专利名称：用于形成织机梭口的电动旋转驱动装置,织造系统及织机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成织机梭口的电动驱动装置，尤其是用于控制提花织造系统的通丝或多臂机的综框的电动驱动装置。本发明同时也涉及包括这种驱动装置的织造系统，及配备有这种系统的织机。
在这种提花织造系统中，两页综框被异相协调地驱动已是公开的了，其中每页棕框带有许多刀箱或适于垂直带动拉钩的水平刀，拉钩通过一个皮带轮或滑轮机构连到通丝上。所具有的机械或电子机构装置用于沿着其垂直行程方向固定这些拉钩，这种已知类型的装置需要相当大的功率用于调动刀箱综框，动力由织机的驱动轴提供，这会导致织机尺寸过大。
已知的还有应用一个例如步进电机或伺服电机之类的旋转电机线性控制属于织机的一个小通丝。考虑到许多电机用于与织机相联系的织造系统，其数量可达甚至超过10000台，这些电机必须占有所需最小空间及成本价格，同时具有相当的可靠性能，特别是上述旋转电机相应于通丝的通常行程必须能在任何位置停止成重新起动，其目的是为了适合于不同类型的用户所需的直梭口或斜梭口。此外，为了避免太大的电流消耗，这些电机当它们频繁与迅速起动、停止和反向运行时必须具有低的惯量。
本发明的目的是提供一个适于控制一根或多根通丝移动的旋转电动驱动装置，其结构简单，无论在其任何制动位置都能够旋转，并且具有最小的成本价格和惯量。
为此，本发明涉及一种用于形成织机梭口的电动驱动装置，尤其是用于控制提花织造系统的通丝的电动驱动装置，该驱动装置包括一个转子和定子，其特征在于，定子至少由两根沿着转子的旋转轴线偏置的定子单元形成，其特征还在于转子由一根管形成，该管至少包括两个径向极化的永久磁体，并沿轴向偏置于管内，每一磁体位于定子单元的狭隙内。
根据本发明，电动旋转驱动装置结构紧凑并且易于制造，在此范围内，转子必须由管和全部为柱形的磁体所形成，它们都是简单的部件。
此外，由管和两块磁体所形成的转子的结构必须包括低的惯量，这是由于转子的直径可以减小，例如小于5mm。
根据本发明的第一个实施例，定子单元全部对齐并且永久磁体的磁极呈一定偏角。实际上，永久磁体磁极的偏置使得无论转子处于任何位置，至少其中一个磁体位于定子以便在磁体上感应驱动相应定子的位置上，因而在转子上，电磁力并不平行于定子单元的极化方向及转子旋转装置，换句话说，磁极呈一定角度偏置的两个磁体不可能同时位于定子单元产生电磁场的位置。定子单元对齐并对转子无机械影响。
根据本发明的优势特点，对于第一个优选实施例，永久磁体的磁极偏角在两相驱动装置的情况下大约为60～120°，最好是90°，或是在三相驱动装置的情况下，磁偏角大约为90°～150°最好为120°，这种几何配置确保了磁体磁极呈90°偏角在两相驱动情况下，至少其中一个磁体位于相对于空隙中定子产生的电磁力方向呈大于或等于45°。在三相驱动装置的情况下，至少两个磁体位于与此方向呈大于或等于30°位置上。
根据本发明的第二个实施例，它可能具有一个与本发明第一个实施例相反的结构，永久磁体具有总体上对齐的磁极，而定子单元以一定角度偏置。在此种情况下所取得的效果与第一实施例所得到的效果相似。例如，定子的激励导致转子无论处于任何制动位置都可被设置旋转。
根据本发明的优点，相应于一个优选实施例，在两相驱动装置的情况下定子单元的偏角大约为60～120°，最好是90°，在三相驱动装置的情况下，偏角大约为90°～150°，最好为120°。
根据本发明的另一个优点，驱动装置包括在转子的管内用于轴向隔开磁体的装置。这些轴向隔离装置确保了永久磁体相对于相应定子的空隙充分地定位。
根据本发明的另一个优点，转子具有一个适于与制动装置和/或角位置探测装置协同动作的部件。本发明的这个方面使精确控制本发明的驱动装置成为可能，特别是由于一个安全制动器和/或位置编码器，当驱动装置未被驱动时，该安全制动允许驱动装置保持在某一确定位置。
根据本发明的另一个优点，磁体和/或适于与制动装置协同动作的部件均被固定于相对于管旋转的位置上，例如在其内用胶粘或压入装配。这确保了一种对一对管的有效驱动，该驱动由转子上的定子施加，并且确保了磁环路中不同构成要素的充分地定位和/或有效的制动。
由所提出的观点来看，实际上磁体是特别简单的圆柱形。此外，有可能具有的是至少转子中的一个支承轴承由一个球轴承形成。
本发明也涉及一种包括一个或更多上文所描述驱动装置的织造系统及配备有上述系统的织机，这种系统在使用和维护上比以前的技术装置简单并且允许对提花织机通丝作丝线对丝线(wire to wire)的控制。相对于已知的技术，根据本发明的织机的产量因此含有实质上的提高。
在阅读了按照其原理的电动旋转驱动装置的如下所述实施例的描述后，本发明将更易于理解，该原理仅通过样例和参照附图给出，其中
图1是根据本发明的驱动装置的一个纵向截面；图2是沿着图1线Ⅱ-Ⅱ的横截面图；图3是图2Ⅲ的详细放大视图；图4是图1的Ⅳ-Ⅳ平面上与图3相似的一个截面图；和图5示出了图1驱动装置定位的例子。
现在，首先参照附图1，电动旋转驱动装置1用于确保通丝3卷绕至带轮2上，通丝3与提花型织造系统的一根或多根经纱相连。驱动装置1是一个两相驱动装置，其包括一个由在相对轴线XX′方面偏置的定子单元4和5组成的定子。这些定子单元4和5全部对齐并且适于与转子6协同动作，转子6由与轴线XX′同轴的管7形成。管7最好由非磁性材料构成，例如由黄铜构成。管7由两个轴承7a和7b支承于驱动装置主体内，轴承7a和7b由球轴承构成。所用的球轴承允许更好地旋转。管7包括两个永久磁体8和9，它们基本上呈圆柱形，沿轴线XX′偏置并且相对两个定子单元4和5设置。这些定子单元4和5包括电感应金属线例如铜线组成的卷绕线圈4a和5a，金属线沿磁感应板的叠片通道4b和5b卷绕。叠片通道4b和5b的形状便于形成容纳管7的环形套10。套10的形状限定了定子单元4和5与转子6的狭隙。
由图3和图4更确切地看出，磁体8和9所具有的磁极偏角大约为90°。以此方式，至少磁体8或9中的一个永远地位于套10中电磁力产生的一个方位上，这样以便把一个力偶加至转子6上，这是由于至少磁体8或9中的一个的北-南极磁力线不平行于此力。
当两个磁体8和9具有不同方位的极性时，根据本发明的旋转驱动装置可以高效运行，其偏移方位角原理上能位于0°和180°之间，实际上，它位于60°和120°之间。然而，90°的角度值具有其它的优势，无论驱动装置位于何种制动位置，它可有能获得最大的电磁量和最理想的起动。
间隔元件11位于管7内磁体8和9之间，间隔元件11相对于管7固定不旋转。固定方式例如用胶粘或管内压入装配。间隔元件在转子6制造时插入管7内，以便轴向插入磁体8和9。然而，也可以设想在管7内用其它的方法轴向隔开磁体8和9，例如用一对由浇铸、机加工或冷缩后位于管7内的一对内凸缘，或者膨胀后固定于管内的弹性垫圈或直接对着管内的凸尖。
在带轮2相对的一端，管7具有一个盘15，在盘的外部径向面上至少具有一个槽15a、盘15可用胶粘或压入装配于管7上。插入力或制动力F以基本上垂直于转子6旋转轴线X-X′的方式施加于盘15上，这种力F可由任何适当的装置所施加，但槽15a容许盘15和管7受制于该位置。而且，盘15具有在里面切削形成的齿15b，齿平行于轴线X-X′而延伸并且限定其间的狭槽15c。在齿15b和狭槽15c的连接处容许一个光学的红外线或类似的探测器16，用于确定盘15和转子6绕轴线X-X′的方位。探测器16与一个逻辑单元相连接用于控制卷绕线圈4a和5a的供给，其结果是探测编码器16可以监测转子6绕轴线X-X′的转动。
就成本价格而言，根据本发明的驱动装置非常令人满意并且具有一个低的惯量。因而，许多的驱动装置可装于提花系统上以便形成织机的梭口。
根据本发明的驱动装置作为一个系列可被有利地安装，这些由图5可见，例如，通过在结构40限定的分隔间内一起装备许多肩并肩排放的驱动装置，该分隔间用于容纳驱动装置。驱动装置在F1方向上插入分隔间40a并可由装于其前表面的凸出护耳从那里移走。
各种不同的编码器16和相应的制动系统可于结构40的后部。
应用球轴承允许管7的精确导引，这确保了定于4和5之间及磁体8和9之间间隙的稳定和精密。所形成的配合由于轴承7a和7b而变得牢固，结果是带轮的定位易于保持，即使在剧烈拉动通丝3的情况下，同时盘15相对于探测器16经常定位准确。
在三相驱动装置的情况下，三个定子对齐并且形成转子的管包括三个永久磁体，这些磁体的磁极具有的磁偏角大约为120°，也有可能有的驱动装置具有超过三个定子，在那种情况下，转子磁体的数量与之相适应。最后，在那种情况下，具有偏角的转子也可以具有全部对齐的磁体的磁极。
尽管参照提花系统的驱动装置，该驱动装置已被基本上描述出来，但本发明也适用于普通的织机及特别是装配有多臂的织机或控制织针的针织机。
权利要求
1．用于形成织机梭口的电动旋转驱动装置(1)，尤其是用于控制提花织造系统通丝(3)的驱动装置，包括一个转子(6)和一个定子，其特征在于定子至少由两个定子单元(4,5)形成，定子单元沿转子旋转的轴线(XX′)偏置，而转子由管(7)形成，管(7)至少包括两个永久磁体(8,9)，磁体径向极化并且在管内沿轴向偏置，每个磁体位于定子单元的间隙(10)内。
2．根据权利要求1的旋转驱动装置，其特征在于，所述定子单元(4,5)全部对齐，并且所述永久磁体(8,9)的磁极呈一定的磁偏角。
3．根据权利要求2的旋转驱动装置，其特征在于，所说的永久磁体(8,9)在两相驱动装置的情况下具有的磁极偏差大约为60°～120°，最好为90°，在三相驱动装置的情况下大约为90°～150°，最好为120°。
4．根据权利要求1的旋转驱动装置，其特征在于，所说的永久磁体具有全部对齐的磁极，所说的定子单元呈一定的偏角。
5．根据权利要求4的旋转驱动装置，其特征在于，所说的定子单元在两相驱动装置的情况下偏置角度大约为60～120°，最好为90°，及在三相驱动装置的情况下，偏置角度大约为90°～150°，最好为120°。
6．根据上述权利要求中任一个所述的旋转驱动装置，其特征在于，它包括在管(7)内用于轴向隔开所说的磁体(8,9)的装置(11)。
7．根据上述权利要求中任一个所述的旋转驱动装置，其特征在于，所说的转子(6)具有一个适于与制动装置(F)和/或角位置探测装置(16)协同动作的部件(15)。
8．根据上述权利要求中任一个所述的旋转驱动装置，其特征在于，所说的磁体(8,9)和/或该部件(15)相对于管(7)固定不旋转，特别是用胶粘或压入装配于该管内。
9．根据上述权利要求中任一个所述的旋转驱动装置，其特征在于，所说的磁体(8,9)基本上是圆柱形的。
10．根据上述权利要求中任一个所述的旋转驱动装置，其特征在于，所说的转子至少由一个由球轴承形成的轴承(7a,7b)支承。
11．织机的织造系统，其特征在于，它至少包括一个根据前述权利要求中任一个所述的驱动装置。
12．织机，其特征在于，其包括一个根据权利要求11的织造系统。
全文摘要
本发明涉及一种电动旋转驱动装置,该装置用于形成织机的梭口,特别是用于控制提花织造系统的通丝。该装置包括一个转子和一个定子,定子至少由两个定子单元形成,定子单元沿转子旋转的轴线方向偏置,转子由管形成,管至少包括两个永久磁体,磁体径向极化并且在管内沿轴向偏置,每个磁体位于定子单元的间隙内。永久磁体或定子单元的磁极具有一定的偏置角。
文档编号D03C3/20GK1221819SQ98126040
公开日1999年7月7日 申请日期1998年12月24日 优先权日1997年12月24日
发明者多米尼克·布劳恩, 皮埃尔·布若斯, 帕特里克·伊尔蒂斯 申请人:史陶比尔-法韦日公司