CZ299830B6 - Vodic nití k prícnému prívodu nite k rotující predlohové cívce - Google Patents

Abstract

Vodic (33) nití (5) k prícnému prívodu nite (5) krotující predlohové cívce pro výrobu krížem vinuté cívky (1) v soukacím zarízení textilního stroje je dlouhodobe behem celého prícného pohybu prímo pripojen k alespon jednomu akumulátoru energie. Potenciální energie akumulátoru energie do mrtvých bodu oblasti prícného prívodu neustále stoupá a tím tvorí s vodicem (33) nití (5) harmonicky oscilující mechanický systém.

Description

Vodič nití k příčnému přívodu nitě k rotující předlohové cívce

Oblast techniky

Vynález se týká vodiče nití k příčnému přívodu nitě k rotující předlohové cívce pro výrobu křížem vinuté cívky v soukacím zařízení textilního stroje, přičemž vodič nití má palec, jenž je uložen otočně kolem osy kolmé k ose křížem vinuté cívky a je opatřen elektromagnetickým pohonem pro vytvoření momentu potřebného ke stanovenému kyvu, přičemž ve vazbě s vodičem nití je alespoň jeden mechanický akumulátor energie k dlouhodobé podpoře obratu směru pohybu během celého příčného pohybu.

Dosavadní stav techniky

K vyrobení textilních cívek jev principu potřebné jednak uvést cívky do rotace a jednak nit naváděnou na rotující cívku navádět podél osy cívky. Jestliže se nit navádí velmi pomalu, vzniká cívka s rovnoběžnými oviny. Jestliže má taková cívka větší objem a v podstatě pravoúhle kose cívky vytvořené čelní stěny, jsou potřebné po obou stranách ovinu omezovači kotouče. Tyto omezovači kotouče lze odstranit, když se nit navádí tak rychle, že se obdrží křížový návin. Vysoké rychlosti návinu potom také vyžadují velmi velkou naváděcí partii.

Proto se mohou použít rovnoběžně s osou cívky orientovaná hnací zařízení, například řemen. EP 0 311 827 A2 popisuje vodič nití, u kterého je řemen poháněn pomocí mikroprocesorem říze25 ného krokového motoru. Přitom se mohou docílit vysoké rychlosti vratného pohybu a vodič nití se řídí relativně přesně.

Také v EP 0 453 622 Bl je popsán vodič nití zhruba patřící do kategorie řemenového vodiče nití, který může vyrobit pomocí příslušně poháněného krokového motoru nebo také elektronicky komutovaného kotoučového motoru oviny různého typu. Motor je přitom připojen k hnacímu kolu, kolem kterého je několikrát otočena struna nesoucí nosič pro vodič nití. Na stejném hřídeli je umístěno zubové kolo, které je v záběru se dvěma oboustranně umístěnými zubovými koly. Tato obě zubová kola jsou upevněna na torzních tyčích, které jsou upnuty tak, že se po celý interval vratného pohybu vodiče nití vyrovnávají vzhledem k rovnovážné poloze. Tím se má zabránit změně zatížení, která by zejména při vysokých rychlostech vratného pohybu mohla vést k poškození pohonu zubového kola.

Použitím torzních tyčí se má umožnit v oblasti inflexního bodu vodiče nití potřebné vysoké urychlení ovinu. K posílení tohoto efektu jsou vytvořeny spojky, které mají před dosažením inflexní40 ho bodu fixovat torzní tyče blízko převodu ozubenými koly, aby se tím zkrátila účinná délka torzní tyče ve spojení s nárazovou změnou pružné konstanty.

Tato konstrukce jednak vytváří extrémně vysoké požadavky na mechanické součásti spojení, jednak také tím je převod ozubenými koly nikoliv nevýznamně zatížen. Vesměs přispívají vodiče nití, pokud mají být nosiče vodiče nití kluzně uloženy v kluznici, struna pohybující nosičem vodiče nití, vodicí kladky pro tyto struny a ozubené převody k setrvačnosti celého systému, což negativně působí zejména v inflexním bodě oblasti přívodu.

Velmi rozšířené k vytvoření vratných pohybů jsou také tak zvané vratné závitové válce, které u rychle pracujících dopřádacích strojů často současně zajišťují pohon pro křížem vinutou cívku. Přitom se však obdrží, nezávisle na naplnění cívky, stále stejný úhel návinu, přičemž při stanovených poměrech otáček mezi cívkou a hnacím válcem vznikají tak zvané obrazy návinu, které vedou při pozdějším odvíjení ke značným problémům. Proto je ve stavu techniky popsáno množství tak zvaných postupů ke zrušení obrazu.

-1CZ 299830 B6

K umožnění vyrobení uvedeného obrazu návinu, například přesného návinu nebo přesného stupňového návinu, se proto musí oddělit pohon cívky od vodiče nití. To je mezi jiným umožněno také tím, že je již uvedený vratný závitový válec umístěn v odstupu od navíjené cívky a má vlastní pohon. V drážce závitu se zpravidla smýká vodič nití. Tento systém je zatížen nevýhoda5 mi podmíněnými setrvačností.

Již dlouho jsou známé tak zvané palcové vodiče nití (například DE-AS 1 1 31 375, DE-OS 15 60 360), u nichž je palec vodiče nití otočný kolem osy umístěné kolmo k ose navíjené cívky. U těchto palcových vodičů nití nastává přenos kývavého pohybu rovněž tvarovým spojem pomocí io drážkového kotouče, nebo. přímo na palcový vodič nití, jako u DE-OS 15 60 360, nebo pomocí vratné tyče, na které je pružně zavěšena dvouramenná páka, která je v záběru v palcovém vodiči nití, jako v DE-AS 1 1 31 575. Dvojramenná páka obdrží přídavně na inflexních bodech pomocí opery impulz, který zajišťuje rychlou změnu pohybu na okrajích vratné zóny. Náraz v tomto případě ovšem nevede k emisi hluku nebo k redukci životnosti zařízení, poněvadž se k výrobě kotoučových cívek používá vynález, u nichž se používá jen velmi malý úhel návinu. U obou palcových vodičů nití je výhodné, že vodič nití tvoří palec, aniž je zde potřebný kluzný díl zvyšující setrvačnost. Tyto vodiče nití jsou však ještě omezeny z hlediska flexibility vratného pohybu nitě.

Proto byly místo popsaných konvenčních mechanických pohonů palců sloužících jako vodič nití navrženy elektromechanické pohony, jaké jsou uvedeny například v EP 0 808 791 A2 nebo EP 0 838 442 Al.

Akumulátory, energie, znázorněné a popsané v EP 0 838 442 Al na koncích zdvihu vodiče nití, mají podporovat změnu směru pohybu vodiče nití a tím jednak odlehčit jeho pohonu a jednak zkrátit prodlevu na koncích zdvihu. Akumulátory energie jsou ve svých polohách mechanicky přestavitel né, takže se může přestavit zdvih vodiče nití k zabránění například vyklenutých okrajů na křížem vinuté cívce.

Takovéto akumulátory energie vedou ktomu, že se relativně trhavým bržděním vodiče nitě při vstupu do akumulátorů energie zmenšuje životnost navíjecího systému, nebo musí mít takovou stabilitu, že se zvyšuje jejich hmotnost a tím setrvačnost. Při frekvencích vratného pohybu 30 Hz a více však již hraje pro pohon setrvačnost značnou roli. Kromě toho vzniká při dopadech vodiče nití na akumulátory energie hluk, kteiý se na obvykle dlouhých textilních strojích příslušně sčítá.

Jestliže se pohon vodiče nití reguluje regulátorem, vznikají v oblasti vstupu vodiče nití do akumulátoru energie skoky zatížení, které ovlivňují kvalitu regulace regulátorem.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu proto je zlepšit poměry kývání vodiče nitě.

Tento úkol se vyřeší tím, že vodič nití je přímo připojen k alespoň jednomu akumulátoru energie, jehož potenciální energie do mrtvých bodů kyvu neustále stoupá a tvoří s vodičem nití harmonic45 ky oscilující mechanický systém.

Přímé spojení vodiče nití s mechanickým akumulátorem energie vede k tomu, že není potřebný žádný bezprostřední přenos sil. Hmotnost vytvářející moment setrvačnosti je tvořena nosičem vodiče. Tím se vzhledem ke stavu techniky zřetelně zlepšuje dynamika systému. Setrvačná síla a momenty jsou v oblasti značného úhlového zrychlení v inflexních bodech velmi malé. Bez značných nákladů na energii se může v oblasti přívodu dosáhnout velmi rychlé změny směru pohybu.

Přitom se odkazuje na to, že podle předloženého vynálezu je jako vodič nití označováno celé kývavé těleso sestávající z palce vodiče nití, jeho nesoucího tělesa a rovněž cívky sloužící k pohonu s jejím nosičem.

-2CZ 299830 B6

Je také možné měnit šířku přeložení výlučně pomocí pohonu, to znamená řízením, respektive regulací. Nejsou proto potřebná žádná mechanická přestavení, když je akumulátor energie dimenzován na maximální zdvih vodiče nitě. Poněvadž při větším zdvihu je také větší moment potřebný v oblasti obratu změny pohybu, je využívána vyšší potenciální energie akumulátoru energie, vznikající při větším zdvihu. Chodem vodiče nití bez trhání se snižuje hladina hluku a zvyšuje se jeho životnost. Kromě toho se zlepšuje kvalita regulace a zjednodušuje se přesné dodržování šířky přeložení.

Jestliže je směr návinu spirálových pružin opačný, dosáhne se v každém případě v obou směrech kyvu stejný průběh momentu pružnosti. Tento požadavek získá, jak již bylo uvedeno, na významu teprve tehdy, když úhel výchylky z klidové polohy překročí hraniční hodnotu, poněvadž potom se liší průběh charakteristiky pružiny při otevření a zavírání.

Zatímco akumulátor energie beztak redukuje plochu pod grafem čtverce hnacího momentu až na třetinu hodnoty, která by byla potřebná bez takového akumulátoru energie, vede nastavení rezonanční frekvence kývavého Systému na horní hranici potřebné frekvence kyvu k tomu, že zvláště s intenzivně nastává podpora kývavého pohybu a tím odtížení elektromagnetického pohonuv extrémních situacích.

Schopnost nastavení aretace akumulátoru energie je zabezpečena tím, že akumulátor energie podporuje ve stejném rozsahu kývavý pohyb v obou směrech.

Rovněž samozřejmě existuje možnost napřed zvolit pružiny tak, že jejich charakteristika odpoví25 - dá požadovaným poměrům kývání. Přitom je dokonce žádoucí, aby nebyla charakteristika pružiny přímočará, nýbrž aby po inflexních bodech, jak již bylo uvedeno, progresivně stoupala. K optimalizaci se musí dimenze pružiny volit tak, že integrál čtverce hnacího momentu je co nejmenší. Tím je u vodiče niti nejmenší potřebné zachycení zatížení pohonem.

Flexibilita kývavého systému se může ještě dále zlepšit, když se přídavně během kývavého pohybu vodiče nití řízené přestavuje závěs alespoň jedné pružiny. Zvláště v oblasti malých frekvencí kývání, například 5 Hz není potřebná pružný podpěra v inflexní oblasti vodiče nití, neboje potřebná jen v malém rozsahu. Ve zbývající části kyvu mimo mrtvé body kyvu, ve které nedochází k úhlovému zrychlení, se musí k napnutí pružiny, nebo, při použití přídavné pružiny, k napnutí obou pružin dodávat pomocí elektrického pohonu vodiče nití energie. Tato energie se může redukovat tím, že prakticky souběžně kývá závěs alespoň jedné z pružin. To znamená, že při velmi malých frekvencích by mohlo probíhat kývání závěsu dokonce se stejnou amplitudou. Pro dodržení energetické bilance se však potom také musí zapojit pohon závěsu. Proto může být v závislosti na konkrétních podmínkách výhodné, aby se závěs kýval se stejnou frekvencí, avšak s menší amplitudou. K napnutí pružiny potom dochází jen ve spodní oblastí charakteristiky pružiny.

S vyšší frekvencí se zvyšují požadavky na podporu obratu směru pohybu. Z těchto důvodů je nevýhodné odtížení pružiny pro oblast inflexního bodu. Pomocí příslušného fázového posunu mezi kývavým pohybem závěsu a vodiče nití lze v oblasti inflexních bodů zřetelně zvýšit akumulovanou potenciální energii pružiny. Tímto způsobem lže však pro pevnou frekvenci docílit jen efekt, který by bylo možné docílit také silnou pružinou nebo větším počtem pružin.

Flexibilita systému ale nabízí možnost, odtížit větší část zdvihu pružiny stejnoměrným kyvem závěsu a teprve bezprostředně před dosažením inflexního bodu zřetelně zesílit sílu pružiny pomocí postupného přepnutí kývavého pohybu závěsu do opačného pohybu.

Tímto způsobem vzniká na větší části délky zdvihu „slabá pružina“ a „silná pružina“ v inflexních bodech. Toto odpovídá exaktně požadované podpoře kývavého pohybu vodiče nití. Přitom však, jak již bylo uvedeno, jako u stavu techniky, nevýhodně neovlivňuje systém nárazovým zavede-3CZ 299830 B6 ním pružné síly nebo přestavením pružné konstanty. Tímto způsobem docílená flexibilita z hlediska podpory libovolných kývavých pohybů není z žádného řešení známého ze stavu techniky nasnadě.

Na základě mechanického kývavého systému vysoká flexibilita pohybu vodiče nitě z hlediska frekvence kyvů, amplitudy kyvů a rovnoměrného průběhu kyvů během zdvihu je dále přídavně podporována pomocí nárokovaného hnacího systému.

Uvnitř vzduchové mezery podle vynálezu se může docílit relativně vysoká hustota magnetického io toku, přičemž jsou ztráty při malých rozměrech vzduchové mezery a dostatečném dimenzování jha majícího malý magnetický odpor malé. Prouděním proudu cívkou, která je umístěna v oblastí magnetických siločar, se docílí moment potřebný k vychýlení vodiče nití.

Dimenzování cívky je v úzké souvislosti s přizpůsobením se na Šířku vzduchové mezery podle vynálezu, kterou prochází magnetické siločáry. Vzdálenost závitů cívky probíhajících ve vzduchové mezeře od osy otáčení vodiče nitě ovlivňuje velikost momentu vytvořeného pohonem. Tento moment je ve srovnání se setrvačným momentem cívky vysoký. Zbývající části tělesa účastnícího se kyvu lze zhotovit z velmi lehkého materiálu a musř mít stabilitu potřebnou pro vyskytující se síly, takže se docílí malý moment setrvačnosti.

Velikost a směr se nastaví řízením, respektive regulací napětí a tím proudu v každé fázi pohybu. To může nastat pomocí řídicího zařízení, například mikroprocesoru. Proudová hustota podle stanoveného programu se řídí v závislosti na úhlu a čase tak, že se pomocí šířky přesunu docílí požadovaný úhel položení nitě, respektive se také mohou nastavit šířka přesunu nebo koncový bod přesunu. Pomocí příslušných senzorů se eviduje úhel, prověřuje dodržení požadované hodnoty a v případě potřeby se opět přizpůsobí stávající hodnota požadované hodnotě. Ktomu lze použít známé PÍĎ regulátory, zatímco ke kontrole okamžitého úhlu se může použít známé infračervené zařízení, které testuje značky umístěné soustředně s osou kyvu.

Vzduchová mezera a tím všechny prvky k vytvoření magnetického pole jsou umístěny pouze v oblasti kyvu elektrické cívky, která odpovídá maximálnímu přiváděč ímu zdvihu vodiče nitě. Tím jsou příslušně omezeny stavební náklady. Rovněž je potřebná jen elektrická cívka, která se během kyvu pohybuje podél příslušně dimenzované drážky. Jak již bylo uvedeno, má zvláštní význam, že prvky účastnící se kyvu, jsou umístěny dále od středu otáčení a mohou mít malou hmotnost, poněvadž v oblasti mrtvých bodů kyvu vodiče nití nastává značné úhlové zrychlení a následkem toho při vysokém setrvačném momentu kyvných dílů vznikají velmi vysoké momenty. Přitom se připomíná, že při výrobě křížem vinutých cívek na soukacích strojích jsou potřebné frekveňcé kývů v oblasti až 30 Hz. ' ' '

Vzhledem k elektronicky komutovanému motoru, u něhož je během konstantního směru působení hnacího momentu potřebná komutace, vede u předloženého vynálezu změna'směru proudu bezprostředně k změně znamení u hnacího momentu. To opět zjednodušuje řízení přímého pohonu výkyvného vodiče nití.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v následujícím blíže objasněn pomocí příkladů provedení. Na příslušných výkresech znázorňuje:

obr. 1 pohled zepředu na vodič nitě podle vynálezu s elektromechanickým pohonem, částečně v řezu 1-1 podle obr. 2, obr. 2 řez II—II podle obr. 1,

-4CZ 299830 B6 obr. 3 pohled zepředu na variantu vodiče nitě podle vynálezu s pohonem zavěšení pružiny, částečně v řezu podle čáry ΓΠ-1ΓΙ podle obr. 4, obr. 4 řez IV-IV podle obr. 3, obr. 5 diagram hnacího momentu k vytvoření kyvů při frekvenci kyvu 5 Hz (obr. 5a), průběh úhlového nastavení závěsu pružiny (obr. 5b) a příslušné úhlové rychlosti (obr. 5c) a obr. 6 průběh hnacího momentu při frekvenci kyvu 20 Hz (obr. 6a), průběh úhlového nastavení závěsu (obr. 6b) a příslušné úhlové rychlosti (obr. 6c).

Příklady provedení vynálezu

Na výřezu ze soukacího zařízení, znázorněném na obr. I, je patrná křížem vinutá cívka 1, která dosedá na opěrný válec 3. Křížem vinutá cívka ije uložena svojí dutinkou 2 v neznázoměné cívečnici. Pohon křížem vinuté cívka! může být proveden pomocí dutinkových misek cívečnice, které mezi sebou svírají dutinku 2. Alternativně může být místo opěrného válce 3 vytvořen hnací válec, kterým je ve srovnání s uvedeným přímým pohonem křížem vinuté cívky i proveden pohon na obvodu.

Nit 5, přiváděná na křížem vinutou cívku 1, je vedena uvnitř vidlicovitého vodícího prvku όζ palce 6 vodiče 33 nití 5. Pravítko 4 vratného pohybu zajišťuje přímé vedení nitě 5, které je potřebné, aby se nit 5 stále přiváděla v konstantním a pokud možno malém odstupu od svěmé čáiy mezi opěrným válcem 3 a křížem vinutou cívkou i- To je potřebné k docílení uspokojivé struktury navinutí křížem vinuté cívky i.

Místo přímého vedení pomocí pravítka 4 vratného pohybu je také myslitelné pohánět těleso vodícího očka vodiče 33 nití 5, které je uloženo posuvně podél pravítka 4 vratného pohybu, pomocí páky, která odpovídá palci 6 vodiče 33 nitě 5. Přitom se však předpokládá, že se tím překonají přídavné setrvačné a třecí síly, které při vysokých frekvencích vratného pohybu působí nevýhodně na celý systém.

Palec 6 vodiče 33 nití 5 je upevněn pomocí úchytu 6» na hřídeli 7, který a rovněž další dále blíže popsaný nosič }4 s cívkou Γ5 tvoří kyvné těleso označované vcelku jako vodič 33 nití 5. Hřídel 7 je, jak je patrné, z obr. 2, uložena pomocí válečkových ložisek 12, 13, která jsou umístěna v bočních stěnách 9 a jO pláště 8. K omezení dalšího otáčení valivých těles při obrácení směru pohybu vodiče 33 nití 5 se může použít válečkové ložisko s menší vůlí než obvykle. Alternativně je také myslitelné použít jiná ložiska, například na magnetickém základě.

Na hřídeli 7 je upevněn kolébkový nosič 14. Boční jazy kov itá ramena J_4\ 14» tohoto nosiče j_4 jsou neotočně připojena k dovnitř vyčnívajícímu jazyku spirálových pružin 20, 21, vyrobených zkovového páskového materiálu. Obě spirálové pružiny 20, 21 jsou vinuté s opačným směrem vinutí. Cívka f5 je na nosiči 14 vinuta tak, že její střední osa protíná osu otáčení vodiče 33 nití 5.

Na bočních stěnách 9 a jO pláště 8 pohonu 35 jsou upevněny další úchyty 2θ\ 2Ú pružin 20, 21. V těchto dalších úchytech 2θ\ 2P jsou pevně upnuty obě pružiny 20, 2b

Jakje na obr. 2 znázorněno zdvojenou šipkou, jsou další úchyty 2θ\ 2P ve svých polohách ve vztahu k bočním stěnám 9 a 10, nastavitelné posunem v dalších podélných otvorech 41, 4P. Tato nastavitelnost je potřebná alespoň u jednoho z obou dalších úchytů 20\ 2l_\ aby vodič 33 nití 5 zaujal ve své klidové poloze střední polohu v oblasti amplitudy kyvu. Nastavení obou pružin umožňuje, že tato střední poloha současně nastavuje nulový bod charakteristik obou pružin 20, 2b

Přívod proudu kcívce 15 nastává pomocí přívodů 38 a 38^} k dalším úchytům 2θ\ 2P a pomocí pružin 20 a 21 až k místům jejich upevnění na hřídeli 7 a odtud dalšími přívody 37, 37/ k cívce

-5CZ 299830 B6

15. Tímto způsobem se zajišťuje, že pevné přívody 37, 37\ 38, 38^} nejsou vystaveny žádnému relativnímu pohybu. Relativní pohyb je zajištěn pružinami 20 a 24. Samozřejmě jsou však také myslitelné jiné přívody, které mají vysokou flexibilitu. K omezení pohybu musí tyto přívody ležet co možná nejblíže k hřídeli ]_.

Z feromagnetického materiálu sestávající vnitřní jho 16 má podobu prstencového prvku, jak je patrné na obr. 1, a pravoúhlý průřez, jak je patrné z obr. 2. Proti vnějšímu obvodu vnitřního jha 16 v podobě prstencových segmentů jsou na vnějším jhu ltf rovněž v podobě prstencových prvků upevněny magnety 18,JjP. Mezi vnějším obvodem vnitřního jha 16 a magnety 18, J_8^} je io vytvořena vzduchová mezera 17, která má po celé své délce konstantní šířku. Tato konstantní šířka však není nutným požadavkem. Tak by mohla být například vzduchová mezera 17 ve středu levé a pravé poloviny vzduchové mezery 17 širší a tím byl mohla mít slabší magnetické pole, poněvadž se zde, když vodič 33 nití 5 zaujímá středovou polohu, ve které je potřebný jen malý nebo žádný hnací moment, nachází aktivní větve 15\ 15» vinutí.

Magnety 18, 18^ jsou nalevo a napravo od středu dráhy kyvu cívky 15 různě polované. Tím se docílí v oblasti magnetů 18 magnetické siločáry 19, které jsou nasměrovány v podstatě ke středu Otáčení vodiče 33' nití 5, zatímco v oblasti druhých'magnetů! 8^ jsou další magnetické siločáry 19\ které směřují od středu otáčení vodiče 33 nití 5.

²⁰

Siločáry probíhající jhy 16, 16^ nejsou z důvodu přehlednosti znázorněny. Vytváří však v obou jhách j_6,j_6⁾ můstky, přičemž všechny siločáry probíhají středem jha 16, 16* ve tvaru písmene U. Proto je také možné vytvořit jho 16, 16^ v okrajové oblasti se zřetelně redukovaným průřezem vzhledem ke středu.

V každé z obou částí vzduchové mezery 17, které se odlišují směrem magnetických siločar, probíhá během celého kyvného pohybu vodiče 33 nití 5 jedna z obou větví _15\ .15» vinutí elektrické cívky 15. Poněvadž se v rovině navíjení cívky 15 docílí v obou větvích 15ζ 15» nucené také různé směry proudu, má moment vyvolaný magnetickými siločárami 19,19^} znázorněným mag30 netickým polem na obou větvích 15\ 15» vinutí stejná znaménka. Vzájemný odstup obou větví 15\ 15» vinutí je větší než dráha při maximálním úhlu kyvu vodiče 33 nití 5 podél vzduchové mezery ]_7. Tím zůstává během celého kyvu každá z obou větví _15\ 45» uvnitř oblasti vzduchové mezery 17, ve které probíhají magnetické siločáry 19, 19\ v tomtéž směru. Tím jsou proud a moment po celý výkyv, zejména s ohledem na znaménko, proporcionální. Tím lze udržet nízké náklady na řízení a regulaci.

Plášť 8 je opatřen krytem 11, který má drážku, ve které je pohyblivě uložen vodič 33 nití 5. Místo středového upevnění 'palce 6 vodiče 33 nití 5 na hřídeli 7 je také možné ustavit tento palec 6 vodiče 33 nití 5 na hřídeli 7 vně pláště 8, čímž se může plášť 8 úplně zapouzdřit.

Na hřídeli 7 je v oblasti úchytu 6» palce 6 vodiče 33 niti 5 umístěn kotouč 39, který nese soustředně s osou souměrnosti hřídele 7 značky. Tyto značky se snímají dvěma infračervenými zařízeními 40, 40\ Pomocí vzhledem k rozdělení značek přesazeného uspořádání obou infračervených zařízení 40, 40¹ je možné stanovit směr pohybu kotouče 39. Tím lze stanovit pomocí čísel značek úhlovou polohu vodiče 33 nití 5. K dalšímu zvýšení počtu značek během kyvné dráhy je možné použít další infračervené zařízení, přičemž se tím příslušně pro stejný úhel výkyvu zvýší počet značek. Aby však bylo také v oblasti inflexních bodů dostatečně velké rozlišení pro regulátor, lze použít snímací zařízení, které je například popsáno v DE 19 73 5581 Al. Značky měřené prvním infračerveným zařízením 40 se předávají na mikroprocesor 23, ve kterém se jednak ukládá požadovaný průběh výkyvu vodiče 33 nití 5 a jednak je k němu připojen regulátor, který vydává jako akční veličinu proud, který protéká cívkou 15, případně napětí vložené na cívku |5. Tím se může vytvořit po celý průběh kyvu požadovaný hnací moment. Regulátor může být vytvořen ke zjednodušení regulace a pro konstantní kvalitu regulace jako PID regulátor nebo jako stavový regulátor, který je dále vytvořen adaptabilně, to znamená, že je stále přizpůsoben stávají55 cím podmínkám (například odchylnému napětí nitě, ložiskovému tření a podobně). Rovněž se

-6CZ 299830 B6 může provést predikativní regulace, to znamená s přihlédnutím k napřed známému průběhu. Pomocí dalších známých regulačních principů lze realizovat další zlepšení kvality regulace.

Požadovaný průběh přeložení nitě 5 se může nastavit pomocí různých parametrů příznivých pro vytvoření návinu křížem vinuté cívky 1. Tak lze například změnou amplitudy docílit zmenšení tvrdosti hrany, respektive zaoblení hrany křížem vinuté cívky L Dále lze realizovat různé struktury návinu, jako přesný nebo stupňový návin bez mechanického přestavení. Přestavení požadované šířky křížem vinuté cívky je spojeno s extrémně nízkými náklady,

Volba spirálových pružin 20 a 21 se může provést tak, že jejich charakteristika nemá až k mrtvým bodům přímkový, nýbrž progresivní průběh, čímž se k docílení stejného kyvu odtíží elektromechanický pohon.

U varianty vynálezu znázorněné na obr. 3 a 4 je vytvořen další pohon 35' identicky s pohonem 35 podle první varianty. Podstatný rozdíl spočívá v náhradě podlé prvního příkladu provedení pevného uspořádání zavěšení pružiny 20, 24 pohyblivým uspořádáním v podobě kyvného pohybu těchto zavěšení 30, 3J_ během kyvného pohybu vodiče 33 nití 5. Přitom již pružiny 20 a 24 na základě uspořádání zavěšení 30,41, které není pevné, neslouží současně také k' přívodu proudu. Přesto zde například bylo ponecháno použití dvou pružin místo jen jedné.

Přívod proudů je proveden pomocí flexibilních přívodů 32 a 32', které jsou znázorněny v podobě šroubovice, avšak je možné je nahradit libovolnými jinými flexibilními přívody proudu.

Ve srovnání s hřídelí 7 v prvním příkladu provedení je další hřídel 7^} vytvořena jako dutá hřídel, ve které je umístěna v průměru zúžená část 43' druhého hřídele 43. Zúžená část 43' nese páky 25, 37, které jsou pomocí stojin 26,28 připojený k závěsům 30, 3J. pro pružiny 20, 2L Stojiny 26, 28 prochází zaoblenými podélnými otvory 24, 29 bočními stěnami 9', W', které nejsou na překážku kyvnému pohybu stojin 26, 28, který se přenáší pomocí pák 25 a 27 z druhého hřídele 43. Páky 25, 27 jsou k zabránění vniku nečistot, a tím ovlivnění funkčnosti zařízení, umístěny v separátních pláštích 33' a 48.

Druhý hřídel 43 je uváděn do kývavého otočného pohybu pomocí druhého pohonu 36. Druhý pohon 36 je až na to, že odpadají pružiny 20, 21 identický s prvním pohonem 35'. V dalším plášti 42, který sestává z obvodových bočních stěn 46, 47, dalšího vnějšího jha 50 a víka 49, je umístěn pohyblivě podél další vzduchové mezery 51 nosič 53 pro další cívku 52. Další vzduchová mezera 51 je omezena dalším magnetem 54 a dalším vnitřním jhem 55. Napětí je na další cívku 52 přiváděno přiváděcími vedeními 58, 58\ Další kotouč 56, mající značky, a snímače 57, 57' značek, také zde zajišťují, že se eviduje úhlová poloha druhého hřídele 43 pro zpracování v řídicím zařízení, mikroprocesorem 23.

Druhý hřídel 43 je otočně uložen v ložiskách 44, 45 a rovněž uvnitř dalšího hřídele Ύ.

Pomocí mikroprocesoru 23 se oba pohony 35' a 36 řídí prostřednictvím příslušného, zde neznázoměného koncového stupně. Pomocí obr. 5 a 6 je blíže objasněno, jak se může provést v závis45 losti na potřebné frekvencí kmitu vodiče 33 nití 5 řízení pohonů 35', 36.

Na obr. 5 je znázorněn možný průběh hnacích momentů při frekvenci 5 Hz. Křivka 56' znázorňuje průběh celkového momentu. Přitom je patrné, že pro téměř 80 % amplitudy je potřebný velmi malý moment a jen v blízkosti mrtvých bodů kyvu se musí stupňovitě použít větší moment.

Dále je znázorněn průběh 57 momentu pevně umístěné pružiny 20, 21 podle prvního příkladu provedení. Při tomto průběhu 57 momentu pevné pružiny 20, 21 je k dosažení celkového momentu 56 potřebné přivést moment 58 z pohonu 35.

-7CZ 299830 Bó

Je rovněž znázorněn další průběh 59 momentu pružiny při synchronním kyvu závěsu 30, 31 pružiny 20, 21, avšak se zřetelně menší amplitudou kyvu. Na obr. 5b je se stejnou časovou osou znázorněn jako křivka 61 závěsu 30, 31 pružiny 20, 21 úhel natočení. Amplituda kývavého pohybu závěsů 30, 31 činí 30 % amplitudy kyvu vodiče 33 nití 5. Na obr. 5c je potom ještě znázorněn průběh úhlové rychlosti přestavení závěsu 30, 31 pružiny 20, 21. Tato úhlová rychlost znázorněná pomocí další křivky 62 je na základě zřetelně menší amplitudy vzhledem k vodiči 33 nití 5 příslušně malá.

Na základě dalšího průběhu 59 momentu postačí k docílení křivky 56' celkového momentu menší i o moment 60 pro první pohon 35'.

Tedy již při takto malých frekvencích kyvu se může docílit úspora výkonu prvního pohonu 35', která je větší než výkon druhého pohonu 36. Přitom se odkazuje na to, že pro frekvenci kyvu, zde 5 Hz, se nepoužily žádné nebo jen velmi slabé pružiny 20, 21. Příklad uvádí pouze výhody vynálezu pro kyvný systém, který je dimenzován pro zřetelně vyšší frekvence, také v oblasti nízkých frekvencí. Výhoda zdvojeného kyvného systému vzhledem k jednoduchému kyvnému systému se projeví zřetelněji, jak uvedeno v prvním příkladu provedení, při vyšších frekvencích.

Na obr. 6 (obr. 6a až 6c) je. znázorněn momentální průběh, úhel β natočení a úhlová rychlost závěsu 30, 31 pružiny 20, 21 při frekvenci kyvu 20 Hz. Přitom se zde používá jiné měřítko.

Na obr. 6 je znázorněn celkový moment 63, průběh 64 momentu pro pevně ustavenou pružinu 20, 21 a průběh 65 momentu prvního pohonu 35'.

Na základě průběhu 68 úhlu natočení, znázorněného na obr. 6b se obdrží průběh 66 momentu pro pružiny 20, 21 s kyvným závěsem 30, 3L Ve větší části kyvů probíhají pohyby vodiče 33 nití 5 a závěsů 30, 31 ve stejném směru, aby se tím odlehčil první pohon 35'. V oblasti mrtvých bodů se naráz obrací směr otáčení závěsů 30, 31, takže se pružiny 20, 21 stlačují silněji, než to bylo u pevně umístěných závěsů 30, 31 podle prvního příkladu provedení. Tím dochází ke zřetelnému odlehčení prvního pohonu 35', zejména v této oblasti.

Obr. 6c znázorňuje průběh 69 úhlové rychlosti závěsů 30, 31, Přitom je patrné, že úhlová iychlost je ve větší části zdvihu vodiče 33 nití 5 konstantní a relativně malá a vyšší hodnotu má jen v oblasti inflexních bodů.

Ze znázorněných příkladů pro různé frekvence kyvu je patrná jen velmi malá část možností vari- . ant, které jsou tímto pohonem možné. Podle požadovaného průběhu pohybu vodiče 33 nití 5 si lze představit libovolné obměny, které umožňují pokud možno optimalizovanou energetickou bilanci při exaktním dodržení požadovaného profilu přestavení nitě 5.

Ačkoliv systém znázorněný ve druhém příkladu v oblasti obratu zahrnuje velmi nárazovou změnu pružné síly, nedochází k rázové změně zatížení, jako je tomu ve stavu techniky u nárazníků v oblasti obratu kyvu, respektive při rázovém pružném ztužení.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   5 1.Vodič nití k příčnému přívodu nitě k rotující předlohové cívce pro výrobu křížem vinuté cívky (1) v soukacím zařízení textilního stroje, přičemž vodic (33) nití (5), který má palec (6), je uložen kyvně kolem osy kolmé k ose křížem vinuté cívky (1) a je opatřen elektromagnetickým pohonem (35) pro vytvoření momentu potřebného ke stanovenému kyvu, přičemž vodič (33) nití (5) je ve vazbě s alespoň jedním mechanickým akumulátorem energie pro dlouhodobou podporu obratu io směru pohybu během kyvného pohybu, vyznačující se tím , že vodič (33) nití (5) je přímo připojen k alespoň jednomu akumulátoru energie, jehož potenciální energie do mrtvých bodů kyvu neustále stoupá a tvoří s vodičem (33) nití (5) harmonicky oscilující mechanický systém.

   15
2. 2. Vodič nití podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m, že alespoň jeden akumulátor energie je tvořen pružinou (20, 21).
3. 3. Vodič nití podle nároku 2, v y z n a č u j í c í s e tím, že pružinou (20; 21) je’ vinutá pružina.
4. 4. Vodič nití podle nároku 3, vyzhačuj í cí se t í ni, že vinutou pružinou (20, 21) je spirálová pružina.
5. 5. Vodic nití podle nároku 4, vyznač uj ící se t í m, že sestává ze dvou spirálových 25 pružin (20, 21).
6. 6. Vodič nití podle nároku 5, vyznačújící se tím, že spirálové pružiny (20, 21) tvoří přívod proudu pro elektromagnetický pohon (35).

   30
7. 7. Vodič nití podle nároku 5 nebo 6, vyznač uj ící se tí m , že spirálové pružiny (20,

   21) mají opačný směr vinutí.
8. 8. Vodič nití podle jednoho z nároků 1 až 7, vy znač uj íc í se t í m , že kývající se vodič (33) nití (5) má setrvačnost a alespoň jeden akumulátor energie má charakteristiku, takže systém

   35 má rezonanční frekvenci na horní hranici potřebné frekvence kyvu.
9. 9. Vodič nití podle jednoho z nároků 2 až 8, vyznačující se tím, že alespoň jedna pružina (20, 21) má nastavitelný úchyt (20', 2Γ) přo nastavení klidové polohy vodiče (33) nití (5) ve středu amplitudy kyvu.
10. 10. Vodič nití podle jednoho z nároků 2 až 8, vy z n a č uj í c í se t í m , že pružina (20, 21) má závěs (30, 31) s druhým pohonem (36) pro přestavení polohy závěsu (30, 31) během kyvného pohybu vodiče (33) nití (5) podle řídicího signálu z řídicího zařízení.

    45
11. 11. Vodič nití podle nároků 1 až 10, vy zn a č uj íc í se t í m , že elektromagnetický pohon (35) má vzduchovou mezeru (17), ve které je vytvořeno magnetické pole, přičemž

    - podél vzduchové mezery (17) jsou ustaveny magnety (18, 18') pro vytvoření magnetického pole s magnetickými siločárami (19, 19'), probíhajícími příčně vzduchovou mezerou (17),

    - po obou stranách vzduchové mezery (17) jsou umístěna jha (16, 16') k vedení magnetického

    50 toku,

    - vodič (33) nití (5) má alespoň jednu cívku (15), která je částečně umístěna ve vzduchové mezeře (17) a je uložena pohyblivě během příčného pohybu vodiče (33) nití (5) podél vzduchové mezery (17) a

    - elektrická cívka (15) má řízený přívod proudu.

    -9CZ 299830 B6
12. 12. Vodič nití podle nároku 11, vyznačuj ící se tím, že vzduchová mezera (17) je vytvořena v kyvné oblasti elektrické cívky (15), která odpovídá maximálně nastavitelnému příčnému zdvihu vodiče (33) nití (5).

    s
13. 13. Vodic nití podle nároku 11,vyznačuj ící se tím, že druhý pohon (36) závěsu (30, 31) a pohon (35, 35') vodiče (33) nití (5) jsou konstrukčně stejné.