<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze en inrichting voor het aandrijven van een weefmachine gedurende de traagloop.
EMI1.1
--------------------------------------------------------- Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het aandrijven van een weefmachine gedurende de traagloop.
Het is bekend dat een weefmachine naast de normale snelheid ook aan een lagere snelheid moet kunnen worden aangedreven, zowel vooruit als achteruit, zulks om toe te laten om een aantal weefmachineonderdelen, zoals de lade en de kaders, nauwkeurig te positioneren.
Door de toenemende automatisatie, onder andere het automatisch inslagherstellen, worden aan de nauwkeurigheid van de positionering van de voornoemde onderdelen grotere eisen gesteld.
Bovendien is het gewenst dat de tijd nodig om een bepaalde aktie uit te voeren, zoals het automatisch herstellen van een inslagdraad waarbij de lade
<Desc/Clms Page number 2>
opeenvolgend in verschillende posities dient te worden gebracht, minimaal wordt gehouden.
Het is algemeen bekend dat voor de traagloop van de weefmachine, of althans voor het traag bewegen van een aantal onderdelen van de weefmachine, gebruik wordt gemaakt van een hulpaandrij fmotor. Om tij dens de traagloop de hulpaandrijfmotor in te schakelen wordt gebruikt gemaakt van een traagloopkoppeling, bijvoorbeeld zoals beschreven in het US 4. 592. 392. Deze koppeling voorziet in een grote overbrengingsverhouding zodanig dat de hulpaandrijfmotor aan een normaal toerental kan draaien, terwijl de aangedreven onderdelen een relatief trage beweging uitvoeren.
Het gebruik van een hulpaandrijfmotor en traagloopkoppeling heeft als nadeel dat de traagloop steeds gebeurt aan eenzelfde snelheid, afhankelijk van de aangewende overbrengingsverhouding en/of hulpaandrijfmotor. In het geval dat een relatief lage snelheid wordt aangewend ontstaat het nadeel dat het traag verplaatsen van de lade en/of de weefkaders relatief veel tijd vergt. In het geval dat met een relatief hoge snelheid wordt aangewend ontstaat echter het nadeel dat een exacte positionering van de aangedreven weefmachineonderdelen vrijwel onmogelijk is, aangezien het dan zeer
<Desc/Clms Page number 3>
moeilijk is om deze onderdelen in de gewenste positie tot stilstand te brengen.
Het is ook bekend om de aandrijving tijdens de traagloop te realiseren door middel van de hoofdaandrijfmotor, door deze hoofdaandrijfmotor aan een bepaalde lagere snelheid te laten draaien. Hiertoe kan de hoofdaandrijfmotor bijvoorbeeld bekrachtigd worden via een afzonderlijk laagfrekwent voedingsnet. Deze bekende techniek heeft echter als nadeel dat de machine een zeer onregelmatige beweging uitvoert en het moeilijk is om de machine te stoppen op de gewenste plaats.
De huidige uitvinding heeft dan ook een werkwijze en inrichting tot doel voor het aandrijven van een weefmachine, waarbij de traagloopbeweging zodanig kan worden gerealiseerd dat een zeer nauwkeurige en snelle positionering van de weefmachineonderdelen kan plaats vinden, zonder dat een afzonderlijke hulpaandrijfmotor of een afzonderlijk voedingsnet noodzakelijk is.
Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het aandrijven van een weefmachine gedurende de traagloop, in het bijzonder bij een weefmachine van het type waarbij de traagloop wordt uitgevoerd door middel van de hoofdaandrijfmotor, daardoor gekenmerkt dat de
<Desc/Clms Page number 4>
bekrachtiging van de hoofdaandrijfmotor tijdens de traagloop wordt gestuurd rekening houdende met de belasting van de aan te drijven weefmachineonderdelen.
Bij voorkeur wordt de hoofdaandrijfmotor tijdens de traagloop eveneens gestuurd rekening houdende met de gewenste snelheid van de aan te drijven weefmachineonderdelen.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de bekrachtiging van de hoofdaandrijfmotor tijdens de traagloop aangestuurd in funktie van de positie van één of meer weefmachineonderdelen, waarbij rekening gehouden wordt met de bij elke positie behorende belasting. Meer speciaal nog gebeurt de aandrijving bij voorkeur in funktie van de hoekpositie van de hoofdas en in funktie van de betreffende insertie in de weefcyclus.
De sturing van de hoofdaandrijfmotor gebeurt bij voorkeur door middel van een elektronische vermogensturing, bijvoorbeeld een fazesturing in geval van een asynchrone hoofdaandrijfmotor.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt eveneens de rem van de weefmachine bekrachtigd minstens rekening houdende met de belasting.
<Desc/Clms Page number 5>
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 een voorbeeld van het verloop van de belasting van de aandrijving van een weefmachine voor een weefcyclus weergeeft ; figuur 3 een mogelijk spanningsverloop weergeeft om de hoofaandrijfmotor te bekrachtigen.
In figuur 1 is schematisch een weefmachine weergegeven, met als belangrijkste hierin voorkomende onderdelen de kettingboom 1 ; de doekboom 2 ; de lade 3 met het riet 4 ; de nokaandrijving 5 om de lade 3 te bewegen ; de weefkaders 6 ; de kaderaandrijving of dobby 7 die in de op en neer gaande beweging van de weefkaders 6 voorziet ; en de hoofdaandrijfmotor 8. Tevens zijn de kettingdraden 9, de gaap 10, de doeklijn 11 en het gevormde weefsel 12 weergegeven.
Zoals bekend wordt de gaap 10 gevormd door de beweging van de weefkaders 6 en wordt het weefsel 12 gevormd door
<Desc/Clms Page number 6>
dat in de gaap 10 inslagdraden 13 worden ingebracht door middel van inslaginbrengmiddelen 14, waarbij de inslagdraden 13 door middel van de heen en weer gaande beweging van het riet 4 tegen de doeklijn 11 worden aangeslagen.
De hoofdaandrijfmotor 8 voorziet in de aandrijving van de dobby 7 en van de lade 3. In het weergegeven voorbeeld is de hoofdaandrijfmotor 8 hiertoe gekoppeld met de dobby 7 door middel van een overbrenging 15. De nokaandrijving 5 is op haar beurt hiermee gekoppeld door middel van een overbrenging 16 en een as 17, die de hoofdas van de weefmachine vormt.
Tussen de hoofdas 17 en de nokaandrijving 5 kan al dan niet een koppeling 18 zijn aangebracht, die toelaat dat de aandrijving van de lade 3 kan worden uitgeschakeld, zodanig dat de weefkaders 6 kunnen verplaatst worden zonder dat de lade 3 een beweging uitvoert. Deze koppeling 18 bestaat bijvoorbeeld uit twee koppelgedeelten 19 en 20 die door middel van klauwen of tanden 21 en 22 in elkaar kunnen aangrijpen. De koppelgedeelten 19 en 20 worden hierbij naar elkaar gedrukt door middel van elastische middelen 23, en kunnen worden ontkoppeld door de inschakeling van een elektromagneet 24.
<Desc/Clms Page number 7>
De koppeling 18 kan tevens een rem 25 bevatten, zodanig dat het koppelgedeelte 20 dat in verbinding staat met de nokaandrijving 5 bij het ontkoppelen van de koppeling 18 tegen verdraaiing wordt vergrendel.
Om de weefmachine te stoppen wordt gebruikt gemaakt van een rem 26 op de hoofdas 17. In het weergegeven voorbeeld bestaat deze rem 26 uit een schijf 27 die op de hoofdas 17 is gemonteerd en die door middel van een elektromagneet 28 tegen een vaststaande remschoen 29 kan worden getrokken.
De verschillende onderdelen worden gestuurd door middel van een stuureenheid 30, waarbij tijdens het weefproces de hoofdaandrijfmotor 8 en de rem 26 kunnen worden ingeschakeld door middel van schakelmiddelen 31 en 32, waardoor deze al dan niet op het voedingsnet 33 worden aangesloten.
Het is bekend dat de belasting van de verschillende weefmachineonderdelen op de hoofaandrijfmotor 8 afhankelijk is van de positie van de weefkaders 6 en de positie van de lade 3.
Als de weefkaders 6 verschoven zijn ten opzichte van elkaar, aldus wanneer een open gaap 10 is gevormd,
<Desc/Clms Page number 8>
oefenen de kettingdraden 9 een kracht uit op de weefkaders 6 die evenredig is met de spanning in de kettingdraden 9 en met de grootte en de geometrie van de gaap 10. Om een open gaap 10 te vormen moet de hoofdaandrijfmotor 8 een kracht leveren die de voornoemde kracht tegenwerkt. Tijdens het sluiten van de gaap 10 echter oefenen de weefkaders 6 onder invloed van de spanning in de kettingdraden 9 een meewerkende kracht uit.
Wanneer de weefkaders 6, zoals weergegeven in figuur 1, in een richting worden teruggetrokken door middel van veren 34, is het duidelijk dat een kracht moet geleverd worden wanneer de weefkaders 6 tegen de kracht van de veren 34 in worden verplaatst. De weefkaders 6 die door de veren worden teruggetrokken oefenen daarentegen een meewerkende kracht uit op de aandrijving van de weefmachine.
Wanneer tijdens de aanslagbeweging het riet 4 kontakt maakt met de doeklijn 11 wordt het weefsel 12 naar voren gedrukt, waarbij de kettingdraden 9 worden uitgerokken.
Hiertoe moet een verhoogde kracht door de lade 3 en de hoofdaandrijfmotor 8 worden geleverd. Tijdens de teruggaande beweging van de lade 3 veert de doeklijn 11
<Desc/Clms Page number 9>
terug, waardoor het weefsel 12 een meewerkende kracht op de beweging van de lade 3 uitoefent.
Uit het voorgaande is het duidelijk dat de belasting van de hoofdaandrijfmotor 8 dan ook de resultante is van verscheidene meewerkende en tegenwerkende komponenten.
In figuur 2 is een voorbeeld van het verloop van de belasting van een weefmachine weergegeven in funktie van de krukgraden K voor een weefcyclus van twee inserties.
Bij een positieve belasting +P moet de hoofdaandrijfmotor 8 kracht leveren, terwijl bij een negatieve belasting-P de weefmachineonderdelen een drijvende kracht op de hoofdaandrijfmotor 8 uitoefenen.
In het weergegeven voorbeeld vinden de aanslagen plaats op de ogenblikken Kl. De gaap 10 is volledig geopend op de ogenblikken K2.
Doordat de belasting tijdens de beweging van de weefmachine sterk varieert ontstaat het probleem dat bij een trage snelheid moeilijk een regelmatige beweging van de onderdelen van de machine kan worden bekomen. Het positioneren van de onderdelen is bijgevolg ook zeer moeilijk.
<Desc/Clms Page number 10>
Volgens de huidige uitvinding wordt hieraan een oplossing geboden door de bekrachtiging van de hoofdaandrijfmotor 8 tijdens de traagloop te sturen in funktie van de belasting van de aan te drijven weefmachineonderdelen.
Bij voorkeur wordt de hoofdaandrijfmotor 8 tijdens de traagloop gestuurd door middel van een stuureenheid 35, die op haar beurt wordt aangestuurd door middel van de stuureenheid 30, zodanig dat de hoofdaandrijfmotor 8 wordt bekrachtigd in funktie van de belasting en in funktie van de gewenste snelheid. De schakelmiddelen 31 laten toe dat de rechtstreekse koppeling met het voedingsnet 33 wordt onderbroken en dat de hoofdaandrijfmotor 8 bij de traagloop van de weefmachine dan wordt bekrachtigd door middel van de voornoemde stuureenheid 35.
Om de stuureenheid 35 te sturen is de stuureenheid 30 voorzien van een geheugen 36 en een vergelijkingseenheid 37. Via de nodige inleesmiddelen 38 wordt het verloop van de belasting in funktie van de positie van de weefmachineonderdelen en in funktie van de betreffende insertie in de weefcyclus in het geheugen 36 ingebracht.
<Desc/Clms Page number 11>
De positie van de weefmachineonderdelen, in het bijzonder van de lade 3 en van de weefkaders 6, wordt bepaald door middel van een of meerdere detektieelementen, zoals een detektor 39 om de positie van de as 17 te bepalen en een detektor 40 om de positie van de lade 3 te bepalen.
De vergelijkingseenheid 37 bepaalt voor elk van de gemeten posities de grootte van de belasting die bij deze positie hoort, zodanig dat de hoofdaandrijfmotor 8 in overeenstemming hiermee kan worden bekrachtigd.
Het is inderdaad zo dat voor iedere weefmachine, voor om het even welke positie van de onderdelen, de benodigde aandrijfkracht of de kracht waarmee de weefmachine zichzelf aandrijft, kan worden bepaald. Bij een kaderpatroon over meerdere inslagen is het duidelijk dat de belasting van de weefmachine over meerdere inslagen of inserties varieert.
Afhankelijk van de positie van de weefkaders 6, de verplaatsing van de lade 3 en het ogenblik van de aanslag kan zodoende voor iedere weefmachine een belastingscyclus worden opgesteld, die zieh over meerdere inslagcycli of inserties kan uitstrekken, die het verband weergeeft tussen de hoekpositie van de as 17 en de bijhorende belasting.
<Desc/Clms Page number 12>
Bij voorkeur gebeurt de sturing van de hoofdaandrijfmotor 8 zodanig dat de bekrachtiging reeds voorafgaand aan een verandering in de belasting wordt gewijzigd, zodanig dat de wijziging zonder enige vertraging effekt oplevert.
Naast het feit dat de bekrachtiging van de hoofdaandrijfmotor 8 gebeurt in funktie van de belasting wordt de hoofdaandrijfmotor 8 ook zodanig bekrachtigd dat hij aan de gewenste snelheid draait.
De stuureenheid 35 voorziet volgens de uitvinding bij voorkeur in een fazesturing, waarbij gebruik gemaakt wordt van een elektronische schakeling opgebouwd uit vermogenkomponenten. Zoals weergegeven in figuur 3 geniet het de voorkeur dat slechts een gedeelte van de wisselspanning V aan de hoofdaandrijfmotor 8 wordt aangelegd, waarbij de spanning pas vanaf een bepaalde fazehoek Fl wordt doorgegeven. Om de bekrachtiging in funktie van de belasting en de snelheid te wijzigen wordt de fazehoek Fl gestuurd afhankelijk van het signaal 41 afkomstig van de stuureenheid 30. In het weergegeven voorbeeld kan de spanning vanaf 90 tot 180 graden en vanaf 270 tot 360 graden doorgegeven worden.
Door de fazehoek F1 aan te sturen op een bepaald ogenblik kan alzo de effektieve waarde van de
<Desc/Clms Page number 13>
doorgegeven spanning worden gewijzigd tussen nul en de helft van de wisselspanning v.
De elektronische schakeling van de stuureenheid 35 is zoals voornoemd opgebouwd uit elektronische vermogenkomponenten, die zoals bekend het voordeel bieden dat de doorgelaten spanning aan en uit kan worden geschakeld zonder de noodzaak van enig mechanisch bewegend onderdeel. Het aansturen van de spanning vergt op zich geen vermogen, waardoor vrijwel geen opwarming van de voornoemde elektronische schakeling plaats vindt.
Om het signaal 41 te synchroniseren met de wisselspanning V is bijvoorbeeld de stuureenheid 30 via een leiding 42 op het voedingsnet 33 aangesloten en hiertoe voorzien van gekende elektronische komponenten.
Het is duidelijk dat de wisselspanning V kan worden bekomen door een aansluiting op het normale voedingsnet of door een aansluiting op een bijzonder voedingsnet, bijvoorbeeld met een lagere spanning.
Bij elke beweging gedurende de traagloop wordt bij de start de fazehoek Fl bij voorkeur op 90, respektievelijk 270 graden gesteld waardoor men over een maximale kracht beschikt om de hoofdaandrijfmotor 8 te starten. De
<Desc/Clms Page number 14>
fazehoek Fl uit figuur 2 valt dan samen met de aangeduide punten A. Vervolgens wordt de fazehoek Fl zodanig gewijzigd dat de gewenste snelheid van de betreffende weefmachineonderdelen wordt bereikt terwijl gelijktijdig hiermee rekening wordt gehouden met de te verwachten belasting die zoals voornoemd uit het belastingsverloop dat in het geheugen 36 is opgenomen, kan worden afgeleid.
Door rekening te houden met de te verwachten belasting kunnen de weefmachineonderdelen tijdens de traagloop aan een zeer regelmatige en gewenste snelheid worden bewogen.
Bij voorkeur wordt de gewenste snelheid waarmee men de traagloop wil uitvoeren gewijzigd tijdens het uitvoeren van de traagloopbeweging.
De snelheid wordt hierbij eveneens gestuurd in funktie van de vooropgestelde of gewenste snelheid die analoog als de belasting in een geheugen kan opgeslagen worden, waarbij deze sturing door middel van een terugkoppeling kan worden gerealiseerd waarbij de aktuele snelheid wordt vergeleken met de gewenste snelheid. De aktuele snelheid kan bijvoorbeeld bepaald worden aan de hand van de signalen van de detektor 39. Bij de sturing kan gebruik worden gemaakt van een proportionele,
<Desc/Clms Page number 15>
integrerende en differenti le regeling. De regeling kan worden aangepast aan het belastingsverloop, zodat bijvoorbeeld in een bepaald belastingsgebied uitsluitend een proportionele regeling wordt aangewend.
Bij het bereiken van de gewenste hoekpositie van de hoofdas 17 van de weefmachine kan door de fasesturing de snelheid worden verminderd, zodat de gewenste positie aan een lage snelheid wordt bereikt waardoor de exakte positionering van de weefmachineonderdelen. mogelijk wordt. Indien de weefmachineonderdelen over een zeer grote hoek moeten bewegen kan in het midden van deze beweging de snelheid worden opgevoerd zodat een snelle positionering mogelijk wordt.
Als de weefmachineonderdelen de gewenste positie hebben bereikt wordt de rem 26 door de schakelmiddelen 32 met volle kracht aangestuurd zodat de voornoemde weefmachineonderdelen in deze positie vastgehouden worden.
Op het einde van de beweging kan de rem 26 ook door een fazesturing door middel van een stuureenheid 43 progressief worden ingeschakeld zodat de rem onmiddelijk aktief is op het ogenblik dat de aandrijving van de weefmachineonderdelen moet gestopt worden. Hierbij wordt
<Desc/Clms Page number 16>
de fazesturing aangewend om de stroom naar de rem 26 te sturen.
Daar, zoals voornoemd, de belasting aan de hoofdaandrijfmotor 8 ook negatief kan zijn, wat betekent dat de weefmachineonderdelen een meewerkende kracht aan de hoofdaandrijmotor 8 uitoefenen, vertoont de inrichting bij voorkeur ook een stuureenheid 43 die toelaat dat de rem 26 tevens gestuurd wordt in funktie van de belasting, bijvoorbeeld door middel. van een fazesturing om de stroom naar de rem 26 te sturen. Het is duidelijk dat de remkracht hierbij wordt vergroot wanneer de weefmachineonderdelen een drijvende kracht leveren die zou kunnen leiden tot een ongewenste snelheidsverhoging.
Indien, zoals weergegeven in figuur 1, gebruik wordt gemaakt van een koppeling 18 die toelaat dat de nokaandrijving 5 van de lade 3 losgekoppeld wordt van de hoofdaandrijfmotor 8, worden in het geheugen 36 van de stuureenheid 30 bij voorkeur twee belastingsverlopen ingebracht, namelijk, een eerste dat rekening houdt met de lade en de kaders en een tweede dat alleen rekening houdt met de kaders.
<Desc/Clms Page number 17>
Tijdens de traagloopbeweging kan ook rekening'worden gehouden met de dynamische krachten die nodig zijn om de weefmachineonderdelen te versnellen. Deze zijn bij traagloop in verhouding met de statische krachten echter meestal verwaarloosbaar.
Voor de hoofdaandrijfmotor 8 wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een driefasige asynchrone motor die een vlakke motorkarakteristiek vertoont, m. a. w. een motor met een hoog aanloopkoppel. De hoofdaandrijfmotor 8 kan zowel in ster als in driehoek geschakeld worden. De voornoemde'fazesturing kan hierbij op n of op meerdere van de drie fazen worden uitgevoerd.
Bij de werkwijze van de uitvinding is een dubbele beveiliging aanwezig. De voornoemde elektronische schakeling laat niet toe dat de stuurhoek van de faze kleiner wordt dan 90, respektievelijk 270 graden, wat betekent dat maximaal 50% van de wisselspanning V kan benut worden. Hierdoor kan de weefmachine niet aanlopen met een grote snelheid wanneer de regeling uit de hand zou lopen. Anderzijds, Indien de detektiemiddelen een snelheid waarnemen die groter is dan een bepaalde grenswaarde, schakelt de stuureenheid 30 de hoofdaandrijfmotor 8 af en wordt de rem 26 ingeschakeld waardoor de weefmachine tot stilstand komt.
<Desc/Clms Page number 18>
Volgens een variante kan op de as 44 naar de lade 3 ook een aparte rem 45 voorzien worden. In dit geval is de rem 25 van de koppeling 18 niet meer noodzakelijk.
Deze uitvoering laat toe de rem 45 te sluiten vooraleer de koppeling 18 ontkoppeld wordt waardoor de voornoemde as 44 zijn positie van voor de ontkoppeling behoudt. In dit geval is de detektor 40 eveneens niet meer noodzakelijk.
De apparte rem 45 dient slechts een kracht te leveren nodig om de as 44 in zijn positie te houden.. Daar de voornoemde kracht veel kleiner is dan de kracht nodig om een weefmachine af te remmen kan de rem 45 veel lichter uitgevoerd worden dan de rem 26. Hierbij kan de rem 45 bestaan uit een remschoen die tegen de as 44 kan worden gedrukt. De voornoemde remschoen is bijvoorbeeld gemonteerd op een hefboom die door middel van een pneumatische cylinder kan worden verplaatst ten einde de remschoen te laten samenwerken met de as 44.
De apparte rem 45 kan ingeschakeld worden wanneer de koppeling 18 gesloten is. Dit laat toe de rem 45 bij iedere stilstand van de machine in te schakelen. Bij gebruik van de voornoemde pneumatisch inschakelbare rem 45 kan deze rem 45 ook als beveiliging dienen om bij het uitvallen van de rem 26, bijvoorbeeld door een
<Desc/Clms Page number 19>
stroomonderbreking, de weefmachineonderdelen in hun positie te houden.
Het is duidelijk dat naast de weergegeven weefmachineonderdelen er eveneens nog andere weefmachineonderdelen kunnen aanwezig zijn. Met de as van de kaderaandrijving 7 kunnen bijvoorbeeld nog een splitapparaat en een doekopwikkelinrichting worden aangedreven. Met de as 44 kunnen naast de lade 3 bijvoorbeeld nog een inslagschaar, een afvalschaar en een kanteninlegapparaat worden aangedreven. In geval van een grijperweefmachine kan de as 44 ook nog een grijperaandrijving en een draadpresentatiemechanisme aandrijven.
Het is duidelijk dat tijdens de traagloop de beweging zowel vooruit als achteruit kan gebeuren. Bij gebruik van een driefazige asynchrone motor kan dit bekomen worden door de draairichting van de hoofdaandrijfmotor 8 te veranderen door bijvoorbeeld twee fazen te wisselen.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het aandrijven van een weefmachine gedurende de traagloop kunnen volgens verschillende varianten worden
<Desc/Clms Page number 20>
verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.