<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het in werking stellen van een weefmachine.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in werking stellen van een weefmachine, meer speciaal van een weefmachine van het type waarbij de hoofdaandrijfmotor reeds draaiende is van voor het in werking stellen van de voor het weefproces noodzakelijke weefmachineonderdelen.
Zoals bekend is het bij weefmachines noodzakelijk dat de weefmachineonderdelen bij het op gang brengen van het weefproces zo vlug mogelijk op nominaal toerental of
<Desc/Clms Page number 2>
weeftoerental draaien, zulks om te bekomen dat het riet onmiddellijk met volle aanslagkracht werkt, om zodoende aanzetfouten zoals aanzetstrepen te vermijden. Om aan deze noodzaak tegemoet te komen werden de weefmachines van het bovengenoemde type ontwikkeld. Deze bekende weefmachines zijn voorzien van een hoofdaandrijfmotor en een hierdoor aangedreven vliegwiel, die kontinu draaien.
Om de weefmachine in werking te stellen, respektievelijk buiten werking te stellen, wordt de hoofdas, samen met de aan te drijven weefmachinegedeelten door middel van een in- en uitschakelbare koppeling gekoppeld met, respektievelijk ontkoppeld van, de hoofdaandrijfmotor en het meedraaiende vliegwiel. Het is duidelijk dat bij het starten van het weefproces de weefmachine vrij vlug op een relatief hoog toerental kan worden gebracht doordat bij het koppelen de in het draaiende vliegwiel opgeslagen energie wordt benut. Korte tijd na het koppelen hebben de hoofdaandrijfmotor, het vliegwiel en de gedreven weefmachinegedeelten een toerental bereikt, dat een weinig lager is dan hun nominale toerental, doch dat voldoende hoog is opdat het riet onmiddellijk met nagenoeg de volle aanslagkracht werkt en opdat aanzetstrepen zouden vermeden worden.
Een nadeel van de hierbij toegepaste werkwijze bestaat er evenwel in dat, hoofdzakelijk omwille van het vliegwiel, relatief veel energie vereist is om dit vliegwiel en de hiermee gekoppelde aan te drijven
<Desc/Clms Page number 3>
weefmachinegedeelten van het voornoemde lagere toerental naar het nominaal toerental te brengen, zodanig dat het bereiken van het nominaal toerental lang zal duren. De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in werking stellen van een weefmachine van het bovengenoemde type, die het voornoemde nadeel niet vertoont.
Het is duidelijk dat naargelang het nominaal toerental van weefmachine hoger ligt zoals dit meer en meer het geval is bij moderne weefmachines, de vereiste van een vlugge start een duidelijk probleem vormt. Het is dan ook een doel van de huidige uitvinding een werkwijze voor het in werking stellen van een weefmachine te bieden die toelaat dat de gedreven weefmachinegedeelten van snellopende weefmachines van stilstand tot op nominaal toerental kunnen worden gebracht binnen een zeer korte periode.
De uitvinding is in de eerste plaats bedoeld voor luchtweefmachines, doch kan ook op alle andere typen weefmachines worden toegepast. Ten einde het voornoemde doel te bereiken, betreft de huidige uitvinding een werkwijze voor het in werking stellen van een weefmachine, meer speciaal van een weefmachine van het type waarbij de hoofdaandrijfmotor en een hierdoor aangedreven vliegwiel kontinu draaien, en waarbij om de weefmachine in werking
<Desc/Clms Page number 4>
te stellen, respektievelijk buiten werking te stellen, de hoofdas en de aan te drijven weefmachinegedeelten door middel van een in-en uitschakelbare koppeling gekoppeld worden met, respektievelijk ontkoppeld worden van, de hoofdaandrijfmotor,
met als kenmerk dat bij het in werking stellen van de weefmachine door het koppelen van de hoofdas met de draaiende hoofdaandrijfmotor deze hoofdaandrijfmotor tijdelijk op een bijzondere wijze wordt bekrachtigd. De kombinatie van enerzijds, het feit dat de aangedreven weefmachinegedeelten gekoppeld worden met een reeds draaiend vliegwiel en anderzijds, het feit dat de hoofdaandrijfmotor bovendien op een bijzondere wijze wordt bekrachtigd, laat toe dat de weefmachinegedeelten zeer vlug op nominaal toerental worden gebracht. Dit biedt op zijn beurt het voordeel dat de hoofdaandrijfmotor slechts gedurende een korte tijd zwaar wordt belast, hetgeen de levensduur van de hoofdaandrijfmotor ten goede komt.
Het is duidelijk dat het op bijzondere wijze bekrachtigen van de hoofdaandrijfmotor op elke geschikte wijze kan gebeuren, zulks in funktie van het type gebruikte motor.
Onder het op bijzondere wijze bekrachtigen wordt in de eerste plaats een bekrachtiging verstaan waarbij de hoofdaandrijfmotor in staat is een groter vermogen te leveren dan normaal het geval is. Het geniet de voorkeur dat, tevens volgens de huidige uitvinding, als
<Desc/Clms Page number 5>
hoofdaandrijfmotor een gekende driefazige asynchrone motor wordt aangewend waarbij de wikkelingen in ster zijn geschakeld en waarbij elke wikkeling een tussenaftakking vertoont ; dat bij het normale bedrijf of het normaal bekrachtigen van de hoofdaandrijfmotor het driefazig net aan de buitenste aansluitpunten van de in ster geplaatste wikkelingen wordt aangesloten ; en dat gedurende het op bijzondere wijze bekrachtigen van de hoofdaandrijfmotor het driefazig net aan de voornoemde tussenaftakkingen wordt aangesloten.
Deze tijdelijk op de hoofdaandrijfmotor toegepaste bijzondere wijze van bekrachtiging brengt geen schade aan de hoofdaandrijfmotor toe, zulks omdat de hoofdaandrijfmotor slechts aan deze bijzondere bekrachtiging wordt onderworpen wanneer hij reeds op een toerental draait dat gelijk of nagenoeg gelijk is aan het nominale toerental en bovendien omdat deze bijzondere bekrachtiging slechts kortstondig is.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een weefmachine die de werkwijze volgens de uitvinding toepast beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een weefmachine weergeeft die de
<Desc/Clms Page number 6>
werkwijze volgens de uitvinding toepast ; figuur 2 het bedradingsschema voor de elektrische voeding van de hoofdaandrijfmotor weergeeft ; figuur 3 het snelheidsdiagram van verschillende onder- delen uit figuur 1 weergeeft.
In figuur 1 is schematisch een weefmachine weergegeven, met als belangrijkste hierin voorkomende onderdelen de hoofdaandrijfmotor 1 ; een door middel van een overbrenging 2 aangedreven koppeleenheid 3 die bestaat uit een koppeling 3A en een rem 3B ; de door de hoofdas 4 aangedreven dobby 5 die in de op-en neergaande beweging van de weefkaders 6 voorziet ; de lade 7 met het erop gemonteerde riet 8 ; de met de hoofdas 4 gekoppelde nokaandrijving 9 om de lade 7 te bewegen ; de kettingboom 10 en de bijhorende aandrijfmotor 11 ; en de doekboom 12 alsmede de aandrijfmotor 13 hiervan.
Tevens zijn verschillende inslaginbrengmiddelen weergegeven, die in het geval van een luchtweefmachine hoofdzakelijk bestaan uit voorraadspoelen 14, voorafwikkelaars 15, met de voorafwikkelaars 15 samenwerkende draadblokkeerelementen 16, door middel van hoofdblazerkleppen 17 gestuurde hoofdblazers 18, door middel van bijblazerkleppen 19 gestuurde bijblazers 20 en verschillende detektoren 21 om het verloop van een inslagdraad 22 in de gaap 23 te volgen. De verschillende onderdelen worden op bekende
<Desc/Clms Page number 7>
wijze gestuurd door middel van een stuureenheid 24, zoals een microprocessor.
De voornoemde koppeleenheid 3 bestaat hoofdzakelijk uit een door middel van de overbrenging 2 aangedreven vliegwiel 25, een met de hoofdas 4 verbonden koppelschijf 26, elektromagneten 27 en 28, een koppelgedeelte 29 dat met het vliegwiel 25 is verbonden, en een vast remoppervlak 30. De elektromagneet 27, de koppelschijf 26 en het koppelgedeelte 29 vormen hierbij een in- en uitschakelbare wrijvingskoppeling 3A waarmee door het al dan niet bekrachtigen van de elektromagneet 27 de hoofdas 4 al dan niet met de hoofdaandrijfmotor 1 wordt gekoppeld.
De elektromagneet 28, de koppelschijf 26 en het remoppervlak 30 vormen hierbij een rem 3B, waarbij de elektromagneet 28 dient voor het bekrachtigen van deze rem.
Bij het hiervoor beschreven type van weefmachine wordt de hoofdaandrijfmotor 1 reeds ingeschakeld voor het eigenlijke in werking stellen van de weefmachine. De hoofdaandrijfmotor 1 is hierbij losgekoppeld van de hoofdas 4 en draait samen met het vliegwiel 25 op nominaal toerental. Telkens wanneer de weefmachine in werking wordt gesteld, of m. a. w. het weefproces wordt gestart, wordt de hoofdas 4 via de koppeleenheid 3 gekoppeld met
<Desc/Clms Page number 8>
het draaiende vliegwiel 25, waarbij volgens de huidige uitvinding omstreeks het ogenblik van het koppelen tijdelijk in een bijzondere wijze van bekrachtigen van de reeds draaiende hoofaandrijfmotor 1 wordt voorzien.
Ter verduidelijking wordt opgemerkt dat in een weverij de hoofdaandrijfmotor 1 doorgaans de ganse dag ingeschakeld blijft.
In de in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm kan de voornoemde werkwijze worden gerealiseerd zoals hierna beschreven. De hoofdaandrijfmotor 1 wordt gestart door hem d. m. v. een schakelaar of een relais 31 op de netvoeding 32, bij voorkeur een driefazig net, aan te sluiten, waarbij dit relais 31 bijvoorbeeld bevolen wordt door middel van een startelement 33 zoals een drukknop.
De toevoer van de elektrische spanning aan de hoofdaandrijfmotor 1 gebeurt via schakelmiddelen 34, die op dat moment in een eerste stand zijn ingeschakeld, waarbij de hoofdaandrijfmotor 1 op normale wijze wordt bekrachtigd, dewelke tevens een tweede stand kunnen innemen, waarbij de hoofaandrijfmotor 1 op een bijzondere wijze wordt bekrachtigd, bijvoorbeeld op de wijze zoals hierna nog wordt uiteengezet. Het inschakelen van het relais 31 heeft dan ook tot gevolg dat de
<Desc/Clms Page number 9>
hoofdaandrijfmotor 1 en het vliegwiel 25 na enige tijd op hun nominaal toerental draaien.
Vervolgens kan de weefmachine op een willekeurig ogenblik in werking worden gesteld, hetgeen bijvoorbeeld gebeurt door een startelement 35, zoals een drukknop, te bekrachtigen. Het startelement 35 is gekoppeld met de stuureenheid 24, die op haar beurt bij het bekrachtigen van het startelement 35 een signaal 36 levert waardoor de elektromagneet 27 via een schakelelement 37 wordt bekrachtigd. Als gevolg hiervan wordt de hoofdas 4 met het vliegwiel 25 en aldus met de hoofdaandrijfmotor 1 gekoppeld. Het is duidelijk dat door deze plotse belasting het toerental van de hoofdaandrijfmotor 1 gaat dalen gezien de energie aanwezig in het vliegwiel 25, dat om praktische redenen in afmetingen beperkt is, onvoldoende is om het toerental te kunnen behouden.
Volgens de huidige uitvinding wordt dan ook een signaal 38 geleverd en worden de schakelmiddelen 34 hierdoor omstreeks het ogenblik van het inschakelen van de koppeling 3A gedurende een bepaalde periode in hun tweede stand gebracht, waardoor de reeds draaiende hoofdaandrijfmotor 1 tijdelijk een groter vermogen ontwikkelt om zodoende de daling in het toerental zo vlug mogelijk op te heffen.
<Desc/Clms Page number 10>
De bijzondere wijze van bekrachtigen van de hoofdaandrijfmotor 1 wordt bij voorkeur gerealiseerd door de spanning die bij het normale bekrachtigen van de hoofdaandrijfmotor 1 over deze zijn wikkelingen is aangesloten, over slechts een gedeelte van de wikkelingen aan te leggen, zodat in het aangesloten gedeelte een grotere stroom dan normaal ontstaat, wat in een groter vermogen van de hoofdaandrijfmotor 1 resulteert. Gezien de hoofaandrijfmotor 1 op dit ogenblik praktisch op nominaal toerental draait zal een dergelijke aansluiting geen aanleiding tot ontoelaatbaar grote stromen in de hoofdaandrijfmotor 1 geven en zullen geen ontoelaatbaar grote stromen uit het net 32 getrokken worden.
In het geval dat, zoals gebruikelijk, een driefazige asynchrone hoofdaandrijfmotor 1 wordt toegepast, wordt de bijzondere wijze van bekrachtigen volgens de huidige uitvinding bij voorkeur gerealiseerd volgens het elektrisch bedradingsschema van figuur 2.
De wikkelingen 39, 40 en 41 van de hoofdaandrijfmotor 1 staan hierbij in ster geschakeld doordat de aansluitpunten G, H en I met elkaar verbonden zijn. Elke wikkeling 39, 40 en 41 vertoont een tussenaftakking, respektievelijk D, E en F, waarbij deze tussenaftakkingen bijvoorbeeld in het midden van de respektievelijke wikkelingen 39, 40 en 41 zijn gesitueerd. Met referentie 42 is het aansluitplaatje
<Desc/Clms Page number 11>
van de hoofdaandrijfmotor 1 weergegeven. De voornoemde schakelmiddelen 34 bestaan uit drie simultaan beweegbare kontaktelementen 43,44 en 45, die d. m. v. een elektromagnetisch relais 46 worden bevolen en die hetzij in een stand I of een stand II kunnen worden geplaatst.
Verder zijn de uit figuur 1 wederkerende gedeelten met dezelfde referenties aangeduid. In de stand I is het driefazig net RST aan de buitenste aansluitpunten A, B en C van de in ster geschakelde wikkelingen 39, 40 en 41 aangesloten, hetgeen betekent dat wanneer het relais 31 is ingeschakeld, de motor normaal is bekrachtigd. Wanneer tijdens het in werking stellen van de weefmachine in de bijzondere wijze van bekrachtigen van de hoofdaandrijfmotor 1 wordt voorzien, worden de schakelmiddelen 34 geaktiveerd, zodanig dat de kontaktelementen 43, 44 en 45 hun stand II innemen. Op dat ogenblik wordt het driefazig net aan de tussenaftakkingen D, E en F aangesloten waardoor uitsluitend de gedeelten D-G, E-H en F-I van de wikkelingen worden gebruikt.
Het is duidelijk dat deze gedeelten een lager aantal wikkelingen vertonen dan het totale aantal wikkelingen, met als gevolg dat een grotere magnetische flux dan normaal in de hoofdaandrijfmotor 1 ontstaat, hetgeen in een hoger vermogen resulteert, waardoor de hoofdaandrijfmotor 1 een grotere versnelling kan leveren en waardoor de hoofdaandrijfmotor 1 in staat is het
<Desc/Clms Page number 12>
vliegwiel 25 samen met de gedreven weefmachinegedeelten in een korte periode terug op nominaal toerental te brengen. Na een bepaalde tijd worden de kontaktelementen 43, 44 en 45 terug in hun stand I gebracht, waardoor het driefazig net terug aan de aansluitpunten A, B en C wordt aangesloten.
De voornoemde schakelmiddelen 34 zijn zodanig uitgevoerd dat de kontaktelementen 43,44 en 45 bij de bekrachtiging van het relais 46 in de stand II worden geplaatst, en dat zij bij het niet bekrachtigen van het relais 46 door middel van een veer 47 in de stand I worden gedwongen.
Belangrijk is hierbij dat steeds een bekrachtiging van het elektromagnetisch relais 46 nodig is om het driefazig net aan te sluiten op de tussenaftakkingen D, E en F, waardoor vermeden wordt dat, bijvoorbeeld na het uitvallen van de netvoeding 32, de hoofdaandrijfmotor 1 zou aanlopen met het driefazig net aangesloten op de tussenaftakking D, E en F, hetgeen tot gevolg zou hebben dat bij het aanlopen van de hoofdaandrijfmotor 1 zeer grote stromen zouden gecre erd worden.
In het geval dat, zoals weergegeven in figuur 1, een wrijvingskoppeling 3A werd aangewend om de hoofdas 4 met de hoofdaandrijfmotor 1, respektievelijk het vliegwiel 25 te koppelen, wordt een snelheidskarakteristiek bekomen
<Desc/Clms Page number 13>
zoals afgebeeld in figuur 3. Op het moment tO is de hoofdaandrijfmotor 1 reeds ingeschakeld. Het vliegwiel 25 draait hierbij aan nominaal toerental N zoals weergegeven door middel van de kurve 48. Op het moment t 1 word t het startelement 35 bekrachtigd, waardoor de koppeling 3A gevormd door de koppelschijf 26 en het koppelgedeelte 29 wordt gesloten.
De koppelschijf 26 en het koppelgedeelte 29, die een wrijvingskoppeling 3A vormen, slippen eerst gedurende een bepaalde periode t1 tot t2 over elkaar zulks tot het toerental van de hoofdas 4, volgens kurve 49, gelijk is aan het toerental van het vliegwiel 25, volgens kurve 50. Gezien de grootte van het vliegwiel 25 om praktische redenen beperkt is, is het duidelijk dat bij het koppelen het toerental van het vliegwiel 25 een weinig vermindert, waardoor een daling tot op een waarde N1 ontstaat. Hiermee evenredig vermindert eveneens het toerental van de hoofdaandrijfmotor 1. Wanneer geen bijzondere bekrachtiging wordt toegepast neemt het toerental van de volledige weefmachine en het vliegwiel 25 geleidelijk weer toe volgens kurve 51, waarbij door de grote inertie van het vliegwiel een relatief lange tijd noodzakelijk is opdat zij aan haar nominale toerental N zou draaien.
Volgens de huidige uitvinding wordt de reeds draaiende hoofdaandrijfmotor 1 gedurende een bepaalde periode op een bijzondere wijze bekrachtigd, zodanig dat het toerental van het vliegwiel 25 en de hoofdas 4 een
<Desc/Clms Page number 14>
verloop kennen zoals aangeduid door de kurve 52 ; waarbij het toerental zeer vlug, op het moment t3, een waarde bereikt die gelijk of vrijwel gelijk is aan het nominale toerental N.
Gezien bij een asynchrone motor die op nagenoeg zijn nominaal toerental draait, de stroom doorheen de wikkelingen hoofdzakelijk bepaald wordt door, enerzijds, de afwijking tussen het ogenblikkelijke en het synchrone toerental, m. a. w. de zogenaamde slip, en anderzijds, de in de motor aanwezige flux, zal in het geval dat het net 32 op de tussenaftakkingen D, E en F wordt aangesloten, dit geen aanleiding geven tot enorm grote stromen, daar het toerental van de hoofdaandrijfmotor 1 immers bepaald is door het toerental van het vliegwiel 25 en het verschil tussen de toerentallen N en N1 relatief gering is.
Gezien door de bijzondere wijze van bekrachtiging een groter vermogen wordt ontwikkeld, wordt de afwijking tussen het ogenblikkelijke toerental van de hoofdaandrijfmotor 1 en het nominale toerental reeds na een korte tijd zeer gering, hetgeen betekent dat de stroom in de hoofdaandrijfmotor 1 die aanleiding geeft tot de opwarming van deze motor slechts gedurende een korte periode groter is dan normaal, waarbij weinig of geen oververhitting van de motor ontstaat.
<Desc/Clms Page number 15>
De bijzondere wijze van bekrachtigen kan naar keuze op verschillende ogenblikken worden ingeschakeld.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de bijzondere bekrachtiging slechts ingeschakeld vanaf ongeveer het ogenblik t2 waarbij de toerentallen van het vliegwiel 25 en de hoofdas 4 gelijk worden, dit omdat het door de hoofdaandrijfmotor 1 geleverde vermogen pas belangrijk wordt op het ogenblik t2, zulks omdat tussen t1 en t2 het belangrijkste aandeel van de toegevoerde energie afkomstig is van het vliegwiel 25 en, wanneer het vliegwiel 25 voldoende groot is, m. a. w. het toerental N weinig verschilt van N1, een bijzondere bekrachtiging in de periode t1-t2 weinig resultaat oplevert. Bij voorkeur wordt de bijzondere bekrachtiging ingeschakeld op het ogenblik t2 dat de voornoemde toerentallen gelijk worden.
Volgens een variante zal men de bijzondere bekrachtiging reeds inschakelen voor het ogenblik t1, omdat hierdoor de stroompiek die ontstaat bij het inschakelen van deze bijzondere bekrachtiging klein zal zijn gezien de hoofdaandrijfmotor 1 op nominaal toerental draait. Deze bekrachtigingswijze geniet de voorkeur bij gebruik van een relatief klein vliegwiel, omdat hierbij het toerental N1 relatief sterk afwijkt van het toerental N en een inschakeling op het ogenblik t2 een grote stroompiek tot gevolg zou hebben en omdat hierbij de energie die door het
<Desc/Clms Page number 16>
vliegwiel 25 tussen t1 en t2 wordt geleverd relatief gering is.
De inschakelduur T van de bijzondere bekrachtiging is bij voorkeur instelbaar en kan vrij worden gekozen. De inschakelduur T dient uiteraard voldoende lang te zijn opdat na het koppelen van de hoofdas 4 met de hoofdaandrijfmotor 1 de bijzondere bekrachtiging slechts dan wordt uitgeschakeld van zodra het nominaal toerental N is bereikt.
Het inschakelmoment alsmede de inschakelduur van de bijzondere bekrachtiging worden bij voorkeur automatisch gestuurd door de microprocessor 24, die hiertoe van een ingebouwde regelbare tijdschakeling 53 is voorzien voor het instellen, via een insteleenheid 54, van de periode T.
Volgens een variante wordt de inschakelduur T van de bijzondere bekrachtiging automatisch be indigd van zodra het toerental van de hoofdas 4 een vooropgestelde waarde, bijvoorbeeld 99% van de nominale waarde N, heeft bereikt, waarbij zulks wordt gekontroleerd door middel van een toerentalmeting op de hoofdas 4. De toerentalmeting op de hoofdas 4 gebeurt door middel van een toerentalmeter 55 die verbonden is met de hoofdas 4 en een signaal 56 levert aan de stuureenheid 24 dat evenredig is met de snelheid van de hoofdas 4. Op een analoge wijze kan de
<Desc/Clms Page number 17>
hoofdaandrijfmotor 1 voorzien worden van een toerentalmeter 57 die een signaal 58 levert aan de stuureenheid 24 dat evenredig is met de snelheid van de hoofdaandrijfmotor 1.
Beide signalen 56 en 58 worden vergeleken om het ogenblik t2 te bepalen, waarbij de toerentallen van het koppelgedeelte 29 en de koppelschijf 26 van de koppeleenheid 3 gelijk aan elkaar of vrijwel gelijk aan elkaar worden.
Het is duidelijk dat de uitvinding ook kan worden gerealiseerd met andere schakelmiddelen 34 dan deze van figuur 2.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze voor het in werking stellen van een weefmachine kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.