JP2009501850A - 織機の駆動可能クロスビーム用の改良された摩擦ディスククラッチ - Google Patents

Abstract

本発明は、圧力媒体により作動可能な織機の駆動可能クロスビーム用の摩擦ディスククラッチ（１）において、クラッチベル（２）と、圧力プレート（３）と、軸方向に移動可能な外側駆動ディスク（４．１）と、内側駆動ディスク（４．２）と、摩擦ディスク（４．３）とを有するクラッチパック（４）と、駆動部（５）と、摩擦ディスククラッチ（１）を作動させるピストンシリンダユニット（５、６）とを本質的に備え、駆動部（５）は、ピストンシリンダユニット（５、６）のシリンダが駆動部（５）内に統合されるように形成されている、摩擦ディスククラッチ（１）に関する。

Description

本発明は、圧力媒体により作動可能な織機の駆動可能クロスビーム用の摩擦ディスククラッチに関する。

織機において、一般に織布はクロス（布）搬送ローラ上から取り除かれるとともにクロスビームに巻き付けられる。この過程で、クロスビームは、クロスビーム自身のモータまたは織機の別個の駆動装置から供給される駆動力により駆動される。クロスビームの張力は、一般に、クロスロール径の増大にかかわらず一定に保持され、すなわちクロスロールの径が増大するにしたがって、クロスビームの駆動により伝達されるトルクを増加する必要がある。この要求を満たすため、摩擦ディスククラッチがクロスビームの駆動チェーンに用いられることが好ましく、これらクラッチの伝達可能トルクは、摩擦ディスクの接触圧によって調節可能である。

この目的のため、空圧作動の摩擦ディスククラッチを有する駆動解決手段が、例えば特開２０００−０９６３９４号公報によって知られている。この場合、クロスビームのための駆動トルクはクロス搬送ローラから供給される。この場合前記クラッチは、クロス搬送ローラとクロスビームとの間の駆動チェーン内に設けられるとともに、クロス搬送ローラのシャフト端部に配置されている。

上述した構成は、特開２０００−１１００５１号公報によって知られる発明において、制御調整装置によってクロスビームの駆動トルクをクロスロール径に適応させることにより更に改良されている。

上述した２つの解決手段において、摩擦ディスククラッチは、クラッチの隣に機械式レバー装置を介して離間して配置された空圧シリンダユニットにより作動する。しかしながら前記装置は大きな設置スペースを必要とする。ヒンジ結合の際に生じる遊びと摩擦のため、機械式レバー装置を介在させて作動力を伝達することは、応答特性およびクロス張力の正確な再現性について弊害を有する。ヒンジ結合における遊びと摩擦、およびそれによる悪影響は、摩耗の発生により長時間の経過とともに増加する。
特開２０００−０９６３９４号公報 特開２０００−１１００５１号公報

本発明は、圧力媒体により作動する、織機の駆動可能クロスビーム用のコンパクトな構造からなる摩擦ディスククラッチであって、クロス張力を簡単かつ再現性良く調整可能な摩擦ディスククラッチを提供するという課題に対応するものである。さらに、このような摩擦ディスククラッチを有する織機を提供するものである。

前記課題は、独立請求項の特徴を有する摩擦ディスククラッチおよび織機による発明によって解決される。有利な改良点は、従属請求項に規定される。

請求項１によれば、クロスビーム駆動装置が摩擦ディスククラッチに取付けられ、摩擦ディスククラッチは回転軸周りに回動自在に設けられた以下の要素を本質的に有する。
・駆動可能な外側クラッチベル、
・軸方向に移動可能な圧力プレート、
・圧力プレートの反対側かつクラッチベル内に位置するドラム形状の駆動部、
・駆動部に回動不可能に連結された出力シャフト、
・内側に位置する駆動部外周と外側に位置するクラッチベル内周との間に位置する、軸方向に移動可能なクラッチパックであって、少なくとも１つの外側駆動ディスクと、少なくとも１つの内側駆動ディスクと、各外側駆動ディスクおよび内側駆動ディスク間に位置する少なくとも１つの摩擦ディスクとを有する、クラッチパック、
・摩擦ディスククラッチを作動させるため、圧力プレートに動作可能に連結されたピストンシリンダユニットであって、ピストンシリンダユニットのシリンダは、駆動部とともに構造ユニットを形成する、ピストンシリンダユニット。

駆動部に一体化されたシリンダ形式に統合された機能により、かなり設置スペースを減少することができ、さらに製造コストと摩擦ディスククラッチおよび織機の部品数とを削減することができる。

駆動部はクロスビームに連結され、好ましくは、出力シャフトにより、回動可能であるが取り外し可能に固定される。出力シャフトおよびクロスビーム間の連結手段は、クロスビームを簡単に交換できるように、例えば分離可能なカップリングまたは端部鋸歯状のギアステージからなっていてもよい。摩擦ディスクの材料を適切に選択することにより、摩擦係数、そしてクラッチの伝達挙動が決定される。表面が円滑であると所定のトルクを伝達するために高い圧力を必要とし、摩擦ディスクの表面が粗いと所定のトルクを伝達するために低い圧力を必要とする。表面が円滑であるとスティックスリップ挙動を示す傾向が減少するため、表面が円滑であることが有利である。

好ましい実施の形態において、摩擦ディスククラッチは空圧作動し、すなわちピストンシリンダユニットのピストンは、圧縮エアにより加圧可能である。摩擦ディスククラッチにより伝達されるトルクを調整するため、ピストンに作用する圧力は、圧力調整バルブにより調整可能であることが好ましい。圧力を高く設定するほど、圧力プレートを介してピストンにより摩擦ディスクに伝達される力は増大し、またクラッチベルにより摩擦ディスクおよび駆動部を介して出力シャフトに伝達されるトルクは大きくなる。トルクは、更に出力シャフトによりクロスビームに伝達され、かつ巻取られる間の織布の張力を決定する。圧力調整バルブの調整、すなわちクロスの張力の調整は、手動または自動で行なわれる。仮に圧力の調整、したがってトルクの調整が手動で行なわれる場合、圧力調整バルブを作業者が容易に利用可能な場所、例えば織機の制御卓のような場所に配置することが有利である。

記載された圧力調整手段により、伝達されるトルクは、更に好ましい実施の形態によれば、例えばクロスビーム上の物品の全直径に依存して自動で調整される。伝達されるトルクを全直径に整合させることは、それ自体が知られた異なる装置によって行なわれる。

単純な構造、例えばクロスビームに配置された感知ローラがクロスビームの外径を検知し、かつ感知ローラは機械手段を介して圧力調整バルブに直接動作可能に連結され、クロスロール径の増加に対応させてこれを調整する。

他の可能な構成は、例えばパルスカウンタによって回転数を計測するものであり、これは、対応する信号を制御手段に中継する。次に制御手段は、制御信号を圧力調整バルブに対して作動するアクチュエータに送信する。この制御信号は、とりわけパルスカウンタの信号およびクロスの厚みに依存する。クロスの厚みに関する情報は、この場合制御手段のデータメモリに記憶されるとともに、そこから制御手段によって読み出されることが有利である。

摩擦ディスククラッチを解放するため、ピストンシリンダユニットに作用する圧力が減少する。駆動ディスクにおける摩擦ディスクの接触圧はそれゆえ減少し、クラッチは滑動する。クラッチの解放作業を支えるとともにクラッチの応答特性を最適化するため、例えば静止した駆動部と軸方向に移動可能なピストンとの間に、圧縮ばねが設けられていても良く、このばねは圧縮エアにより生じるピストンの力と反対に作用する。クラッチが解放されると、圧縮ばねは、例えばピストンリングおよびシリンダ内壁のような作動部の間に生じるあらゆる摩擦力に打ち勝つ。同様の目的のため、圧縮ばねは、例えば駆動部と圧力プレートとの間のように、異なる位置にも設けられていても良い。圧縮ばねに代えて、他のエネルギー蓄積手段、例えばカップばねまたは引張りばねのようなものを用いても良い。

記載された実施の形態において、織機のクロスビーム用の駆動部が実現され、これは非常にコンパクトな構造であるとともに、冒頭に述べた要求全てに合致するものである。一体化された構造により、移動する構成要素は、ほぐれた織物繊維等のようなごみやほこりの微片から大部分遮蔽されるので、ごみを寄せ付ける傾向を最小化することもできる。

本発明およびその結果としての利点を、例としての実施の形態によって以下に更に詳細に説明する。

図１に示す摩擦ディスククラッチ１は、クラッチベル２と、圧力プレート３と、クラッチパック４と、出力シャフト１０に堅固に連結された駆動部５と、圧力プレート３と駆動部５との間に設けられたピストンシリンダユニット５、６とを本質的に備えている。ここに述べた全ての構成要素は、共通の回転軸１１周りに配置されている。ピストンシリンダユニット５、６のピストン６は、ピストンブッシュ６．１によって圧力プレート３に堅固に連結されている。

ピストンシリンダユニット５、６には、圧縮エア源９から、圧力調整バルブ８、回転連結部７、およびピストンブッシュ６．１の内側表面の溝（図示せず）内を介して圧縮エアが供給される。このようにしてピストンシリンダユニット５、６内で発生した圧力により、ピストン６に対する力が生じる。この力は、ピストン６に堅固に連結されたピストンブッシュ６．１を介し、かつピストンブッシュに堅固に連結された圧力プレート３を介してクラッチパック４に作用する。この過程で、圧力プレート３は、外側駆動ディスク４．１および内側駆動ディスク４．２に対して摩擦ディスク４．３を押圧することにより摩擦係合を生じさせ、これによりクロスビーム用の駆動トルクは、クラッチパック４および駆動部５を介してクラッチベル２によって伝達される。駆動部５は、駆動部５に回動不可能に連結された出力シャフト１０を介して図示しないクロスビームを駆動させる。

ピストンシリンダユニット５、６により発生する力の大きさ、およびしたがって摩擦ディスククラッチ１による伝達可能トルクは、手動調整可能な圧力調整バルブ８によって調整される。そして摩擦ディスククラッチ１の伝達可能トルクは、クロスが巻上げられる際に有効であるクロス張力を決定し、すなわちオペレータはクロスビームのクロス張力を圧力調整バルブ８で調整する。

摩擦ディスク４．３および駆動ディスク４．１、４．２は、摩擦ディスククラッチ１の解放および連結の間に必要な軸方向移動ができるように、軸方向に移動自在となるように配置されている。移動自在な摩擦ディスク４．３および駆動ディスク４．１、４．２による更なる利点は、結果として実際上クラッチがメンテナンスフリーに機能することである。摩擦ライニング４．１の磨耗は、移動自在な摩擦ディスク４．３および駆動ディスク４．１、４．２を有するパックが互いに軸方向に押圧されることによって補填される。ピストンシリンダユニット６に設定される空気圧と摩擦ディスククラッチ１の伝達可能トルクとの間の割合は、継続的な摩耗があっても一定に維持される。これはクラッチパック４が小さくなるにもかかわらず、圧力プレート３の作動力およびクラッチパック４内の有効摩擦面は常に一定に保持されるためである。

上述したクロスビーム駆動装置の構成において、クロスビーム駆動装置のためのトルクは織機の別個の駆動装置から導出される。チェーン駆動装置は、摩擦ディスククラッチ１のクラッチベル２にトルクを伝達する。この目的のため、クラッチベル２にチェーンホイール２．１が設けられている。クラッチベル２は、２つのローラ−ベアリング２．２により、出力シャフト１０上で回転自在に取付けられている。しかしながら、摩擦ディスククラッチ１の係合状態では、クラッチベル２と出力シャフト１０との間で相対的な移動はない。摩擦ディスククラッチ１の非係合状態でのみ、クラッチベル２は、回転軸１１の周りで出力シャフト１０に対して相対的に回転する。

しかしながら、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、クロスビーム駆動装置のための自己駆動モータを使用することもでき、この駆動モータは、直接または中間のギアステージを介して、摩擦ディスククラッチ１のクラッチベル２を駆動する。自己駆動装置または導出された駆動装置を有する本発明による解決手段の場合、例えばベルト駆動装置または平歯車駆動装置のようなトルクの別個の伝達手段が設けられていても良い。

図２は、クラッチパック４のうち外側駆動ディスク４．１を示している。その外周において外側駆動ディスク４．１は突起４．１１を有し、これは取付状態でクラッチベル２の溝２．３と係合し、これにより外側に設けられたクラッチベル２と外側駆動ディスク４．１との間に回転不可能な連結を生じる。図３は、クラッチパック４のうち内側駆動ディスク４．２を示す。その内周において内側駆動ディスク４．２は突起４．２１を有し、これは取付状態で駆動部５の溝５．４と係合し、これにより内側駆動ディスク４．２と駆動部５との間に回転不可能な連結を生じる。

係合状態において、クラッチパック４が押圧されるとともに、外側駆動ディスク４．１、摩擦ディスク４．３、および内側駆動ディスク４．２の間で摩擦係合が生じる。これによりクラッチパック４は出力シャフト１０に回転不可能に連結され、生じた駆動トルクがクロスビームに伝達される。

図４は、駆動部５の斜視図を示す。換気孔５．３は、摩擦ディスククラッチ１が作動してピストン６が移動する際、ピストン後端におけるシリンダ内部空間と周囲環境との間の圧力を均一化するのに役立つ。

図１は、概略的に示す圧縮エア供給体が設けられた、本発明による摩擦ディスククラッチを示す断面図。 図２は、クラッチパックのうち外側駆動ディスクを示す図。 図３は、クラッチパックのうち内側駆動ディスクを示す図。 図４は、駆動部５を示す斜視図。

Claims (12)

1. 圧力媒体により作動可能な織機の駆動可能クロスビーム用の摩擦ディスククラッチ（１）において、
   回転軸（１１）周りに回動自在に位置する以下の要素、
   駆動可能なクラッチベル（２）と、
   前記クラッチベルに対して軸方向に移動可能な圧力プレート（３）と、
   前記圧力プレート（３）の反対側かつ前記クラッチベル（２）内に位置する駆動部（５）と、
   前記駆動部（５）に回動不可能に連結された出力シャフト（１０）と、
   内側に位置する前記駆動部（５）外周と外側に位置する前記クラッチベル（２）内周との間に位置するクラッチパック（４）であって、前記クラッチベル（２）に対して回動不可能に位置するとともに軸方向に移動可能な少なくとも１つの外側駆動ディスク（４．１）と、前記駆動部（５）に対して回動不可能に位置するとともに軸方向に移動可能な少なくとも１つの内側駆動ディスク（４．２）と、各前記外側駆動ディスク（４．１）および前記内側駆動ディスク（４．２）間に位置し、軸方向に移動可能な少なくとも１つの摩擦ディスク（４．３）とを有する、クラッチパック（４）と、
   前記摩擦ディスククラッチ（１）を作動させるため、前記圧力プレート（３）に動作可能に連結されたピストンシリンダユニット（５、６）とを本質的に備え、
   前記ピストンシリンダユニット（５、６）のシリンダおよび前記駆動部（５）は、構造ユニット形状となっていることを特徴とする摩擦ディスククラッチ。
2. 前記ピストンシリンダユニット（５、６）は、圧縮エアにより作動可能であることを特徴とする請求項１記載の摩擦ディスククラッチ。
3. 前記クラッチパック（４）は、前記ピストンシリンダユニット（５、６）の加圧により押圧され、前記摩擦ディスククラッチ（１）は、その圧力のレベルによるトルクを伝達することを特徴とする請求項１記載の摩擦ディスククラッチ。
4. 前記ピストンシリンダユニット（５、６）のピストン（６）に作用する圧力は、圧力調整バルブ（８）により調整可能であることを特徴とする請求項１記載の摩擦ディスククラッチ。
5. 圧力調整バルブ（８）により設定される圧力は、前記クロスビーム上の布ロールの直径の変化に基づいて調整可能であることを特徴とする請求項４記載の摩擦ディスククラッチ。
6. 駆動可能クロスビームと、前記クロスビームの駆動チェーン内に設けられた摩擦ディスククラッチとを備え、前記摩擦ディスククラッチは、請求項１乃至５のいずれか一項記載の構成からなることを特徴とする織機。
7. 圧力媒体により作動可能な織機の駆動可能クロスビーム用の摩擦ディスククラッチ（１）において、
   回転軸（１１）周りに回動自在に位置する以下の要素、
   駆動可能なクラッチベル（２）と、
   前記クラッチベルに対して軸方向に移動可能な圧力プレート（３）と、
   前記圧力プレート（３）の反対側かつ前記クラッチベル（２）内に位置する駆動部（５）と、
   前記駆動部（５）に回動不可能に連結された出力シャフト（１０）と、
   内側に位置する前記駆動部（５）外周と外側に位置する前記クラッチベル（２）内周との間に位置するクラッチパック（４）であって、前記クラッチベル（２）に対して回動不可能に位置するとともに軸方向に移動可能な少なくとも１つの外側駆動ディスク（４．１）と、前記駆動部（５）に対して回動不可能に位置するとともに軸方向に移動可能な少なくとも１つの内側駆動ディスク（４．２）と、各前記外側駆動ディスク（４．１）および前記内側駆動ディスク（４．２）間に位置し、軸方向に移動可能な少なくとも１つの摩擦ディスク（４．３）とを有する、クラッチパック（４）と、
   前記摩擦ディスククラッチ（１）を作動させるため、前記圧力プレート（３）に動作可能に連結されたピストンシリンダユニット（５、６）とを本質的に備え、
   前記ピストンシリンダユニット（５、６）のシリンダおよび前記駆動部（５）は、構造ユニット形状となっていることを特徴とする摩擦ディスククラッチ。
8. 前記ピストンシリンダユニット（５、６）は、圧縮エアにより作動可能であることを特徴とする請求項１記載の摩擦ディスククラッチ。
9. 前記クラッチパック（４）は、前記ピストンシリンダユニット（５、６）の加圧により押圧され、前記摩擦ディスククラッチ（１）は、その圧力のレベルによるトルクを伝達することを特徴とする請求項１記載の摩擦ディスククラッチ。
10. 前記ピストンシリンダユニット（５、６）のピストン（６）に作用する圧力は、圧力調整バルブ（８）により調整可能であることを特徴とする請求項１記載の摩擦ディスククラッチ。
11. 圧力調整バルブ（８）により設定される圧力は、前記クロスビーム上の布ロールの直径の変化に基づいて調整可能であることを特徴とする請求項４記載の摩擦ディスククラッチ。
12. 駆動可能クロスビームと、前記クロスビームの駆動チェーン内に設けられた摩擦ディスククラッチとを備え、前記摩擦ディスククラッチは、請求項１乃至５のいずれか一項記載の構成からなることを特徴とする織機。

Images