ПРИВОД КАРЕТКИ ПЛОСКОВЯЗАЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1997 года по МПК D04B15/16 

Изобретение относится к трикотажному оборудованию, а именно к плосковязальным машинам, преимущественно бытовым.

Известен привод каретки, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим, включающий установленные на концах игольницы ведущие и ведомые вращающиеся направляющие, ведущая из которых выполнена передающей усилие от двигателя через передачу к охватывающей вращающиеся направляющие гибкой тяге, выполненной в виде цепи, к которой посредством узла крепления присоединена каретка. Ведущая вращающая направляющая /звездочка/ совершает вращение, периодически меняя направление, в результате чего каретка совершает возвратно-поступательные перемещения /А. с. СССР N1737045, кл.D 04 B 15/16, 1990/.

Недостатком известного привода является значительные габариты привода из-за того, что зубчатые гибкие передачи /цепные/ не могут быть меньше определенных их конструкцией размеров. Использование ременной /плоской или клиновой/ передачи позволяет несколько снизить размеры, но одновременно снижается и надежность из-за возможного проскальзывания ремней.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе каретки, включающем установленные на концах игольницы вращающиеся направляющие, ведущая из которых выполнена передающей усилие от двигателя через передачу к охватывающей вращающиеся направляющие и соединенной узлом крепления с кареткой гибкой тяге; ведущая вращающаяся направляющая выполнена с цилиндрической рабочей поверхностью, на которую намотана часть гибкой тяги длиной не менее максимального хода каретки, при этом к ведущей вращающейся направляющей прикреплены оба конца гибкой тяги, которая образует две ветви между ведущей и ведомой вращающимися направляющими с возможностью набегания одной из ветвей на ведущую направляющую и одновременного сбегания с нее другой ветви при вращении ведущей направляющей. Тяга может быть выполнена в виде каната, часть которого намотана на рабочую поверхность ведущей направляющей в один слой. Места крепления тяги к рабочей поверхности ведущей направляющей разнесены вдоль оси ее на расстоянии не меньше чем произведение ширины поперечного сечения тяги на количество ее витков, намотанных на рабочую поверхность ведущей направляющей, а расстояние в осевом направлении между ветвями гибкой тяги, сходящими с ведущей направляющей на ведомую, не менее половины ширины поперечного сечения тяги. На цилиндрической рабочей поверхности ведущей направляющей может быть выполнена винтовая канавка с возможностью размещения в ней гибкой тяги. Шаг винтовой канавки и ее ширина могут быть выполнены по величине не менее ширины, а глубина канавки не менее половины высоты поперечного сечения тяги. Направление винтовой канавки может быть выполнено с возможностью приближения ветвей гибкой тяги к ближнему от передачи торцу ведущей вращающейся направляющей при приближении к последней каретке. Ведущая и ведомая вращающиеся направляющие, направляющие каретки и узел крепления каретки к тяге могут быть смонтированы с возможностью образования ветвями гибкой тяги, расположенными между ведущей и ведомой вращающимися направляющими, прямых линий, перпендикулярных к оси вращения ведущей направляющей и максимально близко расположенных к передаче при максимальном приближении к не каретки. Направляющие каретки могут быть установлены перпендикулярно оси вращения ведущей направляющей. Крепление гибкой тяги к рабочей поверхности ведущей вращающейся направляющей может быть осуществлено посредством радиальных отверстий, соединяющих рабочую поверхность с торцевыми поверхностями и через которые пропущены концы тяги. При этом прикрепление каждого конца гибкой тяги к вращающейся направляющей выполнено на ее торцевой поверхности. Оба конца гибкой тяги могут быть прикреплены к ведущей вращающейся направляющей на одной торцевой поверхности, удаленной от передачи, причем во вращающейся направляющей выполнено отверстие, имеющее выходы на обеих ее торцевых поверхностях, через которые пропущен конец тяги от ближнего относительно передачи радиального отверстия к удаленной от передачи торцевой поверхности. Прикрепление концов гибкой тяги к торцевой поверхности может быть осуществлено посредством крепежных резьбовых деталей. Узел крепления каретки к тяге может быть выполнен в виде соединенных резьбовым крепежом по меньшей мере двух деталей, в одной из которых выполнено углубление или паз, на другой ответный выступ, гибкая тяга защемлена между поверхностями углубления /паза/ и выступа, а одна из деталей прикреплена к каретке. Паз /углубление/ может быть образован двумя плоскостями, пересекающимися между собой под углом α, выбираемым из отношения 60^°≅α≅120^°, а выступ двумя плоскостями, пересекающимися под углом β, выбираемым из соотношения α≅β≅α+30^°. Плоскости, образующие выступ, могут быть сопряжены между собой цилиндрической поверхностью, радиус которой R выбирают из соотношения h_т≅R≅2h_т, где h_т высота поперечного сечения гибкой тяги.

Выполнение рабочей части ведущей направляющей в виде цилиндра позволяет разместить на ней витки гибкой тяги, выполненной, например, в виде каната малого диаметра /менее 1 мм/, чтобы гарантировано исключить проскальзывание тяги относительно вращающейся ведущей направляющей, повысив тем самым надежность, общая длина намотанной на цилиндр гибкой тяги может быть равна или больше максимального хода каретки, что обеспечивает надежную работу привода во всем диапазоне рабочих ходов каретки от минимального до максимального. Прикрепление концов гибкой тяги к ведущей вращающейся направляющей обеспечивает надежную работу привода, т.к. предотвращает проскальзывание тяги и соскальзывание ее с ведущей направляющей. Намотка тяги на рабочую поверхность направляющей в один слой повышает надежность, т.к. исключает перехлестывание и запутывание гибкой тяги при работе привода. Разнесение мест крепления тяги к рабочей поверхности ведущей направляющей вдоль ее оси на расстояние не менее чем произведение ширины поперечного сечения тяги на количество ее витков, намотанных на ведущей направляющей, позволяет разместить тягу на цилиндре без запутывания и перехлестов, чему способствует также выполнение расстояния в осевом направлении между ветвями тяги, сходящими с ведущей направляющей на ведомую, на менее половины ширины поперечного сечения гибкой тяги. Выполнение винтовой канавки на рабочей цилиндрической поверхности ведущей вращающейся направляющей обеспечивает четкую укладку тяги в канавке на рабочей поверхности, исключая запутывание витков. Выполнение винтовой канавки с шагом и ее шириной по величине не менее ширины, а глубиной не менее половины высоты поперечного сечения гибкой тяги обеспечивает, с одной стороны, гарантированное размещение гибкой тяги в винтовой канавке, а, с другой, исключает перепутывание тяги на цилиндре. Выполнение направления винтовой канавки с возможностью приближения ветвей тяги к ближнему от передачи торцу ведущей вращающейся направляющей при приближении к ней каретки снижает нагрузку на вал передачи, связанный с ведущей направляющей при максимальном приближении каретки к передаче. Нагрузка на вал передачи и другие элементы привода /гибкую тягу, каретку, ее направляющие и т.д./ снижается и вследствие монтажа тяги, ведущей и ведомой направляющих, направляющей каретки и узла ее крепления к тяге с возможностью образования ветвями гибкой тяги, расположенными между ведущей и ведомой направляющими, прямых линий, перпендикулярных к оси вращения ведущей направляющей и максимально близко расположенных к передаче при максимальном приближении к ней каретки. Этому же способствует установка направляющих каретки перпендикулярно оси вращения ведущей направляющей. Выполнение гибкой тяги в виде каната, диаметр которого может быть сравнительно мал /менее 1 мм/, позволяет значительно уменьшить габариты привода, что имеет существенное значение для бытовых вязальных машин. Канат может быть выполнен как из металла, так и из неметаллических материалов. Кроме того, гибкая тяга может быть выполнена из тонкой сплошной проволоки, лески, шнура и т. п. материалов. Использование радиальных отверстий, соединяющих рабочую поверхность ведущей вращающейся направляющей с ее торцевыми поверхностями для крепления гибкой тяги к рабочей поверхности путем пропускания концов тяги через указанные отверстия, позволяет повысить надежность крепления, т.к. исключает возможность соскальзывания крайнего витка гибкой тяги с рабочей поверхности ведущей вращающейся направляющей. Надежность повышается также путем закрепления каждого конца гибкой тяги на торцевой поверхности ведущей, т.к. можно обеспечить перегиб под острым углом частей гибкой тяги, находящихся на рабочей и торцевой поверхностях. Закрепление обоих концов гибкой тяги на одной торцевой поверхности вращающейся ведущей направляющей, удаленной от передачи, т.е. на наиболее доступной при монтаже и регламентном обслуживании, повышает надежность закрепления и контроля его. Выполнение отверстия, имеющего выходы на обеих торцевых поверхностях ведущей вращающейся направляющей, позволяет пропустить через него конец гибкой тяги от ближнего к передаче радиального отверстия к удаленной от передачи торцевой поверхности, создав дополнительный перегиб гибкой тяги на участке от закрепления на торце до рабочей поверхности, что дополнительно повышает надежность. Прикрепление концов гибкой тяги к торцевой поверхности посредством резьбового крепежа /винтами, шпильками, гайками и т.п./ позволяет создать необходимое натяжение в гибкой тяге, исходя из требуемой надежности при конкретных условиях эксплуатации привода. Выполнение узла крепления каретки к гибкой тяге в виде соединенных резьбовым крепежом по меньшей мере двух деталей, в одной из которых выполнено углубление, а в другой ответный выступ, входящий в углубление, между поверхностями которых зажата гибкая тяга /при этом одна из двух деталей прикреплена к каретке/, позволяет надежно зафиксировать каретку относительно гибкой тяги, исключить перемещение последней без перемещения каретки. Поверхности углубления и выступа могут быть выполнены разными, например плоскими, цилиндрическими, ступенчатыми, волнистыми, гладкими и т. п./, с разными сочетаниями для углубления и выступа. Выполнение углубления /паза/ двумя плоскостями, пересекающимися между собой под углом α, выбираемым из соотношения 60^°≅α≅120^°, а выступа двумя плоскостями, пересекающимися под углом β, выбираемым из соотношения α≅β≅α+30^°, обеспечивает оптимальные сочетания компактности и надежности конструкции привода. При α<60^° и α>120^° увеличиваются габариты узла крепления каретки к гибкой тяге, а, следовательно, и всего привода: в первом случае увеличивается размер в направлении высоты или ширины поперечного сечения гибкой тяги, во втором случае параллельном ветви гибкой тяги. При β<α снижается надежность фиксации гибкой тяги относительно двух деталей узла крепления каретки к гибкой тяге, т.к. фиксация ее происходит у самой вершины выступа, что может привести к проскальзыванию гибкой тяги при недостаточном усилии ее зажима либо к разрушению ее при избыточном усилии. Создать при монтаже требуемое оптимальное усилие весьма затруднительно, т.к. величина его находится в очень узком диапазоне, который сам по себе может быть нестабильным, т.к. зависит от многих факторов: от шероховатости сопрягаемых поверхностей, их твердости, прочности, коэффициентов трения в контактах гибкая тяга поверхность деталей и т.п. Одновременно увеличиваются габариты узла крепления в направлении высоты или ширины поперечного сечения гибкой тяги. При β>α+30^° также снижается надежность фиксации гибкой тяги из-за недостаточного изгиба ее в месте крепления и увеличиваются габариты узла крепления в направлении, параллельном ветви гибкой тяги. Сопряжение плоскостей, образующих выступ, цилиндрической поверхностью, радиус которой R выбирается из соотношения h_т≅R≅2h_т, где h_т высота поперечного сечения гибкой тяги, повышает надежность фиксации гибкой тяги, т.к. снижает концентрацию напряжений в последней при взаимодействии ее с вершиной выступа. При R<h_т концентрация напряжений может возрасти до неприемлимо большой величины, что может привести к разрушению гибкой тяги. При R>2h_т может оказаться недостаточным перегиб тяги на вершине выступа, что приведет к проскальзыванию тяги по выступу. И то, и другое снижает надежность.

На фиг. 1 показан общий вид привода; на фиг. 2 вид по стрелке А; на фиг. 3 разрез Б-Б; на фиг. 4, 5 разрез В-В, варианты вращения ведущей направляющей и перемещений ветвей гибкой тяги; на фиг. 6 узел Г, винтовая канавка на рабочей поверхности ведущей вращающейся направляющей; на фиг. 7 - разрез Д-Д; на фиг. 8 вид Е на торец ведущей вращающейся направляющей; на фиг. 9 разрез Ж-Ж, закрепление конца гибкой тяги к торцу ведущей вращающейся направляющей; на фиг. 10 разрез И-И.

Привод включает в себя раму 1, на концах которой установлены вращающиеся направляющие 2, 3, охватываемые гибкой тягой 4. Одна из направляющих 3 выполнена ведущей. Она через передачу 5 воспринимает усилие от двигателя 6 и передает его тяге 4, к которой посредством узла 7 прикреплена каретка 8, перемещающаяся по направляющим 9, закрепленным на раме 1 перпендикулярно оси вращения 10 ведущей вращающейся направляющей 3. Тяга 4 намотана в один слой на цилиндрическую поверхность 11 ведущей направляющей 3, концы тяги 4 закреплены на цилиндре 11, а места ее крепления 12, 13 разнесены вдоль оси 10 на расстояние l /фиг. 2/, равное или большее чем произведение ширины сечения тяги 4 S_т /фиг. 3/ на число витков n_т тяги 4, намотанных на цилиндр 11, т.е. l≥S_т•n_т. Расстояние l_в между ветвями 14, 15 /фиг. 3/ тяги 4, сходящими с ведущей направляющей 3 на ведомую направляющую 2, выполнено не менее чем половина ширины поперечного сечения тяги 4 S_т. На рабочей цилиндрической поверхности 11 направляющей 3 может быть выполнена винтовая канавка 16 /фиг. 6/, шаг которой P и ее ширина S_к выполнены по величине не менее ширины S_т поперечного сечения тяги 4, а глубина h_к не менее половины высоты h_т поперечного сечения гибкой тяги 4, т.е. S_к≥S_т, h_к≥1/2h_т, p≥S_т. Направление винтовой канавки 16 выбирают в зависимости от взаимного расположения каретки 8, ведущей направляющей 3, узла крепления 7 к тяге 4 и передачи 5. В зависимости от направления вращения ведущей направляющей 3. Ветвь 14 тяги 4, к которой прикреплена каретка 8, может быть набегающей /фиг. 4/ и сбегающей /фиг. 5/ с ведущей направляющей 3. В показанном на фиг. 1-6 варианте компоновки привода направление канавки 16 выполнено левым и поэтому при приближении каретки к ведущей направляющей 3, а, следовательно, и к передаче 5 ветви 14, 15 тяги 4 /фиг. 1 5/ по канавке 16 будут перемещаться к передаче 5. При максимальном приближении каретки 8 к ведущей направляющей 3 ветви 14, 15 гибкой тяги 4 между направляющими 2, 3 образуют прямые линии, перпендикулярные оси 10 направляющей 3. Гибкая тяга 4 выполнена в виде тросика, диаметр которого определяется требуемой прочностью. Так, например, в приводе бытовой машины использован канатик диаметром 0,75 мм. На ведущей вращающейся направляющей 3 выполнены радиальные отверстия 17, 18 /фиг. 7, 8/, через которые пропущены концы 19, 20 тяги 4, и отверстие 21 /фиг. 7/, через которое конец 20 тяги 4 выведен на торцевую поверхность 22 направляющей 3. Концы 19, 20 тяги 4 закреплены на торце 22 с помощью винтов 23 /фиг. 8, 9/. Узел крепления 7 каретки 8 к тяге 4 выполнен в виде двух пластин 24, 25 /фиг. 10/, в одной из которых 24 выполнено углубление, образованное двумя плоскостями 26, 27, пересекающимися под углом α, на другой ответный выступ, образованный плоскостями 28, 29, пересекающимися под углом b и сопрягающимися цилиндрической поверхностью радиусом R.

Привод работает в следующей последовательности.

Подводят энергию к двигателю 6, он начинает вращаться и через передачу 5 вращение передается на ведущую направляющую 3. Если ее вращение происходит по стрелке, как показано на фиг. 4, то ветвь 14, к которой прикреплен узел крепления 7 каретки 8 к тяге 4, набегает /наматывается/ на ведущую направляющую 3, перемещая узел крепления 7 и с ним каретку 8 вправо к ведущей направляющей 3. При этом ветви 14 и 15 тяги 4 по канавке 16 приближаются к передаче 5 и ближнему к последней торцу ведущей вращающейся направляющей 3. При максимальном приближении каретки 8 к ведущей направляющей 3 ветви 14, 15 гибкой тяги 4, расположенные между ведущей 3 и ведомой 2 направляющими, образуют прямые линии, перпендикулярные оси вращения 10 ведущей направляющей 3. После совершения рабочего хода требуемой величины система управления приводом любым известным способом меняет направление вращения двигателя 6, а, следовательно, и ведущей направляющей 3 на противоположное /фиг. 5/. При этом ветвь 15 наматывается на ведущую направляющую 3, а ветвь 14 сматывается, в результате чего узел крепления 7 и вместе с ним каретка 8 перемещаются влево, удаляясь от ведущей направляющей 3 /фиг. 5/. Ветви 14, 15 тяги 4 по канавке 16 удаляются от передачи 5, приближаясь к удаленному от последней торцу 22 ведущей направляющей 3. После совершения требуемого рабочего хода кареткой 8 происходит ее реверс и циклы повторяются.

Предложенный привод уменьшает габариты и повышает надежность.

Изобретение относится к трикотажному оборудованию, а именно к плосковязальным машинам, преимущественно бытовым. Сущность изобретения: привод каретки содержит электродвигатель, гибкую тягу, охватывающую ведомую и ведущую направляющие, установленные на концах игольницы машины, и соединенную с кареткой. Ведущая направляющая имеет цилиндрическую рабочую поверхность, на которую намотана часть гибкой тяги. Оба конца гибкой тяги прикреплены к ведущей направляющей с образованием двух ветвей: набегающей и сбегающей. Длина намотанной на ведущую направляющую части гибкой тяги составляет не менее максимального хода каретки. 14 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Привод каретки плосковязальной машины, установленной на направляющей с возможностью возвратно-поступательного перемещения, содержащий электродвигатель, гибкую тягу, охватывающую ведомую и ведущую направляющие, установленные на концах игольницы машины, и соединенную с кареткой, отличающийся тем, что ведущая направляющая имеет цилиндрическую рабочую поверхность, на которую намотана часть гибкой тяги, при этом оба конца последней прикреплены на ведущей направляющей с образованием расположенных между направляющими двух ветвей с возможностью набегания одной из ветвей на ведущую направляющую при ее вращении и одновременного сбегания с нее другой ветви, причем длина намотанной на ведущую направляющую части гибкой тяги не менее максимального хода каретки. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что часть гибкой тяги намотана на поверхность ведущей направляющей в один слой. 3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что минимальное расстояние между закрепленными концами гибкой тяги на рабочей поверхности ведущей направляющей вдоль ее оси составляет величину произведения ширины поперечного сечения тяги на количество ее витков, а минимальное расстояние по оси ведущей направляющей между сходящей и набегающей ветвями гибкой тяги составляет величину половины ширины поперечного сечения тяги. 4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что рабочая поверхность ведущей направляющей имеет винтовую канавку для размещения витков гибкой тяги. 5. Привод по п. 4, отличающийся тем, что минимальный шаг и ширина винтовой канавки равны ширине поперечного сечения гибкой тяги, а минимальная глубина винтовой канавки половине высоты поперечного сечения гибкой тяги. 6. Привод по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что наклон витков винтовой канавки выполнен с возможностью приближения сходящей ветви гибкой тяги к расположенному со стороны приводного вала электродвигателя торцу ведущей направляющей при приближении к последней каретки. 7. Привод по пп. 1 и 6, отличающийся тем, что ветви гибкой тяги расположены между ведущей и ведомой направляющими в виде прямых линий, перпендикулярных к оси вращения ведущей направляющей и максимально приближенных к ее торцу со стороны приводного вала электродвигателя при максимальном приближении каретки к ведущей направляющей. 8. Привод по п. 1, отличающийся тем, что направляющая каретки установлена перпендикулярно к оси вращения ведущей направляющей. 9. Привод по пп. 1 7, отличающийся тем, что гибкая тяга выполнена в виде каната. 10. Привод по пп. 1, 3 и 9, отличающийся тем, что ведущая направляющая имеет радиальные отверстия, соединяющие рабочую поверхность с торцевыми поверхностями, через которые пропущены концы гибкой тяги для закрепления каждого из них на соответствующей торцевой поверхности. 11. Привод по пп. 1, 3 и 9, отличающийся тем, что оба конца гибкой тяги закреплены на одной торцевой поверхности ведущей направляющей, противоположной приводному валу электродвигателя, при этом в ведущей направляющей выполнено продольное сквозное отверстие, через которое пропущен конец тяги от другой торцевой поверхности. 12. Привод по п. 11, отличающийся тем, что концы тяги закреплены на торцевой поверхности ведущей направляющей посредством резьбового соединения. 13. Привод по пп. 1 и 9, отличающийся тем, что крепление каретки и гибкой тяги выполнено в виде связанных посредством резьбового соединения по меньшей мере двух элементов, в одном из которых выполнен паз, а в другом ответный выступ, между поверхностями которых защемлена гибкая тяга, при этом один из элементов прикреплен к каретке. 14. Привод по п. 13, отличающийся тем, что паз образован двумя плоскостями, пересекающимися между собой под углом α, выбираемым из соотношения 60^°≅ α ≅ 120^°, а выступ двумя плоскостями, пересекающимися под углом β, выбираемым из соотношения α ≅ β ≅ α+30^°.
15. Привод по п. 14, отличающийся тем, что плоскости, образующие выступ, сопряжены цилиндрической поверхностью, радиус которой выбирают из соотношения
h_т ≅ R ≅ 2h_т,
где R радиус сопряжения;
h_т высота поперечного сечения гибкой тяги.