KR20040003034A - 측정용 방적사 공급기를 위한 스토퍼 자석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 직물 기계, 바람직스럽게는 공기 제트 또는 워터 제트의 직조 기계를 위한 측정용 방적사 공급기에 있는 방적사 스토퍼 자석의 운동을 제어하는 방법에 관한 것이다. 스토퍼 자석은 방적사 스토퍼 요소에 연결된 연철의 전기자를 가지는데, 이러한 전기자는 스토퍼 자석의 필요한 운동을 달성하기 위하여 적어도 하나의 전자석 코일과 함께 작용한다. 본 발명에 따르면, 스토퍼 요소의 운동의 단부에서 스토퍼 요소의 낮은 운동 에너지(속도) 뿐만 아니라 낮은 입력 에너지 양과 그에 의한 낮은 열의 전개를 가진 최적화된 급속 운동을 달성하기 위하여, 운동 시간의 최초 부분 동안에는 상기 전자기 코일/코일들에 운동의 나머지 부분 동안에 제어 전압의 평균 레벨을 상당히 초과하는 진폭을 가진 제어 전압이 공급된다.

Description

측정용 방적사 공급기를 위한 스토퍼 자석{Stopper magnet for a measuring yarn feeder}

미국 특허 제 5,016,681 호로부터 공지된 이러한 유형의 방법에 있어서, 코일에는 스토퍼 요소의 전체 운동중에 실질적으로 일정한 전압이 공급된다. 전압은 짧은 운동 시간을 달성하기 위하여, 예를 들면 4 mm 크기의 운동에 대하여 5 ms 의 크기의 운동 시간을 달성하기 위하여 높아진다. 그 어느 단부 위치에서라도 운동과 튀는 현상이 있은 이후에, 전압은 항상 실질적으로 낮은 값으로 감소되어서 적절한 유지력이 그 어떤 과열이 없이도 (결국에는) 달성된다. 또한 운동 및/또는 유지 전압이 스토퍼 자석의 온도 의존성을 보상하기 위하여 제어되는 것이 통상적이다. 이러한 유형의 동력 공급은 운동 시간이 매우 짧을 때 몇가지 제한을 야기한다. 스토퍼 자석의 인덕턴스는 운동 시간과 같은 크기일 수 있는 전기적인 시간 상수를 제공한다. 전류와, 또한 차후의 스토퍼 자석에서의 힘은 다음에 상대적으로 느리게 상승할 것이다. 그것의 결과는 한편으로는 운동이 시작하기 전의 시간 상실이 될것이며, 다른 한편으로는 운동의 시작에서 다른 시간 상실과 함께 느린 가속이기도 하다. 더욱이, 스토퍼 자석의 힘은 항상 위치에 의존적이다. 특정의 전류에서는 힘이 증가하여, 그에 의해서 전기자의 가속도도 증가하며, 실질적으로 전기자가 그것의 단부 위치에 접근할 때 그러하다. 이것은 전기자의 최종 속도가 높게 할 것이며, 종종 4 m/s 의 크기로 될 것이다. 짧은 운동 시간은 결과적으로 높은 온도를 가진 높은 공급 에너지의 양을 의미한다. 짧은 운동 시간은 결과적으로 단부 위치에서 높은 부하를 가진 높은 최종의 속도를 의미하기도 한다. 더욱이 단부 위치 댐퍼들은 항상 증가하는 온도에서 재료의 부하 성능이 격렬하게 감소되는 재료로 만들어진다.

선행 기술에 따른 해법에 있어서, 항상 기계적인 스프링은 스토퍼 자석을 전류가 없는 상태에서 그 어떤 단부 위치들에 유지하는데 사용되었다. 단지 하나의 코일을 가진 스토퍼 자석상에서, 이러한 스프링은 항상 스토퍼 요소의 복귀 운동을 위해서 사용되었다. 이러한 디자인은 단점을 가지는데, 이는 스프링이 기계적인 마모에 대한 위험성 및, 운동을 위해서 이용될 수 있는 힘의 불필요하지 않은 감소를 야기하기 때문이다.

본 발명은 청구 범위 제 1 항의 전제부에 따른 측정용 방적사 공급기에서 방적사 스토퍼 자석의 운동을 제어하는 방법에 관한 것이며, 청구 범위 제 16 항의 전제부에 따른 측정용 방적사 공급기에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 방적사 스토퍼 자석을 통한 단면도를 도시한다.

도 2 는 본 발명에 따른 제 1 의 방법으로 작동되었을 때 전자석 코일에 인가되는 전류와 스토퍼 요소의 위치를 시간에 걸쳐서 도시한 다이아그램이다.

도 3 은 스토퍼 요소가 본 발명에 따른 제 2 의 방법으로 작동되었을 때 도 2 와 유사한 다이아그램을 도시한다.

도 2 및, 도 3에서 시간, 전류 및, 위치의 단위는 임의적이다.

본 발명의 목적은 이전에 가능했던 것보다 낮은 입력 에너지 양과 낮은 최종 속도(운동 에너지)로써 짧은 운동 시간을 달성하는 것이다. 또한 스토퍼 자석의 온도 의존성을 보상하기 위한 제어의 수요도 감소되어야 한다.

본 발명의 제 2 목적은 충분한 유지력을 스토퍼 자석의 단부 위치에 유지하면서 기계적인 마모의 위험성이 감소되는 측정용 방적사 공급기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 목적은 청구 범위 제 1 항에 따른 방적사 스토퍼 자석의 운동 제어 방법에 의해 해결된다.

스토퍼 자석의 운동의 일부 동안에, 코일에는 일정하거나 또는 변화하는 전압이 공급되는데, 이것은 운동의 나머지 부분 동안의 평균적인 전압 레벨보다 상당히 높은 것이다. 이러한 증가된 전압에 기인하여, 코일내 자기장은 매우 급속하게 증강된다. 따라서, 스토퍼 자석의 움직일 수 있는 부분의 운동은 비교적 조기에 개시된다. 더욱이, 증가된 전압에 기인하여, 가속력은 스토퍼 자석의 운동을 개시할 때 매우 높다. 이러한 높은 가속은 운동이 개시될 때 시간 손실을 더욱 감소시킨다.

제 2 의 목적은 청구 범위 제 16 항의 특징을 가진 측정용 방적사 공급기에 의해서, 즉, 스토퍼 요소의 움직일 수 있는 부분들중 그 어느것에 있는 영구 자석과, 스토퍼 자석의 고정된 부분의 연자성 재료를 제공함으로써 해결된다. 스토퍼 자석의 단부 위치에서의 유지력은 스토퍼 자석의 고정 부분에서 연자성 재료와 영구 자석 사이의 자력에 의해서 달성된다. 선행 기술의 해법에 비해 현저한 장점으로서, 움직일 수 있는 부분은 고정된 부분에 대한 물리적인 접촉이 없이도, 따라서 마찰이나 마모 없이도 그들의 단부 위치에 유지될 수 있다. 본 발명의 측정용 방적사 공급기는 입력 에너지의 양과 최종 속도의 감소를 위한 전술한 방법에 의해서 바람직스럽게 작동될 수 있다.

다른 유익한 구현예들이 청구 범위의 종속항에서 설명된다.

다음에, 본 발명의 바람직한 구현예들은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 측정용 방적사 공급기(1)의 바람직한 구현예를 도시하는데, 이것은 스토퍼 자석(2)을 구비한다. 스토퍼 자석(2)은 방적사 공급기의 드럼(3)으로부터 갭(4)으로써 이격되어 있다. 방적사(5)는 드럼(3)의 둘레에 감긴다. 직물 기계로 공급되기 위하여, 방적사(5)는 화살표(6)에 의해서 표시되는 방향에서 드럼(3)에서 벗어나게 당겨진다.

직물 기계로 공급되고 있는 방적사(5)의 길이를 결정하기 위하여, 측정용 방적사 공급기는 드럼(3)에서 이탈되어 당겨졌던 방적사(5)의 권취부의 수를 검출하기 위한 측정용 요소(미도시)를 구비한다. 소정 개수의 권추부들이 당겨진 이후에, 방적사(5)를 당기는 것은 정지된다. 이것은 스토퍼 자석(2)에 의해서 달성되는데,상기 스토퍼 자석은 그것의 스토퍼 요소(13)를 갭(4)을 통하여 전방으로 드럼(3) 안의 요부(7)로 민다. 더 이상의 방적사(5)의 당김은 방지되는데, 이는 방적사(5)가 스토퍼 요소와 맞물리기 때문이다.

스토퍼 요소(2)는 2 개의 동축선상에 있는 전자기 코일(8,9)을 구비한다. 이러한 코일(8,9)은 전압을 개별의 전기 연결부(10,11)를 통하여 인가함으로써 서로로부터 독립적으로 작동될 수 있다.

전자기 코일(8,9)의 축상에, 스토퍼 자석(2)은 중앙의 통공(12)을 가진다. 코일(8,9)과의 축방향 정렬에 있어서, 스토퍼 요소(13)는 통공(12)을 통하여 연장된다. 스토퍼 요소(13)는 통공(12)의 축방향으로 움직일 수 있다. 이러한 운동에 의해서, 소위 스토퍼 핀(14)이 되는, 스토퍼 요소(13)의 하단부는 드럼(3) 안의요부와 맞물릴 수 있거나 또는 그로부터 철회될 수 있다.

도 1 에 도시된 구현예에 있어서, 스토퍼 요소(13)는 예를 들면 폴리우레탄과 같은 플라스틱(15)으로 적어도 부분적으로 채워진 금속 튜브로서 디자인된다. 이것은 스토퍼 요소(13)가 예를 들면 강철과 같은 견고한 금속봉으로 제작되는 다른 구현예에 비교하여 스토퍼 요소(13)의 질량을 감소시키는 역할을 한다.

스토퍼 요소(13)의 중앙 부분은 전기자(16)에 의해서 둘러싸인다. 전기자(16)는 예를들면 연자성의 철과 같은 자기 재료 또는 자화 가능한 재료로 제작된다. 이러한 구현예에 있어서 전기자(16)는 쉘(shell)로서 형성되어서, 폴리우레탄 충전재(16)에 의해서 스토퍼 요소(13)에 함께 결합된다.

스토퍼 요소(13)는 2 개의 실린더형 베어링(18)에 의해서 스토퍼 자석(2)의외측 케이싱(17) 안에서 안내된다.

영구 자석(19)은 스토퍼 요소(13)의 단부 부분상에 장착되는데, 이것은 스토퍼 핀(14)에 대향하는 단부 부분이다. 이러한 영구 자석(19)의 위치에 근접하여, 연자성 철의 부재(20)가 스토퍼 자석(2)의 고정된 부분내에 배치된다. 이러한 자화 가능한 재료의 부재(20)는 예를 들면 고리와 같은 단편이거나, 또는 몇 개의 분리된 부품들로 형성될 수 있다. 이것은 또한 스토퍼 자석(2)의 현존하는 고정된 부분들중 그 어느 것을 적합화시킨 형태로 제공될 수도 있다. 이러한 디자인의 목적은 스토퍼 요소(13)에 대하여 바람직한 유지력의 값과 특성을 가지고 유지되는, 마모가 없는 단부 위치를 달성하기 위한 것이다. 이것은 스토퍼 요소(13)가 그것의 연장된 단부 위치에 도달하였을 때 영구 자석(19)과 연자성 철의 부재(20) 사이에서의 자력에 의해 달성된다.

다른 중요한 장점으로서, 스토퍼 요소(13)의 영구 자석(19)과 자화 가능한 부재(20) 사이의 자력은 전류가 차단되는 경우에서조차도 스토퍼 요소(13)를 그것의 록킹 위치에 유지하기에 충분한 힘을 제공한다.

통공(12)의 상부와 저부상에, 스토퍼 요소(13)가 그것의 록킹 위치에서 바람직스럽지 않게 튀는 것을 감소시키도록 댐퍼(21)가 제공된다. 댐퍼(21)는 그것의 연결부에서, 탄성적이고 에너지를 흡수하는 재료로 만들어지며, 예를 들면 폴리우레탄과 같은 것으로 제작된다.

각 댐퍼(21)에 근접하여, 카운터 질량(counter-mass, 22,23)이 통공(12) 안에 제공된다. 각 카운터 질량(22,23)은 중공의 실린더로서 형상화되어, 스토퍼 요소(13)를 그것의 중심 관통 구멍 안에 수용한다. 유지용 브래킷(24)은 카운터 질량(22,23)을 댐퍼(21)에 근접한 그들의 위치에 유지하지만, 이들은 카운터 질량(22,23)이 통공(12) 안에서 축방향으로 약간 움직이도록 카운터 질량을 자유롭게 둔다.

각 카운터 질량(22,23)의 무게는 스토퍼 자석(2)의 움직일 수 있는 부분의 전체 질량과 같은 크기이며, 즉, 스토퍼 요소(13), 전기자(16) 및, 영구 자석(19)의 질량합과 같은 크기이다. 이러한 움직일 수 있는 부분이 그들의 단부 위치들중 하나에 도달할 때, 전기자(16)의 단부는 개별 카운터 질량(22,23)의 단부 부분과 충돌한다. 움직일 수 있는 부분들과 같은 질량이어서, 카운터 질량(22,23)은 움직일 수 있는 부분의 전체적인 운동량(질량에 시간을 곱한것)을 흡수하며, 그에 의해서 이상적인 경우에는 튀는 현상이 없이 움직일 수 있는 부분을 즉각 정지시킨다. 충격에 의해 가속되어서, 카운터 질량(22,23)은 댐퍼(21)를 향하여 이동하며, 댐퍼(21)에 의해서 감속된다. 카운터 질량(22,23)이 댐퍼(21)의 탄성 특성에 기인하여 정지된 전기자(16)로 복귀할 때, 이것은 이미 대부분의 운동 에너지를 상실하며 전기자(16)와 정지 요소(13)를 그들의 위치 밖으로 움직일 수 없다.

카운터 질량(22,23)은 경질의 비탄성 재료로 제작된다. 바람직스럽게는 자화가능하거나 또는 연자성의 기계 강철이 사용된다. 이러한 자성의 특징은 카운터 질량922,23)이 제 2 의기능을 수행할 수 있도록 한다. 적어도 부분적으로 전자기 코일(8,9) 안에 위치되면, 자화 가능한 카운터 질량(22,23)은 코일(8,9)의 요크로서의 역할을 할 수 있다. 따라서, 이들은 전기자(16)에서 자기장을 증가시킨다.

다음에, 본 발명에 따른 측정용 방적사 공급기에서 방적사 스토퍼 자석(2)의 운동을 제어하는 방법이 설명될 것이다. 이러한 방법은 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 스토퍼 자석(2) 안에서 바람직스럽게 사용될 수 있지만, 이것은 또한 예를 들면 단지 하나의 전자석 코일을 가진, 다른 스토퍼 자석들에 채용될 수도 있다. 이러한 방법에 따르면, 코일/코일들(8,9)에는 운동 시간의 일부분중에 일정하거나 또는 변화하는 전압이 공급되는데, 상기 전압은 당해 기술 분야의 상태에 따른 공지의 해법에서 그랬던 것의 적어도 2 배로서 실질적으로 높게 된다. 특히, 이러한 증가된 전압은 운동의 나머지 부분 동안에 평균적인 전압 레벨을 상당히 초과하는 진폭을 가진다. 증가된 전압은 예를 들면 개시"순간"에 적용될 수 있으며, 즉, 스토퍼 요소(13)가 그것의 운동을 시작하려고 할 때 인가될 수 있다. 도 2 에 있어서, 이러한 시간은 t₀로서 표시되어 있다.

도 2 로부터, ("시스템 인덕턴스를 통한") 이러한 고전압은 전류의 "스파이크(spike)"를 발생시키는데, 이것은 실질적으로 운동 사이클의 나머지 부분 (도 2의 그래프에서 대략 수평한 부분) 동안에 제어 전류의 평균 레벨 보다 높다. 이러한 경우에 개시-"순간"은 예를 들면 대략 1 ms 의 지속 기간을 가질 수 있는 시간을 의미한다. 이것은 운동 과정이 개시될때(t₀) 시작되며, 그 시간은 한편으로는 전체적인 운동 시간보다 작고, 바람직스럽게는 실질적으로 그보다 작으며, 다른 한편으로는, 그것이 스토퍼 자석의 전기적인 시간 상수보다 실질적으로 크지 않다. 이후에, 즉, 예를 들면 상기의 1 ms(t₁) 이후에, 전압은 하나 또는 몇 개의 선택 가능한 단계이거나 또는 선택될 수 있는 함수에 따라서 아날로그로 제어되며, 따라서 적절한 전류 및, 그에 의한 적절한 힘이 운동을 따라서 그리고 단부 위치에서 발생된다. 운동과 전류 특성의 예는, 위에서 설명된 바와 같이, 도 2 에 도시되어 있다. 이제까지 알려진 해법과 비교하면, 본 출원에 따른 방법은, 운동 시간(t₀-t₂)이 같다면, 스토퍼 요소의 실질적으로 낮은 최종의 속도(낮은 운동 에너지)를 제공할 것이다. 그 결과는 스토퍼 요소(13)가 시간(t₂)에 도달하였던 단부 위치에서 보다 낮은 부하가 되는 것이다. 더욱이, 본 발명의 방법은, 선행 기술과 비교하여, 결과적으로 보다 낮은 온도와 함께 보다 낮은 에너지 양의 입력을 제공한다.

선행 기술과 비교하여, 스토퍼 자석(2)의 작동 사이클의 비교적 커다란 부분이 주로 유도될 것이다. 그 결과는 저항의 영향 및, 그에 의한 저항의 온도 변화가 감소되는 것이다.

측정용 방적사 공급기(1)는 예를 들면 220 V 의 AC 전압을 주 전선으로 인가함으로써 구동될 수 있다. 이러한 AC 전압은 정류되어, 대략 300 V 의 값을 가진 DC 전압을 산출한다. 대략 300 V 의 값을 가진 전압은 이후에 증가된 전압으로서 사용될 수 있는 반면에, 코일(8,9)에 인가되는 평균적인 전압은 대략 50 내지 150 V 사이의 범위에 있는 값을 가진다. 코일들이 단지 평균적인 전압을 수신하도록 디자인될지라도, 이들이 전압 증가의 매우 짧은 지속에 기인한 전압 증가에 의해서 부정적인 영향을 받지는 않을 것이다. 더욱이, 선행 기술과 비교하여, 인가된 에너지의 전체적인 양과, 따라서, 코일 안에 유도된 열의 전체적인 양은 낮아진다. 따라서, 코일을 과열시킬 위험성은 더욱 감소된다.

상이한 구현예에 있어서, 스토퍼 자석(2)은 48 V 의 전압을 제공하는 발전기에 의해서 구동된다. 이러한 경우에, 48 V 의 전체 전압은 증가된 전압의 값으로서 사용되는 반면에, 운동의 나머지 부분에서 평균적인 전압은 예를 들면 15 내지 25 V 사이의 값을 가질 것이다.

본 발명의 다음의 변형/수정예는 입력 에너지량과 최종의 속도를 더욱 감소시킬 수 있다. 변형예는 상기에 언급된 구현예와 조합되거나 또는 분리되어 사용될 수 있다.

특정한 작동의 경우에 있어서, 운동 사이클이 개시되는 때에 관해서, 스토퍼 자석(2)과 연결된 사전의 정보, 즉, "이전의" 정보가 존재할 수 있다. 다음에, 전기자(16)가 위치되는 곳인 단부 위치에서, 유지 전류는 개시 "순간"(t₄) 이전에 상당히 감소될 수 있거나, 또는 완전하게 차단될 수 있다. 이러한 경우에 "개시 순간의 바로 이전"이 의미하는 것은 개시-"순간"이 시작될 때 끝나는 시간을 의미한다. 시간은 적어도 유지 전류의 상당한 감소가 달성될 수 있을 정도로 길어야 한다. 그러나, 시간은 운동이 예를 들면 중력이나 또는 시스템의 다른 힘에 기인하여 너무 일찍 시작될 수 있을 정도로 길지 않을 것이다. 변형예에서는 개시-"순간"(t₄)에 운동이 개시될 수 있기 위하여 극복되어야만 하는 유지력의 감소를 제공한다. 결과적으로 운동이 보다 일찍 시작될 것이다.

도 2 에 있어서, 이러한 작동 방법은 스토퍼 요소(13)의 복귀 운동에 관하여도시되어 있다. 이러한 복귀 운동은 시간(t₄)에 시작되도록 되어 있다. 이전의 시간(t₃)으로부터 앞으로, 단부 위치에서의 유지 전류는 유지 전류가 시간(t₄)에서 또는 약간 그 이후에 0 의 값을 가지도록 감소된다. 이것은 스토퍼 요소(13)가 그것의 운동을 정확하게 t₄에서 시작할 수 있게 한다. 이후의 시간(t₅)에서, 스토퍼 요소(13)는 그것의 최초 위치에 다시 도달하였다.

당해 기술 분야의 상태에 따른 방적사 스토퍼 자석에서는 단부 위치에 근접하여 항상 힘이 존재하였으며, 상기 힘은 강하고, 많은 경우에 있어서는 바람직스러운 것보다도 강하다. 이것은 단부 위치에서 감쇠 성능의 요건들이 작다는 것을 의미한다.

스토퍼 요소(13)의 입력 에너지 양과 최종 속도(운동 에너지)의 감소를 위한 상기에 설명된 새로운 방법에 있어서, 전압과, 그에 의해서 힘이 바람지스러운 레벨로 제어된다. 한편으로는 입력 에너지의 양을 최소화시킬 목적으로, 다른 한편으로는 최종 속도를 최소화시킬 목적으로, 전압은 운동의 단부에서 가능한한 최소의 레벨로 유지된다. 선행의 기술과 비교하여, 이것은 단부 위치에서 튀는 현상을 감쇠시키기 위하여 이용될 수 있는 힘이 감소될 것이라는 점을 의미한다. 예를 들면 도 1 에 따른, 각 단부 위치에 있는 2 개의 댐퍼와 중간의 카운터 질량이 좋은 결과를 제공할 것이다. 운동의 단부에서의 낮은 전류는 튀는 현상이 작게 유지되는 것을 달성할 수 있다.

스토퍼 자석(2)의 운동을 제어하는 보다 정교한 방법이 도 3 에 도시되어 있다. 이것은 특히 운동 시간에서의 편차를 보상하는 것을 목적으로 한다.

선행 기술에 있어서, 부하 또는 마찰의 변화에 따른 운동 시간의 편차를 보상하지 않는다. 온도에 종속된 보상이 있기는 했지만, 이것은 피드백과 온도 센서를 필요로 한다.

본 발명은 센서 또는 피드백이 없이 운동 시간에서의 편차에 대한 보상을 달성하는 새로운 방법을 제안한다.

스토퍼 요소(13)의 명목상의 도착-"순간"(t₁₂)(즉, 단지 하나의 전압 증가의 경우에 무시할만한 마찰과 함께 계산된 도착 시간)의 직전에, 제 2 의 전압 증가가 제공되는데, 이것은 일정하거나 또는 변화되는 것이다 ("시스템 인덕턴스를 통하여" 도 3 에 도시된 제 2 의, 낮은 전류-"스파이크"를 초래한다.) 이러한 전압의 증가는 선행 기술에서의 대응하는 전압에 비교하거나, 또는 도 2 에 따른 제어 과정의 같은 국면에서의 대응 전압에 비교하여 실질적으로 높지만, 바람직스럽게는 제 1 의 전압 증가보다 작다. 이러한 경우에 "명목상의 도달 순간(t₁₂)"은 예를 들면 대략 2 ms 의 지속 기간을 가질 수 있는 시간을 의미한다. 이것은 움직일 수 있는 부분 또는 부분들이 운동의 단부에서 운동 시간의 편차 없이 단부 위치를 가격하는 때인 시간에 근접하여 t₁₁에서 시작된다. 한편으로는 시간이 운동 시간보다 짧으며, 더욱이 스토퍼 자석(2)의 전기적인 시간 상수보다 실질적으로 크지 않다. 이후에, 전압은 하나 또는 몇 개의 선택 가능한 단계들에서나 또는 선택된 곡선(curve)에 따라서 아날로그로 제어됨으로써, 적절한 전류와, 그에 의해서 힘이단부 위치에서 획득될 것이다.

도 2 의 방법과 비교하여, 이러한 방법은 입력 에너지 양의 특정한 증가를 제공할 것이다. 운동 시간에서의 편차가 없는 운동을 위하여, 최종의 속도와, 그에 의한 단부 위치에서의 부하도 단지 최저로 영향을 받을 것이다. 예를 들면, 증가된 부하 또는 마찰에 의해서 야기되는, 편차를 가진 운동에 대하여, 제 2 전압 증가의 공급은 영향을 가지게 되는데, 이는 시간 손실의 적어도 일부를 보상하기 때문이다. 따라서, 실제의 부하 또는 마찰에 무관하게, 도 3 에 도시된 바와 같은 제 2 의 전압 증가가 항상 인가되는 방법으로 스토퍼 자석(2)을 작동할 수 있다. 이것은 스토퍼 자석(2)의 디자인과 작동을 매우 간단하고 신뢰성 있게 만드는데, 이는 제 2 전압의 증가가 인가되어야 하는지의 여부를 결정하기 위하여 센서를 필요로 하지 않기 때문이다.

단부 위치에서 튀는 현상을 감쇠시키는데 이용될 수 있는 힘은 증가하기 때문에, 단부 위치에서 감쇠 성능의 요건은 감소된다. 운동에 대한 운동 시간은 많은 이유 때문에 상방향으로 편위될 수 있는데, 그러한 이유들중 일부를 언급하자면 제어 시스템에 대한 낮은 입력 전압, 증가된 부하 또는 증가된 마찰과 같은 것이다. 이것이 발생할 때, 명목상의 도달 순간에서 전압의 증가는 운동의 끝에서 속도의 증가를 야기할 것이다. 속도의 증가는 시간의 증가에 반작용하지만, 최종의 속도는 정상의 운동에 비교하여 실질적으로 같거나 또는 낮게 된다. 결과적으로, 피드백 또는 센서들 없이, 그리고 단부 위치들에서 부하를 증가시킴이 없이, 운동 시간에서 정상적으로 발생하는 편차의 많은 부분을 보상하는 시스템이 될 것이다. 운동과전류의 예들은 이전에 언급된 바와 같이 도 3 에 도시되어 있다.

문제의 해법은 2 개의 코일을 가진 하나의 스토퍼 자석에만 제한되지 않는다. 이들은 하나의 전자석 코일에 의한 스토퍼 요소를 가진 연철 전기자(soft iron armature)의 전방향 운동과, 예를 들면 하나의 복귀 스프링에 의한 복귀 운동의 경우에도 적용될 수 있다.

본 발명과 관련하여, (전기적인) 전압은 바람직스럽게는 예를 들면 PWM 기술과 같은 변조된 전압의 RMS 값이거나 DC 전압을 의미한다.

본 발명은 방적사 공급기에서 사용될 수 있다.

Claims (20)

1. 직물 기계를 위한, 바람직스럽게는 공기제트 또는 워터제트(waterjet) 유형의 직조 기계를 위한 측정용 방적사 공급기에서 방적사 스토퍼 자석의 운동을 제어하는 방법으로서, 방적사 스토퍼 요소에 연결된 전기자를 가지고, 상기 전기자는 스토퍼 자석의 필요한 운동을 달성하도록 적어도 하나의 전자석 코일과 함께 작용하고, 운동을 위한 시간의 일부분 동안에 전자기 코일에는 운동의 나머지 시간 동안의 평균적인 전압 레벨을 상당히 초과하는 진폭을 가진 전압의 증가가 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   전압의 증가는 운동 사이클의 최초 부분 동안에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 전기한 항들중 어느 항에 있어서,

   증가된 전압은 운동의 나머지 부분 동안의 평균적인 전압 레벨을 적어도 100 % 로써 초과하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 전기한 항들중 어느 항에 있어서,

   증가된 전압은 운동의 나머지 부분 동안의 평균적인 전압 레벨을 적어도 300% 로써 초과하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 전기한 항들중 어느 항에 있어서,

   코일에 증가된 전압이 공급되는 동안의 시간은 스토퍼 자석의 전기적인 시간 상수 보다 실질적으로 크지 않은 지속 기간을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 전기한 항들중 어느 항에 있어서,

   코일에 증가된 전압이 공급되는 동안의 시간은 대략 1 밀리초(ms)의 지속 기간을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 전기한 항들중 어느 항에 있어서,

   전압은 아날로그적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,

   전압은 하나 또는 몇가지의 선택 가능한 단계로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 전기한 항들중 어느 항에 있어서, 전기자를 단부 위치에 유지하는 유지용 전류는 스토퍼 자석의 운동을 개시하기 직전에 상당히 감소되거나 또는 완전히 차단되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 전기한 항들중 어느 항에 있어서,

    단부 위치에서의 스토퍼 요소의 명목상 도달 시간에 근접하여, 제 2 의 전압 증가가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    전압은 소정의 특성에 따라서 또는 일정한 값에 의해서 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    스토퍼 요소의 명목상 도달 시간에 근접한 증가된 전압의 시간은 스토퍼 자석의 전기적인 시간 상수보다 실질적으로 크지 않은 지속 기간을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항 내지 제 12 항의 어느 항에 있어서,

    스토퍼 요소의 명목상 도달 시간에 근접한 증가된 전압의 시간은 대략 2 ms 의 지속 기간을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 10 항 내지 제 13 항의 어느 항에 있어서,

    증가된 전압의 지속 기간 이후에, 전압은 아날로그로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 10 항 내지 제 13 항의 어느 항에 있어서,

    증가된 전압의 시간 이후에, 전압은 하나 또는 몇 개의 선택된 단계로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 직물 기계를 위한, 바람직스럽게는 공기제트 또는 워터제트(waterjet) 유형의 직조 기계를 위한 측정용 방적사 공급기로서, 방적사 스토퍼 요소에 연결된 전기자를 가지는 방적사 스토퍼 자석을 가지고, 상기 전기자는 스토퍼 자석의 필요한 운동을 달성하도록 적어도 하나의 전자석 코일과 함께 작용하고,

    영구 자석은 스토퍼 자석의 고정 부분에 제공된 연자성 재료와 협동하는 스토퍼 요소의 단부 위치에서 유지력을 제공하도록 스토퍼 요소의 움직일 수 있는 부분들중 어느 곳이라도 장착된 것을 특징으로 하는 측정용 방적사 공급기.
17. 제 16 항에 있어서,

    연자성 철은 현존하는 부분들의 그 어떤 곳이라도 적합화함으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 측정용 방적사 공급기.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

    적어도 하나의 카운터 질량이 제공되는 것을 특징으로 하는 측정용 방적사공급기.
19. 제 18 항에 있어서,

    카운터 질량의 무게는 스토퍼 자석의 움직일 수 있는 부분의 전체 무게와 같은 크기인 것을 특징으로 하는 측정용 방적사 공급기.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    카운터 질량은 자화 가능한 기계 강철로 만들어지는 것을 특징으로 측정용 방적사 공급기.