CZ299925B6 - Vodic nití k prícnému prívodu nite k rotující predlohové cívce - Google Patents

Abstract

Vodic (6) nití (5) je urcen k prícnému prívodu nite (5) k rotující predlohové cívce pro výrobu krížem vinuté cívky (1) v soukacím zarízení textilníhostroje. Elektromagnetický pohon vodice (6) má vzduchovou mezeru (17, 33), ve které je vytvoreno magnetické pole, pricemž podél mezery (17, 33) jsou umísteny magnety (18, 18'). Na vodici (6, 26) nití (5) je umístena alespon jedna elektrická cívka (15), která je vložena do vzduchové mezery (17). Tatoelektrická cívka (15) je rízena pomocí prívodu proudu.

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 kří*· žem vinuté cívky v soukacím zařízení textilního stroje, přičemž vodič nití je vytvořen v podobě palce, je uložen otočně kolem osy kolmé k ose předlohové cívky a je opatřen elektromagnetickým pohonem,

Dosavadní stav techn i ky

K vyrobení textilních cívek je v principu potřebné jednak uvést cívky do rotace a jednak niť lí naváděnou na rotující cívku navádět podél osy cívky. Jestliže se niť navádí velmi pomalu, vzniká cívka s rovnoběžnými oviny. Jestliže má taková cívka větší objem a v podstatě pravoúhle k ose cívky vytvořené čelní stěny, jsou potřebné po obou stranách ovinu omezovači kotouče, Tyto omezovači kotouče lze odstranit, když se niť navádí tak rychle, že se obdrží křížový návin.

Vysoké rychlosti návinu potom také vyžadují také velmi velkou naváděcí part i i.

Proto se mohou použít rovnoběžně s osou cívky orientovaná hnací zařízení, například řemen. EP0 311 827 A2 popisuje vodič nití, u kterého je řemen poháněn pomoci mikroprocesorem řízeného krokového motoru. Přitom se mohou docílit vysoké rychlosti vratného pohybu a vodič nití sc řídí relativně přesně.

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.

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 umožnění no také tím, ze 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 nevýhodami podmíněnými setrvačností.

Již dlouho jsou známé tak zvané palcové vodiče nití (například DE-AS II 31 375, DE-OS

15 60 360), u nichž je palec vodiče nití otočný kolem osy umístěné kolmo k ose navíjené cívky.

Místo zde popsaných konvenčních mechanických pohonů tohoto palce sloužícího jako vodič nití byly navrženy elektromechanické pohony jaké jsou uvedeny například v EP 0 808 701 A2 nebo EP 0 838 442 Al. V těchto dokumentech se však pouze uvádí, že sc jedná o elektromotor. Může se vycházet z toho. že buď na kyvný pohyb palce vodiče nití přemění pomocí převodového prostředku zvyšujícího regulační setrvačnost rotační pohyb motoru, nebo se použije motor, který pohání přímo palce vodiče nití a v případě krokového motoru vytváří pomocí stanoveného počtu kroků požadovaný úhel kyvu. Při vyšší rychlosti a vysokofrekvenční změně směru pohybu mohou vzniknout chyby, které potom vedou ke stálému přestavení pohonu a v důsledku toho k chybám v návinu.

51)

Obvykle je u konvenčních elektromotorů, například elektronicky komutovaných motorů, obtížné jednak vytvořit vysoký moment potřebný v inťlexníeh bodech a jednak ale udržet hmotnost rotoru provádějícího kývavý pohyb tak malou, žc požadovaný moment dále nezvyšuje výslednou setrvačnost.

-1 CZ 299925 B6

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu proto je zlepšit pohon vodiče nití.

Tento úkol se podle vynálezu vy řeší tím, že elektromagnetický pohon má vzduchovou mezeru, ve které je vytvořeno magnetické pole. Podél této vzduchové mezery jsou umístěny magnety pro vytvoření magnetického pole s magnetickými siločárami rozkládajícími se kolmo ke vzduchové mezeře. Po obou stranách vzduchové mezery jsou umístěna jha k vedení magnetického toku a na io vodiči je umístěna alespoň jedna elektrická cívka, která je vložena do vzduchové mezery' a je pohyblivá během příčného pohybu vodiče nití podél vzduchové mezery' a je řízena pomocí přívodu proudu.

Uvnitř vzduchové mezery podle vynálezu se může docílit relativně vysoká hustota magnetického toku, přičemž ztráty jsou při malých rozměrech vzduchové mezery při dostatečném dimenzování jha majícího malý magnetický odpor malé. Po přivedení proudu do cívky, která se nachází v oblasti magnetického pole, se docílí moment potřebný k vychýlení vodiče nití.

Dimenzování cívky je v úzké souvislosti s přizpůsobením šířce vzduchové mezery podle vyná2u lezu s magnetickým polem. Odstup závitů cívky probíhajících ve vzduchové mezeře od osy kyvu vodiče nití velikost momentu tvořícího pohon. Tento moment je ve srovnání se setrvačností cívky vysoký. Zbývající díly tělesa účastnícího se kyvu lze zhotovit z velmi lehkých materiálů a musí pouze mít stabilitu potřebnou pro přenášené síly, takže mají malou setrvačnost.

Vzduchová mezera a tím všechny prvky k vytvoření magnetického pole musí být umístěny pouze v oblasti kyvu elektrické cívky, která odpovídá maximálně nastavitelnému přivaděeímu 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 mají co nejmenší hmotnost, poněvadž v oblasti

5i) mrtvých bodů kyvu vodice nití nastává značné úhlové zrychlení a následkem toho při vysoké setrvačnosti kyvných dílů vznikají velmi vysoké momenty, Přitom sc připomíná, že při výrobě křížem vinutých cívek na soukacích strojích jsou potřebné frekvence kyvu v oblasti až 30 liz.

K vytvoření magnetického pole již dostačuje, když jsou na jedné straně vzduchové mezery umístěny magnety . Na protilehlé straně vzduchové mezery jc potom bezprostředně umístěno jho a rovněž na zadní straně uspořádání magnetů, l im probíhá magnetické pole z větší části uvnitř dobrého magnetického vodiče. Vzduchová mezera může mít, jak již bylo shora popsáno, malé rozměry. takže je rovněž omezen magnetický odpor.

io Je však také možné umístit magnety po obou stranách vzduchové mezery, čímž se dále zvýší hustota magnetického toku a mohou se docílit větší momenty.

Magnety mohou alternativně být permanentní magnety, které se nemusí připojovat na zdroj proudu, nebo elektromagnety, pomocí nichž lze docílit vyšší hustoty magnetického pole a tím ještě vyšší výkony .

Magnety mohou být přednostně rozděleny ve středu dráhy kyvu vodiče nití. přičemž oba dílčí úseky vzduchové mezery mají opačné směry magnetického toku, přičemž v každém dílčím směru je umístěna větev vinutí elektrické cívky, která v tomto dílčím úseku zůstává po celou dráhu kyvu vodiče nití a obě větve vinutí jsou připojeny k přívodům proudu opačného směru. Tím je zajištěno, že na obou vinutích elektrické cívky působí stejný moment se stejnou orientací. To vyplývá z opačného směru toku proudu a rovněž opačných směrů magnetického toku. Přitom se odkazuje na to, že je sice potřebný, aby systém pracoval s vysokou účinností, stejný směr „ A momentu, není však nezbytné nutné, aby obě vinutí měla také identickou hodnotu momentu.

Rozdílné hodnoty se mohou získat například, když jsou magnetická pole různě silná, nebo když jsou průběhy vinutí uvnitř jim přiřazeného magnetického pole navzájem odlišné.

Oproti elektronicky komutovanému motoru, u něhož je během konstantního smčru 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.

Zvláště výhodné uspořádání vzduchové mezery a příslušné elektrické cívky nastane, když vzduchová mezera je umístěna soustředně s osou otáčení vodiče nití a střední osa elektrické cívky protíná osu otáčení vodiče nití v pravém úhlu a když elektrická cívka je vytvořena pravoúhlá, přičemž dvě rovnoběžné strany pravoúhelníku tvořeného větvemi vinutí jsou umístěny ve vzduchové mezeře a obě zbývající rovnoběžné strany jsou umístěny vně vzduchové mezery. Přitom i? jsou vinutí elektrické cívky, potřebná k vytvoření momentu a probíhající ve vzduchové mezeře umístěna v relativně velkém odstupu od středu otáčení vodiče nitě, takže se může na základě působení páky vytvořit relativně velký moment.

Když vzduchová mezera je vytvořena jako obloukový prvek a je umístěna pravoúhle k ose otáčení vodiče nití a rovina vinutí elektrické cívky leží v rovině procházející vzduchovou mezerou a když elektrická cívka má tvar kruhového segmentu a sestává ze dvou radiálně umístěných větví vinutí, jc část vinutí elektrické cívky, vytvářejícího moment umístěna relativně blízko středu otáčení vodiče nitě. Přitom se odkazuje na to, že z hlediska oddělení od středu otáčení jsou zde dodržovány odpovídající hranice, poněvadž cívka s větším odstupem od středu otáčení také má větší setrvačnost působící proti pohonu. V tomto případě však dosedá větší část vinutí elektrické cívky, která sc nepodílí na vzniku momentu, radiálně dále než vinutí, které se na vzniku momentu podílí. Tato z hlediska hnacího momentu pasivní část cívky přispívá ale na základě svého velkého odstupu od středu otáčení vodiče nití k vyššímu momentu setrvačnosti vodiče nití.

Vcelku se ale také u této varianty vynálezu jedná o hnací zařízení, které lze velmi snadno řídit, respektive regulovat, jednoduše konstruovat a má vysoký stupeň účinnosti.

Velikost a směr momentu se v každé fázi pohybu nastaví řízením, respektive regulací proudu. To se může provést řídicím zařízením v podobě mikroprocesoru. Napětí, respektive proudová intenzita a směr proudu se řídí podle stanoveného programu v závislosti na úhlu a čase tak, že se v šířce návodu obdrží požadovaný úhel návodu nitě, respektive ze se mohou nastavil také šířka příčného návodu nebo koncový bod příčného návodu. Příslušným senzorem se eviduje úhel, který' prověřuje dodržení požadované hodnoty a v případě potřeby sc regulací stávající hodnota znovu přizpůsobí požadované hodnotě. K tomu lze použít známé PID regulátory', zatímco ke kontrole momentového úhlu se může například použít známé infračervené zařízení, které snímá soustředně s osou otáčení umístěné značky.

Jak již bylo shora uvedeno, je ve větší části dráhy zdvihu moment velmi malý, zatímco na zákla45 dě velmi velkého úhlového zrychlení v inflexních bodech vodiče nití jsou v léto oblasti vytvářeny velmi velké momenty. K vytvoření příslušně vysoké hodnoty napětí pro skokově intenzivní dodávku proudu do elektrické cívky pomocí známého koncového stupně, se musí tento koncový stupeň provozovat s vysokými provozními napětími. Kromě toho se jeví vytvoření rázových změn napětí, jaké je zde potřebné, uvnitř známých koncových stupňů jako obtížné. U obvy klého so digitálního řízení koncového stupně pomocí pulzní šířkové modulace by se musely na základě požadovaných vrcholů napětí střídat extrémně malé šířky pulsů s extrémně velkými šířkami pulzů. Tyto extrémně malé šířky pulzů představují zvýšené požadavky na řídicí techniku. Dále by pulzní šířková modulace při zřetelně vyšším pracovním napětí pro převažující část pracovní doby, potřebné k nastavení potřebně malého napětí, vedla ke značným ztrátám výkonu.

- j CZ 299925 B6

K vyhnutí se těmto nevýhodám navrhuje se dále podle vynálezu vytvořit druhý zdroj napětí, který má vzhledem k prvnímu zdroji napětí mnohonásobné pracovní napětí. Druhý zdroj napětí se připojuje na elektrickou cívku v inflexních bodech vodiče nitě, takže se používá zde požado5 váný nárazově potřebný vysoký moment, aniž se musí počítat s vysokými ztrátami výkonu.

Na druhém zdroji napětí se může nárazově vytvořit potřebné napětí pomocí příslušně dimenzovaného kondenzátoru. Pomocí tohoto kondenzátoru se také zajišťuje, že se toto napětí nevybije předčasně.

lo

Zvláště výhodné je, když se kondenzátor nabíjen pomocí nabíjecího zařízení mezi dvěma odpojeními kondenzátoru. V závislosti na frekvenci kyvného systému muže být nabíjecí zařízení nastaveno tak, že potřebná doba nabíjení odpovídá době mezi dvěma následujícími odpojeními. Tím je možný kontinuální provoz nabíjecího zařízení.

Docílené vyšší úhlové zrychlení zkracuje prodlevu vodiče nitě a tím také nitě v oblasti koncových bodů vratného pohybu. To opět vede ke /rovnoměrném hustoty křížem vinuté cívky tím, že se přiblíží prodleva nitě v okrajových zónách prodlevě ve zbývající oblasti křížem vinuté cívky,

Elektromechanický pohon podle vynálezu má přitom výhodu, že se může na elektrickou cívku přivést velmi velké napětí s důsledkem velmi vysokého momentu, aniž dochází k nasycení jako u obvyklých elektromotoru. Pomocí vysokého napětí nárazově používaného pomocí druhého zdroje napěli něho vybitím kondenzátoru narůstá proud pro elektrickou cívku zřetelně rychleji, takže může také příslušně rychle stoupnout proporcionální točivý moment.

K podpoře obratu směru pohybu je také v rámci předloženého vynálezu možné použít známým způsobem v inflexních bodech mechanické akumulátory energie, l im se v těchto oblastech zmenšuje potřebné maximum momentu. Avšak vodič nití. který má být, jak již bylo uvedeno, k minimalizaci setrvačného momentu co nejlehčí, musí být vytvořen stabilní a tím těžší. Kromě toho je vodič nití hlasitý a má malou životnost. V neposlední řadě trpí skoky momentu při náběhu vodiče nití do akumulátoru energie kvalita regulace regulátorem.

Použití akumulátoru energie, který tvoří s vodičem nitě harmonicky oscilující mechanický systém, vede k odlehčení pohonu, to znamená k redukci jemu přiváděné energie a nemá popsané nevýhody pružin umístěných jen v okrajové oblasti. Akumulátor energie redukuje plochu pod grafem čtverce hnacího momentu až na třetinu hodnoty, která by byla potřebná bez takového akumulátoru energie. To především znamená, že se také při vysokých namáháních pohon nepřehřeje. Přitom se vychází z toho, že by se problém v mnoha případech nevyřešil ani zvětšeným dimenzováním pohonu, poněvadž hmotnost cívky zvyšuje setrvačnost kývajících částí jo a tím opět moment potřebný k vytvoření kyvu.

Jako akumulátor energie přichází do úvahy pružina, zejména vinutá pružina. Při výchylkách 30° vlevo a vpravo je s výhodou použitelná spirálová pružina, zejména z páskovány, poněvadž v této oblasti se v obou směrech vychází ze stejného nárůstu charakteristiky pružiny.

Místo spirálové pružiny je také možné použití dvou spirálových pružin, čímž lze ještě lépe nastavit požadovaný průběh výsledné charakteristiky pružiny. Kromě toho mohou spirálové pružiny umístěné například po obou stranách kyvné části sloužit k přívodu proudu pro elektrickou cívku.

5o K zabezpečení, že sc v obou směrech kyvu dosáhne stejný průběh síly pružiny, musí mít spirálové pružiny opačné směry vinutí. Tento požadavek ale získá na významu teprve tehdy, když úhel výchylky z klidové polohy vodiče nitě překročí hraniční hodnotu, poněvadž se může lišit průběh charakteristiky pružiny při otevření a uzavření pružiny.

-4¢.7. 299925 B6

To může ale také nastat již při menší amplitudě kyvu. když v oblasti obratu směru pohybu již nastane progresivní průběh charakteristiky pružiny. Tato volba pružiny podporuje pohon v oblasti. ve které je potřebný větší moment.

Přehled obrázku na vý křesech

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

obr. 1 pohled zepředu na vodič nitě podle vynálezu s elektromechanickým pohonem, částečně v řezu 1-1 podle obr. 2, obr. 2 řez 11-11 podle obr. 2, obr. 3 pohled zepředu na variantu k provedení podle obr. 1, částečně v řezu 111-UI podle obr. 4, obr. 4 řez IV-IV podle obr. 3, obr. 5 další varianta k provedení podle obr. 1, bez boční stěny.

obr. 6 alternativní vyobrazení pohonu vodiče nití v pohledu zpředu v řezu podle čáry IV-IV na obr. 7, obr. 7 boční pohled VII-VI1, odpovídající obr. 6, obr. 8 blokové schéma koncového stupně a obr. 9 varianta k obr. 8.

Příklady provedení vynálezu

Na výřezu ze soukacího zařízení, znázorněném na obr. 1. je patrná křížem vinutá cívka L která dosedá na opěrný válec 3. Křížem vinutá cívka J_ je uložena svojí dutinkou 2 v neznázornčné cíveěnici. Pohon křížem vinuté cívka i může být proveden pomocí dut Inkových misek cívečniee. 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.

Niť 5, přiváděná na křížem vinutou cívku L je vedena uvnitř vidlicovitčho vodícího prvku 6^r vodiče 6 nití 5. Pravítko 4 vratného pohybu zajišťuje přímé vedení nitě 5, které je potřebné, aby se niť 5 stále přiváděla v konstantním a pokud možno malém odstupu od svěmé čáry mezi opěrným válcem 3 a křížem vinutou cívkou i. To je potřebné k docílení uspokojivé struktury navinutí křížem vinuté cívky ]_.

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

Vodič 6 nití 5 je upevněn pomocí úchytu 6 na hřídelí 7. Hřídel 7 je, jak je patrné z obr. 2. uložena ve válečkových ložiskách 12. 13. které jsou umístěny v bočních stěnách 9 a jO pláště 8. K omezení dalšího otáčení valivých těles při obrácení směru pohybu vodiče 6 nití 5 se muže použít válečkové ložisko s menší vůlí než obvykle. Alternativně je také myslitelné použít jiná ložiska, například na magnetickém základě.

- 5 CZ 299925 B6

Na hřídeli 7 je rovněž upevněn kolébkový nosíc j_4. Boční jazykovitá ramena L41 14 tohoto nosiče 14 jsou neotočně připojena k dovnitř vyčnívajícímu jazyku spirálových pružin 20. 2L vyrobených z kovového pásnice. Obě spirálové pružiny 20. 24 jsou vinuté s opačným směrem vinutí. Cívka 15 je na nosiči J_4 vinuta tak, že její střední osa protíná osu otáčení vodiče 6 nití 5.

Na bočních stěnách 9 a 10 pláště 8 jsou upevněny další úchyty 201 21' pružin 20. 2_L V těchto dalších úchytech 201 21' jsou pevně upnuty obě pružiny 20, 2T io Jak jc na obr. 2 znázorněno zdvojenou šipkou, jsou další úchyty 201 2Γ vc svých polohách ve vztahu k bočním stěnám 9 a j_0, nastavitelné posunem v podélných otvorech 41, 41'. Tato nastavitelnost je potřebná alespoň ujednoho z obou dalších úchytů 201 211 aby vodič 6 nití 5 zaujal ve své klidové poloze střední polohu v oblasti amplitudy kyvu. Nastavení obou pružin 20, 21 umožňuje, že tato střední poloha současné nastavuje nulový bod charakteristik obou pružin 20,

21.

Přívod proudu k cívce 15 nastává pomoeí přívodů 38 a 38' k dalším úchytům 201 2Γ a pomoeí pružin 20 a 21 až k místům jejich upevnění na hřídeli 7 a odtud dalšími přívody 37, 37' k cívce 15. Tímto způsobem se zajišťuje, že pevné přívody 37, 371 38, 38' nejsou vystaveny žádnému relativnímu pohybu. Relativní pohyb je zajištěn pružinami 20 a 21. Samozřejmě jsou však také

2o myslitelné jiné přívody, které mají vysokou ílexibilitu. K omezení pohybu musí tyto přívody ležet co možná nejblíže k hřídeli 7.

Z feromagnetického materiálu sestávající vnitrní jho 16 má podobu prstencového prvku, jak je patrné na obr. !, a pravoúhlý průřez, jak je patrné z obr. 2. Proti vnějšímu obvodu vnitřního jha

J6 v podobě prstencových segmentů jsou na vnějším jhu 16' rovněž v podobě prstencových prvků upevněny magnety J_8, J_81 Mezi vnějším obvodem vnitřního jha j_6 a magnety 18, J_8' je 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 j7 ve středu levé a pravé poloviny vzduchové mezery Π širší a tím by mohla mít slabší magnetické pole.

poněvadž se zde, když vodič 6 nití 5 zaujímá středovou polohu, ve které je potřebný jen malý nebo žádný hnací moment, nachází aktivní větve 15.115 vinutí.

Magnety J_8, 18' jsou nalevo a napravo od středu dráhy kyvu cívky J_5 různě polované. Tím se docílí v oblasti magnetů 18 magnetické siločáry 19, které jsou nasměrovány v podstatě ke středu otáčení vodiče 6 nití 5. zatímco v oblasti druhých magnetů 18' jsou další magnetické siločáry 19', které směřují od středu otáčení vodiče 6 nití 5.

Siločáry probíhající jhy J6. 1_6' nejsou z důvodu přehlednosti znázorněny. Vytváří však v obou jhách 16, 16' můstky, přičemž všechny siločáry probíhají středem jha j_6, 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 (7, které se odlišují směrem magnetických siločar, probíhá během celého kyvného pohybu vodiče 6 nití 5 jedna z obou větví J_51 15 vinutí

4? elektrické cívky J_5. Poněvadž se v rovině navíjení cívky J_5 docílí v obou větvích 15.115 nucené také různé směry proudu, má moment vyvolaný magnetickými siločárami 19. J_9' znázorněným magnetickým polem na obou větvích 151 J_5 vinuli stejná znaménka. Vzájemný odstup obou větví 15', 15’ vinutí je větší než dráha při maximálním úhlu kyvu vodiče 6 nití 5 podél vzduchové mezery 17. Tím zůstává během celého kyvu každá z obou větví 151 J_5uvnitř oblasti vzduchové mezery Γ7, ve které probíhají magnetické siločáry 19, 19', v tomtéž směru. Tím jsou proud a moment po celý výkyv, zejména s ohledem na znaménko, proporcionální. lim lze udržet nízké náklady na řízení a regulaci.

-6CZ 299925 B6

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

Na hřídeli 7 je v oblasti úchytu (V vodiče 6 nití 5 umístěn kotouč 39, který nese soustředně s osou souměrnosti hřídele 7 značky. Tylo značky se snímají dvěma infračervenými zařízeními 40, 40'. Pomocí vzhledem k rozdělení značek přesazeného uspořádání obou infračervených zařízení 40. 40' je možné stanovit směr pohybu kotouče 39. Tím lze stanovit pomocí čísel značek úhlovou polohu vodiče 6 nití 5. K dalšímu zvýšení počtu značek během kyvné dráhy je možné použít io 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 mčřené prvním infračerveným zařízením 40 se předávají na neznázornený mikroprocesor, ve kterém se jednak ukládá požadovaný průběh výkyvu vodiče 6 nití 5 a jednak je k němu připojen regulátor, který vydává jako akční veličinu proud, který' protéká cívkou J_5, případně napětí vložené na cívku J_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 P1D regulátor nebo jako stavový regulátor, který' je dále vytvořen adaptabilitě, to znamená, že je stále přizpůsoben stávajícím podmínkám (například odchylnému napětí nitě 5, ložiskovému tření a podobně). Rovněž se muže

2i) provést před i kat i vní regulace, to znamená s přihlédnutím k napřed známému průběhu. Pomocí dalších známých regulačních principů lze realizovat další zlepšeni kvality regulace.

Požadovaný průběh přeložení nitě 5 se může nastavit pomocí různých parametrů příznivých pro vytvoření návinu křížem vinuté cívky 1. Tak lze například změněnou amplitudou docílit zmenše25 ní tvrdosti hrany, respektive zaoblení hrany křížem vinuté cívky E Dále lze realizovat různé struktury návinu, jako přesný nebo stupňový návin bez mechanického přestavení. Přestavení požadované šířky křížem vinuté cívky je rovněž spojeno s extremně nízkými náklady.

Volba spirálových pružin 20 a 21 se může provést tak, že jejich charakteristika nemá až io k mrtvým bodům přímkový, nýbrž progresivní průběh, čímž se k docílení stejného kyvu odtíží elektromechanický pohon. Tím je potom výkyv sice také jen přibližně harmonický, nepůsobí však rušivě, poněvadž průběh kyvu zůstává rovnoměrný.

U varianty vynálezu znázorněné na obr. 3 a 4 jsou po obou stranách vzduchové mezery Γ7 umístěny magnety J_8. 18'. 22. 22'. Tínt se dále zvýší hustota magnetického toku ve vzduchové mezeře 17 a tím je také možný při stejném proudu do cívky j_5 a jejich stejných rozměrech vyšší moment na vodiči 6 nití 5. Samozřejmě jsou v levé a pravé části vzduchové mezery Π magnety £8, 22 a magnety 18', 22' s navzájem odlišnou polaritou, io U další varianty vynálezu, znázorněné na obr. 5 v pohledu zepředu, jsou proti první variantě permanentní magnety 18 a J_8' nahrazeny elektromagnety, kterc jsou tvořeny dalšími cívkami 24, 24' s jádry 25, 25'. Přívod proudu k těmto dalším cívkám 24. 24' zde není zvlášť znázorněn. Další cívky 24, 24' jsou vzhledem k bočním stěnám 9, 10 izolovány, případně jsou tyto boční steny 9. jO zhotoveny z nevodivého materiálu, například z plastické hmoty.

Elektromagnety mají magnetické pole, jehož nasměrování odpovídá stávajícím příkladům. Může se však docílit ještě silnější magnetické pole, které se také může různě nastavovat, například v závislosti na zatížení vodice 6 nití 5.

Na obr. 6 a 7 je znázorněna varianta zřetelně odlišná od stávajících příkladů provedení. Vzduchová mezera U je zde oproti již popsaným variantám o 90° otočena, to znamená leží v rovině, která protíná osu kyvu dalšího vodiče 26 niti 5, Magnety 3J, 3Γ jsou vytvořeny obloukovité a jsou pomoct například šroubových spojů 30, 30'. 30'upevněny na nosiči 36, který současně tvoří

- 7 CZ 299925 Bó boční stěnu sloužící jako jho. Po obou stranách uspořádání magnetů 3_L 11 jsou umístěna jha

35. 36 (obr. 7). která mají vést magnetický tok pokud možno beze ztrát.

Na dalším vodiči 26 nití 5 je rovněž umístěna další cívka 28. která má podobné jako magnety 31 a 11 tvar obloukového segmentu. Přívody 42. 42' jsou zde vedeny další hřídelí 29, na které je upevněn další vodič 26 nití 5, Na tomto dalším hřídeli 29 jsou k tomu vytvořeny vývrty 29'. 29. Na základě tohoto uspořádání v oblasti středu otáčení je externí přívod proudu, který zde není znázorněn, jen málo vychylován kyvem dalšího vodiče 26 nití 5. takže se na jejich flexibilitu nekladou žádné vysoké požadavky.

i o

Tlakové pružiny 34ý 34' podporují obrat směru pohybu dalšího vodiče 26 nití 5 v oblasti mrtvých bodů. Tyto tlakové pružiny 34' a 34 jsou mechanicky stavitelné ke změně zdvihu.

Je samozřejmé rovněž možné u uvedeného přiváděč ího systému použít místo tlakových pružin υ 34', 34 spirálové pružiny, jako ve vpředu uvedených příkladech, které mají shora uvedené výhody.

Regulace pohonu sc provádí analogicky se stávajícími příklady. Snímač úhlu není znázorněn a m ů že ro v něž od po v í dat stá v aj í e í m př í k 1 ad u m.

Na obr. 8 je zjednodušené znázorněn koncový stupeň 44. jaký se může použít k přívodu napětí k cívce L5, 28.

Na obr. 8 je znázorněn zdroj 45 napětí a spínače 46 až 48, které jsou například tvořeny tranzistorem řízeným polem, k řízení dodávky proudu do cívky J_5. 28. Tyto spínače 46 až 48 jsou řízeny řídicím zařízením 43, jak je schématicky znázorněno šipkou. Přitom spínače 46 až 49 spínají stejným způsobem. Variací doby sepnutí se pomocí zdroje 45 napětí moduluje podle potřeby stanovené pracovní napětí. Tato modulace zahrnuje k vytvoření momentu potřebného v každém okamžiku kyvného pohybu vodiče 6,26 nitě 5 jak hodnotu, tak i znaménko přiváděného napětí.

Další koncový stupeň 44', znázorněný na obr. 9, je doplněn o další zdroj 52 napětí, který je k cívce J_5, 28 připojen pomocí spínače 56, 57. Tyto spínače 56, 57, rovněž tranzistory řízené polem, jsou také řízeny řídicím zařízením 43, přednostně mikroprocesorem. Jsou střídavě činné na inllexních bodech vodiče 6, 26 nití 6.

Další zdroj 52 napětí zajišťují ve srovnání se zdrojem 45 napětí mnohonásobné napětí. Přitom je buď připojeno vyšší pracovní napětí na vstupu 55, nebo se vytvoří pomocí nabíjecího zařízení 54 na kondenzátoru 53. Nabíjecí zařízení 54 je výhodně nastaveno tak, že až k následujícímu sepnutí jednoho z obou spínačů 56, 57 pomocí opatří konden zátor 53 požadovaným nábojem.

K tomu se může nabíjecí zařízení 54 nastavovat řídicím zařízením 43 v závislosti na frekvenci vodiče 6. 26 nití 5.

Modifikovaným dalším koncovým stupněm 4', který je opatřen dalším zdrojem 52 napětí, jc možné použít v intlexních bodech vodiče 6, 26 nití 5 nárazově vyšší napětí, které způsobuje rychlejší nárůst toku proudu a tím vytvořeného momentu. Poněvadž je další zdroj 52 napětí připojen jen velmi krátkodobě, může se téměř po celou oblast kyvu vodiče 6, 26 nitě 5 pracovat výlučně sc zdrojem 45 napětí, který pracuje s podstatně vyšším stupněm účinnosti.

K zabránění, aby při sepnutí dalšího zdroje 52 napětí odtekl přes spínač 47, 48 silný proud ke zdroji 45 napětí a mohlo dojít k poškození tohoto zdroje 45 napětí, jsou zařazeny příslušné diody 50, 51-

Claims (25)

1. Vodič nití k příčnému přívodu nitě k rolující předlohové cívce pro výrobu křížem vinuté

5 cívky (1) v soukacím zařízení textilního stroje, přičemž vodič (6) nití (5) je vytvořen v podobě palce, je uložen otočně kolem osy kolmé k ose křížem vinuté cívky (I) a je opatřen elektromagnetickým pohonem, vyznačující se tím. že elektromagnetický pohon má vzduchovou mezeru (17, 33), ve které je vytvořeno magnetické pole, přičemž podél vzduchové mezery (17. 33) jsou umístěny magnety (18, 187 22, 227 24, 247 25, 25') pro vytvoření io magnetického pole s magnetickými siločárami (19, 197 23, 23 ). rozkládajícími se kolmo kc vzduchové mezeře (17, 33). po obou stranách vzduchové mezery (17, 33) jsou umístěna jha (16,

167 31. 31) k vedení magnetického toku. na vodiči (6. 26) nití (5) je umístěna alespoň jedna elektrická cívka (15. 28), která je vložena do vzduchové mezery (17, 33) a je pohyblivá během příčného pohybu vodiče (6. 26) nití (5) podél vzduchové mezery (17, 33) a je řízena pomocí

15 přívodu proudu.

2. Vodič nití podle nároku I, vyznačující sc tím, že je vzduchová mezera (17. 33) umístěna přes oblast kyvu elektrické cívky (15. 28), která odpovídá maximálně nastavitelnému příčnému zdvihu vodiče (6. 26) nití (5).

3. Vodič nití podle nároku 1 nebo 2. vyznačující se tím, že magnety (18, 187 22, 227 24. 247 25, 25 ) jsou umístěny na jedné straně vzduchové mezery (17. 33).

4. Vodič nití podle nároku 1 nebo 2. vyznačující sc tím. že magnety (18, 187 22,

25 22 ) jsou umístěny po obou stranách vzduchové mezery (17). přičemž přímo proti sobě stojící magnety (18, 187 22, 22') mají opačnou polarizaci.

5. Vodič nití podle jednoho z nároků 1 až 4. vyznačující se tím. že magnety (18, 187 22. 227 31,31 )jsou tvořeny permanentními magnety.

6. Vodič nití podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující sc tím, že magnety (24. 247 25, 25') jsou elektromagnety.

7. Vodič nití podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím. že uspořádání

35 magnetů (18, 187 22, 227 24, 247 25, 25 ) je rozděleno vc středu dráhy kyvu vodiče (6, 26) nití (5), přičemž oba dílčí úseky vzduchové mezery' (17, 33) mají opačné směry magnetického toku, přičemž v každém dílčím směruje umístěna větev (157 15, 287 28) vinutí elektrické cívky (15, 28), která v tomto dílčím useku zůstává po celou dráhu kyvu vodiče (6, 26) nití (5) a obě větve (15 7 15'7 28 7 28) vinutí jsou připojeny k přívodům proudu opačného směru.

8. Vodič nití podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že vzduchová mezera (17) je umístěna soustředně s osou otáčení vodiče (6) nití (5) a střední osa elektrické cívky (15) protíná osu otáčení vodiče (6) nití (5) v pravém úhlu.

45

9. Vodič nití podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se tím, že elektrická cívka (15) je vytvořena pravoúhlá, přičemž dvč rovnoběžné strany pravoúhelníku tvořeného větvemi (157 15) vinutí jsou umístěny ve vzduchové mezeře (17) a obě zbývající rovnoběžné strany (15 7 15 ) jsou umístěny vně vzduchové mezery (17).

5(i

10. Vodič nití podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující sc tím. že vzduchová mezera (33) je vytvořena jako obloukový prvek a je umístěna pravoúhle k ose otáčení vodiče (26) nití (5) a rovina vinutí elektrické cívkv (28) leží v rovině procházející vzduchovou mezerou (33).

-9CZ 299925 B6

11, Vodič nití podle nároku 10, vyznačující se tím. že elektrická cívka (28) má tvar kruhového segmentu a sestává ze dvou radiálně umístěných větví (28\ 28) vinutí.

s

12. Vodič nití podle nároků 1 až 11, vyznačující se tím. že sestává z řídicího zařízení (43) k řízení přívodu proudu k elektrické cívce (15, 28) k ovlivnění koncového stupně (44, 44 ) v závislosti na poloze vodiče (6, 26) nití (5). který je připojen k elektrické cívce (15. 28) pro vložení napětí korigovaného v hodnotě a znamení podle požadovaného průběhu pohybu vodiče (6. 26) nití (5).

io

13. Vodič nití podle nároku 12, vyznačující se tím, že koncový stupeň (44, 44 ) má zdroj (45) napětí, který je připojen k elektrické cívce (15. 28) pomocí spínačů (46 až 48), řízených řídicím zařízením (43) pomocí pulzní šířkové modulace, k dodávce požadovaného napětí,

14. Vodič nití podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že koncový stupeň (44 ) má další zdroj (52) napětí s mnohonásobně vyšším provozním napětím vzhledem ke zdroji (45) napětí, přičemž další zdroj (52) napětí je připojen pomocí řídicího zařízení (43) k elektrické cívce (15. 28), když je vodič (6, 26) nití (5) v oblasti svých inflexních bodů.

15. Vodič nití podle nároku 14, vyznačující se tím, že další zdroj (52) napětí má kondenzátor (53), jehož kapacita odpovídá potřebě energie koncového stupně (44') během doby připojení dalšího zdroje (52) napětí.

25

16. Vodič nití podle nároku 15, vyznačující se tím. žc další zdroj (52) napětí má nabíjecí zařízení (54) k nabíjení kondenzátoru (53).

17. Vodič nití podle nároku 15, vyznačující se tím, že nabíjecí zařízení (54) je připojeno k řídicímu zařízení (43), přičemž požadovaná doba nabíjení odpovídá době mezi

50 dvěma navzájem následujícími odpojeními dalšího zdroje (52) napětí.

18. Vodic nití podle nároků 1 až. 17, vyznačující se tím, že v obou koncových oblastech zdvihu vodiče (26) nití (5) je umístěn akumulátor energie k podpoře obratu směru pohybu vodiče (26) nití (5).

19. Vodič nití podle nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že vodič (6) nití (5) je dlouhodobě během svého pohybu ve spojení s alespoň jedním akumulátorem energie, jehož potenciální energie od středu zdvihu vodiče (6) nití (5) do mrtvých bodů neustále narůstá, a tím tvoří s vodičem (6) nití (5) harmonicky oscilující mechanický systém, přičemž clcktromechanic40 ký pohon vytváří momenty potřebné k vytvoření kyvu vodiče (6) nití (5).

20. Vodič nití podle nároku 19. vyznačující se tím. že alespoň jeden akumulátor energie je tvořen pružinou (20,

21).

45 21. Vodič nití podle nároku 20, vyznačující sc tím, že pružina (20. 21) je tvořena vinutou pružinou.

22. Vodič nití podle nároku 21, vyznačující se tím, že vinutá pružina (20, 21) je tvořena spirálovou pružinou, zejména z páskoviny.

23. Vodič nití podle nároku 22. vyznačující se tím, že vinutá pružina (20, 21) sestává ze dvou spirálových pružin.

- 10CZ 299925 B6

24. Vodič nití podle nároku 23. vyznačující se tím. že spirálové pružiny (20, 21) mají opačný směr vinutí.

25. Vodič nití podle nároku 23 nebo 24, vyznačující se tím. že spirálové pružiny (20. 21) jsou vytvořeny pro přívod proudu.