JP3759425B2 - 織機の筬支柱のための回転駆動装置および回転駆動装置を備えた織機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、織機の筬支柱のための回転駆動装置および回転駆動装置を備えた織機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
織機の場合、筬を支える筬支柱の駆動力が、織機の主駆動装置から適当な歯車様の手段を介して導き出されていることは周知である。この場合、最新の公知技術水準を代表する織機の場合には、主駆動装置あるいは主駆動軸と筬支柱との間の硬直した結合が織機の運転をいっそう制限するものであることは明らかであり、それというのも、このような結合が、筬支柱あるいは筬の回転角度の変更が費用のかかる手段なしには不可能であるという形態上の欠点を伴うからである。
【０００３】
このような、筬の回転角度を変更するための費用のかかる手段については、例えばＥＰ０８９２１００Ａ１で明らかにされている。このＥＰ０８９２１００Ａ１では、織機の筬の打ちつけ位置を変更するための装置が開示されている。筬支柱（スレー）の駆動力は、織機の主駆動装置から導き出される。筬支柱は、周知のように振動往復する基本運動の実施のために回転軸を中心に回転することができ、この場合、駆動装置は歯車様の手段を介して、筬支柱内に存在する回転軸と、作用を有する形で結合している。したがって、筬は、基本運動に加えて、例えばタオル地の製造の場合に筬の打ちつけ位置を変更することができる。筬支柱の基本運動の実施のための駆動は、公知方法によって織機の主駆動装置との作用を有した結合を介して行われる。
【０００４】
ＥＰ０４４０５７９Ｂ１から、筬を支える筬支柱のための駆動系であって、駆動系が織機の主駆動装置と無関係に作用を有するものが公知である。駆動系は、電動機の可変的回転数を筬を支える筬支柱シャフトに伝達するための手段で構成され、この場合、電動機は回転数を変化させるための制御装置によって制御される。したがって、電動機の駆動力を筬支柱シャフトに伝達するには、例えば少なくとも１つのリンク仕掛または偏心機構またはベルト伝導の形をした駆動系が必要である。このような駆動系は、織機内に相応の構造空間を必要とする。そのうえ駆動系は、摩耗しやすくかつ保守に費用がかかる。
【０００５】
さらにＤＥ１９８２１０９４Ａ１から、筬を電磁式のリニア駆動装置によって、制御しながら往復運動させる織機が公知である。この目的のために、筬を支える筬支柱は、連接棒に結合している。この場合、連接棒と電磁石が、筬支柱あるいは筬のための電磁式のリニア駆動装置を形成する。この種の駆動装置によって、筬支柱の回転角度を任意に、しかも織機の主駆動装置とは無関係に調整することが可能であり、また筬の打ちつけ周期を必要条件に簡単に適合させることが可能である。ＤＥ１９８２１０９４Ａ１の対象物は、議論の余地のない利点とともに軽視できない欠点を有している。前記連接棒は、構成要素として問題のある解決手段であり、それというのも、筬支柱への連接棒の結合には軸受けを必要とし、この軸受けが著しい摩耗にさらされるからである。短い時間のうちに停滞する整備作業は、このような織機の生産性を著しく損なうことになる。目立たない軸受すきまが、一方では、筬の打ちつけ動作において筬の打ちつけの質にばらつきがあるという形になって現れる。このばらつきは、製造された織物に顕著に認めることができ、つまり不十分な厚さの箇所もしくは過剰な厚さの箇所として（縞として）認めることができる。
【０００６】
上記構造のもう１つの欠点は、駆動装置を織機内の綜絖枠の配置の外側にしか置くことができないということにある。しかし、これには、筬支柱の振動運動を実現するために比較的柔軟性のない構造が必要とされる。さらに当業者には、筬支柱のための駆動のこの公知の解決手段では、織機の性能が速度と織物の幅の面で著しく制限されることが明らかである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、公知の従来技術のかかえる状況から、従来技術の欠点を回避する、筬を支える筬支柱のための駆動装置および回転駆動装置を備えた織機を提供することである。
筬支柱駆動装置は、特に織機に求められる性能パラメータを制限することなく作動しなければならず、筬支柱駆動装置は、質量小さく形成されかつ付加的な構造空間を必要としてはならず、筬支柱駆動装置は、製織工程のあらゆる段階で、すなわち織機の始動とともに開始される筬支柱の均一な動きを実現しなければならず、筬支柱駆動装置は、織物に厚くなった箇所が生じるのを回避しなければならず、そして最後に筬支柱駆動装置は、平織りの製織にも、タオル地の製織にも適していなければならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記課題は、特許請求の範囲の特徴部に記載された内容によって解決される。
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、筬支柱のための回転駆動装置が固定子および外側回転子を有する電動サーボモータであることが本質的な点であり、筬支柱シャフトが、電動サーボモータの固定子であり、電動サーボモータの外側回転子が、筬支柱の保持具である織機の筬支柱のための回転駆動装置である。
【００１０】
本願の請求項２に係る発明は、筬支柱のための回転駆動装置が固定子および内側回転子を有する電動サーボモータであり、筬支柱シャフトが、電動サーボモータの内側回転子（４）であり、筬支柱シャフトが、筬のための筬支柱の保持具であり、電動サーボモータの固定子が、内回転子を少なくとも部分的に囲み、回転しないようにブラケットによって織機内に保持された構成要素）でである織機の筬支柱のための回転駆動装置である。
【００１１】
本願の請求項４に係る発明は、筬支柱のための回転駆動装置が一次部分と二次部分を有するリニアモータであり、筬支柱シャフトが、織機に回転しないように配置され、少なくとも１個の筬支柱が、筬支柱シャフトに回転自在に配置されたリニアモータの二次部分であり、リニアモータの一次部分が、二次部分に平行に構成要素（２５）に配置されている織機の筬支柱のための回転駆動装置である。
【００１２】
本願の請求項６に係る発明は、筬支柱のための回転駆動装置が一次部分と二次部分を有するリニアモータであり、筬支柱シャフトが、織機に軸中心を中心に回転自在に配置され、少なくとも１個の筬支柱が、筬支柱シャフトに回転しないように配置されたリニアモータの二次部分であり、リニアモータの一次部分が、二次部分に平行に構成要素に配置されている織機の筬支柱のための回転駆動装置である。。
【００１３】
本願の請求項１５に係る発明は、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の回転駆動装置を少なくとも２個備え、１個の回転駆動装置が、筬を支える筬支柱の行きの運動に使用され、別の回転駆動装置が、筬を支える筬支柱の戻りの運動に使用される織機である。
【００１４】
本願の請求項１６に係る発明は、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の回転駆動装置を少なくとも１個備え、回転駆動装置が筬を支える筬支柱の往復運動に使用される織機である。
【００１５】
本発明による回転駆動装置を用いて、筬支柱の初期位置を筬支柱の回転角度全体の範囲内の回転角度α１で任意に調整することも可能であるし、筬支柱の振動角度α２の大きさを変化させることも可能である。
【００１６】
比較的幅の広い織機が、幅の狭い織機に比べ、筬支柱シャフトのより高いトルクを必要とすることは明らかである。この目的のために、本発明の有利な形態の場合には、複数の同様の駆動装置を筬支柱シャフトの長さ全体にわたって使用する。
【００１７】
本願の請求項４および請求項６に記載の特徴によれば、既述のとおり、筬支柱シャフトのための回転駆動装置が半径方向に配置されたリニアモータであることが本発明にとって重要である。この場合には、筬支柱シャフトは、固定された構成要素である。筬支柱シャフトに接続された筬支柱は、筬支柱シャフトの軸中心を中心にして回転運動する状態で軸受け内に収容されている。筬支柱は、少なくとも筬縁部から筬支柱シャフト上にある筬支柱の軸受けまでの範囲が扇形に形成されていて、扇形の平面の片側もしくは両側に複数の永久磁石が配置されており、この場合、永久磁石は、筬支柱とともにリニアモータの二次部分の滑り子を形成する。リニアモータの一次部分をコイルが形成し、この場合、コイルは、同様に扇形に形成され筬支柱シャフトに回転しないように結合されたコイル保持具に、しかも二次部分の永久磁石の位置に合わせて配置されている。このようにして、相互に位置合わせされた一次部分と二次部分は、本発明によればそれぞれの場合に１つの円盤電機子電動機を形成する。
【００１８】
前もって設定した限界角度範囲内の筬支柱の角度位置の検出および信号表示のために、回転駆動装置の少なくとも１つにレゾルバが備えられており、このレゾルバが、信号を中継する形で織機の電子制御装置と接続している。
【００１９】
本発明による回転駆動装置を用いることによって有利に、織物のよこ糸の打ちつけ端に関連した筬の打ちつけ位置および打ちつけ強度を多様に変えることが可能である。連続的に進行する製織工程で必要とされているように、筬の作動が、すでに織機の始動時に達成されていることは、有利である。さらなる利点については、以下の本発明の記載で明らかにされる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施形態につき図面を参照して詳説する。
【００２１】
図１では、図示されていない織機の筬支柱シャフト４が、コイル５を備えた固定子として形成されている。回転駆動装置１は、電動サーボモータである。電動サーボモータ１の外側回転子７は、磁石６を収容した保持具環７によって形成されている。保持具環７の外周の一部に筬支柱２が結合手段２４によって、保持具環７と共に結合されている。筬支柱２に固定された筬縁部９が筬３を支持している。
【００２２】
実線で示されているのは、たて糸１０がつくる杼道１１に少なくとも１本のよこ糸１２が通されている状態の位置に、筬３が筬縁部９および筬支柱２とともに配置されている。点線で示された筬３、筬縁部９および筬支柱２の位置の場合には、よこ糸１２は織物１３の打ちつけ端１３Ａに打ちつけられているところである。織物１３の打ちつけ端１３Ａへのよこ糸１２の打ちつけを目的とする筬３の打ちつけ動作は、本発明によれば、保持具環７が電動サーボモータ１の回転子４として、筬支柱２を筬とともに、設定されている戻りの終端位置と打ちつけ位置の間を往復振動する形で、つまり両矢印１４の方向で回転させることによって行われる。
【００２３】
垂直線に対する一定の回転角度α１での筬支柱２の取り付けによって、筬３の基本位置が決定される。このことから、筬の振動角度α２を電動サーボモータ１の相応の制御によって、例えばタオル織物の場合に必要とされるように対応させて変化させることが、本発明によれば可能である。
【００２４】
図２には、固定子と回転子の役割が入れ替えられた電動サーボモータ１が示されている。筬支柱シャフト４が、この場合には内部回転子４として形成されている。筬支柱シャフト４の外周に多数の磁石６が配置されており、磁石６は、織機に固定されたブラケット１５によって支持された固定子８のコイル５とともに作用する。図１および２に示された両方の電動サーボモータ１の機能原理については、当業者には十分に知られているので、ここでは詳しく説明しない。
【００２５】
図３には、図２の電動サーボモータ１が平面図で示されている。筬支柱シャフト４と筬支柱２および筬３の回転振動運動の実施のために、コイル保持具８として形成された固定子８に、振動角度α２に適合する少なくと１つの空き１６が設けられていなければならない。
【００２６】
図４によれば、本発明による複数のリニア駆動装置１０が織機１７の織物幅全体にわたって備えられている。このことは、よこ糸打ちつけのための増大するトルク要求を満足させるために、織物幅の大きな織機の場合に特に大きな意義がある。この場合、電動サーボモータ１が使用される場合、電動サーボモータ１と筬支柱２を組み合わせとして考える必要はないことにお気づき願いたい。むしろ、この種の電動サーボモータ１が筬支柱シャフト４の別の適当な箇所に置かれていてもよいことが考えられる。
さらに図４には、少なくとも１つの回転駆動装置１またはリニア駆動装置１０にレゾルバ１８が備えられているのが示されており、レゾルバ１８は、内側もしくは外側の回転子の回転角度位置の信号表示のために、導線２０を介して信号を中継する形で織機制御装置１９と接続されている。
【００２７】
図５には、筬支柱シャフト４のリニア駆動装置１０が示されている。本発明によれば、電動サーボモータ１の代わりに半径方向に配置されたリニアモータ１０を使用することができる。筬支柱シャフト４は、この場合には固定された構成要素である。本来は筬支柱シャフト４に固定される筬支柱２は、本発明によれば、軸受け２１によって、筬支柱シャフト４の軸中心４Ａを中心にして回転運動する状態で取り付けられている。側面図において、筬支柱２自体は、複数の永久磁石２２を片側もしくは両側に配置することを可能にする幾何学的な形状を有しており、永久磁石は、筬支柱２とともにリニアモータ１０の二次部分２２を形成している。リニアモータ１０の一次部分２３は、固定された筬支柱シャフト４に結合手段２４によって回転しないように結合された構成要素２５上に配置されたコイル２３が形成している。適当な方法によって永久磁石２２をコイル２３に合わせて、かつ逆にコイル２３を永久磁石２２に合わせて位置調整することができる。
【００２８】
図６の場合には、筬支柱シャフト４が軸受け２１によって囲まれている。軸受け２１が転がり軸受けである場合には、筬３を備えた筬支柱２が軸受け２１の外輪上に固定されている。筬支柱２への永久磁石２２の配置は、この場合には片側が示されている。
【００２９】
図７には、コイル２３を備えた構成要素２５が筬支柱シャフト４に回転しないように結合された状態で示されている。回転してしまわない結合は、本発明の場合には少なくとも１個の結合手段２４によって行われる。
【００３０】
図８には、リニアモータ１０が側面図で示されており、この場合、筬支柱２は、その両側に永久磁石２２が備えられかつ織機に固定された筬支柱シャフト４の軸中心４Ａを中心にして回転運動する状態で配置されている。筬支柱２の右側と左側には、コイル２３を保持する構成要素２５が回転しないように結合手段２４によって筬支柱シャフト４に結合されている。リニアモータ１０の作用原理については、当業者には公知なので、ここでは詳しく説明しない。しかしながら、図８に示された実施形態による配置と機能が逆になることも、本発明の範囲内で可能であることについては言及しておく。すなわち、その場合には筬支柱シャフト４が回転運動する状態で織機に取り付けられるということである。またこの場合には筬支柱２は、筬支柱シャフト４に固定されており、その一方で、コイル２３を備えた構成要素２５は、回転しないように織機内に保持されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 織機の筬がサーボ機構の外側回転子として備えられた、筬支柱の回転駆動装置を示す側面図である。
【図２】 織機の筬がサーボ機構の内側回転子として備えられた、筬支柱の回転駆動装置を示す側面図である。
【図３】 図２の回転駆動装置の平面図である。
【図４】 複数の回転駆動装置を備えた織機を概略的に示す平面図である。
【図５】 織機の筬が半径方向に配置されたリニアモータとして備えられた、筬支柱の回転駆動装置を示す図である。
【図６】 筬支柱および二次部分を示す図である。
【図７】 一次部分を保持する構成要素を示す図である。
【図８】 図５の側面図の二次部分が両側に配置された筬支柱を示す図である。
【符号の説明】
１ 回転駆動装置
２ 筬支柱
３ 筬
４ 筬支柱シャフト
４Ａ 軸中心
５ コイル
６ 磁石
７ 保持具環
８ コイル保持具
９ 筬縁部
１０ たて糸
１１ 杼道
１２ よこ糸
１３ 織物
１３Ａ 打ちつけ端
１４ 両矢印
１５ ブラケット
１６ 空き
１７ 織機
１８ レゾルバ
１９ 制御装置
２０ 導線
２１ 軸受け
２２ 永久磁石（二次部分）
２３ コイル（一次部分）
２４ 結合手段
２５ 構成要素

Claims (16)

1. 織機の筬を有する筬支柱を、筬支柱シャフトの軸中心を中心にして製造すべき織物の打ちつけ端への少なくとも１本のよこ糸の打ちつけのために回転駆動させる筬支柱のための回転駆動装置において、
   前記回転駆動装置が、固定子（４）および外側回転子（７）を有する電動サーボモータ（１）であり、
   前記筬支柱シャフト（４）が、前記電動サーボモータ（１）の固定子（４）であり、
   前記電動サーボモータ（１）の外側回転子（７）が、筬支柱（２）の保持具（７）であることを特徴とする回転駆動装置。
2. 織機の筬を有する筬支柱を、筬支柱シャフトの軸中心を中心にして製造すべき織物の打ちつけ端への少なくとも１本のよこ糸の打ちつけのために回転駆動させる筬支柱のための回転駆動装置において、
   前記回転駆動装置が、固定子（８）および内側回転子（４）を有する電動サーボモータ（１）であり、
   前記筬支柱シャフト（４）が、前記電動サーボモータ（１）の内側回転子（４）であり、
   筬支柱シャフト（４）が、筬（３）のための筬支柱（２）の保持具（７）であり、
   前記電動サーボモータ（１）の固定子（８）が、内側回転子（４）を少なくとも部分的に囲み、回転しないようにブラケット（１５）によって織機内に保持された構成要素（８）であることを特徴とする回転駆動装置。
3. 前記電動サーボモータ（１）は、回転方向が可逆であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転駆動装置。
4. 織機の筬を有する筬支柱を、筬支柱シャフトの軸中心を中心にして製造すべき織物の打ちつけ端への少なくとも１本のよこ糸の打ちつけのために回転駆動させる筬支柱のための回転駆動装置において、
   前記回転駆動装置は、一次部分（２３）と二次部分（２２）を有するリニアモータ（１０）であり、
   前記筬支柱シャフト（４）が、織機に回転しないように配置され、
   少なくとも１個の筬支柱（２）が、筬支柱シャフト（４）に回転自在に配置されたリニアモータ（１０）の二次部分（２２）であり、
   リニアモータ（１０）の一次部分（２３）が、二次部分（２２）に平行に構成要素（２５）に配置されていることを特徴とする回転駆動装置。
5. 前記構成要素（２５）が、前記筬支柱シャフト（４）に摩擦結合していることを特徴とする請求項４記載の回転駆動装置。
6. 織機の筬を有する筬支柱を、筬支柱シャフトの軸中心を中心にして製造すべき織物の打ちつけ端への少なくとも１本のよこ糸の打ちつけのために回転駆動させる筬支柱のための回転駆動装置において、
   前記回転駆動装置は、一次部分（２３）と二次部分（２２）を有するリニアモータ（１０）であり、
   前記筬支柱シャフト（４）が、織機に軸中心（４Ａ）を中心に回転自在に配置され、
   少なくとも１個の筬支柱（２）が、筬支柱シャフト（４）に回転しないように配置されたリニアモータ（１０）の二次部分（２２）であり、
   リニアモータ（１０）の一次部分（２３）が、二次部分（２２）に平行に構成要素（２５）に配置されていることを特徴とする回転駆動装置。
7. 少なくとも１個の前記筬支柱（２）が、両側の二次部分（２２）を有することを特徴とする請求項４または６に記載の回転駆動装置。
8. 各二次部分（２２）に一次部分（２３）が割り当てられていることを特徴とする請求項７に記載の回転駆動装置。
9. 前記リニアモータ（１０）の運動方向が可逆であることを特徴とする請求項４または６に記載の回転駆動装置。
10. 前記一次部分（２３）と前記二次部分（２２）が一体になって１つの円盤電機子電動機を形成していることを特徴とする請求項４または６に記載の回転駆動装置。
11. 織機の織物幅全体にわたって、複数の電動サーボモータ（１）が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転駆動装置。
12. 織機の織物幅全体にわたって、複数のリニアモータ（１０）が配置されていることを特徴とする請求項４または６に記載の回転駆動装置。
13. 前記電動サーボモータ（１）または前記リニアモータ（１０）が同様の組立部品からなることを特徴とする請求項１，２，４，６のいずれか１項に記載の回転駆動装置。
14. 前記電動サーボモータ（１）の少なくとも１個または前記リニアモータ（１０）の少なくとも１個にレゾルバ（１８）が備えられていることを特徴とする請求項１，２，４，６のいずれか１項に記載の回転駆動装置。
15. 請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の回転駆動装置を少なくとも２個備えた織機において、１個の回転駆動装置は、筬（３）を支える筬支柱（２）の行きの運動に使用され、別の回転駆動装置は、筬（３）を支える筬支柱（２）の戻りの運動に使用されることを特徴とする織機。
16. 請求項１，２，４，６のいずれか１項に記載の回転駆動装置を少なくとも１個備えた織機において、回転駆動装置は、筬（３）を支える筬支柱（２）の往復運動に使用されることを特徴とする織機。

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