrum 5, in accordance with the up and down draft of its cam surfaces. In Fig. 1 the positions of the plunger and 11 are shown.

Die Steuerkurvenscheibe 1 wird über eine Treibscheibe 4 von einem Magneten 3 betrieben. Am Stössel 2 ist über eine Harnischkordel eine Litze 7 angeschlossen. Ein Rückholgummi 6 zieht den Stössel 2 in die Position 11. Die Steuerkurvenscheibe 1 drückt den Stössel 2 in die Position I.The control cam 1 is operated by a magnet 3 via a traction sheave 4. A wire 7 is connected to the plunger 2 via a harness cord. A return rubber 6 pulls the plunger 2 into position 11. The control cam 1 presses the plunger 2 into position I.

Die Steuerkurvenscheibe 1 ist über eine Federkupplung mit einer kontinuierlich laufenden Antriebswelle verbunden, deren Funktionsprinzip im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben wird.The control cam 1 is connected via a spring clutch to a continuously running drive shaft, the functional principle of which is described below with reference to FIG. 2.

Zwei Wellen 8 und 10 mit gleichem Durchmesser, die in einer Achse liegen, sind mittels einer Torsionsfeder 9 miteinander verbunden. Die Torsionsfeder 9 ist an der Welle 8 an einem Punkt 12 befestigt. Wenn der Innendurchmesser der Torsionsfeder 9 etwas kleiner als der Aussendurchmesser der Wellen 8 und 10 ist und die Torsionsfeder 9 rechts gewickelt ist, so schliesst die Torsionsfeder 9, wenn die Welle 10 nach links gedreht wird, so dass das Drehmoment auf die Welle 8 übertragen und das an die Welle 10 abgegebene Drehmoment an der Welle 8 abgegriffen werden kann. Zum Auskuppeln der Welle 8 wird das andere Ende 11 der Torsionsfeder 9 mit einem festen Punkt verbunden. Die Torsionsfeder 9 öffnet dann so weit, bis sich die Lage der Welle 8 gegenüber dem festen Punkt stabilisiert hat. Dabei entsteht eine Kraft, die gleich der Kraft ist, die aufgewendet werden muss, um die Wellen 8 und 10 zu entkuppeln. Zu dieser Kraft kommen die Fliehkraft der Masse der Welle 8 und gegebenenfalls die Reibungskräfte hinzu.Two shafts 8 and 10 with the same diameter, which lie in one axis, are connected to one another by means of a torsion spring 9. The torsion spring 9 is attached to the shaft 8 at a point 12. If the inner diameter of the torsion spring 9 is slightly smaller than the outer diameter of the shafts 8 and 10 and the torsion spring 9 is wound on the right, the torsion spring 9 closes when the shaft 10 is rotated to the left so that the torque is transmitted to the shaft 8 and the torque delivered to the shaft 10 can be tapped at the shaft 8. To disengage the shaft 8, the other end 11 of the torsion spring 9 is connected to a fixed point. The torsion spring 9 then opens until the position of the shaft 8 has stabilized with respect to the fixed point. This creates a force that is equal to the force that must be applied to decouple the shafts 8 and 10. In addition to this force, the centrifugal force of the mass of the shaft 8 and possibly the frictional forces are added.

Wird die Kraft zum Auslösen der Kupplung durch eine entsprechende Wahl des Materials der Welle 10, der Beschaffenheit der Oberfläche der Welle 10 sowie des Materials der Feder 9 sehr gering gehalten, so können über diese kleine Kraft grosse Drehmomente von der Welle 10 zur Welle 8 übertragen werden. Das gilt aber nur, wenn zum Zeitpunkt des Schaltens, d.h. des Ein-oder Auskuppelns der Kupplung, an der Welle 10 kein Drehmoment oder nur ein sehr kleines Drehmoment liegt, das gegebenenfalls durch die rotierende Welle 10 aufgrund ihrer Masse oder durch eine Reibung bedingt ist. Diese Kraft würde sich zu der Auslösekraft der Kupplung addieren und somit ein Ein- oder Auskuppeln erschweren.If the force for releasing the clutch is kept very low by an appropriate choice of the material of the shaft 10, the nature of the surface of the shaft 10 and the material of the spring 9, large torques can be transmitted from the shaft 10 to the shaft 8 via this small force will. However, this only applies if at the time of switching, i.e. of coupling or uncoupling the clutch, there is no torque on the shaft 10 or only a very small torque which may be caused by the rotating shaft 10 due to its mass or by friction. This force would add to the release force of the clutch and thus make it difficult to engage or disengage.

Zur Steuerung von Bewegungsabläufen in Textilmaschinen, insbesondere zur Steuerung der Kettfadenbewegung in einer Webmaschine, ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, eine Steuerkurvenscheibe mit der insbesondere in Fig. 4 dargestellten Form auf einer Antriebswelle 13 so montiert, dass durch Halten und Freigeben der Torsionsfeder 9 der Federkupplung die Drehung der Steuerkurvenscheibe gesteuert werden kann. Wenn sich die Steuerkurvenscheibe in der in Fig. 3 dargestellten Weise dreht, wird in den Winkelbereichen a und a' vom Stössel 2 ausser der Reibung keine Kraft auf die Steuerkurvenscheibe 1 übertragen, während im Winkelbereich ß eine Kraft F über den Stössel 2 auf die Kurvenscheibe 1 übertragen wird. Wird daher die Federkupplung mit der Torsionsfeder 9 in den Bereichen a und a' ein- oder ausgelöst, so kann mit einer kleinen Steuerkraft die Steuerkurvenscheibe gesteuert werden und der Stössel 2 in die in Fig. 1 dargestellten Positionen oder II gebracht werden. Wenn die Steuerkurvenscheibe die in Fig. 3 dargestellte Vierfachform hat, um die Drehzahl der Welle 13 möglichst klein zu halten und den Verschleiss zu reduzieren, ergibt sich für die Welle 13 bei einem Webstuhl mit 2000 Doppelschusseintragungen pro Minute eine Drehzahl von

In order to control movement sequences in textile machines, in particular to control the warp thread movement in a weaving machine, in one embodiment of the invention, which is shown in FIGS. 3 and 4, a control cam disk with the shape shown in particular in FIG. 4 is mounted on a drive shaft 13 in this way that the rotation of the control cam can be controlled by holding and releasing the torsion spring 9 of the spring clutch. If the control cam rotates in the manner shown in FIG. 3, no force is transmitted from the plunger 2 in the angular ranges a and a 'apart from the friction to the control cam 1, while in the angular range β a force F is transmitted via the plunger 2 to the cam 1 is transmitted. Therefore, if the spring clutch with the torsion spring 9 is activated or released in the areas a and a ', the control cam can be controlled with a small control force and the tappet 2 can be brought into the positions or II shown in FIG. 1. If the control cam disk has the quadruple shape shown in FIG. 3 in order to keep the rotational speed of the shaft 13 as small as possible and to reduce the wear, the rotational speed of the shaft 13 in a loom with 2000 double weft entries per minute is

In Fig. 4 ist der Aufbau des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Steuervorrichtung im einzelnen dargestellt.4 shows the structure of the exemplary embodiment of the control device according to the invention in detail.

Mit der Antriebswelle 13 ist eine Kupplungsnabe 17 verbunden. Die Kupplungsnabe 17 entspräche der Welle 10 in Fig. 2. Die Steuerkurvenscheibe 1 ist mittels eines Freilaufnadellagers 18 mit kleiner Reibung und nur einer Drehrichtung in der in Fig. 4 dargestellten Weise auf die Kupplungsnabe 17 montiert. Die Steuerkurvenscheibe in Fig. 4 entspricht der Welle 8 in Fig. 2. Die Torsionsfeder 9 ist über die Kupplungsnabe 17 mit der Steuerkurvenscheibe 1 verbunden und an dieser befestigt. Über die Torsionsfeder 9 ist eine Treibscheibe 14 freitragend gelegt, die mit der Torsionsfeder 9 an einem Punkt 11 verbunden ist. Die Treibscheibe hat für eine Steuerkurvenscheibe 1 mit Vierfachsteuerkurven vier Anschläge für den Hochgang und vier Anschläge 16 für den Tiefgang, wie es in Fig. 5 im einzelnen dargestellt ist, die jeweils um 45° versetzt angeordnet sind.A coupling hub 17 is connected to the drive shaft 13. The clutch hub 17 would correspond to the shaft 10 in FIG. 2. The control cam 1 is mounted on the clutch hub 17 by means of a freewheel needle bearing 18 with little friction and only one direction of rotation in the manner shown in FIG. 4. The cam plate in FIG. 4 corresponds to the shaft 8 in FIG. 2. The torsion spring 9 is connected to the cam plate 1 via the coupling hub 17 and fastened to the latter. A traction sheave 14 is placed cantilevered over the torsion spring 9 and is connected to the torsion spring 9 at a point 11. The traction sheave has four stops for the high gear and four stops 16 for the draft for a control cam 1 with quadruple control cams, as shown in detail in FIG. 5, which are each offset by 45 °.

Der Steuermagnet 3 steuert über ein Greifelement 15 die Treibscheibe 14. Wenn sich die Kupplungsnabe 17 dreht, wird das Greifelement 15 vom Magneten 3 in die Position I gedrückt, so dass die Treibscheibe 14 freigegeben ist und sich die Torsionsfeder 9 schliesst. Dadurch wird über die Torsionsfeder 9 die Steuerkurvenscheibe 1 mitgenommen und der Stössel 2 in die Position I in Fig. 1 gedrückt. Wenn der Stössel 2 auf der radialen Lauffläche der Steuerkurvenscheibe beim Winkel a' in Fig. 3 angekommen ist, hält das Greifelement 15 die Treibscheibe 14 an. Die Torsionsfeder 9 öffnet, und die Drehung der Steuerkurvenscheibe 1 wird unterbrochen. Wird der beispielsweise als Doppelhubmagnet ausgebildete Magnet zurückgezogen, so kommt die Treibscheibe 14 wieder frei, so dass die Kupplungsnabe 17 die Steuerkurvenscheibe 1 über die Torsionsfeder 9 bis zur Stellung II in Fig. 1 mitnimmt. Der Stössel 2 geht in die Stellung II. Im Winkelbereich a hält das Greifelement 15 die Treibscheibe 14 an, so dass sich die Torsionsfeder 9 wieder öffnet und die Steuerkurvenscheibe 1 im Winkelbereich a stehenbleibt.The control magnet 3 controls the traction sheave 14 via a gripping element 15. When the coupling hub 17 rotates, the gripping element 15 is pressed into position I by the magnet 3, so that the traction sheave 14 is released and the torsion spring 9 closes. As a result, the cam disc 1 is taken along via the torsion spring 9 and the tappet 2 is pressed into the position I in FIG. 1. When the plunger 2 has reached the radial running surface of the cam disc at the angle a 'in FIG. 3, the gripping element 15 stops the traction sheave 14. The torsion spring 9 opens and the rotation of the cam disc 1 is interrupted. If the magnet, for example designed as a double-stroke magnet, is withdrawn, the traction sheave 14 is released again, so that the coupling hub 17 takes the cam disc 1 via the torsion spring 9 to position II in FIG. 1. The plunger 2 moves to position II. In the angular range a, the gripping element 15 stops the traction sheave 14, so that the torsion spring 9 opens again and the control cam 1 stops in the angular range a.

Die Ausbildung der Winkelbereiche der Steuerkurvenscheibe sowie die Anordnung der Anschläge 16 der Treibscheibe in zwei radial beabstandeten Reihen, d.h. ringförmig radial im Abstand voneinander und im Umfangsrichtung in einem bestimmten Winkel zueinander, sind im einzelnen in Fig. 5 dargestellt.The formation of the angular ranges of the cam disc and the arrangement of the stops 16 of the traction sheave in two radially spaced rows, i.e. annular radially at a distance from one another and in the circumferential direction at a certain angle to one another are shown in detail in FIG. 5.

Claims

1. Electromechanical control means for controlling movement sequences in a textile machine, in particular for controlling the warp thread movement in a mechanical loom, characterized by a control cam (1) over the control face of which a push member (2) runs, which effects the movement sequence to be controlled, a drive shaft (13) for the control cam (1), a spring coupling which connects the drive shaft (13) to the control cam (1) and an electromagnet (3), which is energized by electrical control signals and accordingly engages and disengages the spring coupling.

2. Means according to claim 1, characterized in that the spring coupling includes a torsion spring (9), which is disposed concentrically about a sleeve of the control cam (1) and about the drive shaft (13), has an internal diameter which is smaller than the external diameter of the sleeve of the control cam (1) and of the drive shaft (13) and which is connected at one end fixedly to the control cam (1) or the drive shaft (13), the other end of the torsion spring (9) being engaged and released by magnets (3) for engaging and disengaging the coupling.

3. Means according to claim 1 or 2, characterized by a hub disk (17) which is disposed fixedly on the drive shaft (13) and on which the torsion spring (9) of the spring coupling is mounted.

4. Means according to claim 2, characterized by a drive disk (14) which is mounted on a drive shaft (13) relatively movable thereto and is in engagement with the other end of the torsion spring (9), circumferentially spaced axially projecting stops (16) being provided at at least one side face of the drive disk (14), against which stops (16) a gripping member (15) of the electromagnet (3) can come into engagement, said gripping member (15) being movable into the path of movement of the stops (16) and out of the path of movement of the stops (16) by the electromagnet (3).

5. Means according to claim 4, characterized in that on the drive disk (14) in radially spaced relationship two rows are provided of circumferentially spaced stops (16), the gripping member (15) of the electromagnet (3) in the energized or deenergized condition of the electromagnet (3) being disposed respectively in the path of movement of one row of stops (16).

6. Means according to any one of claims 4 or 5, characterized in that stops (16) are provided on both sides of the drive disk (14) directly opposite each other and that the gripping member (15) of the electromagnet (3) is made U-shaped and with its leg engages the stops (16) on both sides of the drive disk (14).