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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechsel der Betriebsdrehzahl einer Webmaschine sowie eine entsprechende Webmaschine.
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Bekannte Webmaschinen weisen einen oder mehrere Antriebe zur Fachbildung, zum Bewegen des Webblattes, der Kettfäden und der gewebten Ware auf. Beim Weben werden Kettfäden von beispielsweise einem Kettbaum der Fachbildeeinrichtung zugeführt. Die Fachbildeeinrichtung zum Öffnen oder Schließen des Webfachs ist hierbei zumeist als Schaft- oder Jacquardmaschine ausgebildet. Durch das geöffnete Webfach werden ein oder mehrere Schussfäden mittels einer Schusseintragseinrichtung eingetragen. Anschließend wird das Webblatt periodisch an die Gewebekante angeschlagen. Die gewebte Ware wird beispielsweise auf einem Warenbaum aufgewickelt. Des Weiteren weisen derart bekannte Webmaschinen Aktoren zum Ein- und Auskuppeln der Fachbildemittel sowie Aktoren zumindest zur Freigabe oder Hinreichung von Schussfäden auf, um bei einem Wechsel der Betriebsdrehzahl den Webbetrieb unterbrechen zu können, wie nachstehend erläutert wird.
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Die Betriebsdrehzahl ist eine wesentliche Kenngröße für die Wirtschaftlichkeit von Webmaschinen. Sie wird zumeist in Schuss/min (Schussfaden pro Minute) oder U/min (Umdrehungen pro min) angegeben. Beide Einheiten sind dann gleichzusetzen, wenn sich a) die Betriebsdrehzahl /min auf eine reelle oder virtuelle sog. 1:1-Welle bezieht, welche sich von einem Webblattanschlag bis zum nächstfolgenden, d.h. während eines Webzyklus, genau um 360° dreht, und b) je solcher Umdrehung (d.h. je offenem Webfach) nur ein Schussfaden eingetragen wird.
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Es sei erwähnt, dass die Motoren der Antriebe je nach eingesetzter Getriebeausführung und den damit einhergehenden Getriebeübersetzungen jeweils eine andere Drehzahl als die Betriebsdrehzahl haben können. Hierbei korrelieren die Drehzahlen der Motoren der Antriebe entsprechend der Getriebeübersetzung mit der Betriebsdrehzahl. Bei ungleichförmig übersetzenden Getriebestufen ist die Korrelation zweckmäßigerweise durch den gleichen Mittelwert von Motor- und (einem Vielfachen der) Betriebsdrehzahl über zumeist einen Webzyklus gegeben.
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Die Aktoren werden zumeist in Bezug auf Winkelwerte der o. g. 1:1 -Welle angesteuert. Der Webmaschinenwinkel entspricht somit dem jeweiligen Winkelwert der 1:1-Welle. Bei höherer Betriebsdrehzahl ist die Ansteuersequenz somit zeitlich enger gestaffelt.
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Zwar wird für jede Applikation, d.h. für jeden Webvorgang, eine höchstmögliche Betriebsdrehzahl angestrebt, doch gibt es Applikationen mit in sich wechselnden Anforderungen dergestalt, dass ein Wechsel dieser Betriebsdrehzahl geboten ist. Ein Beispiel hierfür ist das Frottierweben, wenn - vor allem bei Handtüchern - vom schlaufenartigen Gewebe auf die sogenannte Bordüre oder Zierbordüre übergegangen bzw. wieder zurückgewechselt wird. Die Bordüre lässt sich z.B. oft nur mit einer relativ niedrigen Betriebsdrehzahl von beispielsweise 200 U/min weben, während das Schlaufengewebe mit einer relativ hohen Betriebsdrehzahl gewebt wird, beispielsweise mit 700 U/min. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist nicht möglich, wenn die gesamte Applikation mit nur 200 U/min abgearbeitet würde. So sind Wechsel der Betriebsdrehzahl, im genannten Beispiel zwischen 700 U/min und 200 U/min, eine sinnvolle und meist notwendige Lösung.
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Für die bestmögliche Ausnutzung der maschinellen Leistung sowie auch im Sinne der Gewebequalität hat es sich andererseits als vorteilhaft erwiesen, für die Fachbildemaschine die getrieblichen (und damit zyklischen) sowie lastbedingten Drehzahlpendelungen gering zu halten. Hierzu sind bei bekannten Webmaschinen große Zusatz-Schwungmassen vorgesehen, die im Fall eines gemeinsamen Antriebs für die Fachbildeeinrichtung und die Schusseintragseinrichtung per schaltbarer Kupplung aufgeschaltet werden oder bei getrennten Antrieben mit der Fachbildeeinrichtung bzw. deren Antrieb wirkverbunden sind.
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Jedoch bedingen solche Zusatz-Schwungmassen eine Verringerung in der Dynamik auch bei den Wechseln der Betriebsdrehzahl. Das bedeutet, dass ein solcher Wechsel der Betriebsdrehzahl zumeist über eine größere Zahl von Webzyklen erfolgen muss. Im Stand der Technik ist es dabei durchaus üblich, während dieser Wechselphase mit Leerschüssen und einer Offenstellung des Webfaches (= Anhalten bzw. „Einfrieren“ der Webfachbewegung) zu arbeiten. Demzufolge wird in der Phase des Drehzahlwechsels der Webbetrieb praktisch unterbrochen. Ein großer Nachteil ist hierbei allerdings, dass solche Wechsel der Betriebsdrehzahl schon beim Erstellen der Webmuster berücksichtigt werden müssen. Dies erfordert viel Arbeit, ist fehleranfällig und kostet im späteren Webbetrieb oft noch Leistung, da „sicherheitshalber“ vom Webmuster-Designer weit mehr Leerschüsse bzw. unterdrückte Webfachwechsel angesetzt werden, als sie aufgrund der tatsächlichen Maschinendynamik notwendig wären.
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In der
DE 199 13 398 A1 ist ein Verfahren für einen optimierten Betrieb einer Webmaschine bei einem Drehzahlwechsel offenbart. Hierbei wird der Startzeitpunkt eines Schussfadeneintrags bei Drehzahlwechsel der Hauptantriebswelle insbesondere einer Luftdüsenwebmaschine bestimmt, wobei eine automatische Angleichung des Startzeitpunktes (Startkorrektur) für den Schusseintrag an die jeweilige Drehzahl der Hauptantriebswelle vorgenommen wird. Eine Lösung für die o.g. Probleme ist in der
DE 199 13 398 A1 allerdings nicht angegeben.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die zuvor beschriebenen Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren sowie eine Webmaschine Verfahren sowie eine Webmaschine zu einem optimierten Durchführen eines Wechsels der Betriebsdrehzahl einer Webmaschine von einer Ausgangsdrehzahl auf eine Zieldrehzahl vorzuschlagen.
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Die vorgenannte Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst.
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Gemäß der Erfindung greift eine Webmaschinensteuerung der Webmaschine vor einem Eintragen eines Schussfadens oder einer Gruppe von aufeinander folgender Schussfäden, der bzw. die mit einer Zieldrehzahl gewebt werden sollen, auf eine in einem digital gespeicherten Webmuster hinterlegte Information zu dieser Zieldrehzahl zu. Aus dieser besagten Information entnimmt oder ermittelt die Webmaschinensteuerung alleinig die Zieldrehzahl und ermittelt unter Verwendung der Ausgangsdrehzahl automatisch die notwendigen Vorgaben zum Wechsel auf die Zieldrehzahl. Diese Vorgaben werden dann als Befehle an den mindestens einen Antrieb sowie die besagten Aktoren weiterleitet, wobei die Befehle mindestens umfassen:
- a) die Dauer des Drehzahlwechsels;
- b) die Dauer des Anhaltens der Webfachbewegung, abgestimmt auf die Dauer des Drehzahlwechsels;
- c) das Eintragen eines oder mehrerer Leerschüsse während der Dauer des Drehzahlwechsels;
- d) das Anhalten bzw. gezielte Bewegen der Zuführvorrichtung und der Abzugseinrichtung ;
- e) die Wiederfreigabe der Webfachbewegung und des Schusseintrags für die Weiterführung des Webvorganges mit der Zieldrehzahl.
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Der oder die Antriebe treiben bekanntermaßen zumindest die Fachbildeeinrichtung mit ihren Fachbildemitteln (insbesondere deren Schäften oder Litzen) an und sorgen für die oszillierende Bewegung des Webblatts. Weiterhin treiben der oder die Antriebe die Zuführvorrichtung für den Transport der Kettfäden zu den Fachbildemitteln sowie die Abzugseinrichtung für den Abtransport der gewebten Ware an. Natürlich können der oder die Antriebe aber auch noch weitere Komponenten der Webmaschine antreiben. Beispielsweise können der oder die Antriebe bei einer Webmaschine mit einem mechanischen Schusseintragssystem, z. B. einer Greiferwebmaschine, auch noch die Schusseintragseinrichtung bzw. die Schusseintragsmittel antreiben. Weitere Beispiele für Webmaschinen mit mechanischem Schusseintragssystem sind Schützenwebmaschinen oder Projektilwebmaschinen. Dabei ist es denkbar, dass die genannten Komponenten Fachbildeeinrichtung, Zuführvorrichtung und Abzugseinrichtung durch einen einzigen, gemeinsamen Antrieb angetrieben werden. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, nur einen Teil der Komponenten durch einen gemeinsamen Antrieb anzutreiben und eine oder mehrere weitere Komponenten, z. B. die Fachbildeeinrichtung, durch einen weiteren Antrieb anzutreiben. Ebenso ist es möglich, sämtliche Komponenten mittels eines eigenen Antriebs anzutreiben.
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Die den Fachbildemitteln zugeordneten Aktoren sind insbesondere dazu ausgebildet, die Fachbildemittel ein- und auszukoppeln, um im eingekoppelten Zustand das Webfach zu öffnen und zu schließen und im ausgekoppelten Zustand das Webfach in einer gewünschten (Offen- oder Geschlossen-)Stellung zu belassen. Die den Schussfäden zugeordneten Aktoren sind insbesondere dazu ausgebildet, Schussfäden der Beförderung durch die Schusseintragsmittel (beispielsweise einem Greifer oder Luftdüsen) vorzuenthalten oder sie für diese Beförderung freizugeben bzw. zuzureichen, d.h. einen Schusseintrag zu ermöglichen.
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Gemäß der Erfindung ist der Aufwand für das Erstellen des Webmusters äußert gering. Das Webmuster muss hinsichtlich eines Wechsels der Betriebsdrehzahl lediglich noch die Information vorhalten, welcher Schussfaden bzw. welcher Abschnitt der Applikation mit welcher Betriebsdrehzahl zu weben ist. Durch eine vorausschauende Abfrage, z.B. über zwei Schuss im Voraus, kann die Webmaschinensteuerung dem Webmuster die anstehende Notwendigkeit eines Drehzahlwechsels entnehmen.
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In einer bevorzugten Ausführung steuert die Webmaschinensteuerung den Drehzahlwechsel hinsichtlich seiner Dauer unter Verarbeitung anwendungsbezogener und/oder maschinentechnischer Daten, wobei diese Daten mindestens umfassen:
- - das Drehmoment des mindestens einen Antriebs zum Bewegen der Fachbildeeinrichtung und/oder zum Bewegen des Webblattes; und
- - die Massenträgheitsmomente der Einrichtungen zur Fachbildung und/oder des Webblattes einschließlich ggf. vorhandener Zusatz-Schwungmassen.
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Durch diese Maßnahmen kann die Webmaschinensteuerung die Ansteuerung der Zieldrehzahl präzise innerhalb eines Zeitraums vornehmen, dessen Länge von den besagten anwendungsbezogenen und/oder maschinentechnischen Daten mitbestimmt wird.
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Die jeweilige konkrete Betriebsdrehzahl muss nicht unmittelbar im Webmuster hinterlegt sein. So kann der Webmuster-Designer auch lediglich eine qualitative Unterscheidung vornehmen, wobei in dem eingangs genannten Fall des Frottierwebens eines Handtuchs der Webmuster-Designer für das schlaufenartige Gewebe z.B. ein Drehzahl-Platzhalter D1 und für die Bordüre z.B. ein Drehzahl-Platzhalter D2 als qualitative Unterscheidung in dem Webmuster abspeichert. Dann obliegt es beispielsweise der Entscheidung und der Dateneingabe einer webtechnischen Fachkraft, diese Drehzahl-Platzhalter D1 und D2 durch quantitative Drehzahl-Werte für den folgenden Webprozess zu konkretisieren, welche dann von der Webmaschinensteuerung als Zieldrehzahlen verarbeitet werden. Für den o.g. Fall ist die Drehzahl D1 = 700 U/m und die Drehzahl D2 = 200 U/m. Wenn im Rahmen dieser Erfindung von einer in einem digital gespeicherten Webmuster hinterlegten Information zu der Zieldrehzahl gesprochen wird, so sei dabei auch der beschriebene Fall der Drehzahl-Platzhalter mitumfasst, denn er liefert im Ergebnis ebenfalls die eindeutige Zuordnung der konkret verwendbaren Zieldrehzahl (z.B. also 700 U/m) zur formalen Zieldrehzahl bzw. zum Drehzahl-Platzhalter (z.B. also die Drehzahl D1).
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Gemäß einer Alternative werden die Drehzahl-Platzhalter von der Webmaschinensteuerung ausgelesen und durch eine digital gespeicherte Zuordnung zu realen Drehzahlangaben konkretisiert. Hierbei ist die besagte Zuordnung vorteilhafterweise webmaschinen-intern oder -extern gespeichert, wobei im letztgenannten Fall z.B. die besagte Zuordnung in einer zentralen Datenbank der Weberei abgespeichert sein kann. Wenn also die Webmaschinensteuerung beispielswiese auf die in dem digital gespeicherten Webmuster hinterlegte Information „Drehzahl D1“ zugreift, so ermittelt die Webmaschinensteuerung daraus automatisch durch die besagte digitale Zuordnung die konkrete Zieldrehzahl 700 U/m.
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Zur Automatisierung der Zuordnung von einer in einem digital gespeicherten Webmuster hinterlegten Information zu der zugehörigen Zieldrehzahl, wobei diese Information nicht die Zieldrehzahl selbst ist, beinhaltet die besagte Information zur Zieldrehzahl in dem Webmuster vorzugsweise eine Information zum Schussfadenmaterial, wobei in einem elektronischen Speicher eine Zuordnung vom Schussfadenmaterial zu korrespondierenden Zieldrehzahl hinterlegt ist. Hierbei greift die Webmaschinensteuerung aufgrund der aus dem Webmuster ausgelesenen Information automatisch auf die dem Schussfadenmaterial zugeordnete Zieldrehzahl in dem Speicher zu. Demnach wird - wenigstens unter Verwendung von Daten zum jeweiligen Schussfadenmaterial - über einen hinterlegten Datenvorrat eine geeignete Betriebsdrehzahl bestimmt, die dann als Zieldrehzahl verwendet wird. Der Datenvorrat kann z.B. eine Tabelle sein, die zum entsprechenden Schussfadenmaterial die Betriebsdrehzahl, d.h. die anzusteuernde Zieldrehzahl, bereithält. Diese Tabelle (oder z.B. eine Matrix bei mehr als einem hinzugezogenen Entscheidungskriterium) kann in einem elektronischen Speicher innerhalb der jeweiligen Webmaschine abgelegt sein. Ebenso ist es möglich, dass sie auf einer anderen Webmaschine oder einer zentralen Datenverwaltungseinheit vorgehalten wird. Für diesen Fall kommuniziert die betreffende Webmaschine über geeignete Datenübertragungsmittel mit der anderen Webmaschine bzw. der zentralen Datenverwaltungseinheit.
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Bei dieser bevorzugten Ausführung entfällt also für den Webmuster-Designer sogar die formale Unterscheidung der Betriebsdrehzahl, wie sie oben anhand der „Drehzahl D1“ und „Drehzahl D2“ beispielhaft erläutert wurde. Das Webmuster muss nur noch die zur automatisierten Bestimmung der Betriebsdrehzahl entscheidungsrelevanten Daten bereitstellen, d.h. wenigstens solche zum jeweiligen Schussfadenmaterial.
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Vorzugsweise wird der Startzeitpunkt des Eintrags für einen ersten, im Zuge der Zieldrehzahl einzutragenden Schussfaden abweichend festgelegt von den Startzeitpunkten für die folgenden, bei konstanter Zieldrehzahl einzutragenden Schussfäden. Hierbei sind die besagten Startzeitpunkte jeweils in Relation zu einem webzyklisch wiederkehrenden Bezugspunkt ausgedrückt, wobei vorzugsweise dieser Bezugspunkt der vorhergehende oder folgende Fachschluss oder der Blattanschlag ist. Der Startzeitpunkt wird dabei zumeist ausgedrückt als Webmaschinenwinkel, bei dem der Schusseintrag beginnt. Ebenso wird der wiederkehrende Bezugspunkt zweckmäßigerweise durch einen bestimmten Webmaschinenwinkel ausgedrückt.
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Dieses Verfahren setzt eine Webmaschine voraus, bei der die Schusseintragseinrichtung unabhängig von dem mindestens einen Antrieb ansteuerbar ist, der die Fachbildeeinrichtung und/oder das Webblatt bewegt. Dies ist an einer Luftdüsenwebmaschine, bei der der Schusseintrag durch separat von dem mindestens einen Antrieb ansteuerbare Düsen erfolgt, der Fall.
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Das Verfahren kann jedoch auch an einer Greiferwebmaschine zum Einsatz kommen. Soll beispielsweise der wiederkehrende Bezugspunkt der Blattanschlag sein, so muss die Schusseintragseinrichtung einen von dem Antrieb für das Webblatt unabhängigen Antrieb aufweisen. Soll hingegen der Fachschluss dieser Bezugspunkt sein, so muss die Fachbildeeinrichtung einen von der Schusseintragseinrichtung unabhängigen Antrieb aufweisen. Alternativ dazu ist auch eine Ausführung möglich, bei der die Schusseintragseinrichtung zwar durch einen gemeinsamen Antrieb zusammen mit dem Webblatt und/oder der Fachbildeeinrichtung antreibbar ist, aber relativ und zu dem Webblatt und/oder der Fachbildeeinrichtung bewegbar ist. Eine solche, vorgebbare Relativbewegung kann beispielsweise mittels eines zusätzlichen Positionierantriebs erfolgen, wobei der Positionierantrieb entweder der Schusseintragseinrichtung oder dem Webblatt oder der Fachbildeeinrichtung zugeordnet ist. Natürlich ist es auch denkbar, sowohl dem Webblatt und/oder der Fachbildeeinrichtung als auch der Schusseintragseinrichtung einen solchen Positionierantrieb zuzuordnen.
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Bei einer diesbezüglich vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die vorzugsweise bei einer Luftdüsenwebmaschine durchgeführt wird, wird der Startzeitpunkt des Eintrags für den ersten, im Zuge der Zieldrehzahl einzutragenden Schussfaden vorzugsweise auf einen Zeitpunkt noch vor Beendigung des Drehzahlwechsels festgelegt. Nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird zusätzlich der Fachschluss nach diesem Schusseintrag auf den Zeitpunkt der Beendigung des Drehzahlwechsels festgelegt. Durch diese Ausgestaltung wird ein zeitlich optimierter Drehzahlwechsel erreicht, da bereits mit Erreichen der Zieldrehzahl der erste für die Bearbeitung mit dieser Drehzahl vorgesehene Schussfaden vom Webfach abgebunden ist und entsprechend der Zieldrehzahl angeschlagen werden kann.
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Gemäß einer Alternative, die mit Vorteil auf einer Webmaschine mit einer mechanischen Schusseintragseinrichtung, insbesondere einer Greiferwebmaschine, durchgeführt wird, wird der Startzeitpunkt des Eintrags für den ersten, im Zuge der Zieldrehzahl einzutragenden Schussfaden vorzugsweise auf einen Zeitpunkt nach Beendigung des Drehzahlwechsels festgelegt. So wird dieser Schussfaden durch den Greifer zum Zweck des Schusseintrags mit gleicher Bewegungsdynamik aufgenommen, wie die bei gleicher Betriebsdrehzahl nachfolgend einzutragenden Schussfäden. Der Schussfaden kann somit durch den Greiferkopf des Greifers dementsprechend schonend aufgenommen werden. Dieses Verfahren wird bevorzugt zumindest für den Fall einer gegenüber der Ausgangsdrehzahl niedrigeren Zieldrehzahl durchgeführt, da ansonsten die Bewegungsdynamik des Greifers mit dem Greiferkopf für den besagten Schussfaden noch zu hoch sein kann und der Schussfaden reißen kann. Bei einem Drehzahlwechsel auf eine höhere Zieldrehzahl als die Ausgangsdrehzahl bietet dieses Verfahren ebenfalls den Vorteil der oben beschriebenen, gleichen Bewegungsdynamik. Alternativ hierzu kann der Startzeitpunkt des Eintrags für den ersten, im Zuge der höheren Zieldrehzahl einzutragenden Schussfaden auf einen Zeitpunkt noch vor Beendigung des Drehzahlwechsels festgelegt werden. Damit ist die Aufnahme dieses Schussfadens durch den Greifer bzw. den Greiferkopf des Greifers noch etwas schonender als für die nachfolgenden Schussfäden.
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Bevorzugt wird der Wechsel der Betriebsdrehzahl als synchroner Drehzahlwechsel sowohl für die Fachbildung als auch die Bewegung des Webblattes durchgeführt. Die Ansteuerung gestaltet sich somit sehr einfach. Die größte Flexibilität ergibt sich, wenn die Webmaschinensteuerung erst unmittelbar vor jedem Eintrag eines Schussfadens oder einer Gruppe von aufeinander folgenden Schussfäden die besagte in dem Webmuster hinterlegte Information zur Betriebsdrehzahl ausliest. So kann bis zum letztmöglichen Zeitpunkt auf Datenänderungen, z.B. zum Schussmaterial, reagiert werden.
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Als praktisch gut umsetzbarer Weg liest die Webmaschinensteuerung die besagte in dem Webmuster hinterlegte Information eine vorbestimmte Anzahl von Webzyklen vor jedem Eintrag eines Schussfadens oder einer Gruppe von aufeinander folgenden Schussfäden aus. Hierbei liegt diese Anzahl vorteilhafterweise zwischen ein und zehn, vorzugsweise zwischen ein und fünf, besonders bevorzugt zwischen ein und drei Webzyklen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird während des Zeitraums eines Drehzahlwechsels kein Schussfaden eingetragen, um definierte Webbedingungen und Webergebnisse für alle Schussfäden zu erhalten.
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Vorzugsweise steuert die Webmaschinensteuerung für den Zeitraum des Drehzahlwechsels das Webfach in seine Offenfach-Stellung und unterbindet Schusseinträge. Hierzu steuert die Webmaschinensteuerung entsprechend die Aktoren zum Ein- und Auskuppeln der Fachbildemittel und die Aktoren zur Freigabe oder Hinreichung von Schussfäden an.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Webmaschine;
- 2 eine schematische Darstellung der im Webmuster hinterlegten Information zur jeweiligen Betriebsdrehzahl in aufeinanderfolgenden Webzyklen;
- 3 eine schematische Darstellung der Webfachbildung sowie einen Drehzahlverlauf einer Webmaschine als Funktion der Zeit für ein erstes Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung der Webfachbildung sowie einen Drehzahlverlauf einer Webmaschine als Funktion der Zeit für ein zweites Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform einer Webmaschine 1. Eine Vielzahl von nebeneinander laufenden Kettfäden K wird beispielsweise von einer Zuführvorrichtung 2, hier einem Kettbaum (alternativ von einem Gatter), zur Verfügung gestellt und in Kettrichtung KR (s. Pfeil) über einen Streichbaum 3 sowie nach Passieren eines Kettfadenwächters 4 einer Fachbildeeinrichtung 5 zugeführt, deren Fachbildemittel 6 vorzugsweise von bekanntermaßen oszillierend und gegenläufig zueinander bewegbaren Schäften oder einzelnen Litzen gebildet sind, um ein Webfach 9 zu öffnen oder zu schließen. Die Fachbildeeinrichtung 5 kann beispielsweise vom Schaft- oder Jacquard-Typ sein.
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Eine Schusseintragseinrichtung 7 (nur angedeutet) weist ein Schusseintragsmittel 8 auf, das beispielsweise als Fadengreifer ausgebildet ist und Schussfäden durch das offene Webfach 9 transportiert. Gemäß einer Alternative kann das Schusseintragsmittel 8 Luftdüsen umfassen, welche die Schussfäden durch das offene Webfach 9 führen. Weiterhin weist die Webmaschine 1 ein Webblatt 10 auf, mittels welchem ein eingetragener Schussfaden an den Bindepunkt 11 der bereits gewebten Ware W angeschlagen werden kann. Das Webblatt 10 ist hierzu um eine Achse 10a drehbar gelagert. Das fertige Gewebe W wird mittels einer nur schematisch angedeuteten Abzugseinrichtung 12 abgezogen, beispielsweise - insbesondere bei dickeren Geweben - horizontal, oder aber zum Aufwickeln auf einen Warenbaum (nicht dargestellt).
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Eine Webmaschinensteuerung 15 ist mit verschiedenen Antrieben verbunden und steuert diese. Hierbei ist ein Antrieb 16 mit der Zuführvorrichtung 2, ein Antrieb 17 mit der Fachbildeeinrichtung 5, ein Antrieb 18 mit dem Webblatt 10 und ein weiterer Antrieb 19 mit der Abzugseinrichtung 12 verbunden. Dieses Antriebskonzept ist lediglich beispielhaft gewählt, andere Konzepte sind ohne weiteres möglich. Die Webmaschinensteuerung 15 erfasst weiterhin Sensordaten, hier angedeutet für den Kettfadenwächter 4, um den störungsfreien Betrieb der Webmaschine 1 zu gewährleisten. Die genannten Vorrichtungen sind dabei mittels signalübertragender Leitungen mit der Webmaschinensteuerung 15 verbunden, wie durch die punktierten Linien angedeutet ist.
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Das in der 1 dargestellte Antriebskonzept ist nur eine von vielen möglichen. So ist es beispielsweise auch möglich, dass ein gemeinsamer Antrieb für die Fachbildeeinrichtung 5 und das Webblatt 10 vorgesehen ist. Auch die Kopplung eines solchen Antriebs mit der Abzugseinrichtung 12 ist z.B. möglich.
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Den Fachbildemitteln 6 sind nur schematisch dargestellte Aktoren 13 zugeordnet, welche zum Ein- und Auskoppeln der Fachbildemittel 6 ausgebildet sind. Im eingekoppelten Zustand der Fachbildemittel 6 öffnen und schließen diese das Webfach 9, während das Webfach 9 im ausgekoppelten Zustand der Fachbildemittel 6 in eine gewünschte, insbesondere offene oder geschlossen Stellung, gefahren werden kann.
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Gleichfalls sind ebenfalls nur schematisch angedeutete Aktoren 14 vorgesehen, welche dazu ausgebildet sind, Schussfäden der Beförderung durch die Schusseintragsmittel 8, beispielsweise einem Greifer oder Luftdüsen, vorzuenthalten oder sie für diese Beförderung freizugeben bzw. zuzureichen, d.h. einen Schusseintrag zu ermöglichen.
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In der 2 sind schematisch aufeinanderfolgende Webzyklen 21 eines digital in einem elektronischen Speicher 22 (s. 1) abgespeicherten Webmusters 20 als entsprechend aufeinander folgende Blöcke dargestellt, wobei die Webmaschinensteuerung 15 (s. 1) dieses Webmuster 20 bzw. Informationen zu diesem aus dem Speicher 22 auslesen kann. In dem Webmuster 20 ist für jeden Webzyklus 21 eine Information zur Betriebsdrehzahl hinterlegt. Für jeden Webzyklus 21 ist vorliegend die zugehörige Betriebsdrehzahl explizit angegeben. Im Anschluss an drei mit der Betriebsdrehzahl 700 U/mim vollzogenen Webzyklen 21 folgen drei Webzyklen 21 mit der Betriebsdrehzahl 200 U/min, gefolgt wiederum von Webzyklen 21 mit der Betriebsdrehzahl 700 U/min. Durch die Angabe von alleinig der jeweiligen Betriebsdrehzahl soll angedeutet sein, dass im Webmuster 20 keine Informationen zur genaueren Ausgestaltung des Wechsels der Betriebsdrehzahl hinterlegt sind. Vielmehr sind lediglich die konkreten Betriebsdrehzahlen, vorliegend also 700 U/min und 200 U/min, im Webmuster 20 hinterlegt.
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Die Bezugspfeile A und B in der 2 deuten ein Auslesen der Information der zugehörigen Betriebsdrehzahl durch die Webmaschinensteuerung 15 an. Im vorliegenden Beispiel liest die Webmaschinensteuerung 15 während jedes Webzyklus 21 diejenige Betriebsdrehzahl aus, die für den übernächsten Webzyklus 21 festgelegt ist. So liest die Webmaschinensteuerung 15 an der Stelle A aus, dass die Betriebsdrehzahl im übernächsten Webzyklus 21 200 U/min betragen soll. Ebenso liest die Webmaschinensteuerung 15 an der Stelle B aus, dass nach zwei Webzyklen 21 die Betriebsdrehzahl wiederum 700 U/min betragen soll. Die Webmaschinensteuerung 15 erhält somit in jedem Webzyklus 21 Kenntnis über einen in Kürze (hier: in zwei Webzyklen) anstehenden Drehzahlwechsel. Die neu einzustellende Drehzahl wird vorliegend als Zieldrehzahl bezeichnet, während die Drehzahl vor dem Drehzahlwechsel als Ausgangsdrehzahl bezeichnet wird.
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Statt für jeden Webzyklus 21 eine Drehzahl vorzugeben, kann alternativ eine Zieldrehzahl einer Gruppe von Webzyklen zugeordnet werden, d.h. nicht für jeden Webzyklus 21 ist eine eigene Zieldrehzahl in dem Webmuster 20 hinterlegt (nicht dargestellt).
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Die Webmaschinensteuerung 15 steuert den Drehzahlwechsel von einer Ausgangsdrehzahl zu einer Zieldrehzahl, in dem sie automatisch die notwendigen Vorgaben für die jeweiligen Antriebe 16-19 und Aktoren 13, 14 ermittelt und als Befehle an diese weiterleitet. Die Befehle umfassen hierbei mindestens:
- a) die Dauer des Drehzahlwechsels;
- b) die Dauer des Anhaltens der Webfachbewegung, abgestimmt auf die Dauer des Drehzahlwechsels;
- c) das Eintragen eines oder mehrerer Leerschüsse während der Dauer des Drehzahlwechsels;
- d) das Anhalten bzw. gezielte Bewegen der Zuführvorrichtung und der Abzugseinrichtung;
- e) die Wiederfreigabe der Webfachbewegung und des Schusseintrags für die Weiterführung des Webvorganges mit der Zieldrehzahl.
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Dieser Sachverhalt wird nachfolgend anhand der 3 und 4 mit zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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In der 3 ist im oberen Bereich die Abfolge von offenem und geschlossenem Webfach 9 dargestellt, während darunter der Drehzahlverlauf zeitsynchron wiedergegeben ist. In den Kreuzungspunkten der Darstellung des Webfachs (oberer Bereich der 3) ist das Webfach 9 geschlossen. Zudem werde dieser Fachschluss bei 0° bzw. 360° Webmaschinenwinkel angenommen, so dass das Webblatt gleichzeitig an die Gewebekante anschlägt. Die fallenden und steigenden Flanken in der 3 stellen den Vorgang des Öffnens bzw. Schließens des Webfachs 9 dar, während die Zeiten mit beabstandeten parallel laufenden Linien (das Ober- und Unterfach darstellend) das offene Webfach 9 darstellen.
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In den 3 (erstes Ausführungsbeispiel) und 4 (zweites Ausführungsbeispiel) werden entsprechend der 2 jeweils Drehzahlwechsel von 700 U/min auf 200 U/min und wieder zurück als Funktion der Zeit betrachtet.
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Gemäß der Darstellung im unteren Bereich der 3 beginnt der Drehzahlwechsel von 700 U/min auf 200 U/min zum Zeitpunkt t1.1 und ist zum Zeitpunkt t1.2 abgeschlossen. Zu den Zeitpunkten t1.1. und t1.2 finden jeweils Blattanschläge w1 bzw. w4 statt, während zwischen t1.1 und t1.2 vorliegend zwei weitere Anschläge w2, w3 des Webblattes vorgenommen werden. Jedoch werden keine Schussfäden im Zeitraum zwischen t1.1 und t1.2 eingetragen; mit anderen Worten werden zwischen t1.1 und t1.2 drei Leerschüsse eingetragen.
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Die Drehzahlwechsel von 700 U/min auf 200 U/min und zurück beginnen und enden entsprechend dem vorliegenden Beispiel jeweils mit einem Webblattanschlag, d.h. bei 0° bzw. 360° Webmaschinenwinkel. Der Fachschlusswinkel liegt auch bei 0° bzw. 360° des Webmaschinenwinkels - was zwar selten ist, aber die Verständlichkeit des Beispiels hinsichtlich der Fachbewegung erleichtert.
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Es ist in 3 zu erkennen, dass der letzte, vor dem Drehzahlwechsel mit 700 U/min eingetragene Schussfaden S1 beim geschlossenen Webfach 9 noch abgebunden wird (s. Symbol w1). Der folgende Fachwechsel beginnt mit der Fachschluss-Position bei t1.1, also zu dem Zeitpunkt, in dem auch der Drehzahlwechsel beginnt, wobei das Webfach 9 nachfolgend während des gesamten Drehzahlwechsels in der Offenfach-Stellung gehalten wird.
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Für den ersten Wechsel von der höheren Ausgangsdrehzahl 700 U/min auf die niedrigere Zieldrehzahl 200 U/min beträgt die Dauer bzw. die Länge des Webfachwechsels beispielhaft genau drei Webzyklen, für den zweiten Wechsel in umgekehrter Weise seien es beispielhaft genau vier Webzyklen, wie jeweils in der 3 im oberen Bereich der Webfachdarstellung erkennbar.
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Zum Zeitpunkt t1.2 ist die Drehzahl von 200 U/min erreicht. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt auch ein Webblattanschlag w4. Im Anschluss daran wird ein Schussfaden S2 eingetragen.
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Der Maschinenbetrieb bei 200 U/min ist vorliegend nur für zwei vollständige Webfachzyklen beispielhaft dargestellt, bei denen insgesamt drei Schussfäden während der drei Webfach-Offenstellungen eingetragen werden (es ist nur der Eintrag der zwei Schussfäden S2, S3 dargestellt, nicht der dazwischen liegende).
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Anhand der Webfachbildung gemäß der oberen Darstellung der 3 ist zu erkennen, dass der letzte, vor dem Drehzahlwechsel mit 200 U/min eingetragene Schussfaden S3 noch durch den Webblattanschlag w5 abgebunden wird, wobei dieser Zeitpunkt des Abbindens mit dem Zeitpunkt t2.1 des Beginns des nächsten Drehzahlwechsels zusammenfällt.
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Der Drehzahlwechsel zurück auf 700 U/min wird zum besagten Zeitpunkt t2.1 eingeleitet und ist zum Zeitpunkt t2.2 beendet. Zwischen t2.1 und t2.2 erfolgen drei Webblattanschläge w6, w7, w8 und zum Zeitpunkt t2.2 ein weiterer Webblattanschlag w9. Jedoch werden keine Schussfäden, sondern vier Leerschüsse eingetragen, nämlich zwischen den Webblattanschlägen w5-w6, w6-w7, w7-w8 und w8-w9.
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Der Fachwechsel, der bei t2.1 startet, ist derart ausgestaltet, dass, ausgehend vom Fachschluss bei t2.1, durch das Webfach 9 die Offenfach-Stellung ausgebildet wird, welche dann während des gesamten Drehzahlwechsels von der Ausgangsdrehzahl 200 U/min bis zur Zieldrehzahl 700 U/min beibehalten wird. Der erste, bei 700 U/min eingetragene Schussfaden S4 wird durch das noch offene bzw. hinreichend offene Webfach 9 geschossen.
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Die jeweilige Dauer des Drehzahlwechsels, d.h. der Zeitraum von t1.1. bis t1.2 bzw. von t2.1 bis t2.2 sowie die jeweilige Dauer des Anhaltens der Webfachbewegung mit einer Abstimmung auf die besagte Dauer des jeweiligen Drehzahlwechsels werden von der Webmaschinensteuerung 15 in Form der besagten Befehle an die Antriebe 16-19 sowie die besagten Aktoren 13, 14 geleitet. Zu diesen Befehlen zählen auch das Eintragen der vorgenannten Leerschüsse, das entsprechende Anhalten bzw. gezielte Führen der Kettfäden K und der gewebten Ware W, also das Bewegen der Zuführvorrichtung und der Abzugseinrichtung sowie die beschriebene Wiederfreigabe der Webfachbewegung und des Schusseintrags bei der erreichten Zieldrehzahl. Keine dieser Maßnahmen müssen mehr - wie dies im Stand der Technik der Fall ist - mit hohem Aufwand vom Webmuster-Designer in das Webmuster 20 einprogrammiert werden.
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Die anhand der 3 dargestellte Ausführungsform kann insbesondere sowohl für Luft- als auch Greiferwebmaschinen eingesetzt werden. So ist das Erreichen der niedrigeren Drehzahl (hier: 200 U/min) zum Zeitpunkt t1.2, bevor der erste Schusseintrag (hier: Schuss S2) für diese Drehzahl erfolgt, insbesondere für Greiferwebmaschinen vorteilhaft. Hierbei wird der Schussfaden durch den Greiferkopf zum Zweck des Schusseintrags relativ langsam und dementsprechend schonend aufgenommen.
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Für Luftdüsenwebmaschinen ergibt sich ein weiteres zeitliches Optimierungspotential, welches anhand des in 4 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben wird. Die Bezeichnungen der 4 entsprechen denen der 3. Es wird bei der Erläuterung der 4 nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel der 3 eingegangen; ansonsten gelten die Ausführungen zu 3 auch für das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der 4.
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In 4 ist zu erkennen, dass schon vor Abschluss des Drehzahlwechsels von der Ausgangsdrehzahl 700 U/min auf die Zieldrehzahl 200 U/min der Wechsel auf das Webfach 9 des ersten, prinzipiell mit 200 U/min einzutragenden Schussfadens S2 eingeleitet wird, also zu einem früheren Zeitpunkt ts2 als im ersten Ausführungsbeispiel der 3. Genauer wird die Fachschlussposition zu demjenigen Zeitpunkt t1.2 durchlaufen, in welchem die Zieldrehzahl 200 U/min gerade erreicht wird. Beim Wechsel zurück auf die neue Zieldrehzahl 700 U/min wird genauso verfahren, d.h. der Wechsel auf das Webfach 9 des ersten, prinzipiell mit 700 U/min einzutragenden Schussfadens S4 wird zu einem früheren Zeitpunkt ts4 als in 3 eingeleitet. Dabei wird die Fachschlussposition schon ca. zu demjenigen Zeitpunkt t2.2 durchlaufen, zu dem auch die 700 U/min gerade erreicht sind. Die Startzeitpunkte ts2 bzw. ts4 für die betreffenden Schussfäden S2 bzw. S4 werden hierzu in bevorzugter Weise abweichend gegenüber den Startzeitpunkten ts1 bzw. ts3 jener Schussfäden S1 bzw. S3 festgelegt, die bei konstanter Betriebsdrehzahl eingetragen werden. Dies ist vorteilhaft, da die Startzeitpunkte oft abhängig von der Betriebsdrehzahl vorausberechnet werden. Weil zum Startzeitpunkt der Schussfäden S2 bzw. S4 die Zieldrehzahl noch nicht vollständig erreicht ist, ergibt sich für deren Schusseintrag auch eine von der Zieldrehzahl abweichende mittlere Drehzahl. Somit ist es zweckmäßig, auch die Startzeitpunkte anders zu legen als für die Schussfäden S1 bzw. S3.
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Auch diese Aufgaben übernimmt die Webmaschinensteuerung 15, die durch die erfinderische Durchführung des Drehzahlwechsels über alle notwendigen Informationen für die Befehle an die Antriebe 16-19 und Aktoren 13, 14 verfügt.
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Es sei noch erwähnt, dass bei der Ausführung der 3, die vorzugsweise für Greiferwebmaschinen eingesetzt wird, bei einem Wechsel von einer niedrigeren Ausgangsdrehzahl (hier 200 U/min) auf eine höhere Zieldrehzahl (hier 700 U/min) analog zur Ausführung der 4 der Startzeitpunkt des Eintrags für den ersten, im Zuge der höheren Zieldrehzahl einzutragenden Schussfaden S4 auf einen Zeitpunkt ts4 noch vor Beendigung des Drehzahlwechsels bei t2.2 festgelegt wird.
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Die Erfindung wurde anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, anstelle einer Hinterlegung der konkreten Betriebsdrehzahl für jeden Webzyklus 21 in dem im Speicher 22 gespeicherten Webmuster 20 lediglich qualitative Drehzahlangaben für jeden Webzyklus 21 (oder eine Gruppe aufeinander folgender Webzyklen 21) zu hinterlegen, auf welche die Webmaschinensteuerung 15 zugreift. Diese qualitativen Angaben werden dann einer realen Drehzahlangabe zugeordnet und damit die Zieldrehzahl konkretisiert. Die besagte Zuordnung kann webmaschinen-intern oder - extern gespeichert sein, im letzteren Fall z.B. in einer zentralen Datenbank der Weberei. Die Zuordnung kann auch im Speicher 22 selbst hinterlegt sein.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist oder umfasst die besagte Information zur Zieldrehzahl eine Information zum Schussfadenmaterial. Hierbei ist in einem elektronischen Speicher, beispielsweise dem Speicher 22 selbst, eine Zuordnung vom Schussfadenmaterial zur Zieldrehzahl hinterlegt. Die Webmaschinensteuerung 15 greift dann aufgrund der aus dem Webmuster 20 ausgelesenen Information automatisch auf die dem Schussfadenmaterial zugeordnete Zieldrehzahl in dem besagten Speicher zu.
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Das in der 1 dargestellte Antriebskonzept mit Antrieben 16-19 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Bei anderen Antriebskonzepten gibt die Webmaschinensteuerung 15 selbstverständlich entsprechend angepasste Befehle an den oder die Antriebe.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Webmaschine
- 2
- Zuführvorrichtung
- 3
- Streichbaum
- 4
- Kettfadenwächter
- 5
- Fachbildeeinrichtung
- 6
- Fachbildemittel (Litzen)
- 7
- Schusseintragseinrichtung
- 8
- Schusseintragsmittel
- 9
- Webfach
- 10
- Webblatt
- 10a
- Drehachse
- 11
- Bindepunkt
- 12
- Abzugseinrichtung
- 13
- Aktoren
- 14
- Aktoren
- 15
- Webmaschinensteuerung
- 16
- Antrieb
- 17
- Antrieb
- 18
- Antrieb
- 19
- Antrieb
- 20
- Webmuster
- 21
- Webzyklus
- 22
- Speicher
- A
- Bezugspfeil
- B
- Bezugspfeil
- K
- Kettfäden
- W
- gewebte Ware (Gewebe)
- KR
- Kettrichtung
- ts1, ts2, ts3, ts4
- Startzeitpunkt
- S1, S2, S3, S4
- Schussfaden
- t1.1, t2.1
- Zeitpunkt des Beginns des Drehzahlwechsels
- t1.2, t2.2
- Zeitpunkt des Endes des Drehzahlwechsels
- w1, w2, ..., w9
- Blattanschlag
