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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Kettspannung in einer Webmaschine mit einem zwei Enden aufweisenden, als Umlenkelement ausgebildeten Messelement, über welches Kettfäden der Webmaschine führbar sind. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Kraftmesseinrichtung sowie einen um einen ortsfesten Drehpunkt drehbar an einem Maschinenrahmen der Webmaschine gelagerten Hebel, über welchen die Kraftmesseinrichtung durch das Messelement beaufschlagbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Webmaschine mit einer derartigen Vorrichtung.
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Kettspannungssensoren werden in Webmaschinen eingesetzt, um während des Webprozesses eine für eine gleichmäßige Gewebebildung und insbesondere zur Vermeidung von Kettfadenbrüchen erforderliche, gleichmäßige Kettspannung aufrecht zu erhalten. Die Steuerung bzw. Regelung der Kettspannung erfolgt dabei üblicherweise durch einen entsprechend antreibbaren Kettablass, welcher über die Webmaschinensteuerung entsprechend der Signale des Kettspannungssensors die Kettspannung reguliert.
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Zur Messung der Kettspannung an Webmaschinen sind im Stand der Technik bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden. Überwiegend hat sich ein Messverfahren durchgesetzt, bei welchem die Kräfte ermittelt werden, welche die Kettfäden auf einen oszillierend bewegbaren bzw. schwingungsfähig an der Webmaschine gelagerten Streichbaum ausüben. Derartige Streichbäume sind an Webmaschinen angeordnet, um Zugkraftänderungen in den Kettfäden aufgrund der wechselnden Webfachbildung auszugleichen. Die Streichbäume werden zum Ausgleich der Kettspannung während der Fachwechsel periodisch bewegt, was passiv durch eine federnde Lagerung des Streichbaumes erzielt werden kann oder auch aktiv durch einen entsprechenden Antrieb des Streichbaumes. Aufgrund seiner schwingfähigen Lagerung ist ein solcher Streichbaum besonders gut geeignet, um Änderungen in der Kettspannung zu erfassen.
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Ein Kettspannungssensor mit einem quer zu seiner Längsachse oszillierend bewegbaren bzw. schwingenden Streichbaum ist beispielsweise in der
EP 2 584 079 A1 beschrieben. Der schwingfähige Streichbaum ist dabei über einen Hebel mit einer Kraftmesseinrichtung verbunden, die ihrerseits fest an einem Maschinenrahmen angeordnet ist. Die Kräfte, die durch die Kettfäden auf den Streichbaum wirken, werden über den Hebel auf die Kraftmesseinrichtung übertragen. Nachteilig bei dieser Ausführung ist es, dass aufgrund der über den Streichbaum laufenden Kettfäden sowie aufgrund von Rückwirkungen des Webprozesses Schwingungen an der Streichwalze und damit auch an der Kraftmesseinrichtung auftreten, welche das Messergebnis verfälschen können. Zudem ist es aufgrund der erheblichen Kräfte, welche über die Kettfäden auf den Streichbaum wirken, erforderlich, diesen vergleichsweise massiv auszuführen, was aufgrund der dadurch höheren Trägheit ebenfalls eine genaue Messung der Kettspannung erschwert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Messung der Kettspannung in einer Webmaschine vorzuschlagen welche eine genauere Messung ermöglicht. Weiterhin soll eine entsprechende Webmaschine mit einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen werden.
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Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
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Eine Vorrichtung zur Messung der Kettspannung in einer Webmaschine mit einem zwei Enden aufweisenden, als Umlenkelement ausgebildeten Messelement, über welches Kettfäden der Webmaschine führbar sind, weist eine Kraftmesseinrichtung sowie einen um einen ortsfesten Drehpunkt drehbar an einem Maschinenrahmen der Webmaschine gelagerten Hebel auf, über welchen die Kraftmesseinrichtung durch das Messelement beaufschlagbar ist. Es ist vorgesehen, dass das Umlenkelement mit einem seiner beiden Enden in dem Hebel gelagert ist und mit dem anderen Ende unbeweglich an dem Maschinenrahmen gelagert ist. Dadurch, dass das Umlenkelement mit seinem einen Ende an dem Hebel gelagert ist, ist es zugleich an diesem Ende beweglich am Maschinenrahmen gelagert. Hierdurch wird einerseits erreicht, dass das Umlenkelement begrenzt innerhalb des Maschinenrahmens beweglich ist, sodass Änderungen der Kettspannung durch die Kraftmesseinrichtung registriert werden können. Anders als die bisher als Messelement eingesetzte Streichwalze ist jedoch das Umlenkelement nicht schwingfähig, sondern fest an dem Maschinenrahmen gelagert, was zu einem wesentlich saubereren Messsignal führt. Die erhaltenen Messergebnisse können daher wesentlich besser verwertet werden und eine für den Webprozess vorteilhafte Kettspannung konstant gehalten werden. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist es weiterhin, dass aufgrund der einseitig festen Lagerung des Umlenkelements in dem Maschinenrahmen ein Teil der auftretenden Kettkräfte direkt auf den Maschinenrahmen abgeleitet werden kann und lediglich ein Teil der Kräfte über die Kraftmesseinrichtung geleitet wird. Die Genauigkeit der Messergebnisse wird auch hierdurch weiter verbessert. Zugleich sind die Komponenten der Vorrichtung zur Messung der Kettspannung dadurch geringeren Belastungen ausgesetzt. Es versteht sich, dass der Maschinenrahmen das gesamte Gestell der Webmaschine beinhaltet und aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein kann, die die Basis für den Anbau verschiedener Funktionsgruppen der Webmaschine bilden.
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Vorgeschlagen wird daher auch eine Webmaschine mit einem Maschinenrahmen, mit wenigstens einer Vorrichtung zum Zuführen von Kettfäden und mit wenigstens einer in Kettrichtung der Vorrichtung zum Zuführen von Kettfäden nachgeordneten, ein Umlenkelement als Messeelement umfassenden Vorrichtung zur Messung der Kettspannung. Die Vorrichtung zur Messung der Kettspannung ist wie zuvor beschrieben mit einem Umlenkelement als Messelement versehen, das mit einem seiner beiden Enden fest an dem Maschinenrahmen gelagert ist und mit dem anderen seiner beiden Enden an dem Hebel gelagert ist. Da das Umlenkelement gemäß der vorliegenden Erfindung nicht schwingfähig an dem Maschinenrahmen gelagert ist, wirken sich Schwingungen der Webmaschine sowie des Messelementes selbst in wesentlich geringerem Maße als bisher auf das Messergebnis aus, so dass die Kettspannung genauer reguliert werden kann.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung zur Messung der Kettspannung bzw. der Webmaschine mit einer solchen Vorrichtung ist das Umlenkelement als rotierbare Umlenkwalze für die Kettfäden ausgebildet. Aufgrund ihrer Drehbarkeit kann die Oberfläche der Umlenkwalze der Bewegung der Kettfäden in Kettrichtung folgen, so dass weniger Reibkräfte zwischen Kettfäden und Umlenkwalze auftreten. Denkbar ist es jedoch auch, das Umlenkelement nicht rotierbar, sondern feststehend, beispielsweise als feststehende Walze oder als feststehendes Streichblech, auszuführen, über welches die Kettfäden gleiten. Vorteilhaft bei einem derartigen feststehenden Umlenkelement ist es, dass dieses konstruktiv einfach und kompakt ausgebildet werden kann und daher auch bei beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann.
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Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Hebel in seinen Drehpunkt an dem Maschinenrahmen der Webmaschine befestigt. Eine derartige Anbringung des Hebels ist in konstruktiv einfacher Weise ausführbar.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Hebel als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, wobei ein erster Hebelarm mit dem Umlenkelement verbunden ist und ein zweiter Hebelarm mit der Kraftmesseinrichtung verbunden ist. Die Kraftmesseinrichtung ist dabei vorteilhafterweise zur Messung von Zugkräften mit Dehnungsmessstreifen ausgebildet und mit ihrem einen Ende mit dem zweiten Hebelarm verbunden, während sie mit ihrem anderen Ende ortsfest an dem Maschinenrahmen festgelegt ist. Eine derartige Anordnung mit einem zweiarmigen Hebel bietet die Möglichkeit, eine Kraftübersetzung vorzunehmen, um die auf die Kraftmesseinrichtung wirkenden Kräfte noch weiter zu reduzieren. Dies trägt zu einer Verbesserung der Messergebnisse bei. Selbstverständlich kann der Hebel aber auch als einarmiger Hebel ausgebildet werden, wobei dann vorzugsweise die Kraftmesseinrichtung mit dem Ende des Hebels und das Messelement bzw. das Umlenkelement zwischen dem Drehpunkt und dem Ende des Hebels angelenkt ist, um eine vorteilhafte Reduzierung der auf die Kraftmesseinrichtung wirkenden Kräfte zu erzielen.
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Vorteilhaft bei einem zweiarmigen Hebel ist es weiterhin, wenn der zweite Hebelarm eine Länge aufweist, welche größer ist als die Länge des ersten Hebelarms. Die Größe der an der Kraftmesseinrichtung wirksamen Kraftkomponente kann hierdurch weiter reduziert werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Länge des zweiten Hebelarms wenigstens doppelt so lang, besonders bevorzugt wenigstens dreimal so lang, ist wie die Länge des ersten Hebelarms. Die Länge der Hebelarme bestimmt sich dabei durch den kürzesten Abstand der jeweiligen Anlenkpunkte des Umlenkelements bzw. der Kraftmesseinrichtung zu dem Drehpunkt des Hebels.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Vorrichtung wenigstens ein Fadenumlenkelement umfasst, mittels welchem die Kettfäden der Webmaschine derart über das Umlenkelement führbar sind, dass die Länge eines effektiven Hebelarms von an dem Umlenkelement angreifenden Kettkräften geringer ist als die Länge des ersten Hebelarms. Unter dem effektiven Hebelarm wird dabei der kürzeste Abstand zwischen der aus der Kettspannung resultierenden Kraft auf das Umlenkelement und dem Drehpunkt des Hebels verstanden. Hierdurch können die auf die Kraftmesseinrichtung wirkenden Kräfte noch weiter reduziert werden. Die Vorrichtung zur Messung der Kettspannung ist daher auch für Webmaschinen, in denen sehr hohe Kettkräfte von 50 kN und darüber auftreten, geeignet. Dennoch werden dabei sehr genaue Messergebnisse erhalten. Das Fadenumlenkelement kann dabei sowohl durch eine ohnehin vorhandene Umlenkwalze gebildet sein oder es kann als zusätzliches Fadenumlenkelement im Kettfadenverlauf angeordnet werden.
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Weiterhin kann das Fadenumlenkelement auch ein ohnehin an der Webmaschine vorhandener Streichbaum sein.
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Nach einer anderen Ausführung der Erfindung ist der Hebel nicht wie zuvor beschrieben direkt in seinem Drehpunkt am Maschinenrahmen befestigt, sondern er weist einen zylinderförmigen Lagerabschnitt auf, mittels welchem er drehbar an einer zylinderförmigen Aufnahme des Maschinenrahmens gelagert ist. Der Drehpunkt des Hebels befindet sich hierdurch im Zentrum des zylinderförmigen Lagerabschnitts, während die Befestigung über den Umfang des zylinderförmigen Lagerabschnitts erfolgt. Selbstverständlich kann auch ein derartiger Hebel mit einem zylinderförmigen Lagerabschnitt sowohl als einarmiger als auch als zweiarmiger Hebel ausgebildet sein und zudem auch mit einem Fadenumlenkelement wie zuvor beschrieben zusammenwirken.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Lagerabschnitt des Hebels als zylindrischer Ansatz ausgebildet ist und die Aufnahme des Maschinenrahmens als zylindrische Ausnehmung. Der zylindrische Ansatz ist dann mit seinem Außenumfang in der Ausnehmung des Maschinenrahmens gelagert.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung ergibt sich, indem der zylinderförmige Lagerabschnitt des Hebels als Lagerbuchse ausgeführt ist, die an einer ihrer Stirnseiten zum Beispiel mit Schrauben an dem Hebel befestigt ist. Die andere Stirnseite der Lagerbuchse weist dabei zum Beispiel einen festen oder ebenfalls mit der Lagerbuchse verschraubten Anlaufbund auf, der dazu dient, den Lagerabschnitt in axialer Richtung im Maschinenrahmen zu führen.
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Die Lagerabschnitte der oben aufgeführten Ausführungsformen können sowohl in Gleitlagern als auch in Wälzlagern gegenüber dem Maschinenrahmen drehbar gelagert sein.
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Eine besonders kompakte Bauweise eines solchen Hebels kann erreicht werden, wenn der zylinderförmige Lagerabschnitt eine exzentrisch angeordnete Lagerbohrung aufweist, in welcher das Umlenkelement gelagert ist. Die Länge des ersten Hebelarms ergibt sich somit als Abstand zwischen dem Drehpunkt bzw. dem Mittelpunkt des zylindrischen Lagerabschnitts und dem Mittelpunkt der exzentrisch angeordneten Lagerbohrung. Es ist mit einem derartigen Hebel möglich, die Länge des Hebelarms, welche mit dem Umlenkelement verbunden ist, zu beeinflussen und dadurch die Kettkräfte, welche auf das Messelement wirken, zu reduzieren. Dabei ermöglicht der Hebel mit dem zylinderförmigen Lagerabschnitt bzw. der Maschinenrahmen mit der zylinderförmigen Aufnahme eine einfache Montage. Die Lagerung des Umlenkelements in der exzentrisch angeordneten Lagerbohrung erfolgt zum Beispiel in üblichen zylindrischen Gleit- oder Wälzlagern. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung eines sphärischen Kalottenlagers, das Durchbiegungen des Umlenkelements gegenüber dem Hebel bzw. gegenüber dem Maschinenrahmen ausgleichen kann.
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Bei einer Webmaschine mit einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung wie zuvor beschrieben ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Webmaschine einen quer zu seiner Achse oszillierend bewegbaren bzw. schwingfähigen Streichbaum umfasst, welcher vorzugsweise im Kettfadenverlauf nach dem Umlenkelement der Vorrichtung zur Messung der Kettspannung angeordnet ist. Der Streichbaum dient in üblicherweise dem Ausgleich von Zugkraftänderungen der Kettfäden sowie der Umlenkung der Kettfäden. Ist der Streichbaum nach dem Umlenkelement der Vorrichtung zur Messung der Kettspannung angeordnet, so kann dieser zusätzlich in vorteilhafter Weise dazu dienen, die auf das Umlenkelement wirkenden Kräfte zu reduzieren. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den Streichbaum bereits vor dem Umlenkelement der Vorrichtung zur Messung der Kettspannung anzuordnen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Streichbaum walzenlos mit wenigstens einem, sich quer zur Kettrichtung der Webmaschine erstreckenden Fadenumlenkelement ausgebildet ist. Ein derartiges Fadenumlenkelement kann im Gegensatz zu einer herkömmlichen, schwingenden Streichwalze mit einer geringen Masse und einer hohen Eigenfrequenz so ausgebildet werden, dass es selbst kaum zu Schwingungen angeregt wird und daher die Kettfäden nur wenig belastet. Natürlich kann die Webmaschine aber auch mit einem herkömmlichen, entweder zwangsgesteuert oder zwanglos gesteuert oszillierenden Streichbaum versehen sein.
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Ist der Streichbaum walzenlos ausgebildet, so ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das wenigstens eine Fadenumlenkelement als Umlenkblech ausgebildet ist. Ein solches Umlenkblech kann mit einer geringen Masse hergestellt werden. Nach einer ersten Ausführung kann dabei das Umlenkblech selbst federnd ausgeführt sein, um den Ausgleich der Kettfadenspannungen zu ermöglichen. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Fadenumlenkelement mit einer federnden Halterung an dem Maschinenrahmen und/oder an einer mit diesem verbundenen Befestigungsstrebe befestigt sein. Die federnde Halterung kann beispielsweise als Blattfeder ausgebildet sein und dadurch wiederum die Bewegung des Fadenumlenkelements ermöglichen. Das Fadenumlenkelement kann bei einer solchen federnden Lagerung bzw. Befestigung mit einer federnden Halterung natürlich auch als starres Umlenkelement, beispielsweise als Stange, ausgebildet sein. Einen Streichbaum mit einem mittels einer federnden Halterung gelagerten Fadenumlenkelement zeigt beispielsweise die
EP 2 126 173 B1 , auf welche hier vollumfänglich Bezug genommen wird. Natürlich sind auch weitere Ausführungen von Streichbäumen denkbar. Beispielsweise wird hierzu auch auf die
WO 2015/049216 A1 verwiesen, welche einen Streichbaum mit einem angetriebenen Fadenumlenkelement zeigt, das mit einem einstellbaren Federelement versehen ist.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Webmaschine eine Vorrichtung zur Messung der Kettspannung aufweist, welche einen Hebel mit einem zylinderförmigen Lagerabschnitt umfasst, mittels welchem der Hebel drehbar an einer Aufnahme des Maschinenrahmens gelagert ist. Der Hebel umfasst weiterhin eine exzentrisch angeordnete Lagerbohrung zur Lagerung des Umlenkelements. Hierdurch wird eine kompakte Bauweise der Vorrichtung ermöglicht und die Montage der Vorrichtung an der Webmaschine wird über die Aufnahme des Maschinenrahmens erleichtert.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beschriebene Vorrichtung mit dem Hebel mit dem zylinderförmigen Lagerabschnitt an einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung einer Oberkette angeordnet ist. Besonders in Verbindung mit einer oberhalb der Webebene angeordneten Vorrichtung zum Zuführen von Kettfäden für die Oberkette kann dadurch die Montage der Vorrichtung an der Webmaschine erleichtert werden.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der beschriebenen Webmaschine weist weiterhin eine vorzugsweise unterhalb der Webebene angeordneten Vorrichtung zum Zuführen von Kettfäden auf, welche zum Zuführen einer Unterkette ausgebildet ist. Dieser ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Messung der Kettspannung zugeordnet.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Webmaschine mit einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung,
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2 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung,
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3 eine schematische Darstellung einer Lagerung eines Umlenkelements einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung,
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4 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung in einer alternativen Ausführung,
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5 einen Teil eines Maschinenrahmens mit einer Aufnahme für einen Hebel in einer alternativen Ausführung im Querschnitt
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6 eine weitere Ausführung einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung mit einem Fadenumlenkelement in einer schematischen, geschnittenen Seitenansicht,
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7 eine weitere Ausführung einer Vorrichtung zur Messung der Kettspannung mit einem Fadenumlenkelement in einer geschnittenen Seitenansicht, sowie
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8 eine schematische Darstellung einer Webmaschine mit einer Oberkette und einer Unterkette, welchen jeweils eine Vorrichtung zur Messung der Kettspannung zugeordnet ist.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Webmaschine 1, welche mit einer Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung ausgestattet ist. Die Kettfäden 5 werden dabei in üblicher Weise von einem Kettbaum 4 einer Vorrichtung 3 zum Zuführen von Kettfäden abgewickelt und in Kettrichtung KR (siehe Pfeil) aufeinanderfolgend über die Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung, einen Streichbaum 6, sowie Kettfadenwächter 7 den Fachbildemitteln 8 zugeführt, welche in üblicher Weise oszillierend und gegenläufig zueinander bewegbar sind, um das Webfach 11 auszubilden. Der Streichbaum weist ein Umlenkelement 22 auf und kann in verschiedener Weise ausgebildet sein, wie anhand der folgenden Figuren noch erläutert werden wird. Nicht dargestellt sind Schusseintragsmittel, welche in verschiedener Weise ausgebildet sein können und im Stand der Technik hinlänglich bekannt sind. Weiterhin weist die Webmaschine ein Webblatt 9 auf, mittels welchem ein eingetragener Schussfaden an den Bindepunkt 10 des bereits entstandenen Gewebes angeschlagen werden kann. Das fertige Gewebe wird an dem dem Kettbaum 4 gegenüber liegenden Ende der Webmaschine 1 mittels einer Einziehwalze 13 abgezogen und auf einen Warenbaum 14 aufgewickelt. Vorliegend sind im Bereich der Einziehwalze 13 bzw. des Warenbaums 14 noch mehrere Umlenkwalzen 12 ersichtlich.
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Gemäß der vorliegenden Darstellung weist die Webmaschine 1 weiterhin einen Antrieb 15 für den Kettbaum 4 auf, um den Kettablass gezielt zu steuern, sowie einen weiteren Antrieb 15 zum gesteuerten Antrieb der Einziehwalze 13. Das Webblatt 9 ist mit einem Hauptantrieb 35 der Webmaschine 1 verbunden. Weiterhin weist die Webmaschine 1 eine Steuereinheit 16 auf, mittels welcher Sensordaten erfasst werden können bzw. Antriebe angesteuert werden können, um den störungsfreien Betrieb der Webmaschine zu gewährleisten und die Herstellung eines gleichmäßigen Gewebes zu ermöglichen. Die genannten Vorrichtungen sind dabei mittels signalübertragender Leitungen mit der Steuerung 16 der Webmaschine 1 verbunden, wie durch die punktierten Linien angedeutet ist. Weiterhin sind schematisch die Umrisse eines Maschinenrahmens 20 dargestellt.
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Die Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung beinhaltet in an sich bekannter Weise ein Umlenkelement 17, welches durch die Zugspannung der Kettfäden 5 beaufschlagbar ist und mit einer Kraftmesseinrichtung (18, siehe 2 und 4) verbunden ist, um die Kettspannung messen zu können. Die Information über die Kettspannung (Zugspannung) der Kettfäden 5 wird über eine signalübertragende Leitung (strichpunktierte Linie) ebenfalls an die Steuereinheit 16 der Webmaschine 1 übertragen, welche wiederum den Antrieb 15 des Kettbaumes 4 entsprechend ansteuert, um eine Zugspannungsänderung der Kettfäden 5 hervorzurufen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung in einer Seitenansicht. Die Vorrichtung 2 umfasst ein Umlenkelement 17, welches zwei Enden 17a und 17b (siehe 3) aufweist und über welches Kettfäden 5 (hier nicht dargestellt) der Webmaschine 1 geführt werden können. Das Umlenkelement 17 ist mittels eines Hebels 21 derart in dem Maschinenrahmen 20 der Webmaschine 1 gelagert, dass über den Hebel 21 Spannungsänderungen der Kettfäden 5 auf eine Kraftmesseinrichtung 18 übertragen werden können. Die Kraftmesseinrichtung 18 ist vorzugsweise zur Messung von Zugspannungen ausgebildet und verfügt beispielsweise über Dehnmessstreifen. Die Kraftmesseinrichtung 18 ist, wie bereits in 1 beschrieben, signalübertragend mit der Steuereinheit 16 verbunden, wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet wird. Bezüglich der Komponenten Umlenkelement 17, Hebel 21 und Kraftmesseinrichtung 18 entspricht die Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung somit bisher bekannten Vorrichtungen 2. Im Unterschied zu bisher bekannten Vorrichtungen 2 ist jedoch das Umlenkelement 17 nicht als schwingender Streichbaum ausgebildet, sondern zumindest teilweise starr an dem Maschinenrahmen 20 gelagert, von dem vorliegend lediglich ein Teil in abgebrochener Darstellung gezeigt ist. Es versteht sich, dass der Maschinenrahmen 20 das gesamte Gestell der Webmaschine 1 beinhaltet und aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein kann, die die Basis für den Anbau verschiedener Funktionsgruppen der Webmaschine bilden. Wie der 2 entnehmbar, ist das Umlenkelement 17 mit seinem ersten Ende 17a über den Hebel 21 an dem Maschinenrahmen 20 gelagert.
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3 zeigt einen anderen Teil des Maschinenrahmens 20 in ebenfalls abgebrochener Darstellung. Weiterhin ist in 3 in strichpunktierter Darstellung das Umlenkelement 17 erkennbar, welches mit seinem zweiten Ende 17b in dem dargestellten Teil des Maschinenrahmens 20 gelagert ist.
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Um nun mittels des Umlenkelements 17 die Zugspannung der Kettfäden 5 messen zu können, ist das Umlenkelement 17 mit seinem ersten Ende 17a beweglich an dem Maschinenrahmen 20 gelagert, mit seinem zweiten Ende 17b jedoch fest an dem Maschinenrahmen 20 gelagert. Die unbewegliche Lagerung des Umlenkelements 17 mit seinem zweiten Ende 17b an dem Maschinenrahmen 20 ist in 3 gezeigt und kann beispielsweise mittels eines Lagerschildes 27 erfolgen. An seinem dem zweiten Ende 17b gegenüberliegenden Ende 17a ist das Umlenkelement 17 hingegen in einem beweglichen Hebel 21 und damit beweglich an dem Maschinenrahmen 20 gelagert. Der Hebel 21 ist vorliegend als zweiarmiger Hebel 21 ausgebildet und in seinem Drehpunkt 19 an dem Maschinenrahmen 20 befestigt. Der Hebel 21 weist dabei einen ersten Hebelarm 21a auf, in welchem das Umlenkelement 17 gelagert ist und über einen Anlenkpunkt 31 den Hebel anlenkt, sowie einen zweiten Hebelarm 21b, an welchem die Kraftmesseinrichtung 18 in einem Anlenkpunkt 31 angelenkt ist. Wirkt nun durch die Zugspannung der Kettfäden 5 eine Kraft F auf das Umlenkelement 17 und dadurch auf den Hebelarm 21a, so kann die durch den Hebel 21 übertragene Kraft F von der Kraftmesseinrichtung 18 registriert werden kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass aufgrund dessen, dass das Umlenkelement 17 an seinem zweiten Ende 17b starr gelagert ist, nur ein Teil der auftretenden Kettkräfte auf die Kraftmesseinrichtung 18 geleitet wird. Die Vorrichtung 2 ist daher in besonderer Weise auch für Webmaschinen geeignet, an denen sehr hohe Kettkräfte auftreten.
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Wie der Darstellung der 2 weiterhin entnehmbar, ist dabei die Länge L1 des ersten Hebelarmes 21a wesentlich geringer als die Länge L2 des zweiten Hebelarmes 21b, wodurch die auf die Kraftmesseinrichtung 18 wirkenden Kräfte weiter reduziert werden.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der 4 und 5 werden für Merkmale, die im Vergleich zu dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals gesondert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der bereits anhand der 2 und 3 beschriebenen Merkmale.
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In 4 sind wiederum der Maschinenrahmen 20, die Kraftmesseinrichtung 18 sowie in strichpunktierter Darstellung die Umrisse des Umlenkelements 17 gezeigt. Der Hebel 21 ist vorliegend ebenfalls als zweiarmiger Hebel 21 ausgebildet, ist jedoch nicht in seinem Drehpunkt 19 an dem Maschinenrahmen 20 befestigt. Vielmehr weist der Hebel 21 einen zylinderförmigen Lagerabschnitt 23 auf, mittels welchem er drehbar an einer ebenfalls zylinderförmigen Aufnahme 24 am Maschinenrahmen 20 gelagert ist.
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Nach vorliegender Darstellung ist die Aufnahme 24 als zylindrische Ausnehmung ausgebildet, während der Hebel 21 als Lagerabschnitt 23 einen zylindrischen Ansatz oder Absatz aufweist. Die Aufnahme 24 sowie der Lagerabschnitt 23 sind in der 4 von der Vorderseite des Hebels 21 verdeckt und daher gestrichelt dargestellt. Es ist nun möglich, den Hebel 21 mit seinem zylindrischen Ansatz oder Absatz in die Aufnahme 24 des Maschinenrahmens einzusetzen, so dass gemäß vorliegender Ausführung der Hebel 21 mit dem Außenumfang seines zylindrischen Ansatzes in der Ausnehmung des Maschinenrahmens gelagert ist. Natürlich ist es aber auch denkbar, den Maschinenrahmen 20 mit dem zylindrischen Ansatz bzw. Absatz und den Hebel 21 mit der entsprechenden Ausnehmung als Lagerabschnitt 23 zu versehen. Da der zylindrische Lagerabschnitt 23 innerhalb der zylindrischen Aufnahme 24 drehbar ist, ist nun auch wiederum der Hebel 21 um seinen Drehpunkt 19, welcher dem Mittelpunkt der zylindrischen Aufnahme 24 entspricht, drehbar.
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Wie nun in der 4 erkennbar, weist der Hebel 21 weiterhin eine Lagerbohrung 25 auf, in welcher das Umlenkelement 17 mit seinem ersten Ende 17a gelagert ist. Die Lagerbohrung 25, deren Mittelpunkt den Anlenkpunkt 31 für das Umlenkelement 17 bildet, ist exzentrisch in dem zylindrischen Lagerabschnitt 23 angeordnet. Nach vorliegender Ausführung weist der Hebel 21 weiterhin einen Fortsatz 30 auf, an welchem die Kraftmesseinrichtung 18 in einem Anlenkpunkt 31 angelenkt ist. Es ergibt sich hierdurch wiederum ein zweiarmiger Hebel 21 mit einem ersten Hebelarm 21a, welcher sich im Wesentlichen innerhalb des Lagerabschnitts 23 befindet, und einem zweiten Hebelarm 21b, welcher sich vorliegend im Wesentlichen im Bereich des Fortsatzes 30 befindet. Die Länge L1 des ersten Hebelarmes 21a ergibt sich dabei wiederum als der kürzeste Abstand des Anlenkpunkts 31 des Umlenkelements 17 zu dem Drehpunkt 19. Die Länge L2 des zweiten Hebelarms 21b ergibt sich in analoger Weise aus dem kürzesten Abstand des Anlenkpunkts 31 der Kraftmesseinrichtung 18 und dem Drehpunkt 19. Dabei ist auch hier wieder in vorteilhafter Weise die Länge L1 des ersten Hebelarmes 21a wesentlich geringer als die Länge L2 des zweiten Hebelarmes 21b.
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Eine weitere mögliche Ausführung zeigt 5 in einer Schnittdarstellung. Hierbei ist der zylinderförmige Lagerabschnitt 23 des Hebels 21 als Lagerbuchse ausgeführt, die an einer ihrer Stirnseiten zum Beispiel mit – nicht dargestellten – Schrauben an dem Hebel 21 befestigt ist. Die andere Stirnseite der Lagerbuchse weist dabei zum Beispiel einen festen oder ebenfalls mit der Lagerbuchse verschraubten Anlaufbund auf, der dazu dient, den Lagerabschnitt 23 in axialer Richtung im Maschinenrahmen 20 zu führen.
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Die Lagerabschnitte 23 sowie die Lagerung des Umlenkelements 17 der oben aufgeführten Ausführungsformen können sowohl in Gleitlagern als auch in Wälzlagern drehbar gelagert sein. Für die Lagerung des Umlenkelements 17 im zylinderförmigen Lagerabschnitt 23 ist jedoch die Verwendung eines sphärischen Kalottenlagers besonders vorteilhaft, weil dadurch Durchbiegungen des Umlenkelements 17 gegenüber dem Hebel 21 bzw. gegenüber dem Maschinenrahmen 20 ausgeglichen werden können – auf einer detailliertere Darstellung dieser Lagerungen in den Figuren wurde jedoch verzichtet.
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Der Hebel 21 kann natürlich auch in anderer Weise ausgestaltet sein. So ist vorliegend der Lagerabschnitt 23 an dem Ende des Hebels 21 angeordnet und der Hebel 21 weist weiterhin einen Fortsatz 30 auf. Denkbar wäre es jedoch auch, dass sich beidseits des Lagerabschnitts 23 Fortsätze 30 erstrecken oder den Hebel 21 ohne einen Fortsatz 30 auszuführen, so dass dieser im Wesentlichen durch den zylindrischen Lagerabschnitt 23 gebildet wird. In diesem Falle wäre der Anlenkpunkt 31 der Kraftmesseinrichtung 18 ebenfalls innerhalb des Lagerabschnitts 23 exzentrisch angeordnet. Der Hebel 21 wäre in diesem Fall im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet.
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6 zeigt eine weitere Ausführung einer Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung, welche neben dem Umlenkelement 17 ein Fadenumlenkelement 22 umfasst. Wie aus der 6 hervorgeht ist es mittels eines oder mehrerer Fadenumlenkelemente 22 möglich, die Größe der an der Kraftmesseinrichtung 18 wirksamen Kräfte zu reduzieren. Die Kettfäden 5 können mittels eines oder mehrerer solcher Fadenumlenkelemente 22 über das Umlenkelement 17 geführt werden, so dass die aus den Kettkräften resultierende Kraft F auf das Umlenkelement 17 mit einem effektiven Hebelarm der Länge L3 wirkt, welche geringer ist als die Länge L1 des ersten Hebelarmes 21. Die Hebelarme 21a und 21b sind in 6 weitgehend durch die Körper der Umlenkelemente 17 bzw. des Fadenumlenkelements 22 verdeckt und daher aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht bezeichnet.
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Das Fadenumlenkelement 22 kann als feststehendes Umlenkelement oder feststehende Umlenkwalze 12 ausgebildet sein. Gemäß vorliegender Darstellung ist das Fadenumlenkelement 22 jedoch Bestandteil des Streichbaums 6, welcher in üblicher Weise quer zu seiner Längsachse schwingfähig an der Webmaschine 1 bzw. dem Maschinenrahmen 20 gelagert ist. Gemäß vorliegender Ausführung enthält der Streichbaum 6 hierzu einen weiteren Hebel 32, welcher über eine Feder 33 an dem Maschinenrahmen 20 angelenkt ist und welcher das Fadenumlenkelement 22 trägt. Wie der 6 weiterhin entnehmbar, sind dabei der Streichbaum 6 und die Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung zu einer Baueinheit zusammengefasst, so dass diese in einfacher Weise an der Webmaschine 1 angeordnet werden können.
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7 zeigt alternativ zur Ausführung der 6 ebenfalls eine Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung, welche ein Fadenumlenkelement 22 bzw. einen Streichbaum 6 umfasst. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen auch hier wieder im Vergleich zu 6 gleiche oder zumindest vergleichbare Merkmale, so dass diese nicht nochmals gesondert erläutert werden. Es wird daher lediglich auf die Unterschiede zur 6 eingegangen.
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Der Streichbaum 6 der 7 beinhaltet keine drehbare und schwingfähige Streichwalze als Fadenumlenkelement 22, sondern ist walzenlos mit einem nicht drehbaren bzw. feststehenden Fadenumlenkelement 22 ausgeführt. Das Fadenumlenkelement 22 ist mittels einer oder auch mehrerer federnder Halterungen 26 in dem Maschinenrahmen 20 bzw. an einer mit dem Maschinenrahmen 20 verbundenen Befestigungsstrebe 34 befestigt. Das Fadenumlenkelement 22 ist hierdurch ebenfalls quer zu seiner Längsachse schwingfähig, wie durch die Pfeile angedeutet. Das Fadenumlenkelement 22 kann sich dabei durchgehend über die gesamte Breite der Webmaschine 1 erstrecken bzw. durchgehend etwa so breit sein wie das Umlenkelement 17 lang ist. Je nach Anordnung der Kettfäden 5 ist es aber natürlich auch möglich, dass das Fadenumlenkelement 22 eine kürzere Länge aufweist. Weiterhin ist es möglich, das mehrere Fadenumlenkelemente 22 nebeneinander angeordnet sind, um die gesamte Breite der Webmaschine 1 bzw. der Kettfäden 5 zu überdecken.
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8 zeigt eine Webmaschine 1 nach einer weiteren Ausführung, an welcher die beschriebene Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung vorteilhaft einsetzbar ist. Auch hier werden für im Vergleich zu 1 identische oder ähnliche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet und es werden nur die Unterschiede zur Ausführung der 1 erläutert. Die Webmaschine 1 der 8 weist zusätzlich eine weitere Vorrichtung 3 zum Zuführen von Kettfäden 5 auf. Somit ist die erste, im Bild unten dargestellte Vorrichtung 3 zum Zuführen einer Unterkette 29 ausgebildet, während die im Bild oben dargestellte Vorrichtung 3 zum Zuführen von Kettfäden 5 einer Oberkette 28 ausgebildet ist. Jeder der Vorrichtungen 3 ist dabei eine eigene Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung zugeordnet, welche jeweils ein Umlenkelement 17 beinhaltet. Weiterhin ist nach vorliegender Darstellung auch jeder der Vorrichtungen 3 zum Zuführen von Kettfäden ein Streichbaum 6 zugeordnet. Wie zuvor beschrieben, kann der Streichbaum 6 verschiedenartig ausgeführt sein und eine zwangsgesteuerte oder zwanglos schwingende Streichwalze bzw. Umlenkwalze 12 beinhalten oder auch lediglich ein federndes Fadenumlenkelement 22 aufweisen. Auch die Vorrichtungen 2 zur Messung der Kettspannung mit den Umlenkelementen 17 können, wie zuvor beschriebenen, verschiedenartig ausgeführt sein und dabei auch, wie in den 6 und 7 dargestellt, mit den Streichbäumen 6 jeweils zu einer Baueinheit zusammengefasst sein.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung der Oberkette 28 einen Hebel 21 mit einem zylinderförmigen Lagerabschnitt 23 umfasst, wie er in der 4 dargestellt ist. Dieser ermöglicht insbesondere an der Oberkette 28 eine günstige Aufnahme des Umlenkelements 17 und Anordnung in Bezug auf den Kettbaum 4. An der Unterkette 29 ist es hingegen besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung 2 zur Messung der Kettspannung einen Hebel 21 mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm 21a, 21b aufweist, wie er in der 2 dargestellt ist. Dieser ermöglicht wiederum in einfacher Weise die Aufnahme und Lagerung des Umlenkelements 17, wie aus 2 hervorgeht.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Abwandlungen und Kombinationen im Rahmen der Patentansprüche fallen ebenfalls unter die Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Webmaschine
- 2
- Vorrichtung zur Messung der Kettspannung
- 3
- Vorrichtung zum Zuführen von Kettfäden
- 4
- Kettbaum
- 5
- Kettfäden
- 6
- Streichbaum
- 7
- Kettfadenwächter
- 8
- Fachbildemittel
- 9
- Webblatt
- 10
- Bindepunkt
- 11
- Webfach
- 12
- Umlenkwalze
- 13
- Einziehwalze
- 14
- Warenbaum
- 15
- Antrieb
- 16
- Steuereinheit
- 17
- Umlenkelement
- 17a
- erstes Ende des Umlenkelements
- 17b
- zweites Ende des Umlenkelements
- 18
- Kraftmesseinrichtung
- 19
- Drehpunkt
- 20
- Maschinenrahmen
- 21
- Hebel
- 21a
- erster Hebelarm
- 21b
- zweiter Hebelarm
- 22
- Fadenumlenkelement
- 23
- Lagerabschnitt
- 24
- Aufnahme
- 25
- Lagerbohrung
- 26
- Halterung
- 27
- Lagerschild
- 28
- Oberkette
- 29
- Unterkette
- 30
- Fortsatz
- 31
- Anlenkpunkt
- 32
- weiterer Hebel
- 33
- Feder
- 34
- Befestigungsstrebe
- 35
- Hauptantrieb der Webmaschine
- L1
- Länge des ersten Hebelarms
- L2
- Länge des zweiten Hebelarms
- L3
- Länge des effektiven Hebelarms
- KR
- Kettrichtung
- F
- Kraft
