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Die
Erfindung betrifft Verfahren zum Ansteuern von Antriebsmotoren einer
Webmaschine mit mindestens einem ersten Antriebsmotor, der wenigstens
ein erstes Element antreibt und mit wenigstens einem ersten Drehwinkelgeber
gekoppelt ist, einem zweiten Antriebsmotors, der wenigstens ein
zweites Element antreibt und mit wenigstens einem zweiten Drehwinkelgeber
gekoppelt ist, wobei die Antriebsmotoren so angesteuert werden,
dass die Elemente in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition
zueinander synchronisiert werden, und für eine Genauigkeit
der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein
Toleranzwert vorgegeben wird.
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Bei
Webmaschinen müssen die Bewegungen der einzelnen Elemente
zeitlich aufeinander abgestimmt sein. Um diese zeitliche Abstimmung
bei einem Einsatz mehrerer unabhängiger Antriebsmotoren
zu erhalten, ist es bekannt, die Drehwinkelposition einer durch
einen ersten Antriebsmotor angetriebenen Hauptwelle, die insbesondere
eine Weblade antreibt, zu erfassen und den oder die Antriebsmotoren
der anderen Elemente mit diesen Drehwinkelpositionen zu synchronisieren.
Diese Synchronisation bereitet Probleme, da die Hauptwelle sich
mit wechselnder Drehgeschwindigkeit bewegt. Mit dem Anschlagen eines
eingetragenen Schussfadens nimmt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle
ab. Wenn die Weblade sich mit dem Webblatt in die rückwärtige Position
bewegt, so nimmt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle zu. Wenn
angestrebt wird, beispielsweise den zweiten Antriebsmotor einer
Fachbildungseinrichtung mit dem ersten Antriebsmotor, der die Weblade
antreibt, zu synchronisieren, so muss der zweiten Antriebsmotor
der Fachbildungseinrichtung ebenso die ungleichmäßige
Bewegung ausführen. Das führt dazu, dass der einer
hohen Belastung ausgesetzte zweiten Antriebsmotor einer Fachbildungseinrichtung
und auch die Fachbildungseinrichtung weiteren Belastungen ausgesetzt
sind.
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Um
den für einen synchronen Betrieb erforderlichen Energieaufwand
zu vermindern, ist es beispielsweise aus der
EP 0 893 525 A1 bekannt,
eine Steuer- und Regeleinrichtung so auszubilden, dass zwischen
einer harten und einer weichen Regelung umgeschaltet werden kann.
Bei der harten Regelung, die während des Starts der Webmaschine
eingesetzt wird, folgt der zweiten Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung
mit genauer Synchronisation dem ersten Antriebsmotor. Während
des normalen Webbetriebs wird dann auf die weiche Regelung umgeschaltet,
bei welcher der Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung dem ersten
Antriebsmotor mit Abweichungen gegenüber dem Synchronlauf
vor- oder nacheilen darf.
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Aus
der
WO 2004/092467
A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Webmaschine mit
mehreren Antriebsmotoren bekannt, wobei die von den Antriebsmotoren
angetriebenen Elemente jeweils in wenigstens einer vorbestimmten
Drehwinkelposition zu einer imaginären Synchronisationswelle
synchronisiert werden. Jedes der Elemente und auch jeder der Antriebsmotoren
müssen dabei nicht exakt zu einer vorgegebenen Drehwinkelposition
der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert sein.
Vielmehr können sie mit einer Toleranz zu der vorgegebenen Drehwinkelposition
der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert sein.
Ein Wert für diese Toleranz kann dabei für jeden
Schusseintrag unterschiedlich festgelegt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern
der Antriebsmotoren einer Webmaschine zu schaffen, durch das ein
Energieverbrauch optimiert wird. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung,
eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung und eine zugehörige
Webmaschine zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern von
Antriebsmotoren einer Webmaschine mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor,
der wenigstens ein erstes Element antreibt und mit mindestens einem
ersten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, einem zweiten Antriebsmotors,
der wenigstens ein zweites Element antreibt und mit einem zweiten
Drehwinkelgeber gekoppelt ist, wobei die Antriebsmotoren so angesteuert
werden, dass die Elemente in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition
zueinander synchronisiert werden, für eine Genauigkeit
der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein
Toleranzwert vorgegeben wird, und die Größe des
Toleranzwerts in Abhängigkeit mindestens eines Webparameters
festgelegt wird. Diese Webparameter sind insbesondere eine zur Verfügung
stehende Schusszeit, Fadeneigenschaften, welche sich auf eine mittlere
Schussfadengeschwindigkeit auswirken, eine Gewebebindung, eine Webmaschinengeschwindigkeit
oder dergleichen.
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Sollen
die durch die Antriebsmotoren angetriebenen Elemente möglichst
exakt zueinander synchronisiert werden, so ist eine derartige Synchronisation üblicherweise
mit einem hohen Energieaufwand verbunden. Die Erfindung beruht auf
der Erkenntnis, dass eine exakte Synchronisation oder eine Synchronisation
mit einer nur sehr geringen Abweichung nicht immer notwendig ist.
Durch eine Anpassung des zulässigen Toleranzwertes in Abhängigkeit
eines Webparameters, wie beispielsweise zur Verfügung stehende
Schusszeit, Gewebebindungen, Webmaschinengeschwindigkeiten oder
dergleichen, ist es möglich, eine Synchronisation nur in
dem Maße vorzunehmen, wie es für einen Webvorgang
zumindest ausreichend ist. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch
optimieren.
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Dabei
kann eine Synchronisation nur an einer einzigen Drehwinkelposition
notwendig sein. In einer Ausgestaltung sind die angetriebenen Elemente,
beispielsweise eine Weblade und Fachbildungseinrichtungen, in einem
gemeinsamen Nullpunkt synchronisiert. Durchläuft ein erstes
Element den Nullpunkt, so kann das zweite Element diesen bereits passiert
haben oder dem ersten Element nacheilen. Für das Voraus-
oder Nacheilen wird eine bestimmte Genauigkeit gefordert, welche
durch den Toleranzwert bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich
wird in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Fachbildungseinrichtung
bezogen auf den Winkel der Weblade zum Start und/oder zum Ende eines Schussfadeneintrags
mit der Weblade synchronisiert. Der an den weiteren Drehwinkelpositionen
geforderte Toleranzwert kann dabei von dem Toleranzwert in der ersten,
synchronisierten Drehwinkelposition abweichen.
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Die
Drehwinkelgeber messen in einer Ausgestaltung Winkelpositionen der
angetriebenen Elemente. In einer anderen Ausgestaltung wird eine Winkelposition
des antreibenden Motors gemessen und der Wert beispielsweise unter
Berücksichtigung einer Getriebestufe auf eine Winkelposition
des angetriebenen Elements umgerechnet.
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In
Weiterbildung des Verfahrens wird durch den zweiten Antriebsmotor
eine Fachbildungseinrichtung angetrieben. Der erste Antriebsmotor treibt
beispielsweise eine Weblade an, wobei der zweite Antriebsmotor im
Slave-Betrieb zu dem ersten Antriebsmotor betrieben werden kann.
In anderen Ausgestaltungen werden beide Antriebsmotoren im Slave-Betrieb
betrieben. Alternativ oder zusätzlich wird durch einen
Antriebsmotor beispielsweise eine Gewebeaufnahme, eine Kantenbildevorrichtung,
wie beispielsweise eine Kanteneinlegevorrichtung, oder andere Vorrichtungen
der Webmaschine, welche zumindest teilweise mit anderen Elementen,
insbesondere mit der Hauptwelle oder der Webladewelle, synchronisiert
sein müssen, angetrieben.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Größe
des Toleranzwerts in Anhängigkeit einer zu webenden Gewebebindung
eingestellt, wobei bei gleichmäßigen Gewebebindungen
ein größerer Toleranzwert gewählt wird,
als bei ungleichmäßigen Gewebebindungen. Als ungleichmäßige
Bindungen werden im Zusammenhang mit dieser Erfindung Gewebebindungen
bezeichnet, bei welchen sich die Anzahl an zu bewegenden Kettfäden
und damit beispielsweise an zu bewegenden Webschäften in
aufeinanderfolgenden Eintragszyklen ändern. Zum Weben einer
1/1-Gewebebindung werden beispielsweise in jedem Eintragungszyklus
gleichviel Kettfäden aufwärts und abwärts
bewegt. Eine derartige Bewegung ist relativ gleichmäßig
und ein Antriebsmotor zum Antreiben einer Fachbildungseinrichtung,
beispielsweise eines Webschaftes, wird ohne Regel- und/oder Steuereingriffe
mit einer gewissen Toleranz relativ gleichmäßig
laufen. Zum Weben eines Gewebes mit einer ungleichmäßigen
Gewebebindung ändert sich dagegen für jeden Schussfadeneintrag
die Anzahl an zu bewegenden Kettfäden, und damit beispielsweise
auch die Anzahl an zu bewegenden Webschäften. Eine derartige
Bewegung der Fachbildungseinrichtung ist vergleichsweise unregelmäßig, so
dass sich ändernde Antriebskräfte und/oder mehr Regel-
oder Steuereingriffe notwendig sind, um die Fachbildungseinrichtung
gleichmäßig zu betreiben. Erfindungsgemäß wird
daher bei Gewebebindungen mit starken Ungleichmäßigkeiten
in der Bewegung der Fachbildungseinrichtung für aufeinanderfolgende Schusseinträge,
ein geringerer, einzuhaltender Toleranzwert festgesetzt, um zu gewährleisten,
dass die Fachbildungseinrichtung korrekt betrieben wird. Bei Gewebebindungen,
welche eine gleichmäßige Auf- und Abwärtsbewegung
der Schäfte aufweisen, kann dagegen ein größerer
Toleranzwert gewählt werden, da hier üblicherweise
weniger Eingriffe notwendig sind. Durch eine derartige Anpassung
des Toleranzwertes ist es möglich, zum einen eine Zuverlässigkeit der
Fachbildungseinrichtung zu erhöhen, um damit bessere Webergebnisse
zu erzielen, und zum anderen einen Energieverbrauch gering zu halten,
da auf unnötige Steuer- und/oder Regeleingriffe verzichtet wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Größe
des Toleranzwerts in Abhängigkeit von dem Material des
Schussfadens eingestellt. Insbesondere bei Luftdüsenwebmaschinen
kann das Material des Schussfadens einen nicht unerheblichen Einfluss
auf die Eintragsgeschwindigkeit des Schussfadens ausüben.
Wenn die Druckluft den Schussfaden sehr gut mitnimmt, wie das beispielsweise
bei gesponnenen Fasergarnen der Fall ist, können beim Start
und bei der Ankunft größere Toleranzwerte zu der
maximal zur Verfügung stehenden Schusszeit zugelassen werden.
Bei „langsamen" Schussfäden wird dagegen die ganze
für einen Schusseintrag zur Verfügung stehende
Schusszeit benötigt, so dass nur geringe Toleranzwerte
zum richtigen Startzeitpunkt und zum richtigen Ankunftszeitpunkt
zugelassen werden können.
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Bei
schnellen Schussfäden ist die zur Verfügung stehende
Schusseintragszeit in der Regel auch dann ausreichend, wenn zu einem
späteren Zeitpunkt als dem korrekten Zeitpunkt mit dem
Schusseintrag begonnen wird. Bei einem langsamen Schussfaden kann
dagegen die ganze zur Verfügung stehende Schusseintragszeit
für den Schusseintrag auch erforderlich sein. Insbesondere
wenn eine Fachbildungseinrichtung in der Drehwinkelposition beim
Beginn des Schussfadeneintrags mit der Weblade synchronisiert wird,
ist durch Anpassung des Toleranzwertes an den Schussfadentyp bei
Luftdüsenwebmaschinen eine starke Energieeinsparung möglich.
So ist es beispielsweise denkbar, dass für einen sehr schnellen
Faden eine Toleranzabweichung in der Drehwinkelposition um 20° tolerierbar
ist, wohingegen für einen langsamen Faden eine maximale Abweichung
in der Drehwinkelposition um 5° gefordert ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Größe
des Toleranzwerts in Abhängigkeit einer (mittleren) Webmaschinengeschwindigkeit eingestellt,
wobei bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten ein größerer
Toleranzwert gewählt wird, als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten.
Bei Betreiben einer Webmaschine mit einer hohen Webmaschinengeschwindigkeit,
beispielsweise einer Geschwindigkeit von 1200 Schuss/Minute ist für
einen erfolgreichen Betrieb der Webmaschine eine relativ exakte
Synchronisation erforderlich. Dagegen ist bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten,
beispielsweise bei Geschwindigkeiten von 600 Schuss/Minute, eine
größere Abweichung in der Drehwinkelposition tolerierbar.
Beim Weben von aufeinanderfolgenden Schussfäden mit variabler
Webmaschinengeschwindigkeit, z. B. 600 Schuss/Minute, 900 Schuss/Minute,
usw., kann der Toleranzwert beispielsweise von Schuss zu Schuss
angepasst werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden mindestens drei
Stufen von Toleranzwerten „niedrig", „mittel"
und „hoch", vordefiniert. Eine Auswahl der Stufe des Toleranzwerts
erfolgt in Abhängigkeit eines oder mehrerer Webparameter.
In anderen Ausgestaltungen ist ein Toleranzwert stufenlos an bestimmte
Webparameter anpassbar. Bestimmte Webparameter und zugehörige
Toleranzwerte sind beispielsweise im Vorfeld bestimmbar und in einer
Tabelle ablegbar. Der Toleranzwert wird in einer Ausgestaltung für
jeden Webzyklus und/oder jeden einzutragenden Schussfaden individuell
eingestellt. Dabei ist es denkbar, auch bei unveränderten Webparametern
die Toleranzwerte abhängig von dem Webmuster zu variieren,
um Schwankungen der Webmaschine abzufangen. So ist es beispielsweise denkbar,
die Toleranzwerte für zehn aufeinanderfolgende Schüsse
in einer Toleranzwertfolge abzulegen und so zur Verfügung
zu stellen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Toleranzwert
vorausschauend eingestellt. Dabei ist beispielsweise ein Webmuster
oder ein bereichsweise einzutragender Schussfadentyp berücksichtigbar
und der Antrieb des zweiten Antriebsmotors so auf die veränderten
Webparameter umstellbar.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Änderung
des Webmusters der Toleranzwert für eine Übergangszeit
auf einen geringen Wert eingestellt. Auch wenn die Veränderung
des Webmusters eine Lockerung der Toleranzgrenzen zulässt, wird
dadurch sichergestellt, dass im Übergangsbereich Webfehler
verhindert werden. Beispielsweise wird eine derartige Übergangszeit
bei Frottiergewebewebmaschinen vorgesehen, wenn von Frottiergewebe
auf ein Normalgewebe übergegangen wird. Eine Anpassung
an das veränderte Webmuster erfolgt dabei vorzugsweise
erst nach der festlegbaren Übergangszeit. Dadurch wird
auch verhindert, dass bei schnellen Wechseln der Webparameter durch vielfache
Anpassungen Instabilitäten auftreten.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden das erste Element
und/oder das zweite Element zu einer imaginären Synchronisationswelle synchronisiert.
Die imaginäre Synchronisationswelle wird dabei mit Sollwerten „betrieben".
Durch Synchronisation des ersten Elements und des zweiten Elements
mit der Synchronisationswelle wird das zweite Element indirekt mit
dem ersten Element synchronisiert, ohne dass Unregelmäßigkeiten
im Betrieb des ersten Elements den Betrieb des zweiten Elements
beeinflussen.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Regel- und/oder Steuereinrichtung
zum Ansteuern von Antriebsmotoren einer Webmaschine mit wenigstens
einem ersten Antriebsmotor, der wenigstens ein erstes Element antreibt
und mit wenigstens einem ersten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, einem
zweiten Antriebsmotors, der wenigstens ein zweites Element antreibt
und mit wenigstens einem zweiten Drehwinkelgeber gekoppelt ist,
wobei die Regel- und/oder Steuereinrichtung Mittel aufweist, durch
welche die Antriebsmotoren so ansteuerbar sind, dass die Elemente
in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zueinander
synchronisiert werden, durch die Regel- und/oder Steuereinrichtung
für eine Genauigkeit der Synchronisation in der mindestens
einen Drehwinkelposition ein Toleranzwert vorgebbar ist und die
Regel- und/oder Steuereinrichtung Mittel aufweist, durch welche
die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit
mindestens eines Webparameters festlegbar ist.
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Der
Nutzer kann in der Einstellung des Toleranzwertes durch Tabellen
und/oder geeignete Vorrichtungen unterstützt werden, so
dass eine Anpassung an die Webparameter auch durch einen Nutzer mit
geringen Erfahrungen möglich ist. Vorzugsweise erfolgt
eine Anpassung an die Webparameter selbsttätig. Hierfür
ist in einer Ausgestaltung eine Adaptionseinrichtung vorgesehen,
welche als Teil der Regel- und/oder Steuereinheit oder als eigene
Baueinheit realisierbar ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Adaptionseinrichtung Mittel,
durch welche der Toleranzwert vorausschauend adaptierbar ist. Dadurch können
beispielsweise Anpassungen bei Änderungen des einzutragenden
Schussfadens und/oder einer Gewebebindung schnell und sicher für
die erforderliche Genauigkeit einer Synchronisation berücksichtigt
werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Regel- und/oder Steuereinrichtung
Mittel, durch die das zweite Element in der Drehwinkelposition bei
Beginn eines Schussfadeneintrags mit dem ersten Element synchronisierbar
ist. Der Beginn des Schusseintrags liegt beispielsweise bei 80° Drehwinkelposition
bezogen auf einen gemeinsamen Nullpunkt. Bei einem vorgegeben Toleranzwert
von beispielsweise 5° kann dann das zweite Element eine
beliebige Winkelposition zwischen 75° und 85° einnehmen, wenn
das erste Element die Winkelposition von 80° einnimmt.
Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt definiert werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist mittels des zweiten Antriebsmotors
eine Fachbildungseinrichtung, insbesondere eine Schaftmaschine,
antreibbar. Der erste Antriebsmotor treibt dabei insbesondere eine
Weblade an.
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In
einer weiteren Ausgestaltung liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung
Informationen über eine zu webende Gewebebindung vor, so
dass die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit
von der zu webenden Gewebebindung festlegbar ist, wobei bei regelmäßigen
Gewebebindungen ein größerer Toleranzwert gewählt
ist, als bei unregelmäßigen Gewebebindungen. Die
Regel- und/oder Steuereinrichtung dient beispielsweise auch einer
Ansteuerung des Antriebsmotors für die Fachbildungseinrichtung. Dabei
liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung Informationen über
eine zu webenden Gewebebindung vor. In anderen Ausgestaltungen wird
die Fachbildungseinrichtung über eine separate Regel- und/oder
Steuereinrichtung betrieben, wobei die getrennten Regel- und/oder Steuereinrichtungen
Informationen über eine Gewebebindung und/oder über einen
einzuhaltenden Toleranzwert austauschen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung sind der Regel- und/oder Steuereinrichtung
Informationen über ein Material des einzutragenden Schussfadens
zuführbar, so dass die Größe des Toleranzwerts
in Abhängigkeit von dem Material des Schussfadens festlegbar
ist. Die Informationen sind beispielsweise im Vorfeld eines zu webenden
Musters in einer Speichereinrichtung ablegbar und darüber
der Regel- und/oder Steuereinrichtung zuführbar.
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In
einer weiteren Ausgestaltung liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung
Informationen über eine Webmaschinengeschwindigkeit vor,
so dass die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit von
der Webmaschinengeschwindigkeit festlegbar ist, wobei beispielsweise
bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten ein größerer
Toleranzwert gewählt ist, als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten.
Die Regel- und/oder Steuereinrichtung dient beispielsweise auch
einer Ansteuerung des Antriebsmotors für die Fachbildungseinrichtung
und/oder für eine Weblade. Dabei liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung
Informationen über eine gewünschte Webmaschinengeschwindigkeit
vor. In anderen Ausgestaltungen werden die Fachbildungseinrichtung
und/oder die Weblade über separate Regel- und/oder Steuereinrichtungen
betrieben, wobei die getrennten Regel- und/oder Steuereinrichtungen
Informationen über eine gewünschte Geschwindigkeit und/oder über
einen einzuhaltenden Toleranzwert austauschen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Regel- und/oder
Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinheit auf, in welcher
mindestens drei Stufen von vordefinierten Toleranzwerten abgelegt
sind.
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Die
Speichereinheit kann dabei als ein Bauteil mit der Regel- und/oder
Steuereinrichtung gestaltet sein. In anderen Ausgestaltungen sind
separate Bauteile vorgesehen, welche miteinander in Wirkverbindung
stehen.
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In
noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Regel-
und/oder Steuereinrichtung eine imaginären Synchronisationswelle,
wobei die Bewegungen des ersten Elements und/oder des zweiten Elements
zu der imaginären Synchronisationswelle synchronisierbar
sind. Die imaginäre Synchronisationswelle ist beispielweise
aus der
WO 2004/092467
A1 bekannt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, dass Mittel vorgesehen
sind, durch welche bei einer Änderung der Webparameter
der Toleranzwert für eine Übergangszeit auf eine
geringe Größe einstellbar ist. Dadurch wird verhindert,
dass bei einer Änderung der Webparameter schlagartig ein
Toleranzwert erhöht wird und dadurch Unstetigkeiten in der
Regelung entstehen könnten.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Webmaschine mit einer
erfindungsgemäßen Regel- und/oder Steuereinrichtung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Webmaschine eine
Ausgabeeinheit, wobei mindestes ein eingestellter Toleranzwert auf
der Ausgabeeinheit optisch und/oder akustisch anzeigbar ist. Dadurch
ist ein eingestellter Toleranzwert auf einfache und schnelle Weise überprüfbar.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen
schematisch dargestellt sind. Für gleiche Bauteile werden
dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet. Sämtliche aus
den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende
Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten,
räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können
sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen
erfindungswesentlich sein.
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Die
Zeichnungen zeigen schematisch:
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1:
einen zweiten Antriebsmotor mit einem zugehörigen Antrieb
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2:
einen zweiten Antriebsmotor mit einem zugehörigen Antrieb
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
und
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3:
einen Verlauf eines beispielhaften Toleranzwertes über
sechs Webzyklen.
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Die 1 zeigt
schematisch einen ersten Antriebsmotor 1, welcher über
eine Getriebestufe 11 eine Antriebswelle 12 für
ein erstes Element, nämlich eine Weblade 13, antreibt.
Die 1 zeigt weiter einen zweiten Antriebsmotor 2,
welcher auch als Nebenantriebsmotor bezeichnet wird, und welcher über eine
Getriebestufe 21 eine beispielsweise als Schaftmaschine
ausgeführte Fachbildungseinrichtung 3 antreibt.
Die Fachbildungseinrichtung 3 umfasst eine Welle 31,
welche über Gestänge 32 mit nicht dargestellten
Webschäften verbunden ist.
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Die
durch den ersten Antriebsmotor 1 angetriebene Antriebswelle 12 wird üblicherweise
als Hauptantriebswelle bezeichnet. Während eines Webzyklus
führt die Hauptantriebswelle eine Drehung um 360° aus.
Die von der Fachbildungseinrichtung 3 und dem Gestänge 32 angetriebenen,
d. h. angehobenen und abgesenkten Webschäfte, bilden ein Webfach,
in das ein nicht dargestellter Schussfaden eingetragen wird. Bei
einer Winkelposition von 0° oder 360° der Hauptwelle 12 schlägt
das auf der Weblade 13 angeordnete, nicht dargestellte Webblatt den
eingetragenen Schussfaden an. Nach dem Schusseintrag wird das Webfach
durch Anheben und Absenken anderer Webschäfte gewechselt,
wonach der nächste Schussfaden eingetragen wird. Der Wechsel
des Webfachs erfolgt beispielsweise in einer Ausgestaltung bereits
bevor der eingetragene Schussfaden endgültig angeschlagen
ist. Dabei kreuzen sich Kettfäden der nach oben bewegten Webschäfte
mit Kettfäden der nach unten bewegten Webschäfte.
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Der
ersten Antriebsmotor 1 wird mittels einer Regel- und/oder
Steuereinrichtung 4 umfassend eine Regeleinheit 40 angetrieben.
Der Regeleinheit 40 wird zu diesem Zweck ein Signal eines
mit der Antriebswelle 12 gekoppelten Drehwinkelgebers 41 zugeführt.
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Der
zweiten Antriebsmotor 2 wird mittels einer Regel- und/oder
Steuereinrichtung 5 umfassend eine Regeleinheit 50 angetrieben.
Der Regeleinheit 50 wird ein Signal eines Drehwinkelgebers 51 zugeführt,
welcher eine Position der Welle 31 der Fachbildungseinrichtung 3 erfasst.
Der Regeleinheit 50 wird weiter ein Signal des Drehwinkelgebers 41 zugeführt, so
dass ein Antrieb des zweiten Antriebsmotors 2 derart möglich
ist, dass ein Bewegen der Fachbildungseinrichtung 3 mit
der Bewegung Weblade 13 synchronisiert ist.
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Die
Synchronisation erfolgt erfindungsgemäß unter
Einhaltung eines Toleranzwerts. Der Toleranzwert wird der Steuer-
und/oder Regeleinrichtung 5 in der dargestellten Ausführungsform über
eine Adaptionseinrichtung 6 zugeführt. In anderen
Ausgestaltungen der Erfindung ist die Adaptionseinrichtung 6 als
ein Bauteil mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5,
insbesondere mit der Regeleinheit 50 ausgeführt.
Der Toleranzwert wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit
mindestens eines Webparameters, wie beispielsweise eine zur Verfügung
stehende Schusseintragszeit x1, eine Gewebebindung x2 und/oder Webgeschwindigkeiten
x3 festgelegt. Weitere Parameter wie beispielsweise ein Material
des Schussfadens oder dergleichen sind denkbar.
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In
der dargestellten Ausführungsform werden die Webparameter
x1, x2, x3 zur Anpassung des Toleranzwertes der Adaptionseinrichtung 6 zugeführt,
so dass der Toleranzwert selbsttätig durch die Adaptionseinrichtung 6 an
die Webparameter anpassbar ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise
im Vorfeld eine sogenannte Look-up-Tabelle erstellt werden, wobei
für bestimmte Webparameter Toleranzwerte definiert und
in der Look-up-Tabelle abgespeichert werden.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Toleranzwert in Anhängigkeit
einer zu webenden Gewebebindung x2 eingestellt. Bei einer gleichmäßigen oder
geraden Gewebebindungen, beispielsweise einer 1/1 Gewebebindung,
wird die Welle 31 vergleichsweise gleichmäßig
belastet. Es sind daher üblicherweise wenig Regel- und/oder
Steuereingriffe notwendig, so dass ein großer Toleranzwert
ausreichend ist, um ein gutes Webergebnis zu erzielen. Bei ungeraden
oder ungleichmäßigen Gewebebindungen, bei welchen
sich die Anzahl an zu bewegenden Webschäften von Schuss
zu Schuss ändert, wird die Welle 31 dagegen stark
unregelmäßig durch die nicht dargestellten Webschäfte
belastet. Der Toleranzwert wird erfindungsgemäß daher
sehr eng gewählt, um dennoch ein gutes Webergebnis zu erzielen.
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Alternativ
oder zusätzlich wird der Toleranzwert in Abhängigkeit
von der zur Verfügung stehenden Schusseintragszeit x1 und/oder
dem Material eines einzutragenden Schussfadens eingestellt. Bei hohen
Schussfadengeschwindigkeiten (bei schnellen Schussfäden)
ist ein Eintrag in das Webfach auch bei verspätetem Beginn
fehlerfrei möglich. Eine zulässige Abweichung
in der Synchronisation der Drehwinkelpositionen ist daher größer
als bei langsamen Schussfäden wählbar.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Toleranzwert
in Abhängigkeit einer gemittelten Webmaschinengeschwindigkeit
x3 eingestellt. Bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten wird
dabei ein größerer Toleranzwert gewählt,
als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten.
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Die
Steuer- und/oder Regeleinrichtungen
4,
5 umfassen
in Ausgestaltungen der Erfindung Speichereinheiten, in welchen Drehmomente
und/oder Drehmomentenverläufe, oder Geschwindigkeiten und/oder
Geschwindigkeitsverläufe abgelegt sind. Die Motoren
1,
2 sind
dabei beispielsweise wie aus der
WO
99/27426 bekannt antreibbar.
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2 zeigt
schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfassend den zweiten Antriebsmotor 2, wobei der zweite
Antriebsmotor 2 an den Drehwinkelverlauf einer imaginären
Synchronisationswelle angepasst ist. Die Bauteile gemäß 2 entsprechen
im Wesentlichen den Bauteilen gemäß 1 und
auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile wird verzichtet.
Bei einer Synchronisation mittels einer imaginären Synchronisationswelle
werden die Daten der Regeleinheiten 40, 50 einer gemeinsamen
Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 zugeführt,
durch welche die Sollwerte zur Ansteuerung des ersten Antriebsmotors 1 und
des zweiten Antriebsmotors 2 auf eine gemeinsame imaginären Synchronisationswelle
synchronisiert werden. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 und
die Regeleinheiten 40, 50 sind wie dargestellte
als getrennte Bauteile oder als ein gemeinsames Bauteil realisierbar.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 ist beispielsweise
mit einer nicht dargestellten Eingabeeinheit und/oder einer nicht
dargestellten Speichereinheit verbindbar, durch welche Sollwerte
für den Verlauf der imaginären Synchronisationswelle
vorgebbar sind.
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Anstelle
der dargestellten Fachbildungseinrichtung
3 sind andere
Elemente durch den in
1 und
2 dargestellten
zweiten Antriebsmotor
2 und/oder weitere Antriebsmotoren
betreibbar, beispielsweise Kantenbildungsvorrichtungen und/oder Gewebeaufnahmen.
Selbstverständlich ist es auch sinnvoll, die Größe
des Toleranzwerts bei Abhängigkeit weiterer Webparameter
und insbesondere auch Kombinationen von Webparameters vorzugeben. Weitere
Webparameter sind beispielsweise das Webmuster, die Kettfadenspannung
und die Schussdichte. Wenn ein entsprechend der
WO 99/27426 angesteuerter erster
Antriebsmotor vorgesehen wird, so kann die Webgeschwindigkeit von
Schuss zu Schuss geändert werden. In diesem Fall kann es auch
sinnvoll sein, die Größe des Toleranzwertes für die
Synchronisation von Schuss zu Schuss anzupassen, insbesondere in
Abhängigkeit von dem Material des jeweils eingetragenen
Schussfadens, in Abhängigkeit von dem Muster, in dem Schussfäden
eingetragen werden, in Abhängigkeit von dem Ablauf eines Schussfadens
von einer Schussfadenspule usw.
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3 zeigt
schematisch einen Verlauf des Toleranzwertes T über sechs
Webzyklen, d. h. sechs Umdrehungen der Webmaschine um 360°.
Der Toleranzwert T ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
das Maß für eine maximal zulässige Abweichung
der Drehwinkelpositionen der Fachbildungseinrichtung, d. h. der
in 1 und 2 dargestellten Welle 31,
von der Drehwinkelposition der Antriebswelle 12 der Weblade 13.
Selbstverständlich ist ein Toleranzwert auch relativ zu
einer imaginären Synchronisationsachse und/oder für
andere Elemente definierbar.
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Ein
Schusseintrag beginnt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in jedem Webzyklus bei 80° Winkelposition. Die maximal
zur Verfügung stehende Schusseintragszeit endet bei 240° Winkelposition, wobei
diese Winkelposition auch als Ende des Schusseintrags bezeichnet
wird, obwohl ein tatsächlicher Schusseintrag zu einem früheren
Zeitpunkt enden kann.
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In
dem dargestellten Verlauf des Toleranzwertes T für ein
angenommenes Webmuster ändert sich der Toleranzwert T mit
jedem Webzyklus, wobei jeweils zu Beginn und Ende des Schusseintrags
eine bessere Genauigkeit, d. h. ein niedrigerer Toleranzwert, gefordert
ist. Das dem dargestellten Verlauf zugrunde liegende Webmuster weist
beispielsweise in einem ersten Webzyklus I eine ungleichmäßige
Gewebebindung und in einem dritten Webzyklus III eine gleichmäßige
Gewebebindung auf. Aufgrund der ungleichmäßigen
Gewebebindung wird im ersten Webzyklus I eine bessere Genauigkeit
gefordert, d. h. ein geringerer Toleranzwert T festgelegt, als im
dritten Webzyklus.
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Im
vierten Webzyklus IV wird beispielsweise ebenfalls mit einer ungleichmäßigen
Gewebebindung entsprechend dem ersten Webzyklus I gewoben. Dabei
wird jedoch im vierten Webzyklus IV ein anderes Garn als im ersten
Webzyklus I verarbeitet. Das Garn des vierten Webzyklus IV weist
beispielsweise eine stärkere Haarigkeit auf und wird so
besser von Luftdüsen erfasst und schneller transportiert. Zum
Ende des Schusseintrags wird daher im vierten Webzyklus IV eine
geringere Genauigkeit gefordert, als im ersten Webzyklus I. Dadurch
wird auch der für den fünften Webzyklus V ausreichende
höhere Toleranzwert T bereits antizipiert. Selbstverständlich
ist der Verlauf des Toleranzwertes T gemäß 3 lediglich
beispielhaft und vielfache Abweichungen sind möglich, so
dass ein Energieverbrauch für ein jeweiliges Webmuster
optimierbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem
derartigen Verlauf auch beim Anschlag jedes Schussfadens ein relativ
niedriger Toleranzwert eingestellt werden, so dass auch beim Anschlag
die Abweichung gering bleibt und eine gute Gewebequalität
erzielt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0893525
A1 [0003]
- - WO 2004/092467 A1 [0004, 0029]
- - WO 99/27426 [0046, 0048]