WO1998024955A1 - Vorrichtung zur steuerung der querbewegung mindestens eines fadens einer textilmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung der querbewegung mindestens eines fadens einer textilmaschine Download PDF

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WO1998024955A1
WO1998024955A1 PCT/CH1997/000404 CH9700404W WO9824955A1 WO 1998024955 A1 WO1998024955 A1 WO 1998024955A1 CH 9700404 W CH9700404 W CH 9700404W WO 9824955 A1 WO9824955 A1 WO 9824955A1
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driving part
thread
springs
holding
piston
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PCT/CH1997/000404
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Francisco Speich
Giuseppe Mele
Gerard Durville
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Textilma Ag
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    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
    • D03C3/00—Jacquards
    • D03C3/20—Electrically-operated jacquards
    • D03C3/205—Independently actuated lifting cords
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
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    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
    • D03C3/00—Jacquards

Definitions

  • the innovation relates to a device for controlling at least one thread of a textile machine, in particular a warp thread of a weaving machine, according to the preamble of claim 1.
  • Devices for controlling the transverse movement of a thread of a textile machine, in particular a warp thread of a weaving machine are known in large numbers.
  • the threads are firmly drawn in and guided in the eyelets of strands, the strands themselves being moved according to the program via connecting means with various drive devices such as jacquard, dobby machines, treading devices and color control devices.
  • a large number of components are involved in these machines and devices, which inevitably has a negative influence on the speed of the thread control.
  • Other striking disadvantages of the known systems are: high inertia forces, high wear, high noise, high vibrations, large space requirements, high manufacturing and operating costs, poor ergonomics and the like.
  • the device contains a driving part which is used to take at least one thread and is clamped between two springs.
  • a holding device which can be controlled by means of a control unit serves to temporarily hold the driving part in at least one extreme position.
  • the driving part is designed as a strand, which has a band part arranged between two insulators, in which a conductor is arranged. This part of the belt is guided over a roller that can be activated electrically.
  • the frictional behavior of the belt part between the roller and the belt part is increased, so that it can be taken along by the roller and moved into an extreme position in which magnetic holding means are present that hold the strand hold on as long as the electrical holding devices are activated.
  • the strand has to be equipped with a band part which contains electrically conductive means, and on the other hand the entrainment takes place via a pure frictional connection. This leads to high wear between the roller and the belt part.
  • a constant friction behavior between the belt part and the roller is not guaranteed, since this is subject to ongoing changes due to wear and tear and pollution.
  • the object of the innovation is to further improve a device of the type mentioned.
  • the object is achieved by the characterizing features of claim 1. Because the springs and the driving part are designed as a system that freely oscillates at the natural frequency, this oscillates, once excited, automatically, and it is only necessary to add as much energy. result in system-related losses such as friction losses and the like being compensated for. Such an energy supply is possible with very simple means.
  • the result is a device for controlling the transverse movement of at least one thread of a textile machine, which is extremely simple and can therefore be manufactured economically.
  • the device is low-wear and requires little energy to keep it in operation.
  • the holding device enables selective control directly on the thread-taking part.
  • the low-component and low-wear device enables significantly higher drive speeds.
  • An embodiment according to claim 3 is particularly advantageous, since, for example, a shed can be further controlled individually. In particular, it is possible to match the vibration system to the speed of the connected machine, in particular a weaving machine.
  • a mechanically, pneumatically or electrically actuated holding pin can be assigned to the driving part.
  • a particularly simple and low-wear device is described in claim 4.
  • the magnetic device can, for example, be a permanent magnetic device which interacts with a ferromagnetic part and can be released by mechanical and pneumatic means.
  • an embodiment according to claim 5 is more advantageous. In order to keep the vibrating system vibrating, it is necessary to supply energy according to claim 6. This can be done in very different ways.
  • An embodiment according to claim 7 is particularly expedient, since here the holding device also serves to supply the necessary energy, since the driving part is always raised to the same height.
  • a more active supply of energy is made possible by the embodiment according to claim 8.
  • a pressure fluid supplied according to claim 9 can serve as a means for supplying energy.
  • claim 10 describes a particularly simple solution. The energy supply can be designed in such a way that it goes beyond what is required to maintain the oscillation movement of the oscillation system, so that additional control effects can be achieved.
  • the device is preferably equipped in accordance with claim 11 with a reset device to temporarily render the spring effects of the vibration system ineffective.
  • a reset device is used in particular when, for example, the thread-carrying parts have to be brought into a central compartment position for adjustment and / or repair work. From this position, the device cannot start automatically since the spring effects cancel each other out.
  • the reset device By means of the reset device, the corresponding thread-carrying parts have to be brought into contact with the holding devices in one of the extreme positions. Only from the extreme positions can the thread entrainment parts be released into the oscillating movement due to the corresponding spring preload.
  • the resetting device can, for example, act directly on the thread driving part or relieve the springs on one side. The latter can be achieved for example by the training according to claim 12.
  • the device is designed according to claim 13, wherein the thread driver is arranged between the springs and according to claim 15 as Eyelet is formed.
  • the connection of the thread can be led out of the oscillating system by means of an extension of the driving part.
  • the vibrating system can be used to control a single thread or simultaneously several threads.
  • the driving part can be designed as a shaft frame.
  • FIG. 1 shows the vibration system of Figure 1, in
  • Figure 3 shows the course of the vibration of the vibration system of Figures 1 and 2 in the theoretical ideal state
  • Figure 4 shows the vibration system of Figures 1 and 2 in real condition
  • Figure 5 shows the vibration system of Figures 1 and 2 with holding devices in the extreme positions
  • FIG. 6 shows a controlled course of the oscillation movement of the oscillation system according to FIG. 5;
  • FIG. 7 shows the course of the curve of the vibration system as a function of the rotational position of the connected machine at different machine speeds
  • Figure 8 shows the combination of a holding device and a device for supplying energy in vertical section
  • Figures 9 and 10 a further holding device in the two extreme positions in vertical section
  • Figure 11 shows another holding device
  • FIG. 12 is a schematic illustration of a weaving machine equipped with the innovation device
  • Figure 13 shows the force curve of the upper and lower springs of the device of Figure 12 during half a vibration process
  • FIG. 15 the weaving machine of FIG. 14 with a holding device according to FIGS. 9 and 10;
  • Figure 16 shows the schematic of a weaving machine with a further modified innovation device in a side view.
  • FIGS. 1 and 2 as well as diagrams 3 and 4 show the principle of the oscillating system on which the present innovation is based, comprising a driving part 2 for the transverse movement of a thread 4, the driving part 2 by means of an upper spring 6 and a lower spring 8 in a machine frame 10 is clamped.
  • the oscillation system would oscillate infinitely according to curve 13 in FIG. 3, specifically with the natural frequency f [oscillations / second]:
  • V m mean:
  • m the mass of the vibrating system, whereby the mass of the spring and that of the threads to be moved must also be taken into account;
  • FIG. 5 and diagram 6 show the vibration system of FIGS. 1 and 2, but the device has been supplemented by an upper holding device 12 and a lower holding device 14, which are electromagnetic and can be controlled by a control unit 16.
  • the vibrating driving part 2 is deflected into the extreme position caused by the amplitude A with each vibration.
  • the holding devices 12, 14 serve on the one hand to supply energy, since they compensate for the vibration reduction ge ass ⁇ A, and on the other hand to control the vibration system.
  • the entrainment part can be held in the upper or lower position during a full oscillation for an adjustable duration ts, as is indicated by curve sections 13b and 13c of curve 13 in FIG. This enables individual control of the transverse movement of the thread 4, as is required, for example, for the production of patterned fabrics in a weaving machine.
  • FIG. 7 shows the course of the curve of the device for one revolution of the main shaft of a weaving machine at different speeds n [revolutions / second].
  • Curve 13 shows the limit case when the speed of the weaving machine matches the frequency of the vibrating System corresponds. If the weaving machine runs slower, the vibration system must be stopped periodically in order to synchronize the vibration system with the speed of the weaving machine.
  • Curve 13d shows the conditions for fast-running weaving machines, in which the stopping time per half oscillation is 2 x tsl. The stopping time increases when the speed of the weaving machine is reduced and is, for example, 2 x ts2 for curve 13e when the weaving machine runs more slowly.
  • the area 15 available for weft insertion is also shown in FIG.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the device for the transverse movement of a thread.
  • the driving part 2a has a rod 18, on which a piston-like member 20 is attached, which is designed as a permanent magnet.
  • This piston-like member is guided in a cylinder 22, which has a ferromagnetic termination 24, 26 at the upper and lower ends, to which the member 20 adheres in the upper or lower extreme position.
  • a coil 28 is arranged in the cylinder 22 and is connected to the control unit 16 via lines 30. Depending on the activation of the coil 28, this device has very different tasks. On the one hand, the coil can serve to release the member 20 from the ferromagnetic termination 24, 26 in order to trigger the oscillatory movement.
  • the coil 28 can also be activated in such a way that it supports the movement of the link 20 and thus of the driving part 2a against the termination 24 or 26.
  • the coil 28 is used to supply energy to the vibration system.
  • the configuration can be such that the cylinder 22 extends over the entire stroke of the driving part 2a.
  • the cylinder 22 can be divided and, as in the embodiment according to FIG. 11, to be limited to the extreme positions of the vibration system.
  • the cylinder can also be connected to a pressure flow system, which can be used for the controlled supply of energy.
  • Figures 9 and 10 show a further driving part 2b, which is equipped with a rod 32 on which two piston-like Links 34,36 are arranged, between which holding devices 12b and 14b are fastened, which are combined in blocks.
  • the holding device 12b determining the upper extreme position, against which the piston-like member 34 rests, lies below and the holding device 14b determining the lower extreme position against which the member 36 rests lies above.
  • the holding devices 12b, 14b consist of permanent magnetic rings 38, the same poles of which face one another. Inside each ring 38 there are electromagnets 40 which can be actuated by the control unit 16 mentioned above.
  • the piston-like members 34, 36 adhere firmly to the respective holding devices 12b, 14b and are only released when the electromagnets 40 are activated in order to be able to carry out a further oscillatory movement.
  • FIG. 11 shows the device of FIGS. 9 and 10, but the holding devices 12c, 14c are arranged at a distance from one another which determines the stroke, and the driving part 2c has only one piston-like member 42 which goes back and forth between the two holding devices 12c, 14c is movable.
  • FIG. 12 shows the diagram of a weaving machine on which the devices of the type according to the innovation are arranged.
  • the weaving machine contains a warp beam 44, on which warp threads 46 are wound, which are fed to the weaving point 50 via a deflection roller 48.
  • Devices 52 according to the invention serve to control the warp threads 46 and to form the shed 54, into which weft threads 56 are inserted and which are picked up by means of a reed 58.
  • the fabric 60 produced is drawn off via a goods take-off 62.
  • the control device 52 contains a driving part 2a and a holding device 12a, 14a in accordance with the type shown in FIG. 8.
  • the driving part 2a is provided with a strand 64 which has an eyelet 66 for driving a warp thread 46.
  • the control device 52 is also equipped with a resetting device 68 which has an arm 72 which can be pivoted about an axis 70 and to which the lower end of the lower spring 8 is fastened.
  • An actuator 74 can move the swivel arm Move up and relieve the springs 8.
  • the resetting device 68 serves to bring the control device 52 into a starting position required for starting the operation, in which the piston-like member 20 bears against the respective holding device 12a, 14a if this is not the case for any reason, for example after adjustment or repair work should be the case.
  • Such a situation exists, for example, when the eyelets are in the central compartment 76.
  • the lower springs 8 are relieved when the actuator 74 is actuated, as a result of which the spring force of the upper springs 6 predominates, so that the piston-like members 20 can be brought into contact with the respective upper holding devices 12
  • FIG. 13 shows the force curve of the springs 6, 8, where Ko stands for the upper spring 6 and Ku stands for the lower spring 8, from which the force curve Kr results for the driving part 2a. It can be seen from this that when the driving part 2a is located in the central compartment 76, no force acts on the driving part, so that the driving part 2a can only be brought into contact with a holding device again by the resetting device 68.
  • FIG. 14 shows the diagram of a further weaving machine, which is designed analogously to that of FIG. 12, but is equipped with holding devices 12c, 14c according to FIG.
  • FIG. 15 shows the diagram for equipping the weaving machine with holding devices 12b, 14b according to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 16 shows the weaving machine shown schematically in FIG. 14, but the eyelet 78 for carrying the warp thread 46 is not arranged inside, that is to say between the upper and lower springs 6, 8, but outside.
  • the driving part 2d is designed as a rod which is extended upwards by the upper spring 6 and carries the eyelet 78 there.
  • an eyelet for carrying an individual thread is shown as the thread driver.
  • the order can also be made so that the driving part is connected to a known shaft frame instead of the eyelet, which serves for the simultaneous guidance of several threads.
  • the device according to the innovation can thus achieve, for example, the following essential properties or advantages:
  • the machine does not require any superstructures. This gives an optimal overview of the whole machine and excellent handling.
  • the workplace can be optimally equipped with ergonomic ergonomics.

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Abstract

Die Vorrichtung enthält einen Mitnahmeteil (2) zur Mitnahme eines quer zu bewegenden Fadens (4), der mittels Federn (6, 8) beidseits in einem Gestell (10) eingespannt ist. Die Vorrichtung bildet ein mit der Eigenfrequenz freischwingendes System. Haltevorrichtungen (12, 14) dienen zum einstellbaren temporären Halten des Mitnahmeteiles in den Extremstellungen.

Description

Vorrichtung zur Steuerung der Querbewegung mindestens eines Fadens einer Textilmaschine
Technisches Gebiet
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Fadens einer Textilmaschine, insbesondere eines Kettfadens einer Webmaschine gemass Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Vorrichtungen zur Steuerung der Querbewegung eines Fadens einer Textilmaschine, insbesondere eines Kettfadens einer Webmaschine sind in grosser Zahl bekannt. Dabei werden die Fäden in Ösen von Litzen fest eingezogen und geführt, wobei die Litzen ihrerseits über Verbindungsmittel mit verschiedenartigen Antriebsvorrichtungen wie Jacquard-, Schaftmaschinen, Trittvorrichtungen und Farbsteuervorrichtungen programmgemäss bewegt werden. Bei diesen Maschinen und Vorrichtungen sind eine Vielzahl von Bauteilen involviert, was unweigerlich einen negativen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Fadensteuerung hat. Weitere markante Nachteile der bekannten Systeme sind: hohe Massenkräfte, hoher Verschleiss, hoher Lärm, hohe Vibrationen, grosser Raumbedarf, hohe Herstellungs- und Betreibungskosten, schlechte Arbeitsergonomie und dergleichen mehr.
Es wurden bereits viele Versuche unternommen, diese Nachteile zu beseitigen. Aus der US-A-3 876 966 ist beispielsweise eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, mit der versucht wird, die oben geschilderten Nachteile zu beseitigen. Die Vorrichtung enthält einen zur Mitnahme mindestens eines Fadens dienenden Mitnahmeteil, der zwischen zwei Federn eingespannt ist. Eine mittels einer Steuereinheit steuerbare Haltevorrichtung dient zum temporären Halten des Mitnahmeteils in mindestens einer Extremstellung. Der Mitnahmeteil ist als Litze ausgebildet, die einen zwischen zwei Isolatoren angeordneten Bandteil aufweist, in dem ein Leiter angeordnet ist. Dieser Bandteil ist über eine Walze geführt, die elektrisch aktivierbar ist. Durch Anlegen eines Stromes an der Walze bzw. an dem Bandteil wird das Reibungsverhalten des Bandteiles zwischen der Walze und dem Bandteil erhöht, so dass dieser von der Walze mitgenommen und in eine Extremstellung bewegt werden kann, in der magnetische Haltemittel vorhanden sind, die die Litze solange festhalten, wie die elektrischen Haltemittel aktiviert sind. Bei dieser Vorrichtung ist es sehr nachteilig, dass einerseits die Litze mit einem Bandteil ausgerüstet werden muss, der elektrisch leitende Mittel enthält, und andererseits die Mitnahme über reinen Reibschluss erfolgt. Dies führt zu hohem Verschleiss zwischen der Walze und dem Bandteil. Ausserdem ist ein gleichbleibendes Reibungsverhalten zwischen dem Bandteil und der Walze nicht gewährleistet, da dieses einerseits durch den Verschleiss und andererseits durch Verschmutzung einer laufenden Änderung unterliegt.
Darstellung der Neuerung
Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird neuerungsgemäss gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Dadurch, dass die Federn und der Mitnahmeteil als mit der Eigenfrequenz freischwingendes System ausgebildet sind, schwingt dieses, einmal angeregt, selbsttätig und es ist nur erforderlich, soviel Energie zuzu- führen, dass systembedingte Verluste wie Reibverluste und dergleichen ausgeglichen werden. Eine solche Energiezufuhr ist aber mit sehr einfachen Mitteln möglich.
Es ergibt sich somit eine Vorrichtung zur Steuerung der Querbewegung mindestens eines Fadens einer Textilmaschine, die ausserordentlich einfach ist und somit wirtschaftlich hergestellt werden kann. Ausserdem ist die Vorrichtung verschleiss- arm und benötigt nur geringe Energie, um sie in Betrieb zu halten. Mittels der Haltevorrichtung ist eine selektive Steuerung unmittelbar an dem Faden-Mitnahmeteil möglich. Die bau- teil- und verschleissarme Vorrichtung ermöglicht wesentlich höhere Antriebsgeschwindigkeiten.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Ansprüchen 2 bis 16 beschrieben.
Die programmässige Steuerung der Vorrichtung ist durch die Ausbildung nach Anspruch 2 auf einfachste Weise möglich.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 3, da durch das Offenhalten beispielsweise eines Webfaches weiter individuell gesteuert werden kann. Insbesondere ist eine Abstimmung des Schwingsystems auf die Drehzahl der angeschlossenen Maschine, insbesondere Webmaschine möglich ist. Für die Ausbildung der Haltevorrichtung ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. So kann dem Mitnahmeteil beispielsweise ein mechanisch, pneumatisch oder elektrisch betätigbarer Haltestift zugeordnet werden. Eine besonders einfache und verschleissarme Vorrichtung beschreibt Anspruch 4. Die Magnetvorrichtung kann beispielsweise eine permanent magnetische Vorrichtung sein, die mit einem ferromagnetischen Teil zusammenwirkt und durch mechanische und pneumatische Mittel gelöst werden kann. Vorteilhafter ist jedoch eine Ausgestaltung nach Anspruch 5. Um das Schwingsystem am Schwingen zu erhalten, ist es notwendig, gem ss Anspruch 6 Energie zuzuführen. Dies kann auf sehr verschiedene Weise geschehen. Besonders zweckmässig ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 7, da hier die Haltevorrichtung gleichzeitig auch zur Zuführung der notwendigen Energie dient, da der Mitnahmeteil stets auf die gleiche Höhe angehoben wird. Eine aktivere Zuführung von Energie ermöglicht die Ausgestaltung nach Anspruch 8. Dabei kann als Mittel zur Energiezuführung ein zugeführtes Druckfluid gemass Anspruch 9 dienen. Eine besonders einfach Lösung umschreibt hingegen der Anspruch 10. Dabei kann die Energiezufuhr so gestaltet sein, dass sie über das hinausgeht, was zur Erhaltung der Schwingungsbewegung des Schwingsystems erforderlich ist, so dass zusätzliche Steuereffekte erzielt werden können.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise gemass Anspruch 11 mit einer Rückstellvorrichtung ausgestattet, um die Federwirkungen des Schwingsystems temporär unwirksam zu machen. Eine solche Rückstellvorrichtung kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn beispielsweise die Faden-Mitnahmeteile zu Einstell- und/oder Reparaturarbeiten in eine Mittelfachstellung gebracht werden müssen. Aus dieser Stellung kann die Vorrichtung nicht selbsttätig anfahren, da sich die Federwirkungen gegenseitig aufheben. Mittels der Rückstellvorrichtung müssen die entsprechenden Faden-Mitnahmeteile an den Haltevorrichtungen in einer der Extremstellungen zur Anlage gebracht werden. Erst aus den Extremstellungen können die Faden-Mitnahmeteile aufgrund der entsprechenden Federvorspannung in die Schwingbewegung entlassen werden. Die Rückstellvorrichtung kann dabei beispielsweise direkt an dem Faden-Mitnahmeteil angreifen oder die Federn einer Seite entlasten. Letzteres kann beispielsweise durch die Ausbildung nach Anspruch 12 erreicht werden.
Für den Anschluss eines Fadens am Mitnahmeteil ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Im einfachsten Fall ist die Vorrichtung nach Anspruch 13 ausgebildet, wobei der Faden-Mitnehmer zwischen den Federn angeordnet und nach Anspruch 15 als Öse ausgebildet ist. Gemass Anspruch 14 kann jedoch der Anschluss des Fadens aus dem Schwingsystem mittels einer Verlängerung des Mitnahmeteiles herausgeführt werden. Das Schwingsystem kann zur Steuerung eines einzigen Fadens dienen oder gleichzeitig auch mehrerer Fäden. Dabei kann der Mitnahmeteil gemass Anspruch 16 als Schaftrahmen ausgebildet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Neuerung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
Figur 1 das Schwingsystem einer neuerungsge- mässen Vorrichtung in Hochstellung;
Figur 2 das Schwingsystem der Figur 1, in
TiefStellung;
Figur 3 den Schwingungsverlauf des Schwingsystems der Figuren 1 und 2 im theoretischen Idealzustand;
Figur 4 das Schwingsystem der Figuren 1 und 2 im Realzustand;
Figur 5 das Schwingsystem der Figuren 1 und 2 mit Haltevorrichtungen in den Extremstellungen;
Figur 6 einen gesteuerten Verlauf der Schwingungsbewegung des Schwingsystems nach Figur 5;
Figur 7 den Kurvenverlauf des Schwingsystems in Abhängigkeit von der Drehstellung der angeschlossenen Maschine bei verschiedenen Drehzahlen der Maschine;
Figur 8 die Kombination einer Haltevorrichtung und einer Vorrichtung zur Energiezufuhr im Vertikalschnitt;
Figuren 9 und 10 eine weitere Haltevorrichtung in den beiden Extremstellungen im Vertikalschnitt;
Figur 11 eine weitere Haltevorrichtung im
Vertikalschnitt; Figur 12 eine mit der neuerungsgeirtässen Vorrichtung ausgestattete Webmaschine in schematischer Darstellung;
Figur 13 den Kraftverlauf der oberen und der unteren Feder der Vorrichtung nach Figur 12 während eines halben Schwin gungsvorganges ;
Figur 14 das Schema einer Webmaschine mit
Haltevorrichtungen gemass Figur 11 in Seitenansicht;
Figur 15 die Webmaschine der Figur 14 mit einer Haltevorrichtung gemass den Figuren 9 und 10; und
Figur 16 das Schema einer Webmaschine mit einer weiteren abgewandelten neuerungsgeirtässen Vorrichtung in Seitenansicht.
Die Figuren 1 und 2 sowie die Diagramme 3 und 4 zeigen das der vorliegenden Neuerung zugrunde liegende Prinzip des schwingenden Systems aus einem Mitnahmeteil 2 zur Querbewegung eines Fadens 4, wobei der Mitnahmeteil 2 mittels einer oberen Feder 6 und einer unteren Feder 8 in ein Maschinengestell 10 eingespannt ist. Im Idealfall würde das Schwingsystem gemass der Kurve 13 der Figur 3 unendlich schwingen und zwar mit der Eigenfrequenz f [Schwingungen/Sekunde] :
= __ ß
In V m dabei bedeuten:
m = die Masse des schwingenden Systems, wobei auch die Masse der Feder und die der zu bewegenden Fäden mitberücksichtigt werden muss;
c = Federkonstante des Schwingsystems, bei der nicht nur die obere Feder 6 und die untere Feder 8 mitzuberücksichtigen sind, sondern auch die durch die Querbewegung des Fadens 4 bedingte Rückstellkraft. In dem nicht existierenden Idealfall würde das Schwingsystem mit der in Figur 3 dargestellten Kurve 13 schwingen und zwar mit der Amplitude A, wobei sich für eine volle Schwingung die Dauer T:
T = 2π f
ergibt. Dieser Idealfall existiert in Wirklichtkeit jedoch nicht, sondern Reibung, Verformungsarbeit usw. zehren die Schwingungsenergie auf, so dass das Schwingsystem mit der in Figur 4 dargestellten Kurve 13a schwingt, wobei sich die Amplitude von Schwingung zu Schwingung um A A verringert. Um das System fortwährend in Bewegung zu halten, muss stets eine mehr oder weniger grosser Menge Energie zugeführt werden.
Die Figur 5 und das Diagramm 6 zeigen das Schwingsystem der Figuren 1 und 2, wobei jedoch die Vorrichtung durch eine obere Haltevorrichtung 12 und eine untere Haltevorrichtung 14 ergänzt worden ist, die elektromagnetisch ausgebildet sind und von einer Steuereinheit 16 steuerbar sind. Mittels der Haltevorrichtungen 12,14 wird der schwingende Mitnahmeteil 2 bei jeder Schwingung in die durch die Amplitude A bedingte Extremlage ausgelenkt. Die Haltevorrichtungen 12,14 dienen dabei einerseits der Energiezufuhr, da sie die Schwingungsverminderung ge ass Δ A ausgleichen, und andererseits zur Steuerung des Schwingsystems. So kann der Mitnahmeteil für eine einstellbare Dauer ts zum Beispiel während einer vollen Schwingung in der oberen oder unteren Stellung festgehalten werden, wie dies durch den Kurvenabschnitt 13b und 13c der Kurve 13 in Figur 6 angedeutet ist. Dadurch ist eine individuelle Steuerung der Querbewegung des Fadens 4 möglich, so wie dies beispielsweise für die Herstellung gemusterter Gewebe in einer Webmaschine erforderlich ist.
Die Figur 7 zeigt den Kurvenverlauf der Vorrichtung für eine Umdrehung der Hauptwelle einer Webmaschine bei verschiedenen Drehzahlen n [Umdrehungen/Sekunde]. Die Kurve 13 zeigt den Grenzfall, wenn die Drehzahl der Webmaschine der Frequenz des Schwing- Systems entspricht. Läuft die Webmaschine langsamer, so uss das Schwingsystem periodisch angehalten werden, um das Schwingsystem mit der Drehzahl der Webmaschine zu synchronisieren. Die Kurve 13d zeigt die Verhältnisse für schnell laufende Webmaschinen, bei denen die Anhaltezeit pro halbe Schwingung 2 x tsl beträgt. Die Anhaltezeit vergrössert sich, wenn die Drehzahl der Webmaschine reduziert wird und beträgt beispielsweise für die Kurve 13e bei langsamer laufender Webmaschine 2 x ts2. In Figur 7 ist auch der für den Schussfadeneintrag zur Verfügung stehende Bereich 15 angegeben.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung zur Querbewegung eines Fadens. Hier weist der Mitnahmeteil 2a einen Stab 18 auf, an dem ein kolbenartiges Glied 20 befestigt ist, das als Permanentmagnet ausgestaltet ist. Dieses kolbenartige Glied ist in einem Zylinder 22 geführt, der am oberen und am unteren Ende einen ferromagnetischen Abschluss 24,26 aufweist, an denen das Glied 20 in der oberen oder unteren Extremstellung haften bleibt. Im Zylinder 22 ist eine Spule 28 angeordnet, die über Leitungen 30 mit der Steuereinheit 16 in Verbindung steht. Je nach Aktivierung der Spule 28 hat diese Vorrichtung sehr unterschiedliche Aufgaben. Einerseits kann die Spule dazu dienen, das Glied 20 von dem ferromagnetischen Abschluss 24,26 zu lösen, um die Schwingungsbewegung auszulösen. Andererseits kann die Spule 28 auch derart aktiviert werden, dass sie die Bewegung des Gliedes 20 und damit des Mitnahmeteiles 2a gegen den Abschluss 24 bzw. 26 unterstützt. In diesem Fall dient die Spule 28 zur Energiezufuhr zum Schwingsystem. Die Ausgestaltung kann derart sein, dass der Zylinder 22 über den ganzen Hubweg des Mitnahmeteils 2a reicht. Es ist aber auch möglich, dass der Zylinder 22 geteilt ist und analog der Ausführung nach Figur 11 auf die Extremstellungen des Schwingsystems begrenzt ist. Anstelle der Spule kann der Zylinder der auch an ein Druckfluisystem angeschlossen sein, welches der gesteuerten Energiezufuhr dienen kann.
Die Figuren 9 und 10 zeigen einen weiteren Mitnahmeteil 2b, der mit einem Stab 32 ausgestattet ist, an dem zwei kolbenartige Glieder 34,36 angeordnet sind, zwischen denen Haltevorrichtungen 12b und 14b befestigt sind, die blockartig zusammengefasst sind. In diesem Fall liegen die die obere Extremstellung bestimmende Haltevorrichtung 12b, an der das kolbenartige Glied 34 anliegt, unten und die die untere Extremstellung bestimmende Haltevorrichtung 14b, an der das Glied 36 anliegt, oben. Die Haltevorrichtungen 12b, 14b bestehen aus permanent magnetischen Ringen 38, deren gleiche Pole einander zugewandt sind. Innerhalb jeden Ringes 38 liegen Elektromagnete 40, die von der oben erwähnten Steuereinheit 16 betätigbar sind. Beim Erreichen der Extremstellung haften die kolbenartigen Glieder 34,36 an den jeweiligen Haltevorrichtungen 12b, 14b fest und werden erst durch Aktivieren der Elektromagnete 40 frei, um eine weitere Schwingungsbewegung ausüben zu können.
Die Figur 11 zeigt die Vorrichtung der Figuren 9 und 10, wobei jedoch die Haltevorrichtungen 12c, 14c in einem den Hub bestimmenden Abstand voneinander angeordnet sind und der Mitnahmeteil 2c nur ein kolbenartiges Glied 42 aufweist, das zwischen den beiden Haltevorrichtungen 12c, 14c hin- und herbewegbar ist.
Die Figur 12 zeigt das Schema einer Webmaschine, an der die Vorrichtungen der neuerungsgemässen Art angeordnet ist. Die Webmaschine enthält einen Kettbaum 44, auf dem Kettfäden 46 aufgewickelt sind, die über eine Umlenkwalze 48 der Webstelle 50 zugeführt werden. Neuerungsgemässe Vorrichtungen 52 dienen zur Steuerung der Kettfäden 46 und zur Bildung des Webfaches 54, in das Schussfäden 56 eingetragen und mittels eines Webblattes 58 angeschlagenen werden. Das hergestellte Gewebe 60 wird über einen Warenabzug 62 abgezogen. Die Steuervorrichtung 52 enthält einen Mitnahmeteil 2a und eine Haltevorrichtung 12a, 14a gemass der in Figur 8 gezeigten Art. Der Mitnahmeteil 2a ist mit einer Litze 64 versehen, die eine Öse 66 zur Mitnahme eines Kettfadens 46 aufweist. Die Steuervorrichtung 52 ist noch mit einer Rückstellvorrichtung 68 ausgestattet, die einen um eine Achse 70 schwenkbaren Arm 72 aufweist, an dem jeweils das untere Ende der unteren Feder 8 befestigt ist. Ein Aktuator 74 kann den Schwenkarm nach oben bewegen und damit die Federn 8 entlasten. Die Rückstellvorrichtung 68 dient dazu, die Steuervorrichtung 52 in eine für das Anfahren des Betriebes erforderliche Ausgangsstellung zu bringen, in der das kolbenartige Glied 20 an der jeweiligen Haltevorrichtung 12a, 14a anliegt, falls dies aus irgendeinem Grund, beispielsweise nach Einstell- oder Reparaturarbeiten, nicht der Fall sein sollte. Eine solche Situation ist z.B. dann gegeben, wenn sich die Ösen im Mittelfach 76 befinden. Dann werden die unteren Federn 8 bei Betätigung des Aktuators 74 entlastet, wodurch die Federkraft der oberen Federn 6 überwiegt, so dass die kolbenartigen Glieder 20 an den jeweiligen oberen Haltevorrichtungen 12a zur Anlage gebracht werden können.
Die Figur 13 zeigt den Kräfteverlauf der Federn 6,8, wobei Ko für die obere Feder 6 und Ku für die untere Feder 8 stehen, aus denen sich für den Mitnahmeteil 2a der Kräfteverlauf Kr ergibt. Man erkennt daraus, dass dann, wenn sich der Mitnahmeteil 2a im Mittelfach 76 befindet, keine Kraft auf den Mitnahmeteil einwirkt, so dass erst durch die Rückstellvorrichtung 68 der Mitnahmeteil 2a wieder an einer Haltevorrichtung zur Anlage gebracht werden kann.
Die Figur 14 zeigt das Schema einer weiteren Webmaschine, welche analog jener der Figur 12 ausgebildet, jedoch mit Haltevorrichtungen 12c, 14c gemass Figur 11 ausgerüstet ist. Die Figur 15 zeigt das Schema für die Ausrüstung der Webmaschine mit Haltevorrichtungen 12b, 14b gemass den Figuren 9 und 10.
Die Figur 16 zeigt die in Figur 14 schematisch dargestellte Webmaschine, wobei jedoch die Öse 78 zur Mitnahme des Kettfadens 46 nicht innerhalb, das heisst zwischen der oberen und der unteren Feder 6,8 angeordnet ist, sondern ausserhalb. Hierzu ist der Mitnahmeteil 2d als Stab ausgebildet, der durch die obere Feder 6 nach oben verlängert ist und dort die Öse 78 trägt.
In den Ausführungsbeispielen ist als Fadenmitnehmer jeweils eine Öse zur Mitnahme eines einzelnen Fadens gezeigt. Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, dass der Mitnahmeteil anstelle der Öse mit einem bekannten Schaftrahmen verbunden ist, der zur gleichzeitigen Führung von mehreren Fäden dient.
Durch das Wegfallen der bekannten, üblichen Verbindungselemente und der bekannten, vorgelagerten Fachbildemaschinen lassen sich mit der neuerungsgemässen Vorrichtung somit beispielsweise folgende wesentliche Eigenschaften bzw. Vorteile erzielen:
Grosse Raumbedarfseinsparung. Die Gestaltung des Arbeitsplatzes wird dadurch optimal.
Die Maschine benötigt keine Aufbauten. Dies ergibt einen optimalen Überblick über die ganze Maschine und ein hervorragendes Handling.
Kleine Massenkräfte, da wenig Teile in Aktion sind, wodurch hohe Drehzahlen möglich sind.
Eine geringe Anzahl von Verschleisstellen und praktisch keine Vibrationen. Dies ergibt eine hohe Reduktion des Lärmpegels .
Das Unfallrisiko wird durch wenig bewegte kritische Teile drastisch gesenkt.
Einfache Wartung durch einfache und geringe Anzahl Teile.
Der Arbeitsplatz kann arbeitsergono isch optimal ausgestattet werden.
Die Kosten der neuerungsgemässen Anlage sind durch das Wegfallen der teureren zusätzlichen Komponenten äusserst gering. Eine wirtschaftliche Textilproduktion wird in Hochlohn- wie in Niedriglohn-Ländern möglich.
Kein Harnisch, keine Schäfte und Ausnützen der Schwin genergie . Dadurch ergibt sich eine enorme Energie- Einsparung . Es müssen im wesentlichen nur die Reibungskräfte ausgeglichen werden .
Keine Kraft aus Federrückzügen und keine Massenkräfte durch Beschleunigung der Verbindungselemente .
BEZÜGSZEICHEKISTE
A Amplitude 20 kolbenartiges Glied
Δ A Amplitudenverlustteil 22 Zylinder
T Dauer 24 ferromagnetischer Abschlus ts Anhaltezeit 26 ferromagnetischer Abschlus tsl Anhaltezeit bei Schnellauf 28 Spule ts2 Anhaltezeit bei Langsamlauf 30 Leitung
2 Mitnahmeteil 32 Stab
2a Mitnahmeteil 34 kolbenartiges Glied
2b Mitnahmeteil 36 kolbenartiges Glied
2c Mitnahmeteil 38 Ring
2d Mitnahmeteil 40 Elektromagnete
4 Faden 42 kolbenartiges Glied
6 Feder oben 44 Kettbaum
8 Feder unten 46 Kettfaden
10 Maschinengestell 48 Umlenkwalze
12 Haltevorrichtung oben 50 Webstelle
12a Haltevorrichtung oben 52 Steuervorrichtung
12b Haltevorrichtung oben 54 Webfach
12c Haltevorrichtung oben 56 Schussfaden
13 Schwingungskurve (ideal) 58 Webblatt
13a Schwingungskurve (real) 60 Gewebe
13b Kurventeil oben 62 Warenabzug
13c Kurventeil unten 64 Litze
13d Schwingungskurve Schnellauf 66 Öse
13e Schwingungskurve Langsamlauf 68 Rückstellvorrichtung
14 Haltevorrichtung unten 70 Achse
14a Haltevorrichtung unten 72 Arm
14b Haltevorrichtung unten 74 Aktuator
14c Haltevorrichtung unten 76 Mittelfach
15 Schussfadeneintragsbereich 78 Öse
16 Steuereinheit
18 Stab

Claims

ANSPRUCHE
Vorrichtung zur Steuerung der Querbewegung mindestens eines Fadens einer Textilmaschine, insbesondere eines Kettfadens einer Webmaschine, mit einem zur Mitnahme mindestens eines Fadens (4,46) dienenden Mitnahmeteils ( 2 , 2a, 2b, 2c, 2d) , der zwischen zwei Federn (6,8) eingespannt ist, sowie mit einer, mittels einer Steuereinheit (16) steuerbaren Haltevorrichtung ( 12 , 12a, 12b, 12c , 14 , 14a, 14b, 14c) zum temporären Halten des Mitnahmeteils ( 2 , 2a, 2b, 2c , 2d) in mindestens einer Extremstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (6,8) und der Mitnahmeteil (2,2a, 2b, 2c, 2d) als mit der Eigenfrequenz f:
f = 1 /"£ 2π m
I
wobei m = schwingende Masse und c = Federkonstante sind, frei schwingendes System ausgebildet ist, das mittels der Haltevorrichtung ( 12 , 12a, 12b, 12c , 14 , 14a, 14b, 14c ) temporär für eine einstellbare Dauer (ts,tsl,ts2) anhaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung ( 12 , 12a, 12b, 12c , 14 , 14a, 14b, 14c ) mittels der Steuereinheit (16) derart steuerbar ist, dass der Mitnahmeteil ( 2 , 2a, 2b, 2c, 2d) mindestens für die Dauer (ts) einer Vollschwingung in einer Extremstellung festhaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung ( 12 , 12a, 12b, 12c, 14 , 14a, 14b, 14c ) mittels der Steuereinheit (16) derart steuerbar ist, dass der Mitnahmeteil ( 2 , 2a, 2b, 2c , 2d) in der oberen und/oder unteren Extremstellung um eine einstellbare Dauer (ts,tsl,ts2) festhaltbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung eine der oberen und/oder unteren Extremstellung des Mitnahmeteils ( 2 , 2a, 2b, 2c , 2d) zugeordnete, zwischen diesem und einem Maschinengestell angeordnete lösbare Magnetvorrichtung (24,28,38,40) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetvorrichtung einen Permanentmagneten (20,38) aufweist, der mittels eines zugeordneten, mit der Steuereinheit verbundenen Elektromagneten (28,40) beeinflussbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel ( 12 , 12a , 12b, 12c , 14 , 14a, 14b, 14c, 28) zur Zuführung von Energie zum schwingenden System aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmeteil ( 2a, 2b, 2c, 2d) ein kolbenartiges Glied (20,34,36,42) aufweist, das permanent- oder ferromagnetisch ist und mit einem ortsfesten ferro- oder permanentmagnetischen Gegenkörper (24,26,38) zusammenwirkt .
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenartige Glied (20) in einem Zylinder (22) geführt ist, der Mittel (28) zur Energiezufuhr aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (28) zur Energie-Zufuhr ein wahlweise auf die eine oder andere Seite des kolbenartigen Gliedes (20) steuerbar, zuführbares Druckfluid ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (22) eine längs des Zylindermantels angeordnete elektrische Spule (28) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Rückstellvorrichtung (68) zum temporären Entspannen der Federn 8 an einem Ende des Mitnahmeteils (2a,2c,2d) aufweist derart, dass bei deren Betätigung der Mitnahmeteil (2a,2c,2d) an der Haltevor¬ richtung (12a, 12a) zur Anlage bringbar ist, die der Rückstellvorrichtung (68) abgewandt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung (68) einen schwenkbaren Arm (72) aufweist, an dem jeweils die Feder (8) einer Seite des Schwingsystems befestigt ist und der gegen die andere Seite des Schwingsystems verschwenkbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmeteil (2, 2a, 2b, 2c) minde¬ stens einen, zwischen den Federn (6,8) liegenden Fadenmit¬ nehmer (4,46) aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Federn (6,8) an¬ geordnete Mitnahmeteil (2d) an einem Ende verlängert ist und durch eine Feder (6) zu einem Fadenmitnehmer (78) geführt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmeteil (2 , 2a, 2b,2c, 2d) eine Öse (66,78) zur Führung eines Fadens (46) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnahmeteil eine Vorrichtung beispielsweise einen Schaftrahmen, zur Führung mehrerer Fäden aufweist.
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