Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Faden einer Textilmaschine gemäss Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Steuervorrichtung ist beispielsweise zv. Steue¬ rung eines einzelnen Fadens aber auch für eine Jacquard- oder Schaftmaschine einer Web- oder Wirkmaschine geeignet.

Stand der Technik

Es sind zahlreiche Steuervorichtungen für den Faden einer Textilmaschine bekannt, so beschreibt beispielsweise die DE- OS 21 30 502 eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art in einer Jacquardmaschine für Textilmaschinen. Die Jac¬ quardmaschine enthält eine Vielzahl von Zugorganen sowie eine Hubvorrichtung zum Heben und Senken mustermässig ausgewählter Zugorgane. Eine Kupplungsvorrichtung dient zur mustermässigen Auswahl der Zugorgane. Ein piezoelektrisches Schaltglied steuert die Kupplungsvorrichtung. Nachteilig ist es dabei allerdings, dass die Vorrichtung ausserordentlich kompliziert aufgebaut ist und das piezoelektrische Schaltglied nur als Hilfsorgan dient, welches eigentliche Antriebsmittel steuert, die das Kuppeln bewirken. Dabei ist es überdies nicht mög¬ lich, den Betriebzustand der Kupplungsvorrichtung zu überwa¬ chen.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die erwähnten Nachteile beseitigt werden.

Die Aufgabe wird bei der eingangs genannten Steuervorrichtung erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, dass zwei piezoelektrische Schaltglieder wechselweise als Aktuator und als Sensor wirken und einen Kupplungsstift zwischen einer neutralen Stellung und einer KupplungsStellung hin und her bewegen, ergibt sich zunächst eine ausserordentlich einfache Vorrichtung, da die piezoelektrischen Schaltglieder direkt zur Steuerung und zum Antrieb des Kupplungsstiftes dienen und keine zusätzlichen Antriebsmittel benötigen. Da die piezoelektrischen Schalt¬ glieder wechselweise nicht nur als Aktuator sondern auch als Sensor wirken, dienen sie gleichzeitig zur Ueberwachung des Schaltzustandes. Es ergibt sich somit eine Steuervorrichtung, die einen äusserst einfachen Aufbau bei gleichzeitig einfach¬ ster Steuerung und grösster Sicherheit bietet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steuervorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.

Der Anspruch 2 beschreibt die einfachste Ausgestaltung des Zugorganes und des Zusammenwirkens des Kupplungsstiftes mit dem Zugorgan. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 3, da der Längsschlitz und der schmale Füh¬ rungsabschnitt des Kupplungsstiftes bewirken, dass der Kup¬ plungsstift stets im Eingriff mit dem Zugorgan steht und somit zu dessen Führung dienen kann. Auch das Verrasten des Kupplungsstiftes mit dem Zugorgan wird durch mindestens eine im Längsschlitz integrierte Kupplungsausneh ung verbessert. Es ist grundsätzlich möglich, dass der Kupplungsstift auf

einer Seite des Zugorganes gelagert ist, so dass beispiels¬ weise der schmale Führungsabschnitt freitragend gegen das Zugorgan vorsteht. Dementsprechend können auch die Schalt¬ glieder auf einer Seite bezüglich des Zugorganes angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausgestaltung nach Anspruch 4, wodurch sich einerseits eine besonders betriebs- und verschleissarme Anordnung des Kupplungsstiftes ergibt und auch die Zuordnung der Schaltglieder zum Kup¬ plungsstift vereinfacht wird.

Im einfachsten Falle hat das Zugorgan eine Kupplungsausneh- mung zum Eingriff eines Kupplungsstiftes. Gemäss Anspruch 5 können jedoch auch zwei und mehrere Kupplungsausnehmungen im Zugorgan vorhanden sein, um einerseits verschiedene Schalt¬ stellungen für einen einzelnen Kupplungsstift zu gewährlei¬ sten oder den wechselweisen Eingriff mehrerer Kupplungsstifte zu ermöglichen.

Der Anspruch 6 beschreibt eine bevorzugte Ausführung der Steuervorrichtung, wonach das Zugorgan direkt mit einem zu führenden Faden verbunden ist, also keine zwischengeschalte- teten Verbindungsglieder benötigt.

Gemäss Anspruch 7 ist es aber auch möglich, das Zugorgan über ein Verbindungsmittel mit einem gegebenenfalls auch mehreren Fäden zu verbinden, wenn diese stets gleichzeitig betätigt werden sollen.

Der Anspruch 8 beschreibt die Ausgestaltung der Steuervor¬ richtung zur Steuerung mindestens eines Fadens nach dem Doppelhubprinzip.

Gemäss .Anspruch 9 sind der Kupplungsstift und die Schaltglie¬ der ortsfest angeordnet und dienen zum mustermässigen Arre¬ tieren eines Zugorganes, das mittels einer Hubvorrichtung, beispielsweise einer Messervorrichtung auf - und abbewegt wird.

Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Steuervorrich¬ tung nach .Anspruch 10 sind der Kupplungsstift und die Schalt¬ glieder Bestandteil der Hubvorrichtung und somit auf- und abbewegbar ausgebildet.

Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung nach Anspruch 11, bei der die Kupplungsstifte und ihre Schaltglieder Teile einer nach dem Doppelhubprinzip arbeitenden Hubvorrichtung sind.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Steuervor¬ richtung nach Anspruch 12, die trotz einfachsten Aufbaus durch die Kombination mit Einheiten gleicher Ar den Aufbau eines Steuerungsgerätes für eine Vielzahl von Fäden ermög¬ licht.

Wie bereits erwähnt, kann die Steuervorrichtung zur Steuerung einzelner Fäden beispielsweise zum Vorlegen eines Schussfa- dens ausgestaltet sein.

Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Weiterbildung nach Anspruch 13, wonach mehrere Zugorgane mit den zugehörigen Kupplungsstiften und Schaltgliedern zu einer Jaquard- oder Schaftmaschine für eine Web- oder Wirkmaschine zusammenge- fasst sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben dabei zeigend:

Figur 1 Eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Kettfadens einer Webmaschine, teilweise geschnitten und in schema- tischer Darstellung und in Ansicht quer zur Längsrichtung des Kettfa¬ dens;

Figur 2 Die Steuervorrichtung gemäss Figur 1 im Schnitt II-II;

Figuren 3a bis 3c Die Funktionsweise der Steuervor¬ richtung der Figur 1 in verschiede¬ nen Schaltstellungen des Kupplungs¬ stiftes; in schematischer Darstel¬ lung;

Figur 4 Eine Steuervorrichtung mit 2 Zugor¬ ganen im Doppelhubprinzip zur Steue¬ rung eines Kettfadens einer Webma¬ schine analog der Vorrichtung nach Figur 1 in Ans icht quer zur Längs¬ richtung des Kettfadens ;

Figur 5 Steuervorrichtung mit gruppenweiser Anordnung von Zugorganen und zu¬ geordneten Kupplungsstiften und elektrischer Ansteuerung, in schema¬ tischer Darstellung;

Figur 6 Ein Steuergerät aus mehreren odular aufgebauten Steuervorrichtungen in Ansicht von oben;

Figur 7 Das Steuergerät der Figur 6 im

Schnitt VII-VII, in schematischer Darstellung;

Figur 8 Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss der Figur 6 und 7, in schema¬ tischer Darstellung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Figuren 1, 2, 3a, 3b und 3c zeigen ein erstes Ausfüh¬ rungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuervorrichtung 2 an einer Webmaschine 4. Die nur schematisch dargestellte Webma¬ schine enthält Kettfäden 6, die mittels der Steuervorrichtung 2 zur Bildung eines offenen Faches 8 in Hochstellung 6a oder TiefStellung 6b gebracht werden können. Durch das offene Fach 8 wird ein Schussfaden 10 eingetragen und mittels eines Webblattes 12 an der Anschlagkante 14 angeschlagen. Das so hergestellte Gewebe 16 wird über eine Warenabzugsvorrichtung 18 abgezogen.

Die Steuervorrichtung 2 enthält einen ortsfesten Block 20, in dem ein Zugorgan 22 auf- und abgehend geführt ist. Das lamel¬ lenartig ausgebildete Zugorgan 22 ist am unteren Ende über ein Verbindungselement, beispielsweise ein Zugseil mit einer Litze 26 verbunden, die ein Litzenauge 28 enthält, durch das der Kettfaden 6 geführt ist. Mittels einer Rückzugfeder 30 ist die Litze 26 und damit auch das Zugorgan 22 nach unten vorgespannt. Eine Hubvorrichtung 32 mit beidseits der Lamelle angeordneten Hubmessern 34 wirkt mit einem Antriebsnocken 36

zusammen, der am Zugorgan 22 angeordent ist. Die Ausbildung und der Antrieb der Hubvorrichtung 32 und der Hubmesser 34 ist hinlänglich bekannt, so dass auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden kann. Mittels der Rückzugfeder 30 wird das Zugorgan 22 nach unten vorgespannt, d.h. in die TiefStellung 6b des Kettfadens 6. Um den Kettfaden 6 in die Hochstellung 6a zu bringen und zu halten, heben die Hubmesser 34 das Zugorgan 22 über den Antriebsnocken 36 soweit an, bis die Hochstellung 6a des Kettfadens 6 erreicht ist. Eine Kupp¬ lungsvorrichtung 38 dient zum Halten des Zugorganes 22 in der angehobenen Stellung oder zur Freigabe, so dass das Zugorgan 22 unter dem Einfluss der Rückzugfeder beim Absenken des Hubmessers diesem folgen kann.

Die Kupplungsvorrichtung 38 weist einen beidseits des Zugor¬ ganes 22 im Block 20 hin- und hergehend verschiebbar gelager¬ ten Kupplungsstift 40 auf. Der Kupplungsstift 40 enthält einen schmalen Führungsabschnitt 42, der in einen Längs¬ schlitz 44 des Zugorganes eingreift und die auf- und abwärts¬ gerichtete Bewegung des Zugorganes unter gleichzeitiger Führung desselben gestattet. Weiter enthält der Kupplungs¬ stift einen breiten Kupplungsabschnitt 46, der in eine Kupp¬ lungsausnehmung 48 im Zugorgan einrasten kann und in dieser Position das Führungsorgan in der eingenommenen Stellung, die der Hochstellung des Kettfadens 6 entspricht, enthalten kann.

Zur hin- und hergehenden Bewegung, d.h. zur Steuerung des Kupplungsstiftes dienen zwei piezoelektrische Schaltglieder 50,52, die beidseits des Kupplungsstiftes am Block 20 an¬ geordnet sind und mit den Enden des Kupplungsstiftes zusam¬ menwirken. Die piezoelektrischen Schaltglieder 50,52 wirken wechselweise als Aktuator und als Sensor.

Die Funktionsweise des KupplungsStiftes und der Schaltglieder 50,52 ist anhand der Figur 1 und insbesondere anhand der

schematischen Figuren 3a bis 3c noch näher erläutert. Bei stromlosen Schaltgliedern 50,52 nimmt der Kupplungsstift 40 die in Figur 3a gezeigte Grundstellung ein, in der der schma¬ le Führungsabschnitt 42 in den Längsschlitz 44 des Zugorganes 22 eingreift. Der Kupplungsstift steht dabei an einem Schalt¬ glied 50 an und erzeugt einen gewissen Druck auf dieses Schaltglied, das dadurch als Sensor wirkt und einen Stromim¬ puls an eine nicht näher dargestellte elektronische Steuer¬ einheit abgibt und dadurch anzeigt, in welcher Stellung sich der Kupplungsstift befindet. Zum Schalten des Kupplungsstif¬ tes wird eines der Schaltglieder, beispielsweise das rechte Schaltglied 52 mit Strom beaufschlagt, wodurch sich das piezoelektrische Schaltglied krümmt und dabei den Kupplungs¬ stift aus der rechten Stellung in die linke Stellung ver¬ schiebt, so dass der breite Kupplungsabschnitt 46 des Kup¬ plungsstiftes in die Kupplungsausnehmung 48 des Zugorganes 22 einrastet und damit eine weitere Bewegung des Zugorganes verhindert. Bei diesem Schaltvorgang wird der Kupplungsstift gegen das andere Schaltglied 50 gedrückt, wie aus Figur 3b hervorgeht und erzeugt dort einen Steuerstrom, der wiederum der nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinheit die eingenommene Stellung des Kupplungsstiftes anzeigt. Die eingenommene Stellung des Kupplungsstiftes, in der das Zugorgan 22 in der Hochstellung arretiert ist, bleibt solange erhalten, bis ein weiterer Steuerimpuls das linke Schaltglied 50 veranlasst, den Kupplungsstift in die Ausgangslage zurück¬ zudrücken, wie dies aus Figur 3c hervorgeht, in. der der schmale Führungsabschnitt 33 wiederum mit dem Längsschlitz 44 des Zugorganes zusammenwirkt. Die piezoelektrische Schalt¬ glieder 50,52 wirken also wechselweise einerseits als Aktua- toren, die ein Verschieben des Kupplungsstiftes bewirken, und anderseits als Sensoren, die die korrekt eingenommene Stel¬ lung des Kupplungsstiftes der elektronischen Steuereinheit anzeigen.

Die Figur 4 zeigt die Weiterbildung der Steuervorrichtung der Figuren 1 bis 3 am Beispiel einer Doppelhubvorrichtung, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 835 894 beschrieben ist. Bei dieser Steuervorrichtung sind zwei Zugorgane 22a,22b sowie eine Hubvorrichtung 32a mit zwei Paar gegeneinander wirkenden Hubmessern 34a und 34b vorhanden. Die Zugorgane 22a und 22b sind über eine Verbindungsseil 54 miteinander verbun¬ den, welches über eine Umlenkrolle 56 geführt ist. An der Achse 58 der Umlenkrolle 56 ist eine Lagergabel 60 ange¬ schlossen, an der das flexible Verbindungselement 24 befe¬ stigt ist, welches die Verbindung zur Litze 26 und damit zum Kettfaden 6 herstellt. Die Funktionsweise des Doppelhub- Systems ist bekannt und die Steuerung erfolgt analog dem Beispiel der Figuren 1 bis 3c.

Wie aus Figur 5 hervorgeht, können ein oder mehrere Kup¬ plungsvorrichtungen 38 und entsprechende Zugorgane 22 in einer modularen Einheit 62 zusammengefasst sein, die über Verbindungsmittel 64, z.B. Schwalbenschwanzverbindung, mit entsprechenden modularen Einheiten 62,62a,62b,62c,62d verbun¬ den sein können. Die einzelnen Schaltglieder 50,52 sind an Leitungen 66,68 bzw. 70,72 angeschlossen, die an Kontaktstel¬ len 74,76 bzw. 78,80 münden, die mit entsprechenden Kontakt¬ stellen angeschlossener modularer Einheitin 62,62a,62b, 62c,62d zusammenwirken. Die Leitungen 66,68,70,72 bilden eine Matrix zur Steuerung der Schaltglieder 50,52.

Die Figuren 6 bis 8 stellen ein Steuergerät dar, welches horizontal aus modularen Einheiten 62 der Steuervorrichtung aufgebaut ist. In vertikaler Richtung sind einem Zugorgan 82 eine ortsfeste Kupplungsvorrichtung 84 und zwei auf- und abbewegliche Kupplungsvorrichtungen 86,88 zugeordnet, welche Teile der Hubvorrichtung sind. Die Reihe der ortsfesten KupplungsVorrichtungen 84 bilden somit ein ortsfestes Messer 90 und die Reihe der ersten beweglichen Kupplungsvorrichtung-

en bilden ein oberes Hubmesser 92 mit dem Hub E und die zweiten Kupplungsvorrichtungen 88 ein unteres Hubmesser 94 mit dem Hub H ₂ der Hubvorrichtung 96. Das obere Hubmesser 92 und das untere Hubmesser 94 der Hubvorrichtung 96 arbeiten im Gegentakt. Das Zugorgan 82 weist neben dem Längsschlitz 98 drei Kupplungsausnehmungen 100,102,104 aufweist, die jeweils der untersten Stellung der Hubmesser 92,94 zugeordnet sind bzw. dem ortsfesten Messer 90. Weiter enthält das Zugorgan 82 eine vierte Kupplungsausnehmung 106, welche in angehobener Stellung des Zugorganes mit der Kupplungsvorrichtung des ortsfesten Messers zusammenwirkt, wie aus Figur 8 hervorgeht. In der Figur 8 sind die jeweils aktivierten Kupplungsvorrich¬ tungen schraffiert dargestellt.

Die Figur 8a zeigt das Zugorgan 82 in der Grundstellung, in der das Zugorgan mittels einer nicht näher dargestellten Rückzugfeder in der TiefStellung gehalten wird. In der An¬ triebsphase gemäss Figur 8b ist die Kupplungsvorrichtung 84 des ortsfesten Messers 90 aktiviert und enthält das Zugorgan in der Tiefstellung während das obere Hubmesser und das untere Hubmesser sich voneinander weg in die entfernteste Stellung bewegen. Gemäss Figur 8c wird die ortsfeste Kup¬ plungsvorrichtung 84 des ortsfesten Messers gelöst und die Kupplungsvorrichtung 88 des unteren Hubmessers 94 aktiviert, worauf die gegeneinander gerichtete Bewegung der Hubmesser 92,94 beginnt, bis sie die in Figur 8d gezeigte Einstellung erreicht haben. Daraufhin wird die Kupplungsvorrichtung 88 des unteren Hubmessers 94 gelöst und gemäss Figur 8e die ortsfeste Kupplungsvorrichtung 84 des ortsfesten Messers aktivitiert, so dass sich das Zugorgan in der Oberfachstel¬ lung befindet. Das obere Hubmesser 92 und das untere Hubmes¬ ser 94 bewegen sich voneinander weg in die Figur 9f gezeigte Stellung, in der die ortsfeste Kupplungsvorrichtung 84 des ortsfesten Messers 90 gelöst und das Zugorgan mit der Kup¬ plungsvorrichtung 86 des oberen Hubmessers 92 gekuppelt wird.

Daraufhin bewegen sich die Hubmesser gegeneinander und das Zugorgan wird wieder in die Unterfach-Stellung gemäss Figur 9 gesenkt. Dort wird die Kupplungsvorrichtung 86 des oberen Hubmessers 92 gelöst und die ortsfeste Kupplung 84 des orts¬ festen Messers 90 aktiviert, um das Zugorgan in der TiefStel¬ lung zu halten, worauf die Hubmesser 92,94 wieder voneinander wegbewegt werden können wie Figur 8a zeigt.

Durch die horizontale Unterteilung der Messer in modulare Einheiten kann das Steuergerät auch in vertikaler Richtung in einzelne Blöcke unterteilt werden, wobei die elektrischen Leitungen matrizenartig angeordnet sind, dadurch lässt sich, wie aus Figur 5 hervorgeht, die Anzahl der Ein- und Ausgänge für die Steuerelektronik auf eine realisierbare Menge redu¬ zieren. Da die einzelnen modularen Einheiten über elektrische Kontakte miteinander in Verbindung stehen, lassen sich die einzelnen modularen Einheiten und Teilblöcke auch auf einfach Weise voneinander trennen, so dass jede Einheit und jeder Block ohne Demontage der anderen Blöcke oder Einheiten her¬ ausgenommen oder ausgewechselt werden kann. Aufgrund der modularen Einheiten ist es möglich, verschiedene Systeme je nach Breite der Textilmaschine und der Anzahl der Kettfäden zusammenzustellen.

BEZÜGSZEICHENLISTE

2 Steuervorrichtung

4 Webmaschine

6 Kettfaden

6a Kettfaden

6b Kettfaden

8 offenes Fach

10 Schussfaden

12 Webblatt

14 .Anschlagkante

16 Gewebe

18 WarenabzugsVorrichtung

20 Block

22 Zugorgan

22a Zugorgan

22b Zugorgan

24 Verbindungselement

26 Litze

28 Litzenauge

30 Rückzugfeder

32 Hubvorrichtung

32a Hubvorrichtung

34 Hubmesser

34a Hubmesser

34b Hubmesser

36 .Antriebsnocken

38 KupplungsVorrichtung

40 Kupplungsstift

42 Führungsabschnitt schmal

44 Längsschlitz

46 Kupplungsabschnitt breit

48 Kupplungsausnehmung

Schaltglied Verbindungsseil Umlenkrolle Achse Lagergabel modulare Einheit a modulare Einheit b modulare Einheit c modulare Einheit d modulare Einheit Verbindungsmittel Leitung Leitung Leitung Leitung Kontaktstelle Kontaktstelle Kontaktstelle Kontaktstelle Zugorgan ortsfeste Kupplungsvorrichtung Kupplungsvorrichtung KupplungsVorrichtung ortsfestes Messer oberes Hubmesser unteres Hubmesser Hubvorrichtung Längsschlitz 0 Kupplungsausnehmung 2 Kupplungsausnehmung 4 Kupplungsausnehmung 6 Kupplungsausnehmung