FR2602022A1

FR2602022A1 - INSTANTANEOUS HANDLE MECHANISM FOR HIGH SPEED ROTATING MACHINES

Info

Publication number: FR2602022A1
Application number: FR8709543A
Authority: FR
Inventors: Frank Schubert; Manfred Schneider
Original assignee: Kombinat Textima VEB
Current assignee: Kombinat Textima VEB
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1988-01-29
Anticipated expiration: 2007-07-06
Also published as: DE3715383A1; GB2192963A; FR2602022B1; DD251385B5; GB2192963B; DD251385A1; CH677962A5

Abstract

MECANISME A MANIVELLE A ARRETS INSTANTANES POUR MACHINES TOURNANT A GRANDE VITESSE, POUR LA REALISATION DE DEUX POSITIONS D'ARRET DECALEES DE 180, CARACTERISE EN CE QUE LA PREMIERE BIELLE EST CONSTITUEE PAR UN DISQUE ROND 10 DONT LE MILIEU 10A EST L'AXE DE L'ARTICULATION SITUEE DU COTE SORTIE, EN CE QUE CE DISQUE 10 COMPORTE UN PALIER POUR LE PREMIER TOURILLON 6 ET UN PALIER 10B POUR LA PREMIERE BIELLE 9, LE DISQUE 10 COMPORTANT UN EVIDEMENT POUR LA DEUXIEME BIELLE 9 ET SA PERIPHERIE CONSTITUANT, AVEC UN PALIER D'UNE BIELLE 12 SITUEE DU COTE SORTIE ENTOURANT LE DISQUE 10 AVEC ENCASTREMENT, L'ARTICULATION SITUEE DU COTE SORTIE.CRANK MECHANISM WITH INSTANT STOPS FOR MACHINES ROTATING AT HIGH SPEED, FOR THE REALIZATION OF TWO STOPPING POSITIONS OFFSET OF 180, CHARACTERIZED IN THAT THE FIRST CONNECTING ROD IS CONSTITUTED BY A ROUND DISC 10 OF WHICH THE MIDDLE 10A IS THE AXIS OF L 'ARTICULATION LOCATED ON THE EXIT SIDE, IN THAT THIS DISC 10 INCLUDES A BEARING FOR THE FIRST PIN 6 AND A BEARING 10B FOR THE FIRST CONNECTING ROD 9, THE DISC 10 INCLUDING A RECESS FOR THE SECOND CONNECTING ROD 9 AND ITS CONSTITUENT PERIPHERY, WITH A BEARING OF A CONNECTING ROD 12 LOCATED ON THE EXIT SIDE SURROUNDING THE DISC 10 WITH EMBEDDING, THE JOINT LOCATED ON THE EXIT SIDE.

Description

La présente invention est relative à des mécanismes à manivelle à arrêtsThe present invention relates to crank mechanisms with stops

instantanés pour machines tournant à grande vitesse, pour la réalisation de deux positions d'arrêt décalées de 180 , constitués par deux manivelles qui tournent autour d'un axe en sens inverse avec la même vitesse angulaire et dont les tourillons sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de deux bielles, la première bielle comportant, du côté sortie, une articulation qui se trouve dans le plan de la direction d'entra5nement moyenne 10 du côté sortie lorsque la deuxième manivelle et la deuxième bielle sont parallèles l'une à l'autre et orientées vers instantaneous for machines rotating at high speed, for the realization of two stop positions offset by 180, constituted by two cranks which rotate around an axis in opposite directions with the same angular speed and whose pins are connected to each other the other by means of two connecting rods, the first connecting rod comprising, on the outlet side, a joint which is in the plane of the direction of average drive 10 on the outlet side when the second crank and the second link are parallel l to each other and oriented towards

la direction d'entraînement moyenne du côté sortie et que la ligne de liaison entre le premier tourillon et l'articulation de sortie est orientée à peu près tangentiellement 15 au rayon de trajectoire moyen de l'articulation de sortie. the mean drive direction on the outlet side and that the connection line between the first journal and the outlet joint is oriented approximately tangentially to the mean trajectory radius of the outlet joint.

Un mécanisme de ce type est connu d'après le DE 1 262 715. Le mécanisme à bielle à 5 éléments qui y est décrit comprend une première manivelle comportant un guidage radial pour un coulisseau. Ce coulisseau est soumis, 20 au niveau d'un palier, à l'action de la bielle d'un deuxième mécanisme à manivelle. L'axe d'entraînement de la deuxième manivelle est identique à celui de la première manivelle. Les deux manivelles tournent à la même vitesse, mais en sens inverse l'une de l'autre. Le coulisseau associé 25 à la première manivelle porte en même temps l'engrenage de sortie, qui peut être relié directement ou indirectement à un élément de travail. A mi-chemin entre les deux positions d'arrêt décalées de 180 , le mécanisme comprend la deuxième manivelle, la deuxième bielle et l'articulation de sortie, 30 orientées à peu près dans la direction moyenne du côté sortie. Ce mécanisme permet de réaliser avec peu d'éléments d'engrenage et avec assez de précision deux positions d'arrêt nettes. De ce fait, ce mécanisme convient en principe 35 à l'entraînement de pousse-aiguilles de métiers à tricoter à chaîne. Cependant, les vitesses angulaires, les amplitudes de course et les exigences de précision propres aux machines à tricoter à chaîne ne permettent pas de mettre en oeuvre ce mécanisme avec l'efficacité voulue. Pour une valeur de 5 à 10 mm du rayon de trajectoire moyen de l'articulation de sortie il n'est pas possible de disposer les manivelles et les articulations d'accouplement dans l'espace nécessaire et avec la stabilité indispensable, car la deuxième manivelle, la deuxième bielle, le coulisseau et l'articulation de sortie doivent être disposés dans 3 plans A mechanism of this type is known from DE 1 262 715. The 5-element connecting rod mechanism described therein comprises a first crank comprising a radial guide for a slide. This slide is subjected, at a level, to the action of the rod of a second crank mechanism. The drive axis of the second crank is identical to that of the first crank. The two cranks rotate at the same speed, but in opposite directions to each other. The slide associated with the first crank carries at the same time the output gear, which can be connected directly or indirectly to a working element. Halfway between the two stop positions offset by 180, the mechanism comprises the second crank, the second connecting rod and the outlet joint, oriented approximately in the middle direction of the outlet side. This mechanism allows two clear stop positions to be achieved with few gearing elements and with sufficient precision. As a result, this mechanism is in principle suitable for the driving of needle pushers of warp knitting machines. However, the angular speeds, the stroke amplitudes and the precision requirements specific to warp knitting machines do not allow this mechanism to be implemented with the desired efficiency. For a value of 5 to 10 mm of the average trajectory radius of the outlet joint, it is not possible to arrange the cranks and the coupling joints in the space required and with the necessary stability, because the second crank , the second connecting rod, the slide and the outlet joint must be arranged in 3 planes

au moins situés latéralement les uns à c8té des autres. at least located laterally next to each other.

Cette disposition rend le mécanisme instable. On n'a donc pu utiliser pour des mouvements à arrêts de ce type que des This arrangement makes the mechanism unstable. We could therefore only use for movements with stops of this type

commandes à cames dont les vitesses de rotation sont limi15 tées et qui exigent beaucoup de place. cam controls with limited rotation speeds that require a lot of space.

Le but de l'invention est l'augmentation de la vitesse The object of the invention is to increase the speed

de fonctionnement des machines et la diminution des opérations d'entretien. machines and the reduction of maintenance operations.

Le but de l'invention est la réalisation d'un mécanis20 me à manivelles à arrêts instantanés comportant 5 éléments qui permette le mouvement à arrêts de l'articulation de sortie même dans le cas de courses d'amplitude réduite, de vitesses angulaires élevées et de masses importantes devant The object of the invention is the production of an instant stop crank mechanism comprising 5 elements which allows the stop movement of the output joint even in the case of races of reduced amplitude, high angular speeds and large masses in front

être déplacées avec précision.be moved precisely.

Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que la première bielle est constituée par un disque rond dont le milieu est l'axe de l'articulation de sortie, que celuici comporte un palier pour le premier tourillon et un palier pour la deuxième bielle. Le disque comportant un évidement 30 et sa périphérie constituant, avec un palier d'une bielle This object is achieved, according to the invention, because the first connecting rod is constituted by a round disc, the middle of which is the axis of the outlet articulation, that this comprises a bearing for the first journal and a bearing for the second connecting rod. The disc comprising a recess 30 and its periphery constituting, with a bearing of a connecting rod

de sortie entourant le disque avec encastrement une articulation de sortie. output surrounding the disc with recessed output joint.

Cette disposition permet de placer sensiblement dans un même plan les manivelles d'entrainement, la deuxième bielle et l'articulation de la bielle de sortie et, de ce fait, d'empêcher tout blocage. L'espace nécessaire au This arrangement enables the drive cranks, the second connecting rod and the articulation of the outlet connecting rod to be placed substantially in the same plane and, therefore, to prevent any blocking. The space required for

mécanisme est extrêmement réduit bien que chaque articulation ait des paliers suffisamment stables. mechanism is extremely reduced although each joint has sufficiently stable bearings.

Pour éviter les vibrations dues à une répartition irrégulière des masses excentrées, on peut fixer au disque To avoid vibrations due to an irregular distribution of the eccentric masses, one can fix to the disc

et/ou à la première manivelle des masses d'équilibrage. and / or at the first crank of the balancing weights.

Les dimensions et la position de chacune de ces masses The dimensions and position of each of these masses

peuvent être déterminées par des essais et/ou par le calcul. can be determined by testing and / or calculation.

Il est également possible de monter sur palier le It is also possible to mount on a bearing the

premier tourillon sur le disque et de le faire s'engager dans une coulisse radiale de la première manivelle. first journal on the disc and to engage it in a radial slide of the first crank.

Lorsque le mécanisme à manivelle à arrêts instantanés est utilisé pour l'entrainement de la barre du pousseaiguilles d'une aiguille à coulisse dans des machines à tricotera chalne comportant un dispositif d'entraînement d'une coulisse de manivelle pour les aiguilles à coulisses, il est avantageux de choisir le rayon maximal de la trajectoire de l'articulation de sortie de telle manière que ce rayon corresponde au rayon de manivelle du dispositif When the instant-stop crank mechanism is used for driving the needle push bar of a sliding needle in chalne knitting machines comprising a device for driving a crank slide for the sliding needles, it it is advantageous to choose the maximum radius of the trajectory of the output joint so that this radius corresponds to the crank radius of the device

d'entraînement de la coulisse de manivelle des aiguilles à coulisse. for driving the crank slide of the sliding needles.

Dans ces conditions, le pousse-aiguilles et l'aiguille à coulisse peuvent, entre la phase de mise en place du fil Under these conditions, the needle pusher and the sliding needle can, between the phase of placing the thread

et la phase d'abattage, se déplacer d'une manière presque 25 synchrone sur un secteur assez long. and the slaughter phase, moving in an almost synchronous manner over a fairly long sector.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est One embodiment of the subject of the invention is

représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin 30 annexé. shown, by way of nonlimiting example, in the accompanying drawing 30.

La figure 1 est une coupe du mécanisme à manivelle à arrêts instantanés dans le sens de l'axe des manivelles d'entrafnement. Figure 1 is a section of the crank mechanism with instantaneous stops in the direction of the axis of the drive cranks.

La figure 2 est une coupe du mécanisme à manivelle à 35 arrêts instantanés suivant la ligne II-II de la figure 1. Figure 2 is a section of the crank mechanism with 35 instant stops along line II-II of Figure 1.

La figure 3 est une représentation schématique du Figure 3 is a schematic representation of the

mécanisme à manivelle à arrêts instantanés. instant stop crank mechanism.

La figure 4 représente schématiquement le mode d'entrainement des deux manivelles par un arbre principal. 5 La figure 5 représente schématiquement la zone de rebouclement d'une machine à tricoter à chaîne comportant FIG. 4 schematically represents the method of driving the two cranks by a main shaft. 5 FIG. 5 schematically represents the looping zone of a warp knitting machine comprising

l'aiguille à coulisse et le pousse-aiguilles. the sliding needle and the needle pusher.

La figure 6 est un diagramme représentant le mouvement de l'aiguille à coulisse et du pousse-aiguilles. 10 Sur le bâti 1 de la machine, les paliers 2 et 3 guident l'arbre creux 4 sur lequel une roue dentée 5 est fixée sans possibilité de rotation relative. A son extrémité de droite, l'arbre creux 4 comporte une bride 4a dans laquelle un premier tourillon 6 rigide ou amovible est 15 placé d'une manière excentrée. L'arbre creux 4 contient, guidé de préférence dans des paliers à glissement ou à aiguilles, un arbre d'excentrique 7 qui est monté de manière à pouvoir tourner et est entraîné par l'intermédiaire de la roue dentée 8. L'arbre creux 4 et l'arbre d'excentri20 que 7 tournent à la même vitesse, mais dans des directions opposées. On peut également concevoir que l'arbre dtexcentrique 7 tourne deux fois plus vite que l'arbre creux 4 lorsque les deux rotations s'effectuent dans la même direction. A son extrémité de droite, l'arbre d'excentrique 7 25 comporte un deuxième tourillon excentré 7a sur lequel est guidé une bielle 9 en forme de levier de préférence sur des paliers à aiguilles. Le tourillon 6 qui se trouve sur la bride 4a de l'arbre creux 4 porte un accouplement constitué par un disque rond 10 relié, de manière à pouvoir tourner, 30 à la bielle 9 dans le palier 0lob. Le disque 10 est entouré FIG. 6 is a diagram showing the movement of the sliding needle and the needle pusher. 10 On the frame 1 of the machine, the bearings 2 and 3 guide the hollow shaft 4 on which a toothed wheel 5 is fixed without the possibility of relative rotation. At its right end, the hollow shaft 4 has a flange 4a in which a first rigid or removable pin 6 is placed eccentrically. The hollow shaft 4 contains, preferably guided in sliding or needle bearings, an eccentric shaft 7 which is mounted so as to be able to rotate and is driven by means of the toothed wheel 8. The hollow shaft 4 and the eccentric shaft 20 that 7 rotate at the same speed, but in opposite directions. It is also conceivable that the dtexcentric shaft 7 rotates twice as fast as the hollow shaft 4 when the two rotations are carried out in the same direction. At its right end, the eccentric shaft 7 has a second eccentric pin 7a on which is guided a rod 9 in the form of a lever preferably on needle bearings. The pin 6 which is on the flange 4a of the hollow shaft 4 carries a coupling constituted by a round disc 10 connected, so as to be able to rotate, 30 to the connecting rod 9 in the bearing 0lob. Disk 10 is surrounded

avec encastrement par l'oeillet 11 d'une bielle de sortie 12. with mounting by the eyelet 11 of an outlet rod 12.

La caractéristique du mouvement d'entrainement du côté entraîné est déterminée par la trajectoire de bielle 13 du milieu 10a du disque 10. Pour que les forces qui s'exercent 35 sur le disque 10 agissent aussi près que possible du milieu, le tourillon 7a de l'arbre d'excentrique 7 pénètre, par sa bielle 9, dans un évidement lOc ménagé dans le disque 10. La roue dentée 5 est entra;née par un arbre principal parallèle par l'intermédiaire de la roue dentée 15 tandis que la roue dentée 8 est entraînée en sens inverse par l'intermédiaire d'une roue intermédiaire 17 et de la roue The characteristic of the driving movement on the driven side is determined by the connecting rod trajectory 13 of the middle 10a of the disc 10. In order for the forces exerted on the disc 10 to act as close as possible to the middle, the pin 7a of the eccentric shaft 7 penetrates, by its connecting rod 9, into a recess lOc formed in the disc 10. The toothed wheel 5 is entered; born by a parallel main shaft via the toothed wheel 15 while the wheel toothed 8 is driven in the opposite direction via an intermediate wheel 17 and the wheel

dentée 16 (Figure 4).tooth 16 (Figure 4).

La figure 3 est une représentation schématique du mécanisme à manivelle à arrêts instantanés. Le mécanisme à manivelle à arrêts instantanés est un mécanisme à 5 éléments comportant deux manivelles 4b et 7b entralnées en sens inverse l'une de l'autre. A mi-chemin entre les positions d'arrêt, la manivelle 7b et la bielle voisine 9 sont disposées parallèUement l'une à l'autre et à peu près parallè15 lement à la direction moyenne 18 d'entraînement du c8té sortie. L'autre bielle est constituée par le disque 10 et comporte trois emplacements de palier pour le tourillon 6, pour le palier lO0b au niveau de la deuxième bielle 9 et pour l'articulation d'entraînement du ctté sortie, avec son milieu lOa et sa surface de guidage à la périphérie du disque 10 pour l'oeillet 11 de la bielle 12 située du côté sortie. La trajectoire de point de bielle 13 du milieu lOa a à peu près la forme d'un ovale dont le plus petit axe est 25 orienté dans la direction d'entrainement moyenne du c8té sortie. Les écarts à partir du rayon de trajectoire moyen 19 de la trajectoire de point de bielle 13 dépendent d'abord Figure 3 is a schematic representation of the crank mechanism with instantaneous stops. The instant-stop crank mechanism is a 5-element mechanism comprising two cranks 4b and 7b entrained in opposite directions to each other. Halfway between the stop positions, the crank 7b and the neighboring connecting rod 9 are arranged parallel to each other and roughly parallel to the mean direction 18 for driving the output side. The other connecting rod is constituted by the disc 10 and has three bearing locations for the journal 6, for the bearing 10b at the second connecting rod 9 and for the drive articulation of the output side, with its medium 10a and its guide surface at the periphery of the disc 10 for the eyelet 11 of the connecting rod 12 located on the outlet side. The connecting rod path 13 of the middle 10a is roughly in the shape of an oval, the smallest axis of which is oriented in the direction of mean drive of the output side. The deviations from the mean trajectory radius 19 of the connecting rod trajectory 13 depend first of all

dans ce cas de la manivelle 7b.in this case the crank 7b.

Les zones d'arrêt de la trajectoire de point de bielle 30 13 sont presque rectilignes quand la longueur de la manivelle 7b est comprise entre le tiers et le sixième du rayon The connecting rod path stop zones 30 13 are almost rectilinear when the length of the crank 7b is between one third and one sixth of the radius

de trajectoire moyen 19.average trajectory 19.

Au lieu de l'association manivelle 4b, tourillon 6 et disque 10, on peut évidemment utiliser également un guidage 35 rectiligne radial entre la bride 4a et le disque 10. Dans ce cas, la manivelle 4b et la distance entre le tourillon Instead of the association crank 4b, journal 6 and disc 10, it is obviously also possible to use a rectilinear radial guide 35 between the flange 4a and the disc 10. In this case, the crank 4b and the distance between the journal

6 et le milieu 10 a serait infinie.6 and the middle 10 a would be infinite.

Les figures 5 et 6 représentent un cas d'application du mécanisme à manivelle à arrêts instantanés suivant l'invention à une machine à tricoter à chaîne. Dans les machines à tricoter à chaîne, notamment dans celles dans lesquelles des boucles de pôle sont formées au-dessus de platines de p8les 21, 22 des deux c8tés du tricot, il est indispensable de maintenir fermé le clapet 10 de l'aiguille à coulisse 23 sur un secteur de course 24 assez long pour permettre le déplacement du guide de droite 25 et du guide arrière 26 de fil de p8le lorsque l'aiguille à coulisse 23 se trouve encore dans sa position largement sortie. Pour assurer la fermeture, le mouvement de l'ai15 guille à coulisse 23 et du pousse-aiguilles 27 ne peut comporter que de très faibles écarts. C'est la raison pour Figures 5 and 6 show a case of application of the crank mechanism with instantaneous stops according to the invention to a chain knitting machine. In warp knitting machines, in particular in those in which pole loops are formed above the stakes of pins 21, 22 on both sides of the knitting, it is essential to keep the valve 10 of the sliding needle closed. 23 on a travel sector 24 long enough to allow the displacement of the right guide 25 and the rear guide 26 of thread of p8le when the sliding needle 23 is still in its widely extended position. To ensure closure, the movement of the slide guide 23 and the needle pusher 27 can only have very small deviations. This is the reason

laquelle le mouvement du pousse-aiguilles 27 ne s'effectuait jusqu'à présent qu'avec des plateaux à cames à encastrement très précis. Il en résultait une limitation de la 20 vitesse de rotation de la machine. which the movement of the needle pusher 27 was performed until now only with cam plates very precise embedding. This resulted in a limitation of the speed of rotation of the machine.

Pour éviter cet inconvénient, on utilisait sur ces machines, au lieu des aiguilles à coulisse 23, ce qu'on To avoid this drawback, we used on these machines, instead of the sliding needles 23, what we

appelle des "aiguilles à carabine". called "rifle needles".

Cependant, l'utilisation de ces aiguilles exige que le 25 fil de tricot 28 qui doit arriver dans le clapet de l'aiguille, soit amené sous forte tension dans une position déterminée avec précision. I1 en résulte des limitations de bouclage et la nécessité de n'utiliser comme fils de tricot que des fils synthétiques très solides. D'autre part, l'"aiguille à carabine" est très fragile quand les fils However, the use of these needles requires that the knitting yarn 28 which is to arrive in the valve of the needle, be brought under high tension into a precisely determined position. This results in looping limitations and the need to use only very strong synthetic yarns as knitting yarns. On the other hand, the "rifle needle" is very fragile when the threads

comportent des noeuds.have knots.

Il fallait donc, pour ces machines à tricoter à chaîne, trouver un dispositif d'entrainement de manivelles pour mouvements à arrêts qui permette d'obtenir, dans le cas de 35 grandes vitesses de rotation et de forces dues aux masses importantes, une commande précise des pousseaiguilles It was therefore necessary, for these warp knitting machines, to find a crank drive device for stop movements which makes it possible to obtain, in the case of 35 high rotational speeds and forces due to large masses, precise control. pushers

correspondant aux courbes 29 et 30 de la figure 6. Le mécanisme à manivelle à arrêts instantanés décrit cidessus résout ce problème d'une manière surprenante. corresponding to curves 29 and 30 in FIG. 6. The crank mechanism with instantaneous stops described above solves this problem in a surprising manner.

Il suffit simplement que les courses du pousse-aiguilles 23 et du pousseaiguilles 27 soient, par construction, adaptés l'une à l'autre et que le décalage réciproque 31 des phases des courbes 29, 30 puisse être réglé avec précision. Il y a lieu de tenir compte également du fait que le rayon de trajectoire maximal du milieu lOa de l'articulation 10, 11 située du c8té sortie correspond à peu près au rayon de la manivelle du dispositif d'entraînement de It suffices simply that the strokes of the needle pushers 23 and of the needle pushers 27 are, by construction, adapted to each other and that the reciprocal offset 31 of the phases of the curves 29, 30 can be adjusted with precision. It should also be taken into account that the maximum radius of trajectory of the medium 10a of the joint 10, 11 located on the output side corresponds approximately to the radius of the crank of the drive device.

l'aiguille e coulisse.the needle slides.

Claims

1 - Crank mechanism with instantaneous stops for machines rotating at high speed, for the realization of two stop positions offset by 1800, constituted by two cranks which rotate around an axis in opposite directions with the same angular speed and whose trunnions are connected to each other by means of two connecting rods, the first connecting rod comprising, on the driven side, an articulation which is in the plane of the direction of average drive of the side output when the second crank and the second connecting rod are parallel to each other and oriented towards the mean drive direction of the output side and that the connection line between the first pin and the joint which is on the output side is oriented slightly near tangentially to the mean trajectory radius of the articulation located on the output side, characterized in that the first connecting rod is constituted by a round disc (10) whose middle (lOa) is the axis of the articulation located on the outlet side, in that this disc (10) 20 comprises a bearing for the first journal (6) and a bearing (lob) for the first connecting rod (9), the disc (10) having a recess (10d) for the second connecting rod (9) and its periphery constituting, with a bearing of a connecting rod

(12) located on the outlet side surrounding the disc (10) with recess, the joint located on the outlet side.

2 - Crank gear with stop positions according to

claim 1, characterized in that a balancing mass is fixed to the first crank (4b).

3 - Crank gear with stop positions according to one of claims 1 and 2, for the centering of the

needle pusher of a sliding needle in chalne knitting machines comprising an oscillating crank drive for the sliding needle, characterized in that the maximum trajectory radius of the axis of the articulation output side entrainment roughly matches the radius of the crank drive for

the sliding needle.