DE10236095B3

DE10236095B3 - Verfahren zum Betreiben einer Web- und einer Fachbildemaschine bei separaten Antrieben

Info

Publication number: DE10236095B3
Application number: DE10236095A
Authority: DE
Inventors: Valentin Krumm; Dietmar von Dr. Zwehl; Dieter Mayer; Michael Lehmann
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: EP1532303A1; WO2004020717A1; RU2005106237A; RU2288309C2; CN100585043C; JP2005534830A; JP4198681B2; ATE435936T1; DE50311687D1; EP1532303B1; CN1692190A

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, bei separaten Antrieben für Web- und Fachbildemaschine den Start- und den Stoppvorgang so zu gestalten, dass bei hoher regelungstechnischer und betrieblicher Sicherheit die notwendigen elektrischen Ströme bzw. Leistungen möglichst klein und/oder vergleichmäßigt werden. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für die Startphase dadurch gelöst, dass die Webmaschine zu einem Startzeitpunkt, der vorgebbar vor oder gleichauf mit oder nach dem Startzeitpunkt der Fachbildemaschine liegt, zunächst in einer Schleichgangbewegung betrieben wird, während die Fachbildemaschine mit einer nur vom Antrieb selbst abhängigen Beschleunigung in Richtung Betriebsdrehzahl beschleunigt wird, wobei die Webmaschine ihrerseits bei Erreichen eines vorgebbaren Lage- oder Drehzahl- oder Drehmomentwertes oder Zeitpunktes aus der Schleichgangbewegung heraus hart auf Betriebsdrehzahl startet. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird beim Stillsetzvorgang entsprechend umgekehrt die Webmaschine hart auf eine Schleichgangbewegung heruntergebremst, um zu einem Zeitpunkt, der vorgebbar vor oder gleichauf mit oder nach dem Stillstandszeitpunkt der Fachbildemaschine liegt, zum Stillstand zu kommen, während die Fachbildemaschine gegenüber dem zunächst harten Bremsvorgang der Webmaschine langsamer abgebremst wird. DOLLAR A In bevorzugter Ausführung besteht darüber hinaus die Möglichkeit, vorgebbar oder in Eigenmanagement des Antriebssystems, den Start der Fachbildemaschine so zu gestalten, dass die ...

Description

Durch die DE 100 53 079 C1 ist bereits ein Verfahren bekannt, das den Start der Fachbildemaschine gegenüber dem der Webmaschine um eine vorgebbare Zeit bzw. einen vorgebbaren Zeitbereich vorverlegt und in der Stillsetzphase die Abbremsung der Fachbildemaschine gegenüber der der Webmaschine langsamer gestaltet, indem für die Fachbildemaschine ein Zeitwert bzw. eine Zeitdifferenz so vorgegeben wird, dass die Fachbildemaschine um eine entsprechende Zeit später gegenüber der Webmaschine zum Stillstand kommt.

Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für Fachbildemaschinen, bei denen die Fachbildemittel wie Schäfte bzw. Platinen nicht zwangsweise mit der Bewegung eines Antriebes mit bewegt werden, sondern die Bewegung der Fachbildemittel, musterabhängig vorgebbar ist. Dies betrifft z.B. die elektronische Schaftmaschine und die Jacquard-Maschine.

Nachteilig an dem unter DE 100 53 079 C1 vorgestellten Verfahren ist, dass die Webmaschine zu einem bestimmten Zeitpunkt gleich hart startet. Da im Verfahren der Start von Fachbilde- und Webmaschine asynchron erfolgt, beide Maschinen sich abertechnologisch zu einem bestimmten (Zeit-)Punkt synchron verhalten müssen, ist diese Startphase ein sensibler Bereich. Beispielsweise kann ein Fehler im Webmaschinenantrieb vorliegen, der erst mit dem Startbefehl oder mit dem physikalischen Beginn des Startvorganges offenkundig wird. Auch stehen nicht ohne weiteres Maßnahmen (Vorab-Testbewegung; Messung) und Informationen über den Webmaschinenzustand, insbesondere deren Erwärmungsgrad, zur Verfügung. Gerade letzterer beeinflußt aber erheblich das Maschinenverhalten bzw. den Leistungsbedarf im Hochlauf.

Darüber hinaus ist der Spielraum, den DE 100 53 079 C1 für einen weichen Start für Fachbildemaschinen, bei denen die Fachbildemittel zwangsweise mit der Bewegung eines Antriebes mit bewegt werden (z.B. sog. Exzentermaschinen), bietet, dann gering, wenn die Bewegung der Fachbildemittel bei einem Start über mehrere Umdrehungen ohne Schußeintrag ein Aufrauhen der Kettfäden bewirkt, was vermieden werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei separaten Antrieben für Web- und Fachbildemaschine den Start- und den Stoppvorgang so zu gestalten, dass bei hoher regelungstechnischer und betrieblicher Sicherheit die notwendigen elektrischen Ströme bzw. Leistungen möglichst klein und/oder vergleichmäßigt werden.

Der genannte Nachteil des sofortigen harten Starts der Webmaschine zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Start der Fachbildemaschine, entsprechend DE 100 53 079 C1 , wird dadurch beseitigt, dass die Webmaschine zunächst, beispielweise in einer über einen Frequenzumformer oder den Sollwert für einen Servoantrieb, vorgebbaren Drehzahl betrieben wird, die einer Schleichgangbewegung entspricht, und auch zeitgleich mit dem Start der Fachbildemaschine oder sogar vor diesem beginnen kann.

Ist die Schleichgangbewegung physikalisch eingeleitet, kann zum einen schon mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer fehlerfreien Funktion des Antriebssystems beim sich anschließenden harten Beschleunigen ausgegangen werden. Zum anderen gewinnt das Antriebssystem, insbesondere über das Bedarfsmoment zur Webmaschinenbewegung Aussagen über den Webmaschinenzustand, insbesondere den Erwärmungsgrad. Das kann für die Gestaltung der anschließen den harten Beschleunigung und Synchronisierung mit der Fachbildemaschine genutzt werden, z.B. durch Verstellung von Reglerparametern.

Des Weiteren hat die Maschinenführung in der Phase, in der sowohl die Schleichgangbewegung der Webmaschine als auch der Hochlauf der Fachbildemaschine stattfinden, die Möglichkeit, beide Bewegungen zueinander zu analysieren, um die Abläufe dann, insbesondere für die sich anschließende scharfe Beschleunigung der Webmaschine und die Synchronisation mit der Fachbildemaschine bestmöglich zu koordinieren.

In einer besonderen Ausprägung der Erfindung erfolgt der Hochlauf der Fachbildemaschine so, dass sie, zum Zeitpunkt des ersten mit der für den Betrieb geforderten Arbeitsdrehzahl ausgeführten Blattanschlages der Webmaschine, eine Drehzahl hat, die von der für den Betrieb geforderten Arbeitsdrehzahl abweicht.

Ist diese Drehzahl geringer als die geforderte Arbeitsdrehzahl, heißt dies, dass auch die notwendige Beschleunigung für die Fachbildemaschine geringer wird – auch und gerade wenn aus webtechnischen Gründen der Start der Fachbildemaschine nicht beliebig weit vor den Start der Webmaschine gelegt werden darf, wie dies z.B. bei der o.g. Exzentermaschine bei der Gefahr der Kettfadenaufrauhung der Fall ist.

In einer weiteren besonderen Ausprägung der Erfindung wird im Fall einer erforderlichen Stillsetzung der Bremsvorgang der Fachbildemaschine bereits vor dem letzten Blattanschlag in Bezug auf den Stillstand der Webmaschine mit der für den Betrieb geforderten Arbeitsdrehzahl eingeleitet. Auf diese Weise wird der verfügbare Zeit- bzw. Winkelbereichbereich für den Bremsvorgang verlängert, auch wenn aus webtechnischen Gründen der Zeitpunkt bzw. die Winkelposition für das Erreichen des Stillstandes der Fachbildemaschine nicht beliebig weit hinter das Erreichen des Stillstandes der Webmaschine gelegt werden darf. Es kann also mit weniger Drehmoment abgebremst werden. Zu beachten ist aber, dass dieses Stillsetzungsprinzip nur bei bestimmten Verfahren des Schußeintrages mit nennenswertem Ergebnis eingesetzt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den anliegenden Zeichnungen zeigen:
1 ein Beispiel für die Hochlaufcharakteristik der Drehzahlen
2 ein weiteres Beispiel für die Hochlaufcharakteristik der Drehzahlen, bei dem die Webmaschine vor der Fachbildeeinrichtung gestartet wird (t₂ vor t₁).
3 ein weiteres Beispiel für die Hochlaufcharakteristik der Drehzahlen, bei dem der Übergang vom Schleichgang zu hoher Beschleunigung der Webmaschine "sanft" erfolgt.
4 ein Beispiel für die Stillsetzungscharakteristik der Drehzahlen analog zu 1.
5 ein Beispiel für die Stillsetzungscharakteristik der Drehzahlen analog zu 2 (t₁₂ vor t₁₁).
6 ein Beispiel für eine Hochlaufcharakteristik der Drehzahlen, die beim ersten Blattanschlag noch nicht synchron sind.
7 ein Beispiel für eine Stillsetzungscharakteristik, bei der die Stillsetzung der Webmaschine nach der der Fachbildemaschine eingeleitet wird.
1 zeigt den Drehzahlverlauf der Webmaschine und Fachbildemaschine von einem gleichen Startzeitpunkt t1 = t2 aus mit konstanter Beschleunigung der Fachbildemaschine n_fbm und die Beschleunigung der Webmaschine auf eine vorgegebene Drehzahl und ab t3 auf die Betriebsdrehzahl.
Bei 2 liegt der Startzeitpunkt t2 der Webmaschine vor dem Startzeitpunkt t1 der Fachbildemaschine.
3 zeigt einen kontinuierlichen Anstieg der vorgegebenen Drehzahl der Webmaschine mit sanftem Übergang ab t3 zur höheren Beschleunigung bis auf die Betriebsdrehzahl.
4 zeigt spiegelbildlich den Verlauf der 1 zur Stillsetzung von Web- und Fachbildemaschine.
5 zeigt spiegelbildlich den Verlauf der 2 zur Stillsetzung von Web- und Fachbildemaschine.
6 zeigt einen Drehzahlverlauf, bei dem die größere Beschleunigung für n_wm die Beschleunigungskurve n_fbm für die Fachbildemaschine schneidet, die Betriebsdrehzahl der Webmaschine vor dem ersten Blattanschlag bei t5 erreicht ist, die Drehzahl durch den Blattanschlag abfällt, um dann wieder zur Betriebsdrehzahl anzusteigen.
7 stellt entsprechend zu 6 einen Stillsetzungsvorgang für die Web- und Fachbildemaschine nach einem Blattanschlag mit Überkreuzen der Verzögerungskurven dar.

n_wm: Drehzahl der Webmaschine
n-fbm: Drehzahl der Fachbildemaschine
t₁: Startzeitpunkt der Fachbildemaschine
t₂: Startzeitpunkt der Webmaschine
t₃: Zeitpunkt Beschleunigungsanstieg Webmaschine
t₄: Zeitpunkt gleicher Betriebsdrehzahlen
t₅: Zeitpunkt erster Blattanschlag
t_5a;t_5b: Blattanschlagbereich
t₆: Zeitpunkt Betriebsdrehzahl Webmaschine
t₇: Zeitpunkt zweiter Blattanschlag
t_7a;t_7b: Blattanschlagbereich
t₈: Zeitpunkt letzter Blattanschlag mit Betriebsdrehzahl
t_8a;t_8b: Blattanschlagbereich
t₉: gemeinsamer Zeitpunkt Einsetzen des Stillsetzvorganges
t₁₀: Zeitpunkt Schleichgangeinsatz der Webmaschine beim Stillsetzen
t₁₁: Zeitpunkt Stillstand Webmaschine
t₁₂: Zeitpunkt Stillstand Fachbildemaschine
t₁₃: Zeitpunkt Betriebsdrehzahl Fachbildemaschine
t₁₄: Zeitpunkt Einsetzen des Stillsetzvorganges Fachbildemaschine
t₁₅: Zeitpunkt Einsetzen des Stillsetzvorganges Webmaschine

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Web- und Fachbildemaschine, wobei die Webmaschine mit einem elektromotorischen Hauptantrieb und die Fachbildemaschine mit einem elektromotorischen Nebenantrieb ausgerüstet ist, wonach mit einer Steuereinrichtung der elektromotorische Hauptantrieb und der elektromotorische Nebenantrieb signalübertragend angesteuert wird, wonach die Webmaschine und die Fachbildemaschine aus dem Stillstand auf eine vorgegebene Drehzahl gebracht wird und wonach bei einer auftretenden Störung die Webmaschine und die Fachbildemaschine durch bremsende Mittel in den Stillstand versetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Webmaschine ab einem Startzeitpunkt, zunächst in der vorgebbaren Drehzahl niedrig als die Betriebsdrehzahlbetrieben wird, während die Fachbildemaschine ab ihrem Startzeitpunkt mit einer nur vom Antrieb selbst abhängigen Beschleunigung in Richtung Betriebsdrehzahl beschleunigt wird, nachfolgend die Webmaschine ihrerseits bei Erreichen eines vorgebbaren Lage-, Drehzahl- oder Drehmomentwertes oder Zeitpunktes aus der vorgegebenen Drehzahl heraus hart auf Betriebsdrehzahl startet und/oder, dass beim Stillsetzvorgang entsprechend umgekehrt die Webmaschine hartauf die vorgebbare Drehzahl heruntergebremst wird, um zu einem vorgebbaren Zeitpunkt zum Stillstand zu kommen, während die Fachbildemaschine gegenüber dem zunächst harten Bremsvorgang der Webmaschine langsamer abgebremst. wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Start- und Bremszeitpunkt der Fachbildemaschine in Bezug auf den Start- und Bremszeitpunkt der Webmaschine direkt oder indirekt als Ergebnis einer mathematischen Operation vorgebbar ist..
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Start- und Bremszeitpunkt der Fachbildemaschine indirekt über einen Lage-, Drehzahl- oder Drehmomentwert der Webmaschine vorgebbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Fachbildemaschine vor dem Startzeitpunkt der Webmaschine liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Fachbildemaschine gleichauf mit dem Startzeitpunkt der Webmaschine liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt der Fachbildemaschine nach dem Startzeitpunkt der Webmaschine liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stillsetzzeitpunkt der Fachbildemaschine vor dem Stillsetzzeitpunkt der Webmaschine liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stillsetzzeitpunkt der Fachbildemaschine gleichauf mit dem Stillsetzzeitpunkt der Webmaschine liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stillsetzzeitpunkt der Fachbildemaschine nach dem Stillsetzzeitpunkt der Webmaschine liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt des ersten mit der für den Betrieb geforderten Betriebsdrehzahl ausgeführten Blattanschlages der Webmaschine die Fachbildemaschine eine vorgebbare oder durch Eigenmanagement des Antriebssystems festgelegte Drehzahl hat, die von der für den Betrieb geforderten Betriebsdrehzahl abweicht.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass, solange die Fachbildemaschine nicht die für den Betrieb geforderte Betriebsdrehzahl besitzt, die erforderliche betriebliche Synchronität zwischen Web- und Fachbildemaschine dadurch erreicht wird, dass die Webmaschine innerhalb eines vorgebbaren Winkelbetrages vor und nach dem Blattanschlag mit einer Drehzahl betrieben wird, die nicht die für den Betrieb geforderte Betriebsdrehzahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer Störung der Bremsvorgang der Fachbildemaschine vor dem letzten Blattanschlag in Bezug auf den Stillstand mit der für den Betrieb geforderten Betriebsdrehzahl der Webmaschine eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Fachbildemaschine zunächst eine, unter der Betriebsdrehzahl liegende, vorgegebene Bewegung ausführt, aus der heraus sie in die nur vom Antrieb abhängige Beschleunigung wechselt und wobei dieser Wechsel vor dem Wechsel der Webmaschine von deren vorgebener, unter der Betriebsdrehzahl liegenden Drehzahl, auf deren harte Beschleunigung erfolgt.
Antriebsanordnung zur Verfahrensdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fachbildemaschine eine Schaftmaschine, in bevorzugter Weise eine elektronische Schaftmaschine, eine Exzentermaschine oder eine Jacquardmaschine ist.