用于特别是在织机中产生被驱动的部件的往复运动的驱动装置的制作方法

专利名称：用于特别是在织机中产生被驱动的部件的往复运动的驱动装置的制作方法
在传统的织机中，例如综框、筘座和织筘以及引纬构件进行往复运动，该往复运动例如在具有织筘的筘座中可能是绕一个位置固定的水平轴线进行往复的旋转运动，或如在片梭织机中在以剑杆形式出现的引纬构件中在一个预先给定的行程上可能是线性的往复运动。用于产生上述往复运动的驱动通常由该织机的主驱动轴经由凸轮机构或曲柄机构被导出。这些公开的驱动装置的主要缺点在于，其效率较小，这是因为为加速待往复运动的质量而必须提供的能量在随后的减速中大部分丢失。这些所谓的可逆式驱动装置在其控制可能性方面因结构原因受到限制。而这些驱动装置的动态特性只能在很窄的范围内被优化。这些缺点随着效率更高的、具有更高的转速的织机的开发变得更加明显。只举几个例子，在WO 9831856、EP 1 266 988 A2、EP 0 741 809B1和EP 0 514 959 B1中以不同的实施形式描述了这些使用主驱动轴的织机驱动装置的例子。其中，公开的是，通过根据譬如在慢速运行中待驱动的部件的负荷和/或其所需的速度在机织过程中调节或控制驱动电机以合适的方式来改变织机的主驱动轴的转速。
特别是为了提高这些可逆驱动方案的效率，降低驱动装置的构件的机械应力并改善动态性能，曾经建议过这样的驱动装置，在这些驱动装置中与进行往复运动的部件或与待驱动的部件耦合的操纵装置和一个弹性构件形式的蓄能器相关联，使一个能振荡的系统得以产生。一个这样的振荡系统在谐振点附近的运作导致效率的提高，这是因为基本上只有在往复运动时在系统中出现的摩擦损失仍需被平衡。但如果该驱动装置进行振荡运动，其频率逐渐远离谐振点，则该提高效率的优点快速地丢失。在JP 2002-022747和DE 10 111 017 A1中描述了这些产生往复振荡运动的、用于织机的开口装置的驱动装置的例子，而DE 28 08 202 A1公开了一种用于控制织机的织筘的运动的方法和装置并且DE 33 25 591 A1公开了一种用于使织机上的驱动机构，如剑杆驱动装置和织筘驱动装置减缓的装置。
这些驱动装置的共同点是，它们以一个或多或少的刚性预定行程-时间图线工作并且在可振荡的系统谐振点附近的工作点的考虑到高的效率所希望的位置在实践中因此不能或只是以非常不完全的方式被实现，因为工作条件取决于纯机织技术的实际情况，如所用的纱线材料、机织类型等等，也取决于机械的工作条件，如工作温度、转速等等而变化很大。随着工作点与谐振点的距离的增大，产生往复振荡运动的驱动装置的动态性能也显著地变坏。最后，许多公开的技术方案要求显著的结构复杂性，这又与在织机中的相应空间要求相关联，这在实际上往往不能得到满足。
基本上相拟的问题也适用于其它的机器，特别是纺织机械，如具有必须快速往复运动的质量的针织横机或钩针成形横机。
因此，本发明的任务在于提供一种用于特别在织机中产生被驱动的部件的往复运动的驱动装置，该驱动装置的出众之处在于在相应的、或许变化的工作情况下具有高的效率和良好的动态性能。
为了解决上述任务，发明的驱动装置具有权利要求1的特征。
新的驱动装置具有与一个可往复运动地支承的部件耦合的、产生往复运动的驱动源，该驱动源基本上是任意的机械形式、气动形式或液压形式或电气机械形式。往复运动地被驱动的部件和/或驱动源配有一个用于在部件的至少部分往复运动期间存储势能的蓄能器。该蓄能器可具有机械的、譬如以弹性装置的形式出现的存储装置或气动的和/或液压的存储装置或包括电磁的或电气机械的存储装置。该蓄能器和/或驱动源在所有的情况下都是可控的。它们配有一个用于根据测量的和/或预先给定的、用于被驱动的部件的运动过程的参数进行控制的控制装置。测量的参数可特别是被驱动部件的或与该部件相连或耦合的部件的行程角或转角、速度或加速度。
因此，被驱动的部件的行程-时间图线或者速度-时间图线或加速度-时间图线是可随机和/或按程序影响的，使其在工作条件变化的情况下仍是直接与实际的工作要求相匹配的。据此，特别能做到的是，用耦合到驱动装置上的被驱动的装置形成一个振荡系统的驱动装置在其固有频率方面通过影响蓄能器并通过控制装置是可调的，使得该振荡系统至少尽可能地在谐振点附近工作。
本发明允许对运动曲线，即对操纵装置的往复运动的最大可支配的可逆范围中的行程-时间图线进行自由限定。作用到驱动源上和/或在蓄能器中起作用的控制装置承担对振荡系统的完全控制。在考虑用于被驱动的部件的或与该部件相连或耦合的部件的位置、速度和加速度的实际数据的情况下，控制装置协调被驱动部件的整个运动过程。其中，根据需要还包括确定往复运动的反向点，即振荡运动的振幅，其中，该振幅也可是随时间变化的。蓄能器和驱动源也可是间隔开通和断开的并且在这两个极端的状态之间的至少部分上连续可调的。这譬如对织机或其单个驱动装置的启动和停机具有意义。蓄能器的起始状态或初始状态(时间点t时的能量＝0)可自由地被选择，而自由构造行程-时间图线和速度-时间图线或加速度-时间图线的上述可能性允许耦合的负载的行程、速度和加速度根据时间自由确定。
在一个优选的、其中蓄能器包括永磁体的存储装置和/或电磁的存储装置的实施形式中，可如此地实施所述结构，即电磁的存储装置具有至少两可相对运动地支承的磁极，其中，磁级中的至少一个的极性和/或磁感应可通过控制装置影响。实际上，譬如如此地做出该结构，即在磁极之间存在一个空气隙并且该空气隙沿该部件的反向运动方向在其几何尺寸方面发生变化。通过对磁极中的至少一个的磁感应的相应控制就可达到对与磁极中的至少一个耦合的被驱动的部件的运动产生非常敏感的影响。磁极中的至少一个可为永磁体，而另一磁极经由励磁线圈被电磁激励，该激励线圈的电载势是可用简单的手段通过电流在大的范围中的相应调整控制的。
蓄能器也可附加地或替代地具有可通过控制装置影响的机械存储装置。这些机械的存储装置可包括其弹性特性曲线可通过控制装置而变化的弹性装置。为此，这些弹性装置可包括至少一个受弯曲负载的弹性构件，该弹性构件的有效弯曲长度可通过控制装置而被改变。
蓄能器同样可替代地或附加地具有可通过控制装置影响的空气和/或液压存储装置。这可譬如如此地实现，即这些存储装置具有一个通过一个活动的壁封闭的、包含一种存储流体的空间，其中，该活动的壁可通过控制装置被影响。
这些不同的存储装置(液压的、气动的、电气的、永磁的或电磁的、机械的)可分别单独地或相互联合地被采用。驱动源可为电气的、液压的或气动的类型。根据驱动装置的期望的工作特性，蓄能器的复位力-行程特性曲线可具有线性的、累加的、递减的、连续的和/或非连续的形状并且其陡度至少局部是可通过控制装置改变的。蓄能器也可包括在控制装置的控制下具有滞后的存储装置。
对于某些驱动任务，譬如在被驱动的部件的往复运动的一部分期间发生对运动的、可特别是恒定的、与速度有关或与时间有关的阻尼是有利的。为此目的，驱动装置可具有用于往复的振荡运动的阻尼装置，其中，这些阻尼装置是可通过控制装置影响的。
本发明的驱动装置特别是可用于织机中的那些使被驱动的部件得到往复运动的驱动要求。该要求不仅体现在对具有织筘的筘座、片梭织机的片梭、综框、胸梁等等的驱动上，而且还体现在提花驱动和成网装置的驱动以及其它的往复运动的部件中，如引纬装置的、纬纱制动器的部件和提花织机的开口构件上。而且此外，该新的驱动装置还可用于针织横机和钩针成形横机和针刺制毡机以及其它的、出现相似的要求的机械和装置。在纺织技术之外的应用也是可想象的。
发明的其它实施形式是从属权利要求的主题。
在附图中示出了发明的主题的实施例。附图所示为

图1本发明的、在第一个实施形式中的驱动装置，在图中示意地示出了说明一个包括电磁的存储装置的蓄能器的工作原理的截面图；图2用于在说明旋转角和旋转速度以及激励电流分别与时间的关系的情况下说明图1所示的驱动装置的基本工作原理的线图；图3发明的、在第二个实施形式中的驱动装置，在图中如图1示意地示出了说明一个包括机械的存储装置的蓄能器的工作原理的截面示意图；图4发明的在第三个具有一个包括机械的存储装置的蓄能器的实施形式中的驱动装置的侧视示意图；图5图4所示的驱动装置的派生的实施形式的相应的侧视示意图；图6图4所示的、具有一个包括电磁的存储装置的蓄能器的驱动装置的相应的示意图；图7图5所示的、具有一个包括电磁的存储装置的蓄能器的驱动装置的相应的实施形式；图8用于在说明两个不同的织筘位置的情况下说明一个织机中的织筘运动原理横截面图和侧视图9图4所示的驱动装置连同织机的一个被该驱动装置驱动的织筘的相应于图4的侧视示意图；图10图5所示的驱动装置连同织机的一个被该驱动装置驱动的织筘的相应于图5的侧视示意图；图11图9所示的两个驱动装置连同织机的一个被这两个驱动装置驱动的织筘的一个局部的外观示意图；图12两个按图4所示的驱动装置连同织机的一个被这两个驱动装置的综框的外视示意图；图13在说明三个按图14所示的、用于驱动织机的一个综框的三个驱动装置的情况下类似于图12的构造的相应示图；图14多个按图4所示的、设置在一个布置平面上用于驱动织机的综框的驱动装置的相应于图12的外观示意图，部分为局部示图；图15在说明图14所示的、设在两个布置平面上的驱动装置的情况下类似于图14的构造的外观示意图；图16图5所示的、用于实施对织机的一个综框的驱动的驱动装置的类似于图5的侧视示意图，在图中示出了开口的三个不同的位置；图17发明的、在一个类似于图4所示的、用于驱动剑杆织机的剑杆的实施形式中的驱动装置侧视示意图；图18发明的、在一个用于产生线性的往复运动的实施形式中的驱动装置的轴向截面侧视示意图；和图19和图20两个不同的、气动的、用于发明的驱动装置的蓄能器的轴向截面侧视示意图。
本发明的驱动装置的在图1中所示的实施形式为电机可逆驱动结构。图示只是示意性的并且特别是用于说明本发明的工作原理。驱动装置具有一个固定的、圆柱形的定子1，该定子1在有径间距的情况下被一个同心的、空心圆柱形的转子2包围，该转子的支承细节在图中没有示出。该转子2在其内壁上有以转子2的最大可逆行程的标度比配置的永磁极3。在永磁极3中，在图1中只示出了两个位于直径相互面对的极3，因所述极的宽度，这相当于转子2的较180°少些的可逆行程。如在图中用字母“N(北)”和“S(南)”标出的那样，这些永磁极3是沿圆周方向极化的并且具有基本平的极面4。
转子极3配属有设在圆柱形的定子1上的磁极5，定子磁极5与转子2的永磁极3以从图1中可看到的方式相互作用。定子极5优选地具有平的极面6，这些极面6是如此朝向的，使其在转子2的相应的位置在构成气隙9的情况下优选地大面积地面对永磁转子极3的极面4，即是大致平行地对准极面4的。定子极5也如通过图1中的字母“N”和“S”所示也是沿圆周方向极化的。替代图示的两个位于直径相互面对的定子极5，也可存在多对这样的定子极5。这些定子极不是永磁的，而是具有用附图标记7表示的励磁线圈，这些励磁线圈能产生在极面6上得出在图1中表示的极化的磁通。为励磁线圈7提供有通过导线8被引入的励磁电源Ie并且可控制在相互面对的极面4，6之间的气隙9中存在的磁感应。
转子2是被一个空心圆柱形的、同轴的外定子10包围的，该外定子10具有在其内侧上示出的、相应的定子线圈11，这些定子线圈11通常是均匀地分布在圆周上的，在图1中只示出了其中的几个。这些定子线圈11按直流电机或交流电机的形式与转子2如此地相互作用，使扭矩可被施加到转子2上，该扭矩的方向和大小可通过对定子线圈11的相应的激励被控制。定子电流经由导线12被输往定子线圈11。
替代和/或附加于外定子10地也可设有一个与转子2耦合的、分离的驱动源，该驱动源譬如为一特有的、同轴的电机或类似的驱动源结构并且可把一个扭矩沿其中的一个旋转方向或沿其中的另一旋转方向以时间可控的方式施加到转子2上。该分离的驱动源是用附图标记13示意地表示的；其供电是用标记14点划线地表示的。
此外，转子2还配属有一个用附图标记15表示的、可为自动同步器或转(角)编码器结构的、经由导线16发出电信号的传感器，这些电信号是用于标识转子2的转角位置和/或角速度或角加速度和/或当时的位置的。该传感器15自然也是与一个与该转子耦合的和被该转子驱动的部件耦合的，使该传感器不直接地，而是间接地采集用于标识转子2的运动状态和位置的信号。
在图1中以一个摩擦制动装置17为表现形式的阻尼装置可在该转子2上或在一个与该转子相连的或耦合在该转子2上的、被驱动的部件上起作用，该摩擦制动装置的工作缸18可经由通过导线19被输送的电信号被控制。
定子1，10的和转子2的所有的位于闭合的磁路中的部分，与磁极3，5一样也是由一种能导磁的材料制作的，其中，这些部分在需要的情况下都能是以本来公开的方式层叠的。
本发明的驱动装置具有一个中央的、电子的、在微处理器基础上工作的和通常是程序控制的控制装置20。该控制装置20与导线8，12，14，16，19相连，并且特别是控制定子极5的励磁线圈7的激励，和励磁线圈11的激励，控制根据情况阻尼装置17，18以及若存在的话的单独的驱动源13。该控制装置20从传感器15那里得到关于相应的转子位置的信息和/或如前所述，得到关于标识当时的转子回转运动的参数。这些参量中的各个参量也可在控制装置中从被传感器15提供的信息中被计算出，或者角速度和角加速度可从传感器15的转角信息中被推导出。
一个与控制装置20相接的输入单元2可从外部介入到控制装置20的程序中并且/或者把预先给定的数据输入到控制装置20中。
上述用于产生转子2的往复旋转运动的驱动装置的工作原理如下转子2与譬如耦合在该转子2上的、被该转子2驱动的部件一起具有一个确定的、在每个运动循环中的可逆运动中须被加速和减速的质量m。如图1所示，转子极和定子极3，5的相互面对的极面4，6是沿相同方向极化的，使在转子极3接近到定子极6时在转子极和定子极3，5之间出现与旋转运动相反的、相斥的力。
在转子2的旋转运动时沿旋转方向被存储的动能在极面4，6接近时以磁能的形式被存储在相互接近的极面4，6之间的气隙9中。因此，磁极3，5形成一个具有电磁存储装置的蓄能器。随着相邻的极面4，6更加接近陡地上升的复位力K取决于在气隙9中存在的磁感应并且因此可通过定子1的励磁线圈7的电磁势被控制。
如果转子2被控制装置20通过定子线圈11的(或驱动源13的)相应的、时间可控的激励被激励得旋转振荡，则转子2进行具有固有频率ω＝√k/m的旋转振荡运动。
该固有频率，如在图2中所说明的线图所示的那样可通过对励磁线圈7的激励的变化和因此通过气隙9中的感应的变化被控制装置改变该线图从上部起示出了转子2的转角ω与时间的关系曲线。转角行程为约170°；由于极的宽度，转角行程小于180°。在对励磁线圈7进行确定的激励时，转子2进行具有确定的、基本上为正弦形(参见图2中的图a))的旋转振荡。因此，角速度也是正弦形的并且具有相同的频率，如图2中的b)所示。该状态适用到直至时间点t1，在该时间点t1时激励电流，如图2中的c)所示，恒定在值Ie0上为止。
到时间点t1时，控制装置20提高励磁线圈7的磁势，即励磁电流如图2中的c)所示，升高到值Ie1。因此，出自通过磁极3，5形成的蓄能器的复位力k也有变化，其后果在于，系统的固有频率升高，如图2中的a)和b)所示。而同时，振荡运动的幅度也有些下降，如图2中的a)所示。
励磁线圈7的励磁电流Ie和因此振荡系统的固有频率被改变的时间点t1可根据被驱动的部件的要求按程序或根据位置、速度或加速度或总体上根据时间被选择和/或被预先给定。对励磁线圈7的励磁并因此对被磁极3，5形成的蓄能器的复位力-行程特性曲线的控制操作可特别是也在振荡运动的逆转点上进行。在确定的应用场合中，在返回运动的和/或向前运动的过程中在一个确定的时间点改变蓄能器的性能也可能是相宜的，其中，该时间点也可能是通过譬如来自传感器15或来自程序的信息影响的或确定的。附加地，通过对阻尼装置17，18的操纵使机械的、同样可根据时间被控制装置20控制的阻尼引入到转子2的振荡运动中也是可能的。
转子2可进行基本上自由的振荡，其中，转子2经由外定子10及其定子线圈11仅接收平衡摩擦损失所需的能量，这意味着，被定子线圈11施加到转子上的扭矩只短时地在转子2的往复运动期间起作用。而基本上相同的情况也适用于定子线圈11和/或驱动源13如此地受控制，使转子2进行强制的振荡动作。
在所有的情况下，经由控制装置20事实上可以构造用于转子2和耦合在该转子2上的、被驱动的部件的振荡运动的任何期望的行程(转角)-时间曲线并因此以较简单的方式考虑被驱动的部件的不同的或变化的工作条件。特别是振荡运动的起点和终点上的条件也可相宜地被调整。蓄能器可在始点和终点上被装载或卸载，这时织机的启动过程或停机过程是重要的。如果优选地，蓄能器也可如此地被控制，使其具有滞后，即复位力k在向前运动中具有与在返回运动中不同的行程。
本发明的一个大的优点特别还在于，上述可振荡的系统的固有频率可被影响，在强制的振荡的情况下使谐振可有利地如此被设定，使在有高的效率的情况下产生特别有利的、动态的运动关系。
这适用于强制的、谐波激励的、脉冲激励的、周期激励的和非周期激励的振荡，也适用于参数激励的振荡。
在图1中在上述的实施例中，一个通过磁极3，5被形成的电磁蓄能器是配属于转子2的，而在图3中示意示出的实施形式中存在一个机械的蓄能器，该蓄能器在转子2的振荡运动的反向点上把转子2的动能短时地转换成势能，以便随之沿相反的运动方向加速转子2。图1和3中的相同的部件具有相同的附图标记并且在此处无须赘述。
在该实施形式中，空心圆柱形结构的转子2在其内壁上具有径向突出的、形成机械的存储装置的板簧22，其中的四个板簧是分别成对地相互面对地设置的。板簧22的数目也可是其它选择的。板簧22由弹簧钢或最好由碳素纤维材料制成。这些板簧的一端在23处固定地夹持在转子2上并且其另一端分别容纳在一个经由相应的导向装置27支承在一个位置固定的执行器26上辊对27的夹持部位中。执行器26可经由导线8a被控制装置20如此地操纵，使该执行器26沿配属的板簧22的径向调整辊对24并且/或者改变被辊对在其夹持线上施加到当时的板簧22上的夹持力。在由定子线圈11或能源13引起的转子2的旋转振荡中，板簧22形成一个机械的蓄能器，该蓄能器暂时以势能的形式存储转子2的和与该转子2耦合的部件的功能。板簧22的夹持部位和因此板簧22的有效弯曲长度可通过执行器26被改变。因此产生对弹簧特性曲线，即对蓄能器的复位力-行程特性曲线的直接影响，据此可得到转子2在其振荡运动时的基本上可自由控制的或可自由编程的行程(转角)特性曲线。板簧22也可沿一个偏离径向位置的走向设在转子2上，如也可想象的那样，板簧22在其长度上以可变的厚度和/或宽度构成，譬如在固定夹持位置上其厚度和/或宽度大于其在辊24的夹持线的部位中的厚度和/或宽度。
在图4和5中示出了在图3中仅示意地示出的、本发明的驱动装置的实际的实施形式，在图4和5中，相同的部件也有相同的附图标记。
在图4所示的实施形式中，圆柱形的定子1为空心圆柱形结构并且具有一个内花键齿结构29，该内花键齿结构29可使定子1不旋转地座落到一个未详细示出的花键轴上。定子1由径向间隔地圆柱形的转子2包围，该转子2以传统的直流电机或交流电机的形式与定子1相互作用，其中，在30处示意地示出了相连的、电磁极和/或线圈。用31泛称的电机是一个本来公知的外转子电机(参见DE 101 11 17 A1)。通过与其相接的可逆控制装置32对其电磁操作的绕组30进行相应的激励，从而转子2相对于定子1进行预先确定的幅度的可逆旋转运动，该运动是通过双箭头33表示的。在转子2上外部固定有一个驱动杠杆34，该杠杆34在端部具有一个用于特别是织机的待驱动的部件的铰接位置35。
在与该驱动杠杆34径向相对的侧面上，转子2构造有其上成形的紧固端子36，一个板簧22嵌入该端子中并借助螺钉37固定地夹持在其夹持部件上。在夹持部分附近，在板簧22的两侧有两个加强板38，用于防止板簧直接在夹持部位上疲劳折断。
板簧22在其自由端附近容纳在配属的辊对24的夹持部位39中，辊对24的辊子共同通过配属的、譬如为丝杠或花键机构40沿板簧22的纵向是可在图4中用实线和虚线表示的位置之间调整的。这两个调节装置40是通过电磁的伺服器41操纵的，该电磁的伺服器41与调节装置40一起形成图3所示的执行器26。
没有示出其在图1中示出的输入部分21的控制装置20一方面经由控制装置32控制转子2及因此的驱动杠杆34的可逆运动，具体做法是控制装置20确定运动的幅度，另一方面，控制装置20经由伺服器41介入到辊对24的调节装置40上，以便沿双箭头42方向调整调节装置40。板簧22的自由的夹持长度通过该调整被改变，其结果是使被板簧22形成的蓄能器的弹簧特性曲线具有相应的变化。此外，辊24在需要的情况下也能被制动，其中，制动作用可通过控制装置20被控制。据此，如在图1、2中所示通过阻尼装置17，18所做到的那样可控的阻尼可被引入到系统中。附带须说明的是，板簧22的弹性特性曲线不是线性的。
图5所示的实施形式与图4所示的实施形式的区别基本上仅在于电机31的结构。在图5中用31a表示的电机为所谓的扇形直线电机结构。譬如DE 198 49 728 A1公开了这种扇形直线电机的基本结构和工作原理，因此无须对其进行深入的探计。在该实施形式中，转子2是借助滚动轴承43可回转地支承在圆柱形的、具有图4的内花键齿29结构的定子1上的，其中，其驱动杠杆34是可在图5中用实线示出的角度位置和在图5中用虚线示出的角度位置之间往复运动的。电磁的驱动绕组30a是扇形分布地设置的并且经可逆控制装置32被控制装置20控制。转子2也具有图4所示的径向突出的板簧22，该板簧22容纳在配属的辊对24的夹持部位39中。在该情况下，板簧22是相对于驱动杠杆34偏移180°角设置的。
被板簧形成的、机械的蓄能器的工作原理与图4所示的实施形式中的相同。
在图6、7中示出了本发明的、其结构与图4、5所描述的实施形式相似的驱动装置，但替代板簧22具有一个原则上与图1所示相似结构的电磁蓄能器。与在图4、5中一样，相同的部件也具有相同的附图标记并且在此无须赘述。
图6所示的实施形式与图4所示的实施形式基本相同，其区别在于，替代板簧22，一个长的、板形的极段44径向突出地与转子2在紧固夹持部位36处相连。出于简化目的，去掉了传感器15。在采用图1所示附图标记的情况下，该极段44具有一个电磁的、板形的磁极3，该磁极3的平行于径向的对称轴线45的、平的侧极面是用4表示的。两个经由励磁线圈7被励磁的、固定的极5是对称于在位于图6中所示的中间位置中的极段44的对称轴线45设置的。极5的极面是用6表示的并具有一个相对于转子2的回转轴线这样的倾斜度，使极面4，6在通过双箭头33表示的往复振荡运动的极限位置中在构成气隙9的情况下大面积地相对面对。励磁线圈7是通过一个驱动电路20a控制的，该驱动电路20a形成控制装置20的一部分并且是被控制装置20控制的。
如图1已说明的那样，励磁线圈7在控制装置20的控制下被如此地励磁，使励磁线圈7在转子2的可逆运动期间至少暂时地产生相同的、磁极性，使之得出转子2在相互面对的极面4，6上的振荡运动所需的复位力，其中，配属于转子2的质量m的动能作为势能被存储在存在于气隙9中的磁场中。
图7所示的实施形式与图5所示的实施形式基本相同，其区别如以上借助图6所述，即蓄能器是用电磁的存储装置工作的。蓄能器的功能和结构如在图6所示的实施形式中所述，因此在这方面只要援引图6中的相关描述就够了。相同的部件具有相同的附图标记。
在随后的图8至图16中举例地示出了上述发明的驱动装置为完成织机中的典型的驱动任务的应用。与此相关联，图8示出了织机中的一个局部，在图中示出了织筘在打纬时的运动情况。
用50表示的织筘是可在两个在图8中所示的旋转位置之间旋转的，在这两个旋转位置中，左方的位置表示纬纱止挡位置。在用51表示的织物上待打的纬纱是用52表示的。经纱是用53表示的并处在全开口位置中。布撑子是用54示意表示的。为了把可从图8中看到的旋转运动给予织筘50，新的驱动装置的譬如在图4、5中所示的实施形式可被采用，如在图9、10中所示的那样。在这两个图9、10中，相同的部件具有相同的附图标记并且无须再次赘述。在图中只示出了转子2和设在转子2上的部件。为简化起见，在图中没有再次示出定子1和用于与转子2耦合的绕组30。
一个横截面为U形的夹持轨55座落到驱动装置的成形在转子2上的驱动杠杆34上，织筘50直接插入在该夹持轨55中。织筘50以其框通过适宜的紧固装置，如紧固螺钉或类似器具可拆卸地紧固在夹持轨55中，使其需要时可被更换。沿织筘的轴向长度分布地可设有多个驱动装置，如图11所示。这些驱动装置的定子1以其内花键齿结构29不旋转地座落在一个贯通的、在图11中用56表示的花键轴上，在图中没有详细示出该花键轴的外花键齿结构并且该花键轴56沿织筘50的长度伸展。该花键轴56不转动地固定在机架中，这在图中没有详细示出。驱动装置的数目和间距视织物在织造宽度，即织筘50的长度而定。驱动装置当然也可为图7所示的结构。
图12至图15示出了本发明的、图4所示的驱动装置用作所谓的用于运动织机的综框的综框升降杆电机。为此援引DE 101 11 017 A1，其中描述了一种这样的、用于织机的开口装置的驱动装置的基本结构。
一个用60表示的综框是分别经由至少两个推-拉杆61与一个配属的、图4所示的驱动装置的转子2的驱动杠杆34耦合的，其中，每个推-拉杆61在35处耦合在其驱动杠杆34上。转子2在控制装置20的控制下沿双箭头33方向进行借助图说明的往复振荡运动，据此，被耦合上的综框60沿双箭头62方向以形成开口所需的尺度被升降运动。在图12中示出了在只有两个驱动装置耦合在综框60上的情况下的状况，而图13示出了用于更大的织物在织造宽度的情况，在该织物在织造宽度时，有三个驱动装置均匀沿综框长度分布地作用在当时的综框上。按照图14，驱动装置为在一个安置平面上并列设置的综框60可交替地设置在当时的推-拉杆61的其中一侧上和其中的另一侧上，而图15示出的是，也可有两个安置平面被用于驱动装置。据此，能超出如在图13中所示，通过相邻的综框60的预先给定的间距尺寸63(通常为12毫米)给定的限制加大转子2的和所属的定子1的轴向长度，以便因此得到更大的提升效率。
从图12至图15中可以得出的是，按照发明配属于转子2的、譬如以图示的、具有配属的夹持辊24的板簧22的形式出现的蓄能器沿支承定子1的、横向于综框60伸展的花键轴64(参见图14、15)的方向不加大驱动装置的轴向宽度。图12至图15同时示出的是，蓄能器在织机中可在没有阻碍的、附加的占地的情况下被安置。
这一点如图16所示，也适用于图7所示的驱动装置的基本的实施形式。在图示驱动装置时，为简化起见去掉了定子1。推-拉杆61在35处耦合在其上的驱动杠杆34在图16中用点划线所示的极限位置之间进行往复的振荡运动。这两个极限位置中的一个极限位置相当于构成上梭口并且其中的另一个极限位置相当于构成下梭口。在这里，通过控制装置20对蓄能器的控制也可根据梭口运动的要求在预先给定的范畴内任意地被预先编程和控制。
在图17中示意地示出了图4所示的、本发明的驱动装置在驱动片梭织机的剑杆方面的应用。相同的部件具有相同的、如在图4中使用的附图标记并且无须再次赘述。
在该情况下，转子2在面对蓄能器的板簧22的侧上具有一个杠杆臂34a，用于替代图4所示的驱动杠杆34，在该杠杆臂34a上构成一个与转子旋转轴线同轴的扇形齿65，该扇形齿65与一个设在一个框架部分67上的锥齿轮传动装置68的一个轴齿轮66啮合。该锥齿轮传动装置68驱动一个传动齿轮69，该传动齿轮69的旋转轴线垂直于轴齿轮66的旋转轴线伸展并且该传动齿轮69的齿与在图17中示出了其横截面的剑杆70的齿条结构的齿啮合。扇形齿65的往复运动因此产生传动齿轮69的往复旋转运动并因此产生剑杆70的垂直于图17的绘图平面进行的往复运动。在该往复运动中，被移动的质量的动能在运动的返回点的范围中作为势能如前所述，暂时被存储在板簧22中。
虽然借助新的驱动装置的已被描述的实施形式与产生往复的、绕一个配属的旋转轴线的旋转运动相关联地描述了本发明，但本发明的构思不限于此。本发明的构思同样可被用在譬如产生线性的往复运动的驱动装置中。在图18中示意地表示出了其中的一个例子。
驱动装置具有一个基本上按杆71类型构成的、被驱动的部件，该部件通过电的、气动的或液压的、线性的驱动源演变，上述驱动源把线性的、往复的、具有预先确定的幅度的振荡运动赋予上述被驱动的部件。在两侧分别与驱动源同轴地设有一个以缸73形式的蓄能器，一个设在杆71上的活塞74，在该缸73中是可移动地被导向的。缸73在其两端侧是封闭的，其中，在分别位于外端侧上的封闭是通过一个拧入缸73中的缸盖75完成的。因此，缸的容积可通过转动缸盖75被改变，这是因为缸盖75形成一个用于缸73的“活动壁”。缸73充有一种可弹性压缩的存储介质，如空气或一种气体。
而一种所谓的、流变的、其粘性在电场中发生变化的介质也可被采用。因此，在图18中右侧所示的缸73具有一个装置76，该装置76可在充有流变的介质的缸腔77中产生一个具有可变强度的电场。在78处示出了配属的场发生电路。
驱动装置具有一个电的控制装置20，该控制装置，如借助图1说明的类似，可根据杆71的往复运动的参数和/或根据预先给定的或按程序的参数改变在该情况下气动的蓄能器的性能在图18中按照图1绘入的传感器15发生譬如与行程有关的、标识杆71的往复运动的信号，这些信号包含关于杆71的位置、速度、加速度、运动状状等等的信息。
在图18所示的实施形式中，只有的驱动源72的右侧所示的蓄能器是通过控制装置20控制的。其中形成位于驱动源72的左侧的蓄能器的另一缸73也是可以相同的方式相应地被控制的。也有这样的情况，即在这些情况中，左方的缸73被省掉或充有一种根据情况也可是被控制的阻尼介质。
图19和20示意地示出了用于气动的或液压的、以缸73a的形式出现的蓄能器的其它可能性，所述的缸73a譬如是通过一个活动的、以一个薄膜75a(图19)的形式出现的壁封闭的，该薄膜的厚度和刚性如从对图19、20的比较中可看出的那样，在控制装置20的控制下被改变。
最后需提及的是，板簧22也可通过另外构形的弹性装置，如螺旋弹簧或扭转弹簧被取代，螺旋弹簧或扭转弹簧的有效长度或弹性特性曲线可相应地被改变。
权利要求
1.用于特别是在织机中产生一个部件(50，60，70)的往复运动的驱动装置，具有—一个与该部件耦合的、产生往复运动的驱动源(2)，—一个配属于该部件和/或该驱动源的、用于在该部件的至少部分往复运动期间存储势能的蓄能器(3，5，22)和—一个用于根据用于该部件的运动过程的测量的和/或预先给定的参数至少控制所述蓄能器和/或驱动源的控制装置(20)。
2.按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述蓄能器包括永磁和/或电磁存储装置(3，5)。
3.按照权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，磁性存储装置具有至少两个可相对运动地支承的磁极(3，5)并且磁极中的至少一个的极性和/或磁感应可受控制装置(20)影响。
4.按照以上权利要求之一所述的驱动装置(3，5)，其特征在于，在磁极(3，5)之间存在一个气隙(9)并且气隙沿部件的运动的反向其几何尺寸方面有变化。
5.按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述蓄能器具有可通过控制装置(20)影响的机械存储装置(22)。
6.按照权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述机械存储装置具有其弹性特性曲线可通过控制装置(20)改变的弹性装置(22)。
7.按照权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述弹性装置具有至少一个受弯曲负载的、其有效的长度受控制装置(20)影响的弹性构件(22)。
8.按照权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，所述的弹性构件是一个板簧构件(22)，该板簧构件(22)设在两个可根据所述的部件的往复运动相对调整的夹持部位(23，29)之间并且该板簧构件的位于这两个夹持部位之间的有效的长度可通过控制装置(20)改变。
9.按照权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述的板簧构件在夹持部位中的至少一个夹持在两夹持构件(24)之间，这两个夹持构件(24)是通过控制装置(20)相对于所述的板簧构件可调地支承的。
10.按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述蓄能器具有可受控制装置(20)影响的气动和/或液压存储装置。
11.按照权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，所述存储装置具有一个通过一个活动的壁(75，75a)封闭的、包含一种存储介质的腔(77)并且该活动的壁可受控制装置(20)的影响。
12.按照权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，所述存储介质的物理特性受电磁场影响。
13.按照权利要求11所述的驱动装置，其特征在于，所述活动的壁(75a)为弹性的柔性结构，并且从该活动的壁传递到存储介质上的复位力可受控制装置(20)影响。
14.按照权利要求11所述的驱动装置，其特征在于，所述存储装置具有一个缸(73)，该缸(73)具有至少一个包含存储介质的缸室(77)并且该缸(73)包括一个可通过控制装置调整的、限定所述缸室的盖(75)。
15.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，存储装置(3，5；22)的复位力/行程特性曲线至少在一些部分是非线性的。
16.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，所述蓄能器包括在控制装置的控制下具有滞后的存储装置。
17.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置具有用于往复运动的阻尼装置(17，18)，并且这些阻尼装置(17，18)可受控制装置(20)影响。
18.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置与被耦合到该驱动装置上的、被驱动的装置形成一个可振荡的系统，该系统的固有频率通过控制装置(20)对蓄能器(3，5；22)的影响来改变的。
19.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置是织机的筘座驱动装置的至少一部分。
20.按照权利要求19所述的驱动装置，其特征在于，被驱动的部件(50)直接座落到驱动装置的一个进行往复运动的部件(2)上并且所述蓄能器直接与该部件(2)耦合。
21.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置是织机的梭口形成的构件的驱动装置的至少一部分。
22.按照权利要求21所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置与其配属的蓄能器一起，与其它的驱动装置在一个共同的构造平面上设置。
23.按照以上权利要求之一所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置是织机的片梭驱动装置的至少一部分。
全文摘要
本发明的任务在于提供一种用于特别是在织机中产生一个被驱动的部件的往复运动的驱动装置，该驱动装置的出众之处在于在当时的、有时也变化的工作状况中具有高的效率和良好的动态性能。该任务如此地被解决，即该驱动装置包括一个与一个部件(50)耦合的、产生往复运动的驱动源(2)、一个配属于所述的部件和/或所述的驱动源的、用于存储部件往复运动的至少一部分期间的势能的蓄能器(22)和一个用于根据为所述的部件的运动过程测量的和/或预先给定的参数至少控制所述的蓄能器和/或驱动源的控制装置(20)。
文档编号D03D49/60GK1853009SQ200480026588
公开日2006年10月25日 申请日期2004年4月29日 优先权日2003年7月15日
发明者D·冯茨维尔, P·施勒, V·克鲁姆 申请人:林道尔·多尼尔有限责任公司