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Die Erfindung betrifft eine Richtanordnung zur aktiven Verzugskorrektur einer geförderten Warenbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein zugehöriges Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.
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Während des maschinellen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses von geförderten Warenbahnen tritt häufig ein Warenverzug auf. Derartige Verzüge der Warenbahn verändern die Struktur der aus diesen hergestellten Waren wie beispielsweise Textilien oder gewebte Teppiche, wodurch wiederum der Gebrauchswert der Waren gemindert wird und/oder die Weiterverarbeitung der Waren beeinträchtigt wird.
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Eine textile Warenbahn besteht insbesondere aus rechtwinklig überkreuzten Fäden, die während des Webvorgangs im Webstuhl bzw. in der Webmaschine erzeugt werden. Hierbei wird zwischen den Längsfäden („Kette”) und den Querfäden („Schuss”) unterschieden. Aufgrund des überlicherweise schräg zur Warenlaufrichtung verlaufenden Verzugs („Schrägverzug”) oder bogenförmig zur Warenlaufrichtung verlaufenden Verzugs („Bogenverzug”) der textilen Warenbahn wird die orthogonale Textilstruktur von Kette und Schuss verformt. Der ursprünglich orthogonale Aufbau von Kette und Schuss oder deren Maschenreihen werden somit schräg oder bogenförmig verändert, d. h. ein Schräg- und/oder Bogenverzug liegt vor. Auch können asymmetrische Verzüge, d. h. wellige Verzüge bzw. sogenannte S-Verzüge auftreten.
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Zur Wiederherstellung der ursprünglich orthogonalen Struktur wird die Textilbahn über maschinelle Richtanordnungen geführt, bei der mittels schräg oder bogenförmig zur Laufrichtung der Textilbahn angeordneten Walzeneinheiten die bestehenden Verzüge durch entsprechendes Aufbringen von Ausgleichskräften auf die bewegte textile Warenbahn ausglichen werden. Derartige walzenbasierte Richtanordnungen werden bevorzugt zur Beseitigung von bogenförmigen Faden- und Maschenverzug eingesetzt. Asymmetrische Verzüge einer Warenbahn können mit derartigen walzenbasierten Richtanordnungen nur bedingt korrigiert werden.
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Alternativ sind Richtanordnungen bekannt, bei denen die bewegte textile Warenbahn an den gegenüberliegenden Warenbahnkanten über zumindest zwei gegenüber angeordnete drehbar gelagerte Richträder, insbesondere Nadelrichträder quer zur Laufrichtung der textilen Warenbahn gespannt wird. Durch Schwenken der Richträder um eine Schwenkachse in einen vorgegebenen Winkel zur Laufrichtung der textilen Warenbahn und mit einer vorgegebenen Querkraft wird jeweils eine seitlich nach außen wirkende Querspannung in die textile Warenbahn eingeleitet und dadurch eine Spreizung der Warenbahn bewirkt. Die Warenbahnkanten der verzogenen textilen Warenbahn werden somit mit einer definierten Richtkraft nach außen, d. h. in Richtung des Schusses der Textilbahn beaufschlagt. So entsteht eine Kräftekomponente, die bestrebt ist, die Parallelogrammstruktur in die ursprünglich orthogonale Struktur zurückzuformen.
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Wünschenswert sind damit Richtanordnungen, insbesondere Nadelrichtanordnungen mittels denen neben Schräg- und Bogenverzügen auch asymmetrische Verzüge automatisch korrigiert und außer Gewebewarenbahnen auch Maschenwarenbahnen gerichtet werden können, und zwar mit kleinsten Restverzugstoleranzen.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Richtanordnung mit aktiver Verzugskorrektur und ein zugehöriges Verfahren anzugeben, welche eine präzise, vorzugsweise automatisierte Verzugskorrektur, insbesondere bei sehr komplexen und komplizierten Warenbahnstrukturen ermöglicht. Die Aufgabe wird ausgehend von einer Richtanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in dem Patentanspruch 8 aufgeführt.
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Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Richtanordnung ist darin zu sehen, dass das erste und zweite Richtrad aktiv antreibbar ausgebildet sind. Durch den erfindungsgemäßen aktiven Antrieb der Richträder können auch geringste Schrägverzüge ausgeglichen werden, welche durch passive Richtanordnungen nicht mehr korrigierbar sind. Außerdem kommt durch den aktiven Antrieb der Richträder dem Aufbau von Querspannungen zu Richtzwecken eine geringere Bedeutung zu. Vorteilhaft können damit mit der erfindungsgemäßen Richtanordnung auch querelastische Warenbahnen mit unregelmäßigen Verzügen korrigiert werden.
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Weiterhin vorteilhaft sind zum Antrieb des ersten Richtrades eine erste Antriebseinheit und zum Antrieb des zweiten Richtrades eine zweite Antriebseinheit vorgesehen, wobei die erste und zweite Antriebseinheit unabhängig voneinander ansteuerbar sind, und zwar vorzugsweise über eine Steuereinheit. Hierbei sind die erste und zweite Antriebseinheit vorteilhaft jeweils unmittelbar dem anzutreibenden ersten und zweiten Richtrades zugeordnet, d. h. die erste und zweite Antriebseinheit sind direkt oder indirekt mit dem ersten und zweiten Richtrades verbunden. In einer Ausführungsvariante sind die erste Antriebseinheit über eine erste Getriebeeinheit mit dem ersten Richtrad und die zweite Antriebseinheit über eine zweite Getriebeeinheit mit dem zweiten Richtrad verbunden.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur aktiven Verzugskorrektur einer geförderten, insbesondere textilen Warenbahn mittels einer Richtanordnung umfassend zumindest ein erstes Richtrad und ein zweites Richtrad. Vorteilhaft werden die Richträder aktiv angetrieben, und zwar vorzugsweise unabhängig voneinander.
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Das erste Richtrad wird über eine erste Antriebseinheit und das zweite Richtrad über eine zweite Antriebseinheit direkt oder indirekt angetrieben, und zwar beispielsweise synchron oder zumindest kurzzeitig zum Ausgleich von Schrägverzügen mit einer Differenzgeschwindigkeit.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Zudem ergeben sich Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung keinesfalls auf die angegebenen Beispiele beschränkt sein soll. Es zeigen
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1 beispielhaft eine Frontansicht einer Richtmaschine umfassend eine erfindungsgemäßen Richtanordnung und
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2 beispielhaft einen schematischen Querschnitt durch die Richtmaschine gemäß 1.
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In 1 ist in eine Frontansicht einer Richtmaschine 1 in vereinfachter Darstellung gezeigt, welche eine erfindungsgemäße Richtanordnung 2 zur aktiven Verzugskorrektur einer geförderten, insbesondere textilen Warenbahn W aufweist.
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2 zeigt beispielhaft einen schematischen Querschnitt durch die Richtmaschine 1 bzw. die darin aufgenommene erfindungsgemäße Richtanordnung 2.
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Die Warenbahn W wird hierbei in einer Warenlaufrichtung WL durch die Richtmaschine 1 gefördert und dadurch zumindest einem Richtprozess unterzogen. Die Richtmaschine 1 umfasst beispielsweise ein schematisch in 2 angedeutetes Maschinengestell 3, in dem die erfindungsgemäße Richtanordnung 2 und weitere Walzenanordnungen aufgenommen sind. Beispielsweise bildet das Maschinengestell 3 ein starres, rechteckförmiges Rahmengestell aus. Der prinzipielle technische Aufbau derartiger Richtmaschinen 1 und insbesondere des hierzu vorgesehenen Maschinengestells 3 ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und kann unterschiedlichste Realisierungsformen aufweisen.
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Die Richtanordnung 2 zur aktiven Verzugskorrektur weist zumindest ein erstes Richtrad 4 und ein zweites Richtrad 5 auf, welche vorzugsweise als Nadelrichträder ausgebildet sind. Derartige Nadelrichträder weisen jeweils von deren Stirnseiten in radialer Richtung nach außen abstehende Nadeln auf, die nahezu gleichmäßig entlang des stirnseitigen Umfanges der Nadelrichträder verteilt sind.
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Zum Richten von Verzügen einer über die Richtanordnung 2 geförderten, insbesondere textilen Warenbahn W ist das erste Richtrad 4 drehbar um einen ersten Drehpunkt DP1 und schwenkbar um eine erste Schwenkachse SA1 und das zweite Richtrad 5 drehbar um einen zweiten Drehpunkt DP2 und schwenkbar um eine zweite Schwenkachse SA2 ausgebildet.
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1 zeigt die Richträder 4, 5 in Richtstellung, d. h. das erste und zweite Richtrad 4, 5 schließen näherungsweise einen spitzen Winkel mit der Warenlaufrichtung WL ein. Zum Schwenken des ersten und zweiten Richtrades 4, 5 um die jeweilige Schwenkachse SA1, SA2 ist eine nicht näher beschriebene Verstellmechanik 6 vorgesehen, über welche sowohl der Verstellwinkel der Richträder 4, 5 als auch der Abstandes der Richträder 4, 5 zueinander eingestellt werden kann.
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Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Warenbahn W über eine Einlaufwalze 7 einem Walzenzugwerk 8 zur Förderung de Warenbahn W zugeführt, welches beispielsweise eine S-Umschlingung aufweisen kann. Dieser folgt eine Breitstreckwalzenanordnung 9 zur faltenfreien Zuführung der Warenbahn W an die Richtanordnung 2 bzw. deren Richträder 4, 5. Nach Durchlaufen der Richtanordnung 2 wird die Warenbahn W über eine Abnahmewalze 10 von den Richträder 4, 5 abgenommen und einer ausgangsseitig angeordneten Bogenrichtwalzenanordnung 11 zugeführt, mittels der nach in der Warenbahn W enthaltene minimale Bogenrestverzüge korrigiert werden können bevor die Warenbahn W die Richtmaschine 1 verlässt.
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Erfindungsgemäß sind das erste und zweite Richtrad 4, 5 aktiv antreibbar ausgebildet, d. h. es sind zum Antrieb des ersten Richtrades 4 eine erste Antriebseinheit 12 und zum Antrieb des zweiten Richtrades 5 eine zweite Antriebseinheit 13 vorgesehen, die jeweils unmittelbar dem anzutreibenden ersten und zweiten Richtrades 4, 5 zugeordnet sind. Wie aus der 1 ersichtlich sind in einer bevorzugten Ausführungsform die erste und zweite Antriebseinheit 12, 13 über eine erste bzw. zweite Getriebeeinheit 14, 15 direkt oder indirekt mit dem ersten bzw. zweiten Richtrad 4, 5 verbunden. Diese bilden vorzugsweise eine Baueinheit aus, welche jeweils mit der Verstellmechanik 6 verbunden ist. Die erste und zweite Antriebseinheit 12, 13 können beispielsweise in Form von Elektromotoren, insbesondere Gleichstrom- oder Schrittmotoren realisiert sein, deren Geschwindigkeit einstellbar ist.
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Die erste und zweite Antriebseinheit 12, 13 sind unabhängig voneinander ansteuerbar, und zwar vorzugsweise mittels einer Auswerte- und Steuereinheit ASU sind. Um eine effektive Korrektur von beispielsweise Schrägverzügen zu erhalten, werden die erste und zweite Antriebseinheit 12, 13 über einer in der Auswerte- und Steuereinheit ASU ausgeführte Auswerte- und Steuerroutine derart angesteuert, dass das erste und zweite Richtrad 4, 5 synchron oder zumindest kurzzeitig zum Ausgleich von Schrägverzügen mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben werden. Vorteilhaft kommt durch den aktiven Antrieb der Richträder 4, 5 dem Aufbau Querspannungen zu Richtzwecken eine geringere Bedeutung zu, da ein Ausgleich von Schrägverzügen über die aktiv angetriebenen Richträder 4, 5 realisierbar ist. Vorteilhaft können damit mit der erfindungsgemäßen Richtanordnung 2 auch querelastische Warenbahnen W mit unregelmäßigen Verzügen korrigiert werden.
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Zur automatisierten aktiven Verzugskorrektur ist ferner eine Messeinheit FMC vorgesehen, über welche die aktuellen Verzugsparameter der Warenbahn W auslaufseitig bestimmt werden und diese an die mit der Messeinheit FMC verbundenen Auswerte- und Steuereinheit ASU übermittelt werden. In der Auswerte- und Steuereinheit ASU erfolgt die Auswertung der aktuellen Verzugsparameter über die Auswerte- und Steuerroutine, welche entsprechende Steuersignale zur Ansteuerung der ersten und zweiten Antriebseinheit 12, 13 erzeugt. Die Messeinheit FMC kann beispielsweise in Form eines oder mehrerer Tastkopfeinheiten zur Erkennung von Schrägverzügen, Bogenverzügen und/oder asymmetrischen Verzügen ausgebildet sein.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen der Erfindung möglich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Richtmaschine
- 2
- Richtanordnung
- 3
- Maschinengestell
- 4
- erstes Richtrad
- 5
- zweites Richtrad
- 6
- Verstellmechanik
- 7
- Einlaufwalze
- 8
- Walzenzugwerk
- 9
- Breitstreckwalzenanordnung
- 10
- Abnahmewalze
- 11
- Bogenrichtwalzenanordnung
- 12
- erste Antriebseinheit
- 13
- zweite Antriebseinheit
- 14
- erste Getriebeeinheit
- 15
- zweite Getriebeeinheit
- ASU
- Steuereinheit
- DP1
- erster Drehpunkt
- DP2
- zweiter Drehpunkt
- FMC
- Messeinheit
- SA1
- erste Schwenkachse
- SA2
- zweite Schwenkachse
- W
- Warenbahn
- WL
- Warenlaufrichtung
