PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004031268A1 02.02.2006
Titel Legebarrenantrieb in einer Wirkmaschine
Anmelder Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH, 63179 Obertshausen, DE
Erfinder Mista, Kresimir, 63150 Heusenstamm, DE
Vertreter Patentanwälte Knoblauch und Knoblauch, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 29.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004031268
Offenlegungstag 02.02.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.02.2006
IPC-Hauptklasse D04B 27/08(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse D04B 27/26(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      
Zusammenfassung Es wird ein Legebarrenantrieb in einer Wirkmaschine angegeben mit einem Linearmotor (11), der einen Ständer (12) und einen Läufer (16) aufweist, der im Ständer (12) in Längsrichtung (7) translatorisch bewegbar ist.
Man möchte günstige räumliche Verhältnisse für die Anbindung einer Legebarre an ihren Antrieb schaffen.
Hierzu ist vorgesehen, daß der Linearmotor (11) höher als breiter ist und daß der Läufer (16) an einer Führungsstange (23) gelagert ist, die einer Schmalseite des Ständers (12) benachbart ist und in Längsrichtung (7) verläuft.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Legebarrenantrieb in einer Wirkmaschine mit einem Linearmotor, der einen Ständer und einen Läufer aufweist, der im Ständer in Längsrichtung translatorisch bewegbar ist.

Die Legebarren oder Legeschienen einer Wirkmaschine müssen für die Maschenbildung einer textilen Wirkware zumindest in Längsrichtung angetrieben werden. Darüber hinaus werden die Legebarren bei einem Arbeitszyklus vielfach auch quer zur Längsrichtung bewegt, in der Regel verschwenkt. Für die Bewegung in Längsrichtung wurden in der Vergangenheit mechanische Getriebe verwendet. Ein typisches Getriebe weist dabei eine Spiegelscheibe auf, die mit einem Stößel zusammenwirkt und die Legebarre in einer vorbestimmten Weise hin- und herbewegt. Spiegelscheiben können jedoch nur mit einem begrenzten Durchmesser und damit mit einem begrenzten Umfang verwendet werden. Damit ist der Musterungsrapport beschränkt. Darüber hinaus benötigt man für jede Musterung eine eigene Spiegelscheibe. Für einen Musterwechsel muß die Wirkmaschine angehalten und umgebaut werden.

Für längere Musterungsrapporte kann man anstelle der Spiegelscheiben auch Musterketten verwenden. Auch hier ist aber für einen Musterwechsel ein Umbau der Wirkmaschine erforderlich.

Man hat deswegen auch servogesteuerte Lineargetriebe verwendet. Lineargetriebe mit Servomotoren, die rotatorisch arbeiten, sind wegen der Platzverhältnisse in einer Wirkmaschine nur bedingt einsetzbar. Die Getriebe, die als Wandler einer rotatorischen in eine lineare Bewegung dienen, sind einem Verschleiß unterzogen und verlangen eine aufwendige Bauweise, weil in der Regel eine Ölschmierung und dementsprechend ein Gehäuse mit Ölabdichtung erforderlich ist.

DE 42 17 357 C2 zeigt einen Legebarrenantrieb der eingangs genannten Art, nämlich einen Linearmotor, der an die Legeschiene einer Kettenwirkmaschine angeschlossen werden kann. Der Läufer ist im Ständer hin- und herbewegbar. Er ist mit axialen Fortsätzen in Linearführungen gelagert, die an die Stirnseiten des Ständers angesetzt ist. Auch bei dieser Lösung ergeben sich Probleme im Hinblick auf den Platzbedarf. Solange der Antrieb nur eine Legebarre antreiben muß, gibt es keine Konflikte. Wenn jedoch mehrere Legebarren verwendet werden, dann müssen diese möglichst dicht zueinander benachbart angeordnet werden, damit die Legenadel möglichst gleichzeitig oder mit nur geringer Verzögerung durch Nadelgassen zwischen Wirknadeln geführt werden können. Wenn die Legebarren sehr dicht nebeneinanderliegen, dann steht entsprechend nur wenig Platz für den Linearmotor zur Verfügung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, günstige räumliche Verhältnisse für die Anbindung einer Legebarre an ihren Antrieb zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Legebarrenantrieb der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Linearmotor höher als breiter ist und der Läufer an einer Führungsstange gelagert ist, die einer Schmalseite des Ständers benachbart ist und in Längsrichtung verläuft.

Bei dieser Ausgestaltung macht man den Linearmotor zunächst einmal "schmal", d.h. er weist in der Richtung, in der mehrere Antriebe nebeneinander angeordnet werden müssen, eine geringere Abmessung auf als in einer Richtung senkrecht dazu und senkrecht zur Längsrichtung. Die Richtung, in der die Linearmotoren mehrerer Legebarren nebeneinander angeordnet werden, wird als "Breitenrichtung" bezeichnet. Die Richtung, die senkrecht zur Breitenrichtung und senkrecht zur Längsrichtung ausgerichtet ist, wird als "Höhenrichtung" bezeichnet. Da der Linearmotor schmal ist, können problemlos mehrere Linearmotoren nebeneinander angeordnet werden. Der Begriff "nebeneinander" umfaßt hier auch die Anordnung der Linearmotoren entlang eines Bogens, so daß die von den Linearmotoren angetriebenen Legebarren ihre Legenadeln so ausrichten können, daß sie sich nahezu in einem Punkt treffen. Der Läufer ist nun an einer Führungsstange gelagert, die einer Schmalseite des Ständers benachbart ist und in Längsrichtung verläuft. Man nimmt also die Lagerung des Läufers aus dem Querschnittsprofil des Linearmotors heraus und verlagert sie an eine Stelle, wo dies räumlich günstig ist. Dadurch benötigt man für die Lagerung keinen Platz in Breitenrichtung, sondern allenfalls eine geringfügige Vergrößerung der Abmessung in Höhenrichtung. Dies ist aber unkritisch. Vor allem kann man bei einer derartigen Ausgestaltung dafür sorgen, daß die Lagerung des Läufers schmaler ist als die größte Erstreckung des Linearmotors in Breitenrichtung an anderer Stelle. Dies erleichtert es, mehrere Linearmotoren sozusagen segmentartig nebeneinander anzuordnen und die mit diesen Linearmotoren angetriebenen Legebarren entsprechend eng benachbart zueinander anzuordnen.

Vorzugsweise ist die Führungsstange in Flanschen gelagert, die an beiden Stirnseiten des Ständers angeordnet sind. Die Lagerung der Führungsstange benötigt also keine zusätzlichen Platz in Breitenrichtung.

Vorzugsweise stehen die Flansche über die Schmalseite des Ständers über. Dementsprechend kann man eine geradlinig ausgebildete Führungsstange verwenden. Die Flansche benötigen in Breitenrichtung keinen zusätzlichen Platz.

In einer bevorzugt Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Führungsstange drehfest gelagert ist und der Läufer gegenüber der Führungsstange eine Verdrehsicherung aufweist. Die Führungsstange führt den Läufer also nicht nur in Längsrichtung hin und her, sondern sie stellt auch seine Positionierung innerhalb des Ständers sicher. Das macht es möglich, beispielsweise Luftspalte in einer vorbestimmten Größe beizubehalten, auch wenn innerhalb des Linearmotors gewisse Kräfte wirken.

Vorzugsweise ist eine Legebarrenanbindung am Läufer auf der dem Ständer gegenüberliegenden Seite der Führungsstange vorgesehen. Dies gibt einerseits günstige Kraftverhältnisse. Zum anderen ist es aber auch möglich, die Legebarrenanbindung noch schmaler zu machen als die breiteste Stelle des Korpus des Linearmotors, so daß man gerade dort, wo es darauf ankommt, nämlich im Bereich der Legebarren oder Legeschienen, einzelne Linearmotoren sehr eng benachbart zueinander anordnen kann.

Vorzugsweise weist die Legebarrenanbindung einen Stößel und ein Spannseil auf, wobei das Spannseil durch eine Feder gespannt ist, deren Außendurchmesser maximal so groß ist wie der Außendurchmesser der Führungsstange. Dadurch ist es möglich, die Legebarrenanbindung schmaler zu machen als den Läufer im Bereich der Führungsstange. Die Führungsstange muß von einem gewissen Material des Läufers umgeben sein, damit dieses Material Kräfte aufnehmen kann. Bei der Feder ist dies nicht unbedingt erforderlich. Zwar ist es günstig, wenn sie in einer rohrförmigen Hülle untergebracht ist. Diese Hülle muß jedoch praktisch keine seitlichen Kräfte aufnehmen können. Dadurch ist es möglich, den Linearmotor im Bereich der Legebarre weiter zu verjüngen.

Vorzugsweise weist der Stößel einen größeren Abstand zur Führungsstange als das Spannseil auf. Der Stößel kann eine noch kleinere Breite haben als die Feder.

Dementsprechend läßt sich der Läufer zu dem Ende hin, an dem die Legebarre angeordnet ist, weiter verjüngen.

Vorzugsweise ist der Läufer an der Führungsstange befestigt und die Führungsstange ist gegenüber dem Ständer verlagerbar. Bei dieser Ausgestaltung muß man zwar die Führungsstange mit dem Läufer zusammen bewegen. Dafür ist es aber nicht erforderlich, zwischen dem Läufer und der Führungsstange Lager vorzusehen, die eine Bewegung zulassen. Dies spart Bauraum in Breitenrichtung.

Vorzugsweise ist der Läufer über einen Verbindungsträger an der Führungsstange gelagert. Man kann also den Läufer praktisch ausschließlich auf seine elektromechanische Funktion hin konzipieren. Die Trägerfunktion wird vom Verbindungsträger übernommen. Man muß lediglich auf geeignete Weise den Läufer mit dem Verbindungsträger verbinden. Dies kann aber auf an sich bekannte Weise geschehen, beispielsweise durch Verkleben, Verschrauben oder ähnliches.

Vorzugsweise weist der Verbindungsträger mindestens eine Kühlrippe auf und ist mit dem Läufer wärmeleitend verbunden. Über den Verbindungsträger bekommt der Läufer des Linearmotors und damit der Motor selbst eine Kühlung, so daß eine gewisse Verlustleistung abgeführt werden kann.

Vorzugsweise weist die Führungsstange einen in Längsrichtung verlaufenden Hohlraum auf. Dieser Hohlraum hat zwei Vorteile. Zum einen spart er Gewicht ein. Eine massiv ausgeführte Führungsstange weist eine wesentlich größere Masse auf als eine einen Hohlraum enthaltene Führungsstange, ohne daß ihre Stabilität nennenswert steigt.

Besonders bevorzugt ist aber, daß der Hohlraum mit einer Kühlmittelquelle in Verbindung steht. Man kann also durch die Führungsstange dem Läufer ein Kühlmittel zuführen.

Vorzugsweise weist der Läufer an seiner der Führungsstange abgewandten Schmalseite eine seitliche Gleitführungsanordnung gegenüber dem Ständer auf. Im Betrieb können teilweise erhebliche Kräfte quer zur Längsrichtung auf den Läufer wirken. Diese Querkräfte können zwar zum Teil über die drehfeste Verbindung des Läufers mit der Führungsstange und der drehfesten Halterung der Führungsstange gegenüber dem Läufer aufgefangen werden. Eine zusätzliche Abstützung, wie sie die Gleitführungsanordnung darstellt, ist hier aber günstig.

Vorzugsweise ist der Läufer als eisenloser Läufer ausgebildet. Ein eisenloser Läufer weist beispielsweise eine Kupferspule oder eine Anordnung von mehreren Kupferspulen auf, die ein Wanderfeld erzeugen und sich von den im Ständer befindlichen Permanentmagneten abstoßen.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Läufer mit Permanentmagneten bestückt sein. Auch dies ist eine bevorzugte Ausgestaltung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

1 eine isometrische Darstellung einer Gruppe von drei Legebarren mit dazugehörigen Antrieben,

2 eine Vorderansicht der Darstellung nach 1,

3 eine Seitenansicht eines Linearmotors mit eisenlosem Läufer und

4 einen Schnitt A-A nach 3.

Die 1 und 2 zeigen drei Legebarren 1, 2, 3, die auch als "Legeschienen" bezeichnet werden können. Lege Legebarre 1-3 weist einen Vielzahl von Legenadeln 4, 5, 6 auf. An der Spitze der Legenadeln 4-6 befinden sich Führungsösen, die nicht näher dargestellte Fäden führen. Die Spitzen der Legenadeln 4-6 sollten dabei möglichst eng räumlich benachbart sein, damit die Fäden aller Führungsnadeln 4-6 möglichst gleichzeitig durch Nadelgassen nicht näher dargestellter Wirknadeln geführt werden können. Hierzu sind, wie dies aus den 1 und 2 hervorgeht, die Legeschienen 1-3 quasi fächerförmig angeordnet. Anstelle der dargestellten drei Legebarren 1-3 können auch wesentlich mehr Legebarren verwendet werden, beispielsweise bis zu 20 Legebarren.

Die einzelnen Legebarren 1-3 müssen in Längsrichtung (in 2 senkrecht zur Zeichenebene, in 1 in Richtung eines Doppelpfeils 7) unabhängig voneinander angetrieben werden können. Dazu weist jede Legebarre 1-3 einen Antrieb 8-10 auf, der einzeln angesteuert werden kann. Wie aus 2 ohne weiteres zu erkennen ist, steht für jeden Antrieb nur ein begrenzter Raum zur Verfügung. Dieser Raum ist vor allem in Breitenrichtung B eines jeden Antriebs 8-10 begrenzt, wobei sich der zur Verfügung stehende Raum mit zunehmender Annäherung an die Legebarren 1-3 noch vermindert. In Höhenrichtung H steht hingegen mehr Raum zur Verfügung. Aus diesem Grunde verwendet man als Antrieb 8-10 einen in den 3 und 4 dargestellten Linearmotor 11, wobei dieser Linearmotor 11 in allen Antrieben 8-10 Verwendung finden kann.

Der Linearmotor 11 weist einen Ständer 12 mit einem Deckel 13 auf, der über Schrauben 14 am Ständer 12 befestigt ist. Der Ständer 12 ist mit Permanentmagneten 15 versehen. Im Ständer 12 ist ein Läufer 16 angeordnet, der als eisenloser Läufer ausgebildet ist. Der Läufer 16 kann beispielsweise eine in Kunststoff einlaminierte Kupferwicklungsanordnung aufweisen, die über elektrisches Kabel 17 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Bei einer entsprechenden Beaufschlagung der einzelnen Kupferwicklungen entsteht beispielsweise ein Wanderfeld, das dazu führt, daß sich der Läufer 16 gegenüber dem Ständer 12 in Längsrichtung 7 bewegt.

Der Läufer 16 weist am oberen und unteren Ende jeweils eine Verbreiterung 18, 19 auf, wobei die Verbreiterungen 18, 19 einen Teil der Spulen aufnehmen können.

Am oberen Ende ist die Verbreiterung 18 seitlich durch Gleitführungen 20, die eine Gleitlageranordnung bilden, gegenüber dem Ständer 12 abgestützt, d.h. der Läufer 16 wird daran gehindert, gegenüber dem Ständer 12 zu kippen.

Am unteren Ende ist ein Verbindungsträger 21 mit dem Läufer 16 über die Verbreiterung 19 verbunden. Der Verbindungsträger 21 kann beispielsweise aus Aluminium oder einem anderen gut wärmeleitenden Material gebildet sein. Der Verbindungsträger 21 kann mit dem Läufer 16 verklebt sein, beispielsweise mit Hilfe eines wärmeleitenden Klebers. Der Verbindungsträger 21 weist mehrere Kühlrippen 22 auf.

Den Verbindungsträger 21 durchragt eine Führungsstange 23, die hohl ist, also einen Hohlraum 24 umschließt, der sich in Längsrichtung erstreckt. Der Verbindungsträger 21 und damit der Läufer 16 ist auf der Führungsstange 23 drehfest gehalten.

Die Führungsstange 23 ihrerseits ist in zwei Flanschen 25, 26 in Längsrichtung 7 verschiebbar gelagert. Die beiden Flansche 25, 26 sind an den beiden Stirnseiten des Ständers 12 angeordnet und ragen über die untere Schmalseite des Ständers 12 hinaus. Dort bilden sie Führungen 27, 28 für die Führungsstange 23, so daß der Läufer 16 gemeinsam mit der Führungsstange 23 in Längsrichtung 7 bewegbar ist, wenn er über die elektrische Zuleitung 17 entsprechend erregt wird.

Der Verbindungsträger 21 verjüngt sich konisch nach unten, d.h. er ist an seiner breitesten Stelle ohnehin schmaler als die breiteste Stelle des Ständers 12. An seinem vom Ständer 12 abgewandten Ende ist der Verbindungsträger 21 noch schmaler.

Unterhalb der Führungsstange 23, d.h. auf der vom Ständer 12 abgewandten Seite der Führungsstange 23, ist eine Legebarrenanbindung 29 vorgesehen. Die Legebarrenanbindung 29 weist zunächst einen Stößel 30 auf, der über ein Kugelgelenk 31 mit der Legebarrenanbindung 29 in Verbindung steht. Auf der anderen Seite ist der Stößel 30 mit einem Stößelkopf 32 verbunden, der auf einen Legebarrenträger 33 wirkt. Andererseits ist die Legebarrenanbindung 29 über ein Zugseil 34 mit dem Legebarrenträger 33 verbunden. Zur Spannung des Zugseils 34 weist die Legebarrenanbindung 29 eine Feder 35 auf, deren Vorspannung über eine Schraube 36 einstellbar ist. Die Feder 35 weist dabei einen Durchmesser auf, der maximal genauso groß ist wie der Durchmesser der Führungsstange 23. Der Stößel 31, der einen noch kleineren Durchmesser aufweist, ist am unteren Ende des Linearmotors 11 angeordnet, d.h. weiter von der Führungsstange 23 weg als das Spannseil 34 und damit die Feder 35. Der Stößel 31 ist auch nur an einem Vorsprung 36 der Legebarrenanbindung 29 befestigt. Dieser Vorsprung 36 geht nicht über die gesamte Länge des Läufers 16 durch, wodurch Gewicht eingespart werden kann.

Die Führungsstange 23 ist in den Führungen 27, 28 drehfest gehalten, so daß sie den Läufer 16 zusätzlich gegen ein Kippen gegenüber dem Ständer 12 sichert.

Der Hohlraum 24 steht über eine flexible Leitung 38 mit einer nur schematisch dargestellten Kühlmittelquelle 37 in Verbindung, so daß Kühlmittel in den Hohlraum 24 fließen kann und durch das von der Kühlmittelquelle 37 stammende Kühlmittel der Läufer 16 gekühlt werden kann, wenn es erforderlich sein sollte. Das Kühlmittel wird über eine flexible Leitung 39 am anderen Ende abgeführt.

Der Linearmotor 11 kann auch auf andere Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Läufer 16 die Permanentmagnete tragen, wenn im Ständer 12 eine entsprechende Spulenanordnung ausgebildet ist.

Auf jeden Fall ist durch die dargestellte Abstützung des Läufers 16 gegenüber dem Ständer 12 sichergestellt, daß sich die Antriebe 8-10 zu den Legebarren 1-3 hin so weit verjüngen können, daß auch mehrere Antriebe 8-10 problemlos nebeneinander so angeordnet werden können, daß sich die Legenadeln 4 -6nahezu in einem Punkt treffen können.


Anspruch[de]
  1. Legebarrenantrieb in einer Wirkmaschine mit einem Linearmotor, der einen Ständer und einen Läufer aufweist, der im Ständer in Längsrichtung translatorisch bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (11) höher als breiter ist und der Läufer (16) an einer Führungsstange (23) gelagert ist, die einer Schmalseite des Ständers (12) benachbart ist und in Längsrichtung (7) verläuft.
  2. Legebarrenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (23) in Flanschen (25, 26) gelagert ist, die an beiden Stirnseiten des Ständers (12) angeordnet sind.
  3. Legebarrenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (25, 26) über die Schmalseite des Ständers (12) überstehen.
  4. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (23) drehfest gelagert ist und der Läufer (16) gegenüber der Führungsstange (23) eine Verdrehsicherung aufweist.
  5. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legebarrenanbindung (29) am Läufer (16) auf der dem Ständer (12) gegenüberliegenden Seite der Führungsstange (23) vorgesehen ist.
  6. Legebarrenantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legebarrenanbindung (29) einen Stößel (30) und ein Spannseil (34) aufweist, wobei das Spannseil (34) durch eine Feder (35) gespannt ist, deren Außendurchmesser maximal so groß ist wie der Außendurchmesser der Führungsstange (23).
  7. Legebarrenantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (30) einen größeren Abstand zur Führungsstange (23) als das Spannseil (34) aufweist.
  8. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (16) an der Führungsstange (23) befestigt ist und die Führungsstange (23) gegenüber dem Ständer (12) verlagerbar ist.
  9. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (16) über einen vebindungstrager (21) an der Führungsstange (23) gelagert ist.
  10. Legebarrenantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsträger mindestens eine Kühlrippe (22) aufweist und mit dem Läufer (16) wärmeleitend verbunden ist.
  11. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (23) einen in Längsrichtung (7) verlaufenden Hohlraum (24) aufweist.
  12. Legebarrenantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (24) mit einer Kühlmittelquelle (37) in Verbindung steht.
  13. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (16) an seiner der Führungsstange (23) abgewandten Schmalseite eine seitliche Gleitführungsanordnung (20) gegenüber dem Ständer (12) aufweist.
  14. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (16) als eisenloser Läufer ausgebildet ist.
  15. Legebarrenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (16) mit Permanentmagneten bestückt ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com