EP1361997A1 - Thread supplying device - Google Patents

Thread supplying device

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Publication number
EP1361997A1
EP1361997A1 EP02718128A EP02718128A EP1361997A1 EP 1361997 A1 EP1361997 A1 EP 1361997A1 EP 02718128 A EP02718128 A EP 02718128A EP 02718128 A EP02718128 A EP 02718128A EP 1361997 A1 EP1361997 A1 EP 1361997A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
motor shaft
rotor
stator
thread
Prior art date
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Granted
Application number
EP02718128A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1361997B1 (en
Inventor
Egon Johansson
Pär JOSEFSSON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iropa AG
Original Assignee
Iropa AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Iropa AG filed Critical Iropa AG
Publication of EP1361997A1 publication Critical patent/EP1361997A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1361997B1 publication Critical patent/EP1361997B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/20—Devices for temporarily storing filamentary material during forwarding, e.g. for buffer storage
    • B65H51/22—Reels or cages, e.g. cylindrical, with storing and forwarding surfaces provided by rollers or bars
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D47/00—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms
    • D03D47/34—Handling the weft between bulk storage and weft-inserting means
    • D03D47/36—Measuring and cutting the weft
    • D03D47/361—Drum-type weft feeding devices

Definitions

  • the invention relates to a yarn delivery device specified in the preamble of claim 1.
  • the electric motor is an asynchronous motor which, due to its design, requires complex control electronics and has an operating behavior which requires some compromises to be accepted when driving the yarn guide element of the yarn delivery device.
  • known thread delivery devices there are equipment variants in which the threading of a new thread is simplified or even automated.
  • a guide track for the threading needle can be used in the boom fixed to the housing in order to bring the new thread to the draw-off area.
  • a guide path for the air flow transporting the new thread is provided as a threading device in the boom fixed to the housing.
  • the invention has for its object to provide an improved thread delivery device of the type mentioned, in which the target position required for threading can be reproducibly adjusted at a standstill.
  • Equipping the thread delivery device with the permanent magnet motor has the advantage that fewer compromises need to be accepted with regard to operational behavior, as with an asynchronous motor.
  • the permanent magnet motor On the control side, the permanent magnet motor is easier to control, more compact and more cost-effective in large series. Above all, it offers the important advantage of easy integration into computerized data and signal transmission systems of textile machines.
  • the design-related, unavoidable effect of the several stable and unstable rotational positions of the rotor of the currentless permanent magnet motor is deliberately used to fix the thread guide element in the threading position relatively stable, since the interacting component group of the stator, the rotor of the permanent magnet motor, the motor shaft and the thread guide element are so in the housing is installed so that one of the stable relative rotational positions of the rotor must match the target rotational position of the motor shaft and thus the threading position of the insertion element. It is therefore easily possible to correctly position the thread guide element in the threading position when the permanent magnet motor is stopped, without holding on to additional means.
  • the thread delivery device taking into account the stable and unstable relative rotational position of the rotor, it is only necessary to avoid random installation positions and to ensure a predetermined installation position on site.
  • At least one engagement point is expediently provided on the stator, at which an engagement element of the housing can be brought into engagement in order to position the stator in the housing such that one of the stable relative rotational positions correlates with the threading position of the thread guide element.
  • the point of engagement is a depression or longitudinal groove in the outer circumference of the stator.
  • a protrusion in the housing is brought into engagement with this point of engagement.
  • a fitting screw is expediently screwed in, which ensures the positioning of the stator.
  • the engagement element should be provided on the underside of the housing. Matched to this position of the engagement element in the housing, the respective engagement point on the stator is placed with regard to the angle of rotation of the rotor in its stable relative rotational position.
  • the threading device can be a guide provided in a bracket fixed to the housing for either a threading needle or a threading air flow.
  • the outlet of a winding tube of the motor shaft forming the thread guide element is then aligned with the guide when the rotor of the currentless permanent magnet motor has assumed a certain of its stable relative rotational positions.
  • control electronics provide relatively little effort in terms of rotational angle information from the rotor, which can be used to set the rotor into the stable relative rotational position, which correlates with the desired rotational position of the motor shaft, when the permanent magnet motor is stopped by means of a motor stop routine.
  • the position signal of a rotational position sensor of the thread delivery device can also be used, which confirms to the motor control that the threading element of the thread guide element has been reached.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section of a yarn feeder with a permanent magnet motor
  • Fig. 2 shows a cross section of the yarn delivery device.
  • a thread delivery device F shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a weft delivery device for a weaving machine and has equipment for manual or automated or semi-automated threading of a new thread.
  • the thread delivery device F has a solid housing 1 with a boom 2 fixed to the housing.
  • a guide 3 is provided as threading device T, which guide either for guiding a threading needle or an egg A new thread can be used by the air flow transporting the thread delivery device F.
  • a permanent magnet motor PM is mounted, which serves as a drive for a thread guide element E, with which a thread (not shown in FIG. 1), which is shown from the left, can be brought through the thread guide element E to a storage area of a storage body D, to form a thread supply, not shown, from which the thread in FIG. 1 is drawn off to the right for consumption.
  • the permanent magnet motor PM consists of a stator S fixed in the housing 1 and a rotor R which is mounted in the stator S on a motor shaft W which is rotatably mounted in bearings 4 in the housing and carries the storage body D.
  • Control electronics C for the permanent magnet motor PM are arranged in the housing 1 or in the housing bracket 2 and are connected to the permanent magnet motor PM via a connection 6.
  • a rotational position sensor H may also be provided, e.g. a Hall sensor which is arranged in the housing 1 and which senses the rotational position of the thread guide element E and, for example, generates a signal and transmits it to the control electronics C via a connection 9 when the thread guide element E in the one shown in FIG. 1, on the guide 3 of the threading device T aligned threading position has reached.
  • the storage body D is rotatably supported on the motor shaft W in a manner not shown about its axis X. It is prevented from rotating with the motor shaft W by permanent magnets 7 arranged in the housing 1 and cooperating with permanent magnets 8 arranged in the storage body D beyond the thread guide element E. (Stationary storage body).
  • the motor shaft W is designed as a hollow shaft (not shown) at least in its left end section.
  • the thread guide element E is integrated in a so-called winding disk and is formed by a winding tube which runs obliquely outward from the motor shaft W.
  • the rotor R which is mounted on the motor shaft W in a rotationally fixed manner, is equipped with a plurality of components distributed in the circumferential direction, possibly different spaced, permanent magnets 11 recognizable.
  • the stator S has pole cores 12 distributed in the circumferential direction, between which there are cavities 13 for windings or windings (not shown).
  • the effect of the magnetic interaction between the permanent magnets 11 and the pole cores 12 is that the rotor R has a plurality of stable relative rotational positions DLS and a correspondingly large number of unstable relative rotational positions within a full revolution.
  • the permanent magnet motor PM When the permanent magnet motor PM is de-energized, the rotor turns automatically from one unstable rotational position in one or the other direction of rotation to a stable relative rotational position.
  • a stable relative rotational position is indicated by the two arrows pointing towards each other at DLS.
  • the motor shaft W assumes a desired rotational position Y, in which the thread guide element E has its threading position indicated by Z and is aligned with the guide 3 of the threading device T.
  • the stator S of the permanent magnet motor PM is fixed in a very specific rotational position in the housing 1 in FIG. 2.
  • several engagement points 14 are distributed over the circumference of the stator, e.g. Depressions or longitudinal grooves, shaped.
  • the engaging element 15 of the housing 1 is brought into engagement in one of these engagement points 14.
  • the engaging element 15 is, for example, a fitting screw 16 which is screwed into the housing 1 through a threaded bore 17.
  • the threaded bore 17 is expediently located on the housing underside 10 diametrically opposite the housing extension 2 with respect to the axis X.
  • each can optionally be used for cooperation with the engagement element 15.
  • the engagement points 14 are so Arranged on the circumference of the stator S that, when properly engaged between an engagement point 14 and the engagement element 15, the thread guide element E is precisely aligned with the threading device T, even if the rotor R has also assumed one of its stable relative rotational positions, for example DLS.
  • a motor stop routine can be programmed with which the rotor R is rotated to the same extent until the permanent magnet motor PM is stopped until it reaches the stable relative rotational position DLS , in which the thread guide element E is aligned with the threading device T.
  • the confirmation signal of the rotational position sensor H shown in FIG. 1 can also be used as a reference in order to rotate the rotor R to a stable rotational position DLS when the permanent magnet motor PM stops, and the sensor H to reach the target position Y of the motor shaft W is confirmed, the rotor then also having the predetermined stable relative rotational position.
  • the rotational position of the stator S is predetermined so that the aforementioned results are achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

A thread supplying device (F) provided with a housing (1) containing an electric motor wherein the stator (S) is non-rotatingly mounted and the rotor (R) is rotatingly mounted on a motor shaft (W). A thread guiding element (E) is fixed to the motor shaft (W) and a threader device (T) which is fixed to the housing is also provided. When the motor shaft (W) is in a set position of rotation (Y), the thread guiding element (E) must be physically associated with said threader device. A permanent magnet motor (PM) with pole cores provided with windings is integrated into the stator (S) and permanent magnets are integrated into the rotor (R ) in such a way that the stator (S), rotor (R ) and the thread guiding element (E) are arranged relative to the housing (1), in relation to the axis (X) of the motor shaft, in such a way that the motor shaft (W) adopts the set position of rotation (Y) when the permanent magnet motor is devoid of electric current in a stable relative position of rotation (DLS), caused by magnetic forces, of the rotor( R ) in the stator (S).

Description

Fadenliefergerät Yarn feeder
Die Erfindung betrifft ein Fadenliefergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a yarn delivery device specified in the preamble of claim 1.
Bei bekannten Fadenliefergeräten ist der Elektromotor ein Asynchronmotor, der bauartbedingt eine aufwendige Steuerungselektronik benötigt und ein Betriebsverhalten hat, das beim Antreiben des Fadenführelements des Fadenliefergeräts einige Kompromisse zu akzeptieren erfordert. Unter den bekannten Fadenliefergeräten gibt es Ausstattungsvarianten, bei denen das Einfädeln eines neuen Fadens vereinfacht oder sogar automatisiert ist. Zum manuellen Einfädeln mit einer Einfädelnadel kann im gehäusefesten Ausleger eine Führungsbahn für die Einfädelnadel benutzt werden, um den neuen Faden zum Abzugsbereich zu bringen. Bei einem automatischen oder halbautomatischen pneumatischen Einfädelsystem ist als eine Einfädeleinrichtung im gehäusefesten Ausleger eine Führungsbahn für den den neuen Faden transportierenden Luftstrom vorgesehen. In beiden Fällen ist es erforderlich, das Fadenführelement zum Einfädeln räumlich auf die Einfädeleinrichtung auszurichten. Dazu wird in vielen Fällen steuerungsseitig beim Anhalten des Elektromotors die Motorwelle so weit gedreht, dass das Fadenführelement beim Stillstand exakt auf die Einfädeleinrichtung ausgerichtet ist. Dabei ist diese Soll-Drehposition der Motorwelle entsprechend der Ausrichtung des Fadenführelements auf die Einfädeleinrichtung erreicht, ohne dass sich die Motorwelle in der oder gegen die vorherige Drehrichtung weiterdreht.In known yarn delivery devices, the electric motor is an asynchronous motor which, due to its design, requires complex control electronics and has an operating behavior which requires some compromises to be accepted when driving the yarn guide element of the yarn delivery device. Among the known thread delivery devices, there are equipment variants in which the threading of a new thread is simplified or even automated. For manual threading with a threading needle, a guide track for the threading needle can be used in the boom fixed to the housing in order to bring the new thread to the draw-off area. In the case of an automatic or semi-automatic pneumatic threading system, a guide path for the air flow transporting the new thread is provided as a threading device in the boom fixed to the housing. In both cases, it is necessary to spatially align the thread guide element for threading onto the threading device. For this purpose, in many cases the motor shaft is rotated on the control side when the electric motor is stopped so that the thread guide element is exactly aligned with the threading device when it is at a standstill. This target rotational position of the motor shaft is reached in accordance with the orientation of the thread guide element on the threading device without the motor shaft continuing to rotate in or against the previous direction of rotation.
Seit langem gibt es Vorschläge, als Elektromotor eines Fadenliefergeräts einen Permanentmagnetmotor zu benutzen. Bauartbedingt hat der Rotor eines stromlosen Permanentmagnetmotors die Tendenz, genau eine von mehreren stabilen Relativ- Drehlagen einzunehmen, wenn er zum Stillstand kommt. Es gibt nämlich abwechselnd stabile und instabile Relativ-Drehlagen des Rotors. Käme der Rotor zufällig im Bereich einer instabilen Drehlage zum Stillstand, dann dreht er sich ohne Einfluss von außen entweder in der vorhergehenden Drehrichtung oder entgegengesetzt in eine stabile Drehlage. Dieses Phänomen des Permanentmagnetmotors führt in einem Fadenliefergerät mit einer Einfädeleinrichtung zu Problemen, bei der Einstellung der Sollposition der Motorwelle, in der das Fadenführelement mit der Einfädeleinrichtung zusammenarbeiten muss.There have long been proposals to use a permanent magnet motor as the electric motor of a thread delivery device. Due to its design, the rotor of a currentless permanent magnet motor tends to adopt exactly one of several stable relative rotational positions when it comes to a standstill. There are alternately stable and unstable relative rotational positions of the rotor. If the rotor accidentally came to a standstill in the area of an unstable rotational position, then it rotates without influence from the outside either in the previous direction of rotation or in the opposite direction into a stable rotational position. This phenomenon of the permanent magnet motor leads to problems in the setting of the in a thread delivery device with a threading device Target position of the motor shaft in which the thread guide element must cooperate with the threading device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fadenliefergerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem im Stillstand die für das Einfädeln benötigte Sollposition reproduzierbar einstellbar ist.The invention has for its object to provide an improved thread delivery device of the type mentioned, in which the target position required for threading can be reproducibly adjusted at a standstill.
Die gestellte Aufgabe wird mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the feature of claim 1.
Die Ausstattung des Fadenliefergeräts mit dem Permanentmagnetmotor hat den Vorteil, dass hinsichtlich des betriebsseitigen Betriebsverhaltens weniger Kompromisse in Kauf genommen zu werden brauchen, wie mit einem Asynchronmotor. Der Permanentmagnetmotor ist steuerungsseitig einfacher zu beherrschen, kompakter und in Großserie kostengünstiger. Er bietet vor allem auch den wichtigen Vorteil einer leichten Integration, in computerisierte Daten- und Signalübertragungssysteme von Textilmaschinen. Der bauartbedingte, unvermeidbare Effekt der mehreren stabilen und instabilen Drehlagen des Rotors des stromlosen Permanentmagnetmotors wird bewusst genutzt, um das Fadenführelement in der Einfädelposition relativ stabil festzulegen, da die zusammenwirkende Komponentengruppe aus dem Stator, dem Rotor des Permanentmagnetmotors, der Motorwelle und dem Fadenführelement so in das Gehäuse eingebaut ist, dass eine der stabilen Relativ-Drehlagen des Rotors zu der Soll-Drehposition der Motorwelle und damit der Einfädelposition des Einführelements passen muss. Es ist dadurch leicht möglich, beim Anhalten des Permanentmagnetmotors das Fadenführelement korrekt in der Einfädelposition zu positionieren ohne zusätzliche Mittel festzuhalten. Bei der Konzeption des Fadenliefergeräts ist es unter Berücksichtigung der stabilen und instabilen Relativ-Drehlage des Rotors nur erforderlich, zufällige Einbaupositionen zu vermeiden und eine bauseitig vorherbestimmte Einbauposition zu gewährleisten.Equipping the thread delivery device with the permanent magnet motor has the advantage that fewer compromises need to be accepted with regard to operational behavior, as with an asynchronous motor. On the control side, the permanent magnet motor is easier to control, more compact and more cost-effective in large series. Above all, it offers the important advantage of easy integration into computerized data and signal transmission systems of textile machines. The design-related, unavoidable effect of the several stable and unstable rotational positions of the rotor of the currentless permanent magnet motor is deliberately used to fix the thread guide element in the threading position relatively stable, since the interacting component group of the stator, the rotor of the permanent magnet motor, the motor shaft and the thread guide element are so in the housing is installed so that one of the stable relative rotational positions of the rotor must match the target rotational position of the motor shaft and thus the threading position of the insertion element. It is therefore easily possible to correctly position the thread guide element in the threading position when the permanent magnet motor is stopped, without holding on to additional means. When designing the thread delivery device, taking into account the stable and unstable relative rotational position of the rotor, it is only necessary to avoid random installation positions and to ensure a predetermined installation position on site.
Herstellungseinfach wird bei fester Zuordnung zwischen der Motorwelle und dem Rotor und dem Fadenführelement ausschließlich die Drehposition des Stators im Gehäuse auf die Soll-Drehposition abgestimmt, die mit der Einfädelposition des Faden- führelements übereinstimmt. Dies bedeutet, dass der Rotor fest auf der Motorwelle angebracht, und das Fadenführelement fest mit der Motorwelle verbunden ist.In the case of a fixed assignment between the motor shaft and the rotor and the thread guiding element, only the rotational position of the stator in the housing is matched to the desired rotational position, which corresponds to the threading position of the thread guide element matches. This means that the rotor is firmly attached to the motor shaft and the thread guide element is firmly connected to the motor shaft.
Allerdings gibt es mehrere Möglichkeiten, die instabilen Relativ-Drehlagen des Rotors des Permanentmagnetmotors ihres Einflusses auf die gewünschte Einfädelposition des Fadenführelementes zu entledigen. Die erwähnte Drehpositionierung mittels einer Positionsvorrichtung nur des Stators im Gehäuse ist die erste Möglichkeit. Alternativ oder additiv kann auch eine Drehpositionierung zwischen dem Rotor und der Motorwelle vorgenommen werden, um die gewünschte Einfädelposition des Fadenführelementes im Zusammenspiel mit einer stabilen Relativ-Drehlage des Rotors herzustellen, und alternativ oder additiv auch durch eine Drehpositionierung des Fadenführelements relativ zur Motorwelle. Die auszuwählende Möglichkeit richtet sich nach den baulichen Gegebenheiten im Fadenliefergerät.However, there are several ways of removing the unstable relative rotational positions of the rotor of the permanent magnet motor from their influence on the desired threading position of the thread guide element. The mentioned rotary positioning by means of a position device of only the stator in the housing is the first possibility. As an alternative or in addition, rotary positioning can also be carried out between the rotor and the motor shaft in order to produce the desired threading position of the thread guide element in conjunction with a stable relative rotational position of the rotor, and alternatively or additionally also by rotationally positioning the thread guide element relative to the motor shaft. The option to be selected depends on the structural conditions in the thread delivery device.
Zweckmäßig wird am Stator wenigstens eine Eingriffsstelle vorgesehen, an der ein Eingriffselement des Gehäuses zum Angriff bringbar ist, um den Stator so im Gehäuse zu drehpositionieren, dass eine der stabilen Relativ-Drehlagen mit der Einfädelposition des Fadenführelements korreliert.At least one engagement point is expediently provided on the stator, at which an engagement element of the housing can be brought into engagement in order to position the stator in the housing such that one of the stable relative rotational positions correlates with the threading position of the thread guide element.
Herstellungstechnisch einfach ist die Eingriffsstelle eine Vertiefung oder Längsnut im Außenumfang des Stators. Ein Vorsprung im Gehäuse wird zum Eingriff mit dieser Eingriffsstelle gebracht. Zweckmäßigerweise wird eine Passschraube eingedreht, die die Positionierung des Stators sicherstellt.Technically simple, the point of engagement is a depression or longitudinal groove in the outer circumference of the stator. A protrusion in the housing is brought into engagement with this point of engagement. A fitting screw is expediently screwed in, which ensures the positioning of the stator.
Aus Montagegründen sollte das Eingriffselement an der Gehäuseunterseite vorgesehen werden. Auf diese Position des Eingriffselements im Gehäuse abgestimmt wird die jeweilige Eingriffsstelle am Stator im Hinblick auf die Drehwinkel des Rotors bei seiner stabilen Relativ-Drehlagen platziert.For assembly reasons, the engagement element should be provided on the underside of the housing. Matched to this position of the engagement element in the housing, the respective engagement point on the stator is placed with regard to the angle of rotation of the rotor in its stable relative rotational position.
Da der Rotor mehrere stabile Relativ-Drehlagen innerhalb einer vollen Umdrehung hat, ist es zweckmäßig, eine der Anzahl der Polpaare des Stators entsprechende Anzahl von Eingriffsstellen über den Umfang zu verteilen und davon eine wahlweise zum Drehpositionieren des Stators mittels des Eingriffseiements zu nutzen. Die Einfädeleinrichtung kann, wie an sich bekannt, eine in einem gehäusefesten Ausleger vorgesehene Führung für entweder eine Einfädelnadel oder einen Einfädelluft- strom sein. In der Soll-Drehposition der Motorwelle ist dann der Auslass eines das Fadenführelement bildenden Wickelrohrs der Motorwelle auf die Führung ausgerichtet, wenn der Rotor des stromlosen Permanentmagnetmotors eine bestimmte seiner stabilen Relativ-Drehlagen eingenommen hat.Since the rotor has several stable relative rotational positions within a full revolution, it is expedient to distribute a number of engagement points corresponding to the number of pole pairs of the stator over the circumference and to use one of them optionally for rotational positioning of the stator by means of the engagement element. As is known per se, the threading device can be a guide provided in a bracket fixed to the housing for either a threading needle or a threading air flow. In the target rotational position of the motor shaft, the outlet of a winding tube of the motor shaft forming the thread guide element is then aligned with the guide when the rotor of the currentless permanent magnet motor has assumed a certain of its stable relative rotational positions.
Bei einem Permanentmagnetmotor sind in der Steuerungselektronik mit relativ geringem Aufwand Drehwinkel-Informationen des Rotors vorhanden, die nutzbar sind, um beim Anhalten des Permanentmagnetmotors über eine Motorstopproutine den Rotor in die mit der Soll-Drehposition der Motorwelle korrelierende stabile Relativ-Drehlage einzustellen.In the case of a permanent magnet motor, the control electronics provide relatively little effort in terms of rotational angle information from the rotor, which can be used to set the rotor into the stable relative rotational position, which correlates with the desired rotational position of the motor shaft, when the permanent magnet motor is stopped by means of a motor stop routine.
Alternativ oder additiv kann auch das Positionssignal eines Drehpositionssensors des Fadenliefergeräts genutzt werden, das der Motorsteuerung das Erreichen der Einfädelposition des Fadenführelements bestätigt.As an alternative or in addition, the position signal of a rotational position sensor of the thread delivery device can also be used, which confirms to the motor control that the threading element of the thread guide element has been reached.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:Embodiments of the subject matter of the invention are explained with the aid of the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Fadenliefergeräts mit einem Permanentmagnetmotor, undFig. 1 shows a longitudinal section of a yarn feeder with a permanent magnet motor, and
Fig. 2 einen Querschnitt des Fadenliefergeräts.Fig. 2 shows a cross section of the yarn delivery device.
Ein in den Fig. 1 und 2 gezeigtes Fadenliefergerät F ist beispielsweise ein Schussfaden-Liefergerät für eine Webmaschine und besitzt eine Ausstattung zum manuellen oder automatisierten oder halbautomatisierten Einfädeln eines neuen Fadens.A thread delivery device F shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a weft delivery device for a weaving machine and has equipment for manual or automated or semi-automated threading of a new thread.
Das Fadenliefergerät F weist ein massives Gehäuse 1 mit einem gehäusefesten Ausleger 2 auf. In der Unterseite des Auslegers 2 ist als Einfädeleinrichtung T eine Führung 3 vorgesehen, die entweder zum Führen einer Einfädelnadel oder eines ei- nen neuen Faden durch das Fadenliefergerät F transportierenden Luftstroms nutzbar ist.The thread delivery device F has a solid housing 1 with a boom 2 fixed to the housing. In the underside of the boom 2, a guide 3 is provided as threading device T, which guide either for guiding a threading needle or an egg A new thread can be used by the air flow transporting the thread delivery device F.
In einem Hohlraum 5 des Gehäuses 1 ist ein Permanentmagnetmotor PM montiert, der als Antrieb eines Fadenführelements E dient, mit dem ein in Fig. 1 von links einlaufender, nicht gezeigter Faden durch das Fadenführelement E hindurch bis auf eine Speicherfläche eines Speicherkörpers D bringbar ist, um einen nicht gezeigten Fadenvorrat zu formen, aus dem der Faden in Fig. 1 nach rechts zum Verbrauch abgezogen wird.In a cavity 5 of the housing 1, a permanent magnet motor PM is mounted, which serves as a drive for a thread guide element E, with which a thread (not shown in FIG. 1), which is shown from the left, can be brought through the thread guide element E to a storage area of a storage body D, to form a thread supply, not shown, from which the thread in FIG. 1 is drawn off to the right for consumption.
Der Permanentmagnetmotor PM besteht aus einem im Gehäuse 1 festgelegten Stator S und einem Rotor R, der im Stator S auf einer Motorwelle W angebracht ist, die in Lagerungen 4 im Gehäuse drehgelagert ist, und den Speicherkörper D trägt. Im Gehäuse 1 bzw. im Gehäuseausleger 2 ist eine Steuerungselektronik C für den Permanentmagnetmotor PM angeordnet, die über eine Verbindung 6 mit dem Permanentmagnetmotor PM verbunden ist. Ferner kann ein Drehpositionssensor H vorgesehen sein, z.B. ein Hallsensor, der im Gehäuse 1 angeordnet ist und die Drehposition des Fadenführelements E abtastet und beispielsweise ein Signal generiert und über eine Verbindung 9 an die Steuerungselektronik C übermittelt, wenn das Fadenführelement E in der in Fig. 1 gezeigten, auf die Führung 3 der Einfädeleinrichtung T ausgerichteten Einfädelposition angelangt ist.The permanent magnet motor PM consists of a stator S fixed in the housing 1 and a rotor R which is mounted in the stator S on a motor shaft W which is rotatably mounted in bearings 4 in the housing and carries the storage body D. Control electronics C for the permanent magnet motor PM are arranged in the housing 1 or in the housing bracket 2 and are connected to the permanent magnet motor PM via a connection 6. A rotational position sensor H may also be provided, e.g. a Hall sensor which is arranged in the housing 1 and which senses the rotational position of the thread guide element E and, for example, generates a signal and transmits it to the control electronics C via a connection 9 when the thread guide element E in the one shown in FIG. 1, on the guide 3 of the threading device T aligned threading position has reached.
Der Speicherkörper D ist auf der Motorwelle W auf nicht gezeigte Weise um deren Achse X drehbar gelagert. Er wird durch im Gehäuse 1 angeordnete Permanentmagneten 7, die mit im Speicherkörper D angeordneten Permanentmagneten 8 über das Fadenführelement E hinweg zusammenarbeiten, am Mitdrehen mit der Motorwelle W gehindert. (Stationärer Speicherkörper). Die Motorwelle W ist zumindest in ihrem linken Endabschnitt als Hohlwelle ausgebildet (nicht gezeigt). Das Fadenführelement E ist in diesem Fall in eine sogenannte Wickelscheibe integriert und von einem von der Motorwelle W schräg nach außen verlaufenden Wickelrohr gebildet.The storage body D is rotatably supported on the motor shaft W in a manner not shown about its axis X. It is prevented from rotating with the motor shaft W by permanent magnets 7 arranged in the housing 1 and cooperating with permanent magnets 8 arranged in the storage body D beyond the thread guide element E. (Stationary storage body). The motor shaft W is designed as a hollow shaft (not shown) at least in its left end section. In this case, the thread guide element E is integrated in a so-called winding disk and is formed by a winding tube which runs obliquely outward from the motor shaft W.
In Fig. 2 ist der auf der Motorwelle W drehfest angebrachte Rotor R mit einer Bestückung mehrerer in Umfangsrichtung verteilter, gegebenenfalls unterschiedlich beabstandeter, Permanentmagneten 11 erkennbar. Der Stator S besitzt in Umfangs- richtung verteilte Polkerne 12, zwischen denen Hohlräume 13 für nicht gezeigte Windungen oder Wicklungen vorliegen.2, the rotor R, which is mounted on the motor shaft W in a rotationally fixed manner, is equipped with a plurality of components distributed in the circumferential direction, possibly different spaced, permanent magnets 11 recognizable. The stator S has pole cores 12 distributed in the circumferential direction, between which there are cavities 13 for windings or windings (not shown).
Aus der magnetischen Zusammenwirkung zwischen den Permanentmagneten 11 und den Polkernen 12, entsteht der Effekt, dass der Rotor R innerhalb einer vollen Umdrehung mehrere stabile Relativ-Drehlagen DLS und entsprechend viele instabile Relativdrehlagen hat. Aus einer instabilen Drehlage dreht sich der Rotor bei stromlosem Permanentmagnetmotor PM unkontrolliert in der einen oder der anderen Drehrichtung selbsttätig jeweils bis in eine stabile Relativ-Drehlage.The effect of the magnetic interaction between the permanent magnets 11 and the pole cores 12 is that the rotor R has a plurality of stable relative rotational positions DLS and a correspondingly large number of unstable relative rotational positions within a full revolution. When the permanent magnet motor PM is de-energized, the rotor turns automatically from one unstable rotational position in one or the other direction of rotation to a stable relative rotational position.
Eine stabile Relativ-Drehlage ist mit den beiden zueinander weisenden Pfeilen bei DLS angedeutet. In dieser stabilen Relativ-Drehlage DLS nimmt die Motorwelle W eine Soll-Drehposition Y ein, in welcher das Fadenführelement E seine mit Z angedeutete Einfädelposition hat und auf die Führung 3 der Einfädelvorrichtung T ausgerichtet ist. Damit die stabile Relativ-Drehlage DLS und die davon abhängende Soll- Drehposition Y der Motorwelle mit der Einfädelposition Z des Fadenführelements E korrelieren, ist in Fig. 2 der Stator S des Permanentmagnetmotors PM in einer ganz bestimmten Drehposition im Gehäuse 1 festgelegt. Zu diesem Zweck sind über den Umfang des Stators verteilt sind mehrere Eingriffsstellen 14, z.B. Vertiefungen oder Längsnuten, geformt. In eine dieser Eingriffsstellen 14 ist ein Eingriffselement 15 des Gehäuses 1 zum Eingriff gebracht. Das Eingriffselement 15 ist beispielsweise eine Passschraube 16, die durch eine Gewindebohrung 17 im Gehäuse 1 eingeschraubt wird. Die Gewindebohrung 17 befindet sich zweckmäßigerweise an der dem Gehäuseausleger 2 in Bezug auf die Achse X diametral gegenüberliegenden Gehäuseunterseite 10. Von den mehreren Eingriffsstellen 14 kann wahlweise jede zur Zusammenarbeit mit dem Eingriffselement 15 benutzt werden.A stable relative rotational position is indicated by the two arrows pointing towards each other at DLS. In this stable relative rotational position DLS, the motor shaft W assumes a desired rotational position Y, in which the thread guide element E has its threading position indicated by Z and is aligned with the guide 3 of the threading device T. So that the stable relative rotational position DLS and the target rotational position Y of the motor shaft which is dependent thereon correlate with the threading position Z of the thread guide element E, the stator S of the permanent magnet motor PM is fixed in a very specific rotational position in the housing 1 in FIG. 2. For this purpose, several engagement points 14 are distributed over the circumference of the stator, e.g. Depressions or longitudinal grooves, shaped. An engagement element 15 of the housing 1 is brought into engagement in one of these engagement points 14. The engaging element 15 is, for example, a fitting screw 16 which is screwed into the housing 1 through a threaded bore 17. The threaded bore 17 is expediently located on the housing underside 10 diametrically opposite the housing extension 2 with respect to the axis X. Of the plurality of engagement points 14, each can optionally be used for cooperation with the engagement element 15.
In Relation zu der auf die Achse X in Fig. 2 gegebenen Lage der Einfädeleinrichtung T, der Soll-Drehposition Y der Motorwelle W bei auf die Einfädeleinrichtung T ausgerichtetem Fadenführelement E, der Anordnung der Permanentmagneten 11 am Rotor R und den Positionen der Polkernpaare 12 des Stators S, und schließlich der gewählten Position des Eingriffselements 15 im Gehäuse, sind die Eingriffsstellen 14 so am Umfang des Stators S angeordnet, dass sich bei ordnungsgemäßem Eingriff zwischen einer Eingriffsstelle 14 und dem Eingriffselement 15 das Fadenführelement E präzise auf die Einfädeleinrichtung T ausgerichtet ist, wenn auch der Rotor R gleichzeitig eine seiner stabilen Relativ-Drehlagen, z.B. DLS, eingenommen hat.In relation to the position of the threading device T given on the axis X in FIG. 2, the desired rotational position Y of the motor shaft W with the thread guide element E aligned with the threading device T, the arrangement of the permanent magnets 11 on the rotor R and the positions of the pole core pairs 12 of the Stator S, and finally the selected position of the engagement element 15 in the housing, the engagement points 14 are so Arranged on the circumference of the stator S that, when properly engaged between an engagement point 14 and the engagement element 15, the thread guide element E is precisely aligned with the threading device T, even if the rotor R has also assumed one of its stable relative rotational positions, for example DLS.
Da bei einem Permanentmagnetmotor die Steuerungselektronik C über die relative Winkelposition des Rotors R im Stator S informiert ist, kann eine Motorstopproutine programmiert sein, mit der zum Anhalten des Permanentmagnetmotors PM der Rotor R genauso weit gedreht wird, bis er die stabile Relativ-Drehlage DLS erreicht, in der das Fadenführelement E auf die Einfädeleinrichtung T ausgerichtet ist.Since the control electronics C in a permanent magnet motor are informed of the relative angular position of the rotor R in the stator S, a motor stop routine can be programmed with which the rotor R is rotated to the same extent until the permanent magnet motor PM is stopped until it reaches the stable relative rotational position DLS , in which the thread guide element E is aligned with the threading device T.
Alternativ oder additiv kann auch das Bestätigungssignal des in Fig. 1 gezeigten Drehpositionssensors H als Referenz benutzt werden, um den Rotor R beim Anhalten des Permanentmagnetmotors PM bis in eine stabile Drehlage DLS zu drehen und der Sensor H das Erreichen der Soll-Position Y der Motorwelle W bestätigt, wobei auch dann der Rotor die vorbestimmte stabile Relativ-Drehlage eingenommen hat.Alternatively or additionally, the confirmation signal of the rotational position sensor H shown in FIG. 1 can also be used as a reference in order to rotate the rotor R to a stable rotational position DLS when the permanent magnet motor PM stops, and the sensor H to reach the target position Y of the motor shaft W is confirmed, the rotor then also having the predetermined stable relative rotational position.
In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die Drehposition des Stators S so vorbestimmt, dass die vorerwähnten Resultate erzielt werden. Alternativ wäre es möglich, den Rotor R relativ zur Motorwelle W zu verdrehen und dann festzulegen, wenn bei gegebener Einbaulage des Stators S und gegebener Einfädelposition Z des Fadenführelements die gewünschte stabile relative Drehlage DLS des Rotors vorliegt. Als weitere Alternative wäre es möglich, das Fadenführelement E relativ zur Motorwelle W zu verdrehen und dann festzulegen, wenn bei der vorliegenden Einbaulage des Stators S im Gehäuse 1 die Einfädelposition Z bei einer stabilen relativen Drehlage des Rotors R erreicht ist. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the rotational position of the stator S is predetermined so that the aforementioned results are achieved. Alternatively, it would be possible to rotate the rotor R relative to the motor shaft W and to fix it when, for a given installation position of the stator S and a given threading position Z of the thread guide element, the desired stable relative rotational position DLS of the rotor is present. As a further alternative, it would be possible to rotate the thread guide element E relative to the motor shaft W and to fix it when, in the present installation position of the stator S in the housing 1, the threading position Z is reached with a stable relative rotational position of the rotor R.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fadenliefergerät (F), mit einem einen Elektromotor enthaltenden Gehäuse (1), in dem der Stator (S) undrehbar und der Rotor (R) auf einer drehbar gelagerten Motorwelle (W) angeordnet sind, mit einem an der Motorwelle (W) festgelegten, um die Achse (X) der Motorwelle (W) drehbaren Fadenführelement (E), und mit einer gehäusefesten Einfädeleinrichtung (T), der in einer auf das Gehäuse (1) bezogenen Soli- Drehposition (Y) der Motorwelle (W) das Fadenführelement (E) räumlich zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Permanentmagnetmotor (PM) mit Wicklungen tragenden Polkernen (13) im Stator (S) und Permanentmagneten (11) im Rotor (R) ist, der in stromlosem Zustand durch Magnetkräfte bedingt stabile und instabile Relativ-Drehlagen des Rotors (R) im Stator (S) aufweist, und dass der Stator (S), der Rotor (R) und das Fadenführelement (E) bezogen auf die Achse (X) relativ zum Gehäuse (1) so angeordnet sind, dass in einer der stabilen Relativdrehlagen (DLS) des Rotors (R) die Motorwelle (W) die Soll-Drehposition (Y) einnimmt.1. Thread delivery device (F), with a housing (1) containing an electric motor, in which the stator (S) is non-rotatable and the rotor (R) are arranged on a rotatably mounted motor shaft (W), with a on the motor shaft (W) fixed, about the axis (X) of the motor shaft (W) rotatable thread guide element (E), and with a housing-fixed threading device (T), which in a housing (1) related to the rotary position (Y) of the motor shaft (W) Thread guide element (E) is spatially assigned, characterized in that the electric motor is a permanent magnet motor (PM) with pole cores (13) carrying windings in the stator (S) and permanent magnets (11) in the rotor (R), which in the de-energized state is caused by magnetic forces has stable and unstable relative rotational positions of the rotor (R) in the stator (S), and that the stator (S), the rotor (R) and the thread guide element (E) relative to the axis (X) relative to the housing (1) are arranged so that in one of the stable relative rotational positions (DLS) d the rotor (R) the motor shaft (W) assumes the target rotational position (Y).
2. Fadenliefergerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei fester Zuordnung zwischen der Motorwelle (W) und dem Rotor (R) und dem Fadenführelement (E) ausschließlich die Drehposition des Stators (S) im Gehäuse (1) auf die Soll-Drehposition (Y) abgestimmt ist.2. Thread delivery device according to claim 1, characterized in that with a fixed association between the motor shaft (W) and the rotor (R) and the thread guide element (E) only the rotational position of the stator (S) in the housing (1) to the desired rotational position (Y) is matched.
3. Fadenliefergerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem Stator (S) und/oder zwischen dem Rotor (R) und der Motorwelle (W) und/oder zwischen der Motorwelle (W) und dem Fadenführelement (E) eine form- und/oder kraftschlüssige Dreh-Positioniervorrichtung (P) vorgesehen ist.3. Thread delivery device according to claim 1, characterized in that between the housing (1) and the stator (S) and / or between the rotor (R) and the motor shaft (W) and / or between the motor shaft (W) and the thread guide element (E) a positive and / or non-positive rotary positioning device (P) is provided.
4. Fadeliefergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (S) wenigstens an einer Umfangsposition eine Eingriffsstelle (14) aufweist, und dass das Gehäuse (1) ein mit der Eingriffsstelle zum Drehpositionieren des Stators (S) in Eingriff bringbares Eingriffselement (15) aufweist. 4. Thread delivery device according to claim 2, characterized in that the stator (S) has an engagement point (14) at least at a circumferential position, and that the housing (1) can be brought into engagement with the engagement point for rotational positioning of the stator (S). 15).
5. Fadenliefergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsstelle (14) eine Vertiefung oder Längsnut im Außenumfang des Stators (S) und das Eingriffselement (15) ein Vorsprung, vorzugsweise eine Pass-Schraube (16), im Gehäuse (1) ist.5. Thread delivery device according to claim 4, characterized in that the engagement point (14) has a recess or longitudinal groove in the outer circumference of the stator (S) and the engagement element (15) has a projection, preferably a dowel screw (16), in the housing (1). is.
6. Fadenliefergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (15) von der in Bezug auf die Achse (X) dem Gehäuseausleger (2) abgewandten Gehäuseunterseite (10) aus zugänglich ist.6. Thread delivery device according to claim 4, characterized in that the engaging element (15) is accessible from the housing underside (10) facing away from the housing extension (2) with respect to the axis (X).
7. Fadenliefergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Stator (S) eine der Anzahl der Polkernpaare (13) entsprechende Anzahl von Eingriffsstellen (14) mit gleichen Umfangsabständen vorgesehen ist, und dass das Eingriffselement (15) wahlweise in eine der Eingriffsstellen (14) zum Eingriff bringbar ist.7. Thread delivery device according to claim 4, characterized in that on the stator (S) a number of pole core pairs (13) corresponding number of engagement points (14) is provided with the same circumferential spacing, and that the engagement element (15) optionally in one of the engagement points ( 14) can be brought into engagement.
8. Fadenliefergerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfädeleinrichtung (T) eine in einem gehäusefesten Ausleger (2) vorgesehene Führung (3) ist, auf die in der Soll-Drehposition (Y) der Auslass eines Fadenführelements (E) an der Motorwelle (W) bildenden Wickelrohrs ausgerichtet ist.8. Thread delivery device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the threading device (T) is a in a housing-fixed boom (2) provided guide (3) on which in the target rotational position (Y) the outlet of a thread guide element (E ) is aligned with the winding tube forming the motor shaft (W).
9. Fadenliefergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Mikroprozessor enthaltenden Steuerungselektronik (C) des Permanentmagnetmotors (PM) fortlaufend Drehwinkelinformationen des Rotors (R) bereitstellbar sind, und dass die Steuerungselektronik (C) eine programmierte Motorstopp-Routine zum Anhalten des Rotors (R) in der mit der Soll-Drehposition (Y) der Motorwelle (W) korrelierenden stabilen Drehlage (DLS) aufweist.9. Thread delivery device according to claim 1, characterized in that in the microprocessor-containing control electronics (C) of the permanent magnet motor (PM) rotation angle information of the rotor (R) can be provided continuously, and that the control electronics (C) have a programmed engine stop routine for stopping the Rotors (R) in the stable rotational position (DLS) correlating with the target rotational position (Y) of the motor shaft (W).
10. Fadenliefergerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) für die Motorwelle (W) und/oder das Fadenführelement (E) ein Drehpositionssensor (H), z.B. ein Hall-Sensor, vorgesehen und mit der Steuerungselektronik (C) des Permanentmagnetmotors (PM) signalübertragend verbunden ist, mit dem ein Referenzsignal zum Anhalten des Rotors (R) in der mit der Soll-Drehposition (Y) der Motorwelle (W) korrelierenden stabilen Drehlage (DLS) generierbar ist. 10. Thread delivery device according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the housing (1) for the motor shaft (W) and / or the thread guide element (E), a rotational position sensor (H), for example a Hall sensor, is provided and with the control electronics (C) of the permanent magnet motor (PM) is connected to transmit a signal with which a reference signal for stopping the rotor (R) in the stable rotational position (DLS) which correlates with the target rotational position (Y) of the motor shaft (W).
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