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Internationale Patentklasse Vorrichtung zur Programmsteuerung des
Vorschubs von Legebarrailängs des Nadelbettes auf Kettenwirk- und ähnlichen Maschinen
Anmeldetag in der Tschechoslowakei : 207. 1969 Nummer der tschi. Patent-Anmeldung
: (PV 4670-69) Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Programmsteuerung
des Vorschubs von Legebarrenlängs des Nadelbettes auf Kettenwirk- und ähnlichen
Maschinen, zOBo auf NShwirkmaschinen .
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Die Legebarre, die aus den auf einer Schiene befestigten Lochnadeln
besteht, rührt eine Schwingbewegung quer über dem Nadelbett und in beiden Umkehrpunkten
dieser Schwingbewegung
eine Schiebebewegung längs des Nadelbettes
aus.
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Der Bereich und die Richtung dieses Vorschubs der Legebarre werden
je nach dem gewtlnschten Muster des Erzeugnisses bestimmt und fast bei jedem Hub
des Nadelbettes geändert. Die Steuerung dieser Bewegung ist demzufolge sehr kompliziert,
insbesondere bei Maschinen mit mehreren Legebarren, deren jede eine selbständige
Bewegung ausübt.
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Bei Maschinen bekannter AusfUhrung wird der Vorschub der Legebarren
mittels eines Nockenmechanismus, einer Musterkette oder einer Mustertrommel gesteuert,
wobei jede Legebarre mit individueller Steuervorrichtung ausgestattet sein muss.
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Der lIockenmechanismus besteht aus einer Welle mit Scheiben, die ari
ihrem Umfang mit verschieden angeordneten und verschieden hohen Vorsprüngen versehen
sind, die mittels eine Rolle und einer Stange den gewünschten Vorschub der Legebarre
bewirken. Die R(1ckbewegung der Legebarre wird durch eine Feder bewirkt. Wird ein
längerer Musterrapport gewEnscht, werden entweder Musterketten oder eine Mustertroninel
mit verschieden hohen und verschieden gruppierten Gliedern verwendet.
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Die oben angeführten Vorrichtungen bieten nur begrenzte Musterungsmöglichkeiten
und ihr Wechsel bei Musteränderung ist lanierig und arbeitsaufwendig. Mittels einer
einzigen Musterungsvorrichtung kann nur die Bewegung der Legebarre einer Maschine
gesteuert werden, d.h. dass von einer
Stelle keine grössere unzahl
von Maschinen, die dasselbe Programm verfolgen sollen, gesteuert werden kann0 Sowohl
die Herstellung der Nockenscheiben, als auch der Musterketten und -trommeln ist
anspruchsvoll und kostspielig, wobei das Zusammengesetzen der Musterketten aus verschiedenen
Kettengliedern ein langwieriger und arbeitsaufwendiger Vorgang darstellt. Eine jede
Anderung des herzustellenden Musters ist ein komplizierter und schwieriger Vorgang,
der einen langen Maschinenstillstand zur Folge hat Die Nockenscheiben und Musterketten
oder -trommeln müssen entweder als Ganzes oder zersetzt gelagert und konserviert
werden, was grössere Lagerungsräume erforderte Ausserdem wird bei den angefuhrten
bekannten Vorrichtungen die Bewegung der Legebarre nur in einer einzigen Richtung
zwangsläufig erzielt, während die Rückbewegung von Federn bewirkt wird. Eine zuverlässige
Funktion der Federn ist jedoch nur bis zu einer bestimmten Drehzahl mögliche Bei
einer höheren Drehzahl ist die Funktion der Federn infolge ihrer Querschwingungen
unzüverlässig. Bei der -unwendung von Musterketten steht der Drehzahlsteigerung
die grosse Masse der Ketten, die stossartig in Bewegung gesetzt werden muss, im
wSegeO Bei der Anwendung von Musterketten mit kontinuierlicher Bewegung wirken sich
die durch den Ubergang von einem auf einen andern Vorsprung unterschiedlicher Höhe
hervorgerufenen Stösse der Legebarre ungünstig aus. Diese Stösse
begrenzen
die unzahl der Maschinenumdrehungen und verengen gleichzeitig den Bereich einer
jeden Bewegung der Legebarre; ausserdem verkürzen diese Stösse auch die Lebensdauer
der Musterket t enkriöpfe.
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FUr die Programmsteuerung des Vorschubs der Legebarre wurde eine
Vorrichtung vorgeschlagens welche die Informationen von einem Programmträger, z.B.
von einem Lochband oder einem Magnetband abtastet, und diese Informationen in elektrische
Signale umsetzt, welche den die Legebarren betätise genden hydraulischen Kolbenmechanismus
steuern. Die# Vorrichtung wurde bisher jedoch nicht in grösserem Umfang realisiert,
da sie kompliziert und funktionell unzuverlässig ist und die Drehzahl der Maschine
beschränkt0 Ferner wurde eine mittels Informationen eines Programmspeichers gesteuerte
Vorrichtung vorgeschlagen, die auf ein System von Elektromagneten, die einen Hebelmechanismus
mit in verschiedene Offnungen einer mittels eines Getriebes mit der Legebarre gekoppelten
Platte eingreifenden Stiften betätigen, einwirkt, Die Länge und Richtung des Vorschubs
der Platte und damit auch der Vorschub der Legebarre werden durch den soeben mit
der betreffenden Offnung im Eingriff stehenden Stift bestisate Obwohl diese Vorrichtung
eine ganze Reihe von Vorteilen aufweist, ist sie dennoch in mechanischer Hinsicht
sehr kompliziert und bei einer grossen Anzahl von Elektromagneten kann ihre absolut
präzise und zuverläseliche Funktion,
insbesondere bei hochtourigen
Maschinen mit mehreren Legebarren und bei gleichzeitigem Steuern einer grösseren
Anzahl von Maschinen mir demselben Programm von einer Stelle, nicht vorausgesetzt
werden0 Zweck der Erfindung besteht darin, bei gleichzeitig einfacher mechanischer
ausfahrung eine absolute Zuverlässlichkeit auch bei einer hohen Drehzahl zu gewährleisten
und die Programmsteuerung einer grösseren Maschinenanzahl mit demselben Programm
von einer Stelle zu ermöglichen0 Das esen der erfindungsgemässen Vorrichtung, die
mit einem Programmspeicher für das Umwandeln der Informationen eines Programmträgers,
z0B. eines Loch-,Magnet- oder Filmbandes, in die Bewegung der Legebarre betätigende
elektrische Signale versehen ist, wobei dieser Programmspeicher durch einen Synchronisierungsgeber
der Umdrehungen der Hauptwelle betätigt wird, besteht darin, dass an den Austritt
des Programmspeichers ein aus einem bewegungsübertragend mit der Schiene der Legebarre
gekoppelten Antriebsmotor bestehender Servomechanismus angeschlossen ist. Bei einer
vorteilhaften Ausführung wird in den Servomechanismus zwischen den sntriebsmotor
und den Programmspeicher ein Regler geschaltet, dessen Eintritt mit einem Differenzglied
verbunden ist. an den ausser des Programspeichers der Austrat)
angeschlossen ist, die mit ihrem Eintritt mit dem Antriebsmotor mechanisch verbunden
ist. Als Antriebsmotqr kann ausser anderem
ein Glelchstrom-Servomotor
mit einem niedrigen Trägheitsmoment des Rotors, ein Umlauf- oder Linear-Servomotor,
ein li.
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nearer Gleichstrommotor, ein entweder selbständiger oder als elektrohydraulischer
Schrittmotor ausgefUhrter 4 draulischer Motor, eventuell auch andere Motorentypen
verwendet werden.
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Der Gegenstand der Erfindung geht aus der Beschreibung und aus der
schematischen Zeichnung hervor. Es zeigen: Abb.l und 2 zwei Außführungsbeispiele
der erfindungagemässen Vorrichtung, nbb, 9 ein usführungsbeispiel der Kupplung der
Motorwelle mit der Schiene der Legebarre.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäss Abb. 1 besteht die Vorrichtung
aus einem Motor 1, der einerseits mechanisch über ein Getriebe 2 mit der Schiene
2 der Legebarre 4 und andererseits mit seiner Welle mit der Abmessvorrichtung 5
gekoppelt ist. Einen weiteren Bestandteil des Servomechanismus bildet ein Regler
6, der einerseits mit dem Austritt eines Differenzglieders 7 andererseits mit dem
selbständigen Motor 1 elektrisch verbunden ist. Der austritt der dbmesavorrichtung
5 führt zum ersten Eintritt des Differenzgliedee 1, dessen zweiter Eintritt mit
einem an einen Synchronisierungsgeber 9 angeschlossenen Programmspeicher 8 verbunden
ist.
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Als selbständiger Motor 1 dient in diesem Falle ein Elektromotor
mit einem Scheibenilufer. Das in Abb. 3 im Detail dargestellte Getriebe 2 wird von
einem auf der Welle
des Motors 1 festgekeilten Ritzel 10 und von
einer in denselben eingreifenden -Zahnstange 11, die mittels der Stange 12 und der
Kugelgelenke Jl mit der Schiene 2 der Legebarre 4 verbunden ist, gebildet. Die Abmesavorrichtung
5 wird in diesem Fall von einer Codierscheibe bekannter Ausführung gebildet. Der
Regler 6 bildet im wesentlichen ein System miteinander geschalteter digitaler elektronischer
Kreise.
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Das Differenzglied 1 bildet ebenfalls ein System digitaler elektronischer
Kreise, deren Funktion im Ablesen besteht; der Programmspeicher 8 ist in diesem
Fall eine Lochband Abtastvorrichtung mit Steuerkreisen.
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Der Synchronisierungsgeber 9 befindet sich in der Nähe der nicht
dargestellten Hhuptwelle, an deren Umfang gemeinsam mit demselben eine Metallblende
rotiert, Der Synchronisierungsgeber 9 wird in diesem Ausfübrungsbeispiel von einem
Oszillator gebildet, in dessen Öszillätionskreis die erwähnte Blende eingreift.
Die Schiene 9 der Legebarre und die Legebarre g sind klassischer auf Kettenwirkmaschinen
verwendeter Ausführung.
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Die Richtung und Grösse der einzelnen Schiebebewegungen der Legebarre
4 sind im Lochband gelocht. In einer vorbestimmten Lage der rotierenden Hauptwelle,
die der Phase der Schwingbewegung der Legebarre 4 entspricht, in der der Vorschub
der Legebarre stattfinden soll, greift die Blende auf der Hauptwelle in den Oszillationskreis
des Synchronisierungsgebers
9 ein. Durch das Aussetzen der Oszillationen
enteteht ein Signal für die Steuerkreise des
chere 8, der auf dessen Grund erregt wird und welcher die in ihm gespeicherte Information
betreffend die Größe und Richtung des Vorschubs der Legebarre 4 dem Differenzglied
7 übergibt. Die tatsächliche momentane Lage der Legebarre 4 wird fortlaufend von
der Abmessvorrichtung 5 ermittelt, di diese Information dem Differenzglied 7 übergibt.
Die vom
speicher 8 angegebene Information über die Bewegung der Legebarre 4 wird vom Differenzglied
7 mit der von der Abmessvorrichtung 5 erhaltenen Information verglichen, wonach
das Differenzglied 7 das resultierende Signal, das der Diffrenz dieser Werte entspricht,
dem Regler 6 übergibt. Dieser setzt das erhaltene resultierende Signal in einen
Spannungsimpuls präeiner Breite, das nach Verstärkung dem sebiständigen Motor 1
zugeleitet wird, um. Dadurch wird das Verdrehen des Motors 1 um einen bestimmten
Winkelwert in die gewünschte Lage und die Bewegung der Schine 9 der Legebarre 4
in entsprechender Richtung und entsprechender Grösse bewirkt.
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Nach richtiger Durchführung des Vorschubs der Legebarre entspricht
das Signal der Abmessvorrichtung 5 dem vom
8 kommenden Signal und das Differenzglied 1 übergibt ein Nulisignal dem Regler 6,
der
den selbständigen Motor 1 zu erregen aufhört.
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Die vereinfachte Ausfahrung der Vorrichtung gemäß Abb.2
ist
dadurch gekennzeichnet, dass als selbständiger Motor 1 ein Schrittmotor dient-und
dass der Servomechanismus keinen Regler, kein Differenzglied und keine Messvorrichtung
enthält.
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Die Funktion der Vorrichtung vereinfachter Ausführung ist wie folgt:
Ahnlich wie im vorhergAehenden Fall betätigt der Synchronisierungsgeber 9 den
8 und dieser sendet die Information betreffend Richtung und Grösse der Bewegung
der Legebarre 4. Diese Information besteht aus einer Reihe von Impulsen, in denen
die Bewegungsrichtung vercodet ist, sowie aus einer weiteren Reihe von Impulsen,
von denen jeder der Verdrehung des Schrittmotors 1 um einen einer Nad elt e ilung
entsprechenden Winkel schritt entspricht. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäss
Abb. 1 wird dieses Signal jedoch nicht dem Differenzglied 1, sondern direkt dem
Schrittmotor 1 zugeführt.
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Diese Ausführung hat zwar den Vorteil, dass sie sehr einfach ist,
sie ermöglicht jedoch nicht die Kontrolle der momentanen Lage der Lagebarre 4 und
die Informationen über die Leitung müssen als Veränderunaen der Lage der Legebarre
4 im
8 programmiert werden.
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Als Antriebsmotoren kennen selbstverständlich nicht nur Umlauf* oder
Linear-Elektromotoren, sondern ebenfalls andere, z.B. hydraulische oder elektrohydraulische
Motoren verwendet
werden, wobei in allen Fällen Schrittmotoren
verwendet werden können. Als Übersetzungsgetriebe zwischen de Motor und der Legebarre
können auch andere Elemente als die im Ausführungsbeispiel angeführten verwendet
werden, z.Bo eine Schraube mit Kugelumlauf, eventuell kann bei Anwendung von Linearmotoren
das Getriebe entfallen.
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Wie aus dieser Beschreibung der usführungsbeispiele ersichtlich ist,
bestehen die Vorteile der erfindungegemässen Vorrichtung dieser frt in der wesentlich
einfacheren Durchführung und in der zuverläeolichen Funktion auch bei einer hohen
Drehzahl, ohne Auftreten unerwünschter Stösse.
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Gleichzeitig wird die Steuerung der Bewegung der Legebarren auf mehreren
Maschinen mit demselben Programm von einer Stelle aus ermöglicht. Die erfindungsgemässe
Vorrichtung zeichnet sich auch durch alle Vorteile der bekannten Vorrichtung für
die elektronische Programmsteuerung des Vorschubes der Legebarren aus, d.h. insbesondere
durch die einfache Anderung des Programmes, zu deren Vorbereitung, z.B.
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auf einem Lochband, vorzugsweise eine Datenverarbeitungeanlage, insbesondere
eine automatische Rechenmaechine verwendet wird.