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Patent Searching and Data


Title:
GRIPPER AND WEFT INSERTION DEVICE FOR A RAPIER LOOM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/060193
Kind Code:
A1
Abstract:
The gripper comprises a housing (1), an actuator (2), a thread clamp (3) and a connecting section (11) for a gripper band. The actuator can be operated electrically and controlled via induction coils (71) in such a way that the clamping force and the clamping cycle of the thread clamp are adjusted in accordance with the physical and/or textile data of the weft to be inserted.

Inventors:
SPEICH FRANCISCO (CH)
Application Number:
PCT/CH1999/000104
Publication Date:
November 25, 1999
Filing Date:
March 08, 1999
Export Citation:
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Assignee:
TEXTILMA AG (CH)
SPEICH FRANCISCO (CH)
International Classes:
D03D47/12; D03J5/06; D03D47/18; D03D47/20; D03D47/23; (IPC1-7): D03D47/23
Foreign References:
DE29808997U11998-07-30
EP0690160A11996-01-03
EP0624671A11994-11-17
EP0299553A11989-01-18
GB2059455A1981-04-23
Attorney, Agent or Firm:
SCHMAUDER & PARTNER AG (Zwängiweg 7 Zürich, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Greifer für eine Greiferwebmaschine, mit einem Gehäuse (1,21,31), mit einer Fadenklemme (3,22, 32,56) und mit einem Anschlussabschnitt (11) für ein Greiferband oder eine Greiferstange (66) gekennzeichnet durch einen elektrisch betätigbaren Aktuator (2,23,33,19), der im Gehäuse angeordnet und mit der Fadenklemme mindestens antriebsmässig oder direkt verbunden ist, um die Klemmkraft und Klemmzyklus der Fadenklemme direkt zu steuern.
2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2,23,33,19) mit der Fadenklemme (3, 22,32,56) verbunden ist.
3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein Elektromagnet (2,33) ist.
4. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein Piezoquarzelement (23) ist.
5. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein Linearmotor oder ein Schrittmotor ist.
6. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (12, 26), um die Fadenklemme vorzuspannen.
7. Greifer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (12,26) dazu bestimmt ist, eine Teilklemmkraft zu erzeugen, die geringer als die vom Aktuator erzeugt Klemmkraft ist.
8. Schussfadeneintragvorrichtung für eine Greiferwebmaschine, mit einer Transporteinheit (64) für einen Bringergreifer und einen Holergreifer, um die Greifer translatorisch hin und her zu bewegen und mit einem Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Betätigen des Aktuators (2,23,33,19) und durch eine Steuereinrichtung (65), um den Aktuator (2,23,33,19) in Abhängigkeit des Drehwinkels der Hauptwelle und/oder der textilbzw. webtechnischen Daten zu steuern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (65) einen Mikroprozessor aufweist, um den Aktuator im openloopoder closedloopVerfahren zu steuern.
Description:
Greifer und eine Schusseintragvorrichtung für eine Greiferwebmaschine Die Erfindung betrifft einen Greifer für eine Greiferwebmaschine gemäss dem Oberbegriff des. Anspruches 1 und eine Schusseintragvorrichtung mit einem Greifer.

Zur Eintragung eines Schussfadens wird entweder ein Greifer angewendet, um den Schussfaden durch das Webfach zu führen oder es wird ein Bringergreifer und Holergreifer angewendet, wobei der Schussfaden innerhalb des Webfaches vom Bringergreifer an den Holergreifer übergeben wird. Die Greifer weisen Fadenklemmen auf, welche bei der zuerst genannten Ausführung ausserhalb des Webfaches und bei der zweiten Ausführung innerhalb des Webfaches positiv, d. h. zwangsweise gesteuert werden.

Hierzu werden mechanische oder elektromechanische Mittel angewendet, wobei das Betätigungselement zum Öffnen oder Schliessen der Fadenklemme ausserhalb bzw. unterhalb des Webfaches angeordnet ist. Insbesondere bei der Fadenübergabe innerhalb des Webfaches ergeben sich hieraus im wesentlichen folgende Nachteile.

Werden mechanische Mittel angewendet, muss das Betätigungselement zwischen die Kettfäden eingeführt werden, um die Fadenklemme zu betätigen.

Werden elektromagnetische Mittel verwendet, muss der Auslösemagnet ausserhalb des Webfaches angeordnet werden.

Damit wird der Luftspalt zwischen Anker und Magnetkern gross, wodurch eine höhere Feldstärke erzeugt werden muss, d. h. eine Wicklung mit einer höheren Ampere- Windungszahl erforderlich ist. Da dieser Auslösemagnet träge schaltbar ist, folgt daraus eine Reduktion der Geschwindigkeit der Webmaschine.

Bei der Fadenübergabe innerhalb des Webfaches überschneiden sich die Wegstrecken der Greifer im Ubergabebereich. D. h. die Fadenübergabe erfolgt während der Bringergreifer und der Holergreifer noch in Bewegung sind. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Ansteuerung der Fadenklemme, während dem das Betätigungselement einen Druck auf den Greifer ausübt. Daraus folgt für die an der Betätigung der Fadenklemme beteiligten Elemente, wie das Greiferband oder die Greiferstange bzw. die Ladenbank und Bandführung oder Stangenführung eine höhere Belastung und Abnutzung. Zudem wird durch diese Druckbeaufschlagung der Bandgreifer gegen die Kettfäden gedrückt und somit Kettfadenbrüche verursacht. Aus diesem Grunde müssen das Greiferband und deren Führungen verstärkt ausgeführt werden. Daraus folgt, dass die bewegten Masse grösser werden, was der Forderung nach möglichst geringen Massen entgegensteht und somit eine Reduktion der Drehzahl der Webmaschine. Ferner ist zu berücksichtigen, dass innerhalb des Webfaches aufgrund der hohen Kadenz die

Greifer im Bereich der Ubergabe schwingen und mit den Betätigungselementen kollidieren können. Hierdurch werden besondere Massnahmen erforderlich, um Schwingungen mit derartiger Frequenz und Amplitude möglichst zu verringern.

Bekanntlich ist die Klemmkraft durch die Fadenart vorbestimmt. Bei der mechanischen als auch bei der elektromechanischen Steuerung der Fadenklemme sind daher die Klemmkraft entsprechend einzustellen. Zum Weben mit unterschiedlichen Fadenarten erweisen sich derartige Steue. rungen mindestens einschränkend, weil einerseits mittels Versuche eine mittlere Klemmkraft festgelegt werden muss und andererseits eine Anpassung der Klemmkraft während des Betriebes der Webmaschine nicht möglich und daher nicht vorgesehen ist.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen ferner den Nachteil auf, dass jeder Beeinflussungsstelle eine Anordnung von Betätigungselementen zur Steuerung der Fadenklemme zugeordnet ist und zwar : a) Bringergreifer : Ansteuerung in der Fachmitte, b) Holergreifer : Ansteuerung in der Fachmitte, c) Bringergreifer : Ansteuerung der Fadeneinlesung an der Eintragseite, d) Holergreifer : Fadenfreigabe an der Fangseite und e) Bringergreifer : Ansteuerung der Entlüftung an der Eintragseite.

Somit sind bis zu fünf Anordnungen erforderlich, die einzeln angesteuert werden müssen.

Daraus resultieren folgende Nachteile :

1) Wartung von bis zu fünf Anordnungen ; 2) Hohe Ausfallrate ; 3) Abfall im Nutzeffekt und 4) Hoher Kostenaufwand.

Somit sind die bekannten Ausführungen zur Steuerung der Fadenklemme ungeeignet.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist löst die Aufgabe einen Greifer und eine Schusseintragvorrichtung zu verbessern.

Die Fadenklemme des Greifers wird durch einen im Greifer angeordneten Aktuator positiv gesteuert, d. h. ohne von aussen wirkende Kräfte, so dass jegliche Belastung des Greiferkopfes, der Greiferführung und der Kettfäden vermieden wird. Somit entfallen Nacheinstellungen und Reparaturen an den Greiferelementen weitgehend. Es werden Kettfadenbrüche vermieden, wodurch die Betriebskosten erheblich gesenkt werden und die Webleistung erheblich gesteigert wird. Die Fadenklemme kann während des Betriebes der Webmaschine und innerhalb eines Webzyklus schussweise den physikalischen und webtechnischen Daten des einzutragenden Schussfadens entsprechend beeinflusst werden. Mittels der Steuerung wird der Sollwert der Klemmkraft der Fadenklemme eingestellt und geregelt.

Im Verlauf des Schusseintragzyklus werden von der Fadenklemme folgende Funktionen ausgeführt : 1. Der Bringergreifer übernimmt den Schussfaden vom Fadenvorleger und 2. transportiert den Schussfaden in das Webfach ;

3. der Schussfaden wird etwa in der Fachmitte vom Bringergreifer an den Holergreifer übergeben ; 4. am Ende des Eintragvorganges gibt die Fadenklemme des Holergreifers den Schussfaden frei ; 5. die Fadenklemmen werden zur Reinigung gelüftet und 6. falls erforderlich wird die Klemmkraft der Fadenklemmen geändert.

Die Fadenklemmen für den Bringer-und Holergreifer sind im wesentlichen ähnlich ausgebildet, wodurch die Ansteuerung der Aktuatoren mittels der gleichen Steuereinrichtung erfolgt. Dadurch werden die Herstellungskosten erheblich verringert. Durch die Anwendung von Transformatoren zur Betätigung der Fadenklemme wird eine Krafteinwirkung auf die Greifer vermieden. Aufgrund dieser Massnahmen ist möglich eine Greiferwebmaschine mit bis zu 1000 Umdrehungen pro Minute bei gleichzeitiger Verarbeitung von unterschiedlichen Garnen, wie Zero-Twist oder Noppengarn zu betreiben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Greifers ; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Greifers ; Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Greifers ;

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Greifers ; Fig. 5 ein Kraft/Zeit-Diagramm, des Zyklus der Fadenklemmwirkung innerhalb eines Schusseintrages und Fig. 6 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schusseintragvorrichtung.

Es wird auf die Figur 1 Bezug genommen, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Greifer zeigt.

Der Greifer enthält ein Gehäuse 1, einen Elektromagnet 2 und eine Fadenklemme 3. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Grundkörper 4 und einem Abdeckteil 5, die mittels nicht dargestellter Mittel miteinander verbunden sind. Der Elektromagnet 2 ist einerseits am Grundkörper angeordnet.

Die Fadenklemme 3 umfasst einen Klemmhebel 6, der als zweiarmiger Hebel ausgebildet und auf einer Achse 7 schwenkbar angeordnet ist und einen am Grundkörper 4 ausgebildeten Klemmfläche 8. Ein Hebelarm hat einen Klemmabschnitt 9, der mit der am Grundkörper 4 ausgebildeten Klemmfläche zusammenwirkt und am freien Ende einen abgewinkelten Abschnitt 10, der zusammen mit dem Grundkörper einen Einlaufspalt für einen Schussfaden (nicht dargestellt) bildet. An dem der Einlaufseite des Greifers abgewandten Ende ist am Grundkörper 4 ein Anschlussabschnitt 11 für eine Transporteinheit ausgebildet. Ferner ist eine Feder 12 vorgesehen, um den Klemmabschnitt 9 gegen die Klemmfläche 8 vorzuspannen.

Der Greifer ist ferner mit einem Anschlagorgan 15 für den Schussfaden ausgerüstet. Zur Erzeugung der translatorischen Bewegung zur Betätigung des Klemmhebels

kann ein Linearmotor oder ein Servomotor angewendet werden. Werden derartige Antriebsmittel angewendet, so ist der Klemmhebel mit Vorteil mit der Antriebsachse des Motors gekoppelt.

Bei der erfindungsgemässen Ausführungsform gemäss Fig. 2 enthält der Greifer einen Gehäuse 21, eine Fadenklemme 22 und ein Piezoquarzelement 23. Das Gehäuse besteht aus einem Grundkörper 24 und einem Abdeckteil 25. Die Fadenklemme umfasst einen streifenförmigen Klemmteil 26, der aus einem federelastischen Material besteht und einen am Grundkörper 24 ausgebildeten Klemmabschnitt 17. Der Klemmteil 26 ist an einem Ende am Grundkörper 24 befestigt und am anderen Ende mit einem abgewinkelten Abschnitt 27 versehen, der mit dem Grundkörper einen Einlaufspalt für einen nicht dargestellten Schussfaden bildet. Der Klemmteil 26 ist mit einem Ansatz 28 und einem Stift 29 versehen, der quer zum Ansatz absteht. Das Piezoquarzelement 23 ist einerseits am Grundkörper befestigt und andererseits mit einem Kopplungsteil 30 versehen, der mit dem Stift 29 in Eingriff ist. An dem der Einlaufseite des Greifers abgewandten Ende ist am Grundkörper 24 der Anschlussabschnitt 11 für die Transporteinheit ausgebildet.

Die in Fig. 3 gezeigte erfindungsgemässe Ausführungsform unterscheidet sich von jener von Fig. 1 durch die Ausbildung und Anordnung des Elektromagneten. Der Greifer enthält ein Gehäuse 31, eine Fadenklemme 32 und einen Elektromagneten 33. Das Gehäuse besteht aus einem Grundkörper 34 und einem Abdeckteil 35. Die Fadenklemme

32 enthält ein Führungsorgan 36 für einen nicht dargestellten Schussfaden und einen Klemmteil 37. Das Führungsorgan 36 ist streifenförmig ausgebildet und weist einen abgewinkelten Abschnitt 38 auf. Der Klemmteil 37 ist ebenfalls streifenförmig ausgebildet und weist einen abgewinkelten Abschnitt 39 auf. Der Klemmteil auf den Führungsteil aufliegend angeordnet, so dass die abgewinkelten Abschnitt 38,, 39 einen V-förmigen Einlaufspalt für einen nicht dargestellten Schussfaden bilden. Der Elektromagnet 33 weist einen U-förmigen Kern 43 und eine Wicklung 40 auf und ist unterhalb des Führungsteiles so angeordnet, dass das Führungsteil auf den Stirnflächen der Schenkel des Kernes aufliegen. Bei dieser Ausführungsform besteht der Führungsteil 36 aus magnetisch nichtleitenden Material während der Klemmteil 37 des Magnetanker bildet und aus magnetisch leitenden Material besteht. Der Grundkörper 34 weist ebenfalls den Anschlussabschnitt 11 für die Transporteinheit auf.

Anstelle des Anschlagorgans ist bei dieser Ausführungsform eine Anschlagbügel 41 vorgesehen.

Die in Fig. 4 gezeigte erfindungsgemasse Ausführungsform unterscheidet sich von jener gemäss Fig. 2 lediglich durch die Ausbildung und Anordnung des Piezoquarzelementes. Wird elektrischer Strom an das Piezoquarzelementes 19 angelegt, so dehnt sich dieses ebenfalls in x-Richtung aus und schliesst den Fadenspalt 55, so dass der Schussfaden geklemmt wird. Auf eine weitere detaillierte Beschreibung wird verzichtet.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Aktuator jeweils durch Induktion betätigt. Hierzu ist eine primäre Induktionsspule 70, die ausserhalb des Greifers angeordnet ist und eine sekundäre Induktionsspule 71 vorgesehen, die im Gehäuse 1,21,31 des Greifers angeordnet ist. Im Gehäuse sind ferner ein Stromrichter und Verstärker 72 angeordnet, die über Anschlussleitungen 52 mit dem Aktuator verbunden sind. Im Abdeckteil 5,25,35 ist jeweils eine Öffnung 75 vorgesehen.

Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen. Der nachfolgenden Beschreibung liegt die Ausführungsform gemäss Fig. 2 zugrunde. Die Figur zeigt ein Diagramm mit einer Abszisse für den Drehwinkel der Hauptwelle der Webmaschine und mit einer Ordinate für die Klemmkraft. Wie die Figur zeigt, sind in Abhängigkeit vom Drehwinkel für die Fadenklemme drei Betriebsstellungen definiert und zwar Halten A, Klemmen A+B sowie Lüften A-C. Jeder Betriebsstellung ist eine Kraft A, B, C zugeordnet. Die Haltekraft A wird ausschliesslich von dem federnden Element 26 aufgebracht und wirkt auch, wenn die Webmaschine und der Aktuator abgeschaltet ist. Der einzutragende Schussfaden wird zuerst in die geöffnete Fadenklemme eingeführt und anschliessend mit der vom Aktuator erzeugten Klemmkraft B beaufschlagt. Das Klemmen des Schussfadens erfolgt mit einer Kraft, welche die Summe der Kräfte A+B ist. Die Klemmkraft B ist stufenlos bis zum Maximum einstellbar, um Schussfadenverlierer sicher zu vermeiden. Während der Ubergabe des Schussfadens vom Bringergreifer an den Holergreifer werden die Aktuatoren gemäss einem

Steuerprogramm umgesteuert, so dass eine Lüftkraft erzeugt wird, welche die Differenz der Kräfte A-C ist.

Nach Abschluss des Vorgangs der Eintragung kann die in der Stellung Lüften befindliche Fadenklemme ausgeblasen werden. Der vorstehend beschriebene Vorgang gilt für den Bringergreifer und auch für den Holergreifer mit konträren Zyklus.

Die Fig. 6 zeigt eine Schusseintragvorrichtung mit einem Bringergreifer 61, einem Holergreifer 62, einer Transporteinheit 64, welche den Bringer-bzw. den Holergreifer jeweils über die Mitte 63 der Webbreite befördert und eine Einrichtung zum Betätigen der Aktuatoren. Die Transporteinheit 64 ein Greiferband 66 mit einer Führung 69 und ein Bandrad 67, das mit einem nicht dargestellten Antriebsmittel antriebsverbunden ist.

Das Greiferband besteht aus einem flexiblen Material, z. B. Kunststoff-Verbundstoff. Die Einrichtung zum Betätigen der Aktuatoren ist der im Bereich der Fadenübergabe oberhalb des gebildeten Webfaches und beidseits der Mitte 63 angeordnet ist. Die Einrichtung enthält zwei Lufttransformatoren oder Umformer, welcher eine primäre Induktionsspule 70 und die am Greifer 61,62 angeordnete sekundäre Induktionsspule 71 umfasst sowie eine Steuereinrichtung 65, die über Leitungen 68 jeweils mit der primären Induktionsspulen 70 verbunden ist, um die primären Induktionsspulen in Abhängigkeit des Drehwinkels der Hauptwelle der Webmaschine und/oder den textil-bzw. webtechnischen Daten zu steuern.