EP0533617B1

EP0533617B1 - Gripper shuttle loom with a weft changing device

Info

Publication number: EP0533617B1
Application number: EP92810638A
Authority: EP
Inventors: Oskar Hübner; Rudolf Stauner
Original assignee: Sultex AG; Maschinenfabrik Rueti AG
Current assignee: Itema Switzerland Ltd
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2012-08-21
Also published as: DE59206475D1; EP0533617A1; CN1070697A; CN1034596C; US5247968A; JPH07189077A; RU2046856C1

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektilwebmaschine mit einer Mehrschussvorrichtung; insbesondere betrifft sie den Antrieb und den Schussfadenwechsler der Mehrschussvorrichtung.The invention relates to a projectile weaving machine with a multi-weft device; in particular, it relates to the drive and the weft changer of the multi-weft device.

Mit einem Fadenübergabeorgan des Schussfadenwechslers (üblicherweise Fadengeber oder Rückholer genannt) wird einerseits nach dem Schusseintrag die Schussfadenspitze bei der Schere vor dem Webfach geholt und unter Mitwirkung eines Fadenspanners zurückgezogen; andererseits wird mit dem gleichen oder - bei einem Fadenwechsel - einem anderen Fadenübergabeorgan der Faden für den nachfolgenden Schusseintrag unter Mitwirkung von Klammeröffnern an das Projektil übergeben. Der Wechslerkörper weist Führungs- oder Gleitbahnen für die Fadenübergabeorgane auf. In der zurückgezogenen Stellung der Fadenübergabeorgane lässt sich mit dem Wechslerkörper durch Verschwenken um einen oder mehrere Schaltschritte, ein gewünschter Farb- oder Schussfadenwechsel vornehmen.With a thread transfer device of the weft thread changer (usually called thread take-up device or retractor), on the one hand, after the weft insertion, the weft thread tip is taken from the shears in front of the shed and withdrawn with the help of a thread tensioner; on the other hand, the thread for the subsequent weft insertion is transferred to the projectile with the same or - in the case of a thread change - another thread transfer element with the participation of clip openers. The changer body has guideways or slideways for the thread transfer elements. In the retracted position of the thread transfer elements, the desired change of color or weft thread can be carried out with the changer body by pivoting through one or more switching steps.

Im Laufe der Entwicklung der Projektilwebmaschinen, die zu immer grösserer Produktivität unter anderem dank Erhöhung der Drehzahl geführt hatte, mussten bei Mehrfarbenwebmaschinen an den Schussfadenwechslern (siehe beispielsweise DE-PS 942979 = T.175) lange Zeit keine wesentlichen Verbesserungen vorgenommen werden. Schliesslich erwies sich aber doch der Schussfadenwechsler als ein geschwindigkeitsbestimmendes Schaltelement. Besonders bei Geweben mit beispielsweise vier Schussfarben, bei denen aufgrund der Farbfolge maximale Schwenkbewegungen des Wechslers notwendig waren, sah man sich gezwungen, die Drehzahl gegenüber Zweifarben- oder Mischwechsler-Webmaschinen beträchtlich zu reduzieren. Dies führte dazu, dass man die Muster gewisser Gewebe so abänderte, dass man auf Farbwechsel mit extremen Wechselschritten verzichtete, um auf diese Weise die maximalen Wechslerhübe eliminieren und so bei höhern Drehzahlen fahren zu können. Wegen der Einschränkung bei der Farbwahl war dies selbstverständlich keine befriedigende Lösung des Problems. Das Bemühen, dieses Problem zu lösen, führte zur Reduktion des Trägheitsmoments des Wechslers sowie der Masse der Fadenübergabeorgane, sodass kürzere Schaltzeiten möglich wurden.In the course of the development of the projectile weaving machines, which had led to ever greater productivity, among other things thanks to the increase in speed, had to Multi-color looms on the weft thread changers (see for example DE-PS 942979 = T.175) for a long time no significant improvements can be made. In the end, however, the weft changer turned out to be a speed-determining switching element. Particularly in the case of fabrics with, for example, four weft colors, in which maximum swivel movements of the changer were necessary due to the color sequence, it was necessary to reduce the speed considerably compared to two-color or mixed changer weaving machines. This led to the fact that the patterns of certain fabrics were changed in such a way that one did without color changes with extreme changing steps, in order to eliminate the maximum changer strokes and thus be able to drive at higher speeds. Because of the limitation in the choice of colors, this was of course not a satisfactory solution to the problem. The effort to solve this problem led to a reduction in the moment of inertia of the changer and the mass of the thread transfer elements, so that shorter switching times were possible.

Bei den bekannten Projektilwebmaschinen wird der Schussfadenwechsler durch die Hauptwelle oder die Schaftmaschine und über ein Steueraggregat angetrieben (siehe z.B. DE-PS 17 10 356 = T.328). Dieser Antrieb des Schussfadenwechslers ist aufwendig und daher besteht schon seit Jahren der Wunsch nach einem Direktantrieb mittels eines hochdynamischen Stellmotors, mit welchem der Wechsler direkt gesteuert werden kann. Es ist schon bekannt, mit hochdynamischen Servomotoren die Kettspannung zu steuern (EP-PA 0 350 447 = T.757). Ein solcher Servomotor ist beispielsweise elektronisch kommutiert und bürstenlos und hat einen massearmen Rotor mit geringem Trägheitsmoment, der Permanentmagnete hoher Feldstärke aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Projektilwebmaschine mit einer Mehrschussvorrichtung -vorzugsweise für mindestens vier Farben - zu schaffen, wobei der Schussfadenwechsler bei einer Drehzahl der Webmaschine von mehr als 350 Umdrehungen pro Minute steuerbar sein soll.In the known projectile weaving machines, the weft thread changer is driven by the main shaft or the dobby and via a control unit (see, for example, DE-PS 17 10 356 = T.328). This drive of the weft thread changer is complex and therefore there has been a desire for years for a direct drive using a highly dynamic servomotor with which the changer can be controlled directly. It is already known to control the chain tension with highly dynamic servomotors (EP-PA 0 350 447 = T.757). Such a servo motor is, for example, electronically commutated and brushless and has a low-mass rotor with a low moment of inertia, which has permanent magnets of high field strength. The invention is based, preferably a projectile weaving machine with a multi-weft device for at least four colors - to create, the weft changer should be controllable at a speed of the weaving machine of more than 350 revolutions per minute.

Die Drehmomente und Leistungen der heute bekannten Schritt- oder Servomotoren sind zu gering, als dass sie die heutigen Antriebe der Schussfadenwechsler ersetzen könnten. Allerdings ist die Entwicklung bei den hochdynamischen Servomotoren schon so weit gediehen, dass die oben formulierte Erfindungsaufgabe durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 gelöst werden kann.The torques and powers of the stepper or servo motors known today are too low to be able to replace the current drives of the weft thread changers. However, the development in the highly dynamic servo motors has already progressed so far that the inventive task formulated above can be solved by the combination of the features of claim 1.

Dank dem Bemühen um kürzere Schaltzeiten des Schussfadenwechsler und den in diesem Zusammenhang entwickelten Fadenübergabeorganen und Wechslerkörpern ist es möglich, hochdynamische Servomotoren, wie sie heute herstellbar sind, für den Direktantrieb von Mehrschussvorrichtungen - in Kombination mit den massearmen Komponenten des Schussfadenwechslers - zu verwenden.Thanks to the effort to reduce the switching times of the weft changer and the thread transfer elements and changer bodies developed in this context, it is possible to use highly dynamic servomotors, as can be produced today, for the direct drive of multi-weft devices - in combination with the low-mass components of the weft changer.

Die erfindungsgemäss ausgebildete Projektilwebmaschine ist durch eine Kombination gekennzeichnet, bei welcher ein Schussfadenwechsler einen massearmen Wechslerkörper sowie massearme Fadenübergabeorgane aufweist und die Mehrschussvorrichtung durch einen hochdynamischen Stellmotor direkt angetriebenen ist. Die Webmaschine ist bei Drehzahlen grösser als 350 U/min betreibbar. Der Wechslerkörper ist beispielsweise aus Aluminium gefertigt, die Gleitstange des Fadenübergabeorgans aus einem Gemisch von Kunststoff und Kohlefasern.The projectile weaving machine designed according to the invention is characterized by a combination in which a weft thread changer has a low-mass changer body and low-mass thread transfer elements and the multi-weft device is directly driven by a highly dynamic servomotor. The weaving machine can be operated at speeds greater than 350 rpm. The changer body is made of aluminum, for example, and the slide rod of the thread transfer element is made of a mixture of plastic and carbon fibers.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a: eine schematische Darstellung der beim Schusseintrag wichtigen Komponenten einer Einfarben-Projektilwebmaschine im Moment der Fadenübergabe an das Projektil,
Fig. 1b: die entsprechende Darstellung wie in Fig.1a beim Zurückholen der Schussfadenspitze,
Fig. 2: einen Wechslerkörper zu einer erfindungsgemässen Vierfarben-Webmaschine und
Fig. 3: eine Darstellung der Komponenten der Mehrschussvorrichtung, welche die für die Erfindung kennzeichnende Kombination bilden.

The invention is explained below with reference to the figures. Show it:

Fig. 1a: 1 shows a schematic representation of the components of a single-color projectile weaving machine that are important for weft insertion at the moment the thread is transferred to the projectile,
Fig. 1b: the corresponding representation as in Fig. 1a when retrieving the weft thread tip,
Fig. 2: a changer body to a four-color weaving machine according to the invention and
Fig. 3: a representation of the components of the multi-shot device, which form the combination characteristic of the invention.

In den Figuren 1a und 1b sind folgende Komponenten schematisch dargestellt: der Fadenvorrat 100, der Schussfaden 101, die Fadenbremse 130, der Fadenspanner 140, die Fadenklammer 21 des nicht dargestellten Fadenübergabeorgans, das Projektil 120, das nach dem Abschuss sich auf der Flugbahn 102 bewegt, das Webfach 110 mit dem Gewebe 111, die Randfadenklemme 150 und die Schere 160. In Fig.1a wird die Spitze des Schussfadens 101 durch öffnen der Klammer 21 und Schliessen der Projektilklammer an das Projektil 120 übergeben. In Fig.1b wird der Schussfaden 101 durch die Randfadenklemme 150 und die zum Webfach verschobene Klammer 21 gefasst und durch die Schere 160 geschnitten, worauf unter Mitwirkung des Spanners 140 und bei geschlossener Bremse 130 der Schussfaden 101 durch das Fadenübergabeorgan zurückgezogen werden kann.The following components are shown schematically in FIGS. 1a and 1b: the thread supply 100, the weft thread 101, the thread brake 130, the thread tensioner 140, the thread clamp 21 of the thread transfer element (not shown), the projectile 120, which moves on the trajectory 102 after the launch , the shed 110 with the fabric 111, the edge thread clamp 150 and the scissors 160. In FIG. 1a, the tip of the weft thread 101 is transferred to the projectile 120 by opening the clip 21 and closing the projectile clip. In FIG. 1b, the weft thread 101 is gripped by the edge thread clamp 150 and the clamp 21 moved to the shed and cut by the scissors 160, whereupon the weft thread 101 can be withdrawn by the thread transfer element with the help of the tensioner 140 and with the brake 130 closed.

Fig.2 zeigt einen Schussfadenwechsler 1 mit einem eingelegten Fadenübergabeorgan 2. Der Wechslerkörper 11 weist Nuten 12 mit Führungselementen 13 für die Führung der Gleitstange 2a auf; er ist um die Welle 16 verschwenkbar. Der Wechslerkörper 11 ist aus einem leichten Werkstoff, vorzugsweise aus Aluminium oder aber auch einem Kunststoff, gefertigt. Die Führungselemente 13, in denen die Gleitstangen 2a hin- und herbewegt werden, bestehen aus einem abriebfesten Werkstoff, vorzugsweise aus einem Stahlblech. Die Führungselemente 13 lassen sich beispielsweise in die Nuten 12 einkleben. Falls die Nuten 12 mit einer abriebfesten Beschichtung versehen werden, können sie auch selbst - ohne zusätzliche Führungselemente 13 - die Führungsfunktion übernehmen.2 shows a weft thread changer 1 with an inserted thread transfer element 2. The changer body 11 has grooves 12 with guide elements 13 for guiding the slide rod 2a; it can be pivoted about the shaft 16. The changer body 11 is made of one lightweight material, preferably made of aluminum or a plastic. The guide elements 13, in which the slide rods 2a are moved back and forth, consist of an abrasion-resistant material, preferably of a steel sheet. The guide elements 13 can be glued into the grooves 12, for example. If the grooves 12 are provided with an abrasion-resistant coating, they can also assume the guiding function themselves - without additional guide elements 13.

Das Fadenübergabeorgan 2 mit der Klammer 21 weist seitlich einen nasenartigen Vorsprung 22 auf, der für die Übertragung der Hin- und Herbewegung von einem Antrieb dient, der in Fig.3 teilweise dargestellt ist. Der Vorsprung 22 besteht vorzugsweise aus einem separaten Teil aus gehärtetem Stahl, das in eine entsprechende Bohrung in der Gleitstange 2a eingepresst ist. Die beiden Nuten 23 dienen als Aussparungen für einen nicht dargestellten Klammeröffner; deren Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung nicht relevant und braucht daher hier nicht näher erläutert zu werden. Die Gleitstangen 2a können beispielsweise aus einer Kunststoffplatte mittels Fräsens hergestellt werden. Die Kunststoffplatte besteht vorzugsweise aus kohlefaserverstärktem PEEK (Polyetheretherketon); statt PEEK kommt beispielsweise auch ein Polyamid in Frage. In Fig.2 ist eine Gleitstange 2a dargestellt, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt könnte aber beispielsweise auch - wie bei den bekannten Rückholern aus Stahl - trapezförmig sein. Bei Verwendung eines gleitfreundlichen Kunststoffs kann auf Schmierung verzichtet werden.The thread transfer member 2 with the clip 21 has a nose-like projection 22 on the side, which is used to transmit the back and forth movement of a drive, which is partially shown in FIG. The projection 22 preferably consists of a separate part made of hardened steel, which is pressed into a corresponding bore in the slide rod 2a. The two grooves 23 serve as recesses for a clip opener, not shown; their meaning is not relevant to the present invention and therefore need not be explained in more detail here. The slide rods 2a can be produced, for example, from a plastic plate by means of milling. The plastic plate is preferably made of carbon fiber reinforced PEEK (polyether ether ketone); For example, a polyamide can also be used instead of PEEK. 2 shows a slide rod 2a which has a rectangular cross section. However, the cross-section could also be trapezoidal, for example, as in the known steel retractors. Lubrication can be dispensed with when using a sliding-friendly plastic.

Die in der Fig.3 dargestellte erfindungsgemässe Kombination besteht aus dem hochdynamischen Servomotor 3 und dem massearmen Schussfadenwechsler 1. Der Motor 3 und der Wechslerkörper 11 sind über einen Zahnriementrieb 31 (Zahnrad 32) und die Welle 16 verbunden. Mit einem Arretiersegment 17, das Nuten 18 für einen Hebel einer nicht dargestellten Arretiervorrichtung aufweist, kann eine Auslenkung der Wechslerposition aus den vorgegebenen Lagen verhindert werden. (Um eine weitere Massenreduktion des Schussfadenwechslers zu erreichen, kann die Arretierung auch mittels magnetischen/elektromagnetischen Mitteln vorgenommen werden). Bei einem präzis arbeitenden Servomotor 3 muss die Arretiervorrichtung lediglich noch eine Wächterfunktion übernehmen: Bei einer Abweichung von der Sollstellung der Wechslerlage wird ein Korrektursignal erzeugt, das an den Servomotor übermittelt wird.The combination according to the invention shown in FIG. 3 consists of the highly dynamic servo motor 3 and the low-mass weft changer 1. The motor 3 and the changer body 11 are connected via a toothed belt drive 31 (gear 32) and the shaft 16. With a Locking segment 17, which has grooves 18 for a lever of a locking device, not shown, a deflection of the changer position from the predetermined positions can be prevented. (To achieve a further reduction in the mass of the weft thread changer, the locking can also be carried out by means of magnetic / electromagnetic means). In the case of a precisely operating servo motor 3, the locking device only has to take over a guard function: in the event of a deviation from the desired position of the changeover position, a correction signal is generated which is transmitted to the servo motor.

Der Antrieb 4 für die Hin- und Herbewegung des Fadenübergabeorgans 2 besteht aus folgenden Teilen: dem Gleitstück 41, dem Mitnehmer 42, der Verbindungslasche 43, dem verschwenkbaren Hebel 45 (bzw 45′) und der Führung 49 des Gleitstücks 41. Die Schwenkbewegung des Hebels 45 zwischen der hinteren und vorderen (strichpunktiert gezeichneten) Stellung ist durch den Doppelpfeil 46 angedeutet. Durch die Führung 49 bewegt sich das Gleitstück 41 parallel - sowie auf gleicher Höhe - zur Gleitstange 2a.The drive 4 for the back and forth movement of the thread transfer member 2 consists of the following parts: the slide 41, the driver 42, the connecting plate 43, the pivotable lever 45 (or 45 ') and the guide 49 of the slide 41. The pivoting movement of the lever 45 between the rear and front (dash-dotted lines) position is indicated by the double arrow 46. Through the guide 49, the slide 41 moves parallel - and at the same height - to the slide rod 2a.

Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig.3 verschiedene Vereinfachungen vorgenommen worden: Führungsrohre für die Schussfäden am Wechslerkörper 11 zwischen Welle 16 und Nuten 12 sind nicht eingezeichnet. Ebenfalls sind keine Führungselemente 13 (siehe Fig.2) in den Nuten 12 dargestellt. Ferner ist wieder nur eines von vier Fadenübergabeorganen 2 gezeigt.For the sake of clarity, various simplifications have been made in FIG. 3: guide tubes for the weft threads on the changer body 11 between the shaft 16 and grooves 12 are not shown. Likewise, no guide elements 13 (see FIG. 2) are shown in the grooves 12. Furthermore, only one of four thread transfer elements 2 is shown again.

Der seitliche Vorsprung 22 an der Gleitstange 2a dient einerseits zur Kuppelung an das Gleitstück 41 mittels des Mitnehmers 42; andererseits sperrt dieser Vorsprung 22 zusammen mit der bogenförmigen Nut 29, in welcher beim Verschwenken des Schussfadenwechslers 1 der Vorsprung 22 geführt wird, eine Verschiebung der nicht aktiven Fadenübergabeorgane 2 in Schussrichtung. Ein zweites Stück der Führungsnut 29 befindet sich spiegelbildlich oberhalb der horizontalen Ebene, die durch die Gleitbewegung der Gleitstange 2a (Mittellinie) und des Gleitstücks 41 gegeben ist.The lateral projection 22 on the slide rod 2a serves on the one hand for coupling to the slide 41 by means of the driver 42; on the other hand, this projection 22, together with the arcuate groove 29, in which the projection 22 is guided when the weft thread changer 1 is pivoted, prevents the inactive ones from being displaced Thread transfer elements 2 in the weft direction. A second piece of the guide groove 29 is in mirror image above the horizontal plane, which is given by the sliding movement of the slide rod 2a (center line) and the slide 41.

Die Verwendung der direkt angetriebenen Mehrschussvorrichtung bei der erfindungsgemässen Projektilwebmaschine ist besonders vorteilhaft hinsichtlich der laufend weitergetriebenen Automation des Webbetriebs. So können mittels Programmsteuerung die optimalen Betriebsparameter, die beispielsweise von der Garnart, dem Schussrapport und der Webbreite abhängen, einfach und schnell eingestellt werden. Eine Programmsteuerung erlaubt auch beispielsweise bei automatischen Schussfehlerbehebungen, auf einfache Weise eine Programmrückstellung der Mehrschussvorrichtung ausführen zu lassen. Da für den Direktantrieb der Platzbedarf wesentlich geringer als bei den mechanischen Steueraggregaten ist, ergibt sich vorteilhafterweise auch eine bessere Zugänglichkeit für Einstell- und Servicearbeiten. Schliesslich ermöglicht ein freiprogrammierbarer Direktantrieb eine Vereinheitlichung hinsichtlich der Anzahl verschiedener Schussfäden. Bei den bekannten Projektilwebmaschinen werden je nach Anzahl der Schussfäden Mischwechsler, Zweifarbenaggregate oder Vierfarbenaggreagte, und zwar unterschiedlicher Typen, eingesetzt. Durch den Direktantrieb erübrigt sich eine solche Vielfalt an Steueraggregaten, was sich selbstverständlich vorteilhaft auf die Kosten auswirkt.The use of the directly driven multi-weft device in the projectile weaving machine according to the invention is particularly advantageous with regard to the automation of the weaving operation which is continuously advanced. Using program control, the optimal operating parameters, which depend, for example, on the type of yarn, the weft repeat and the weaving width, can be set quickly and easily. A program control also allows, for example in the case of automatic shot error corrections, to have the multi-shot device reset in a simple manner. Since the space required for the direct drive is significantly less than that of the mechanical control units, there is advantageously also better accessibility for adjustment and service work. Finally, a freely programmable direct drive enables standardization with regard to the number of different weft threads. In the known projectile weaving machines, depending on the number of weft threads, mixed changers, two-color aggregates or four-color aggregates, of different types, are used. The direct drive eliminates the need for such a variety of control units, which of course has an advantageous impact on costs.

Claims

A projectile loom having a multiple weft device whose weft changer (1) has a low-weight changer body (11) and low-weight yarn transfer members (2), characterised in that the multiple weft device is directly driven by a highly dynamic servomotor (3), the density of the changer body (11) being considerably less than the density of steel, the slide rod (2a) of the yarn transfer member (2) being produced from a mixture of plastics and reinforcing fibres.
A projectile loom according to claim 1, characterised in that the reinforcing fibres of the slide rods (2a) are made of carbon.
A projectile loom according to claim 1 or 2, characterised in that the plastics is polyetheretherketone (PEEK).
A projectile loom according to any of claims 1 to 3, characterised in that the changer body (11) is formed with grooves (12) having abrasion-resistant guide elements (13) to guide the yarn transfer members (2).
A projectile loom according to claim 4, characterised in that the guide elements (13) are made of sheet steel and the material of which the remainder of the changer body (11) is made is aluminium.