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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Webmaschine mit einem ersten Antriebsmotor, der ein erstes Element antreibt, beispielsweise eine Weblade, und mit wenigstens einem zweiten Antriebsmotor, der ein zweites Element antreibt, beispielsweise eine Fachbildungseinrichtung.
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Bei Webmaschinen müssen die Bewegungen der einzelnen Elemente zeitlich aufeinander abgestimmt sein. Um diese zeitliche Abstimmung bei dem Einsatz unabhängiger Antriebsmotoren zu erhalten, ist es bekannt, die Drehwinkelposition einer Hauptwelle, die insbesondere eine Weblade antreibt, zu erfassen und den oder die Antriebsmotoren der anderen Elemente mit diesen Drehwinkelpositionen zu synchronisieren. Diese Synchronisation bereitet Probleme, da die Hauptwelle sich mit wechselnder Drehgeschwindigkeit bewegt. Vor dem Anschlagen eines eingetragenen Schussfadens nimmt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle ab. Wenn die Weblade mit dem Webblatt in die rückwärtige Position gelangt, so nimmt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle zu. Wenn angestrebt wird, beispielsweise den Antriebsmotor einer Fachbildungseinrichtung mit dem Hauptantriebsmotor, der die Weblade antreibt, zu synchronisieren, so muss der Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung ebenso die ungleichmäßige Bewegung ausführen. Das führt dazu, dass der ohnehin schon einer hohen Belastung ausgesetzte Antriebsmotor einer Fachbildungseinrichtung und auch die Fachbildungseinrichtung weiteren Belastungen ausgesetzt sind, die an sich nicht notwendig sind.
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Um den für einen völlig synchronen Betrieb erforderlichen Energieaufwand zu vermindern, ist es bekannt (
EP 0893525 A1 ), die Steuer- und Regeleinrichtung so ausbilden, dass zwischen einer harten und einer weichen Regelung umgeschaltet werden kann. Bei der harten Regelung, die während des Starts der Webmaschine eingesetzt wird, folgt der Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung mit sehr genauer Synchronisation dem Hauptantriebsmotor. Während des normalen Webbetriebs wird dann auf die weiche Regelung umgeschaltet, bei welcher der Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung dem Hauptantriebsmotor mit geringen Abweichungen gegenüber dem Synchronlauf vor- oder nacheilen darf.
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DE 100 53 079 C1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Web- und Fachbildemaschine, wobei die Fachbildemaschine innerhalb eines Zeitfensters vor der Webmaschine gestartet wird.
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Es ist auch bekannt (
EP 0946801 B1 ), einen Kanteneinlegeapparat einer Webmaschine unabhängig von dem Hauptantriebsmotor nach einem Programm zu steuern. Dabei wird überwacht, ob eine Desynchronisation über einen zulässigen Wert hinaus auftritt. Tritt diese Desynchronisation auf, so erfolgt eine Korrektur nach einem Korrekturprogramm.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Webmaschine der eingangs genannten Art so zu betreiben, dass für die Antriebsmotoren von Elementen möglichst keine unnötigen Belastungen zu überwinden sind.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Drehwinkelverlauf für eine imaginäre Synchronisationswelle der Webmaschine gebildet wird, und dass die von den Antriebsmotoren angetriebenen Elemente jeweils in wenigstens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zu der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert werden.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Elemente einer Webmaschine nicht ständig während des gesamten Webzyklus zueinander exakt synchronisiert sein müssen, sondern dass sich die einzelnen Elemente nur in bestimmten Drehwinkelpositionen in geeigneten Positionen befinden müssen. Während des restlichen Webzyklus können sie dagegen Positionen einnehmen, die weitgehend voneinander unabhängig sind. Die imaginäre Synchronisationswelle ist das Element, nach welchem nicht nur die zusätzlichen Elemente wie Fachbildungseinrichtungen oder Kanteneinleger oder Aufwickeleinrichtungen odgl. ausgerichtet werden, sondern auch die Weblade. Die einzelnen Elemente einschließlich der Weblade werden somit nicht mehr zu einer Hauptwelle synchronisiert, sondern zu der imaginären Synchronisationswelle, zu der auch die Weblade synchronisiert wird. Die einzelnen Elemente können deshalb ihre Bewegungen so ausführen, dass möglichst geringe Belastungen für ihre Antriebsmotoren und/oder für die Elemente selbst auftreten, ohne dass der Bewegungsverlauf über 360° auf die anderen Elemente und insbesondere auf die Bewegung der Weblade abgestimmt ist. Die Erfindung bietet insbesondere auch bei dem Start einer Webmaschine Vorteile. Ein Antriebsmotor, der Bauelemente mit größerer Masse antreibt, beispielsweise der Antriebsmotor der Weblade, kann früher gestartet werden, als beispielsweise ein Antriebsmotor für eine Fachbildungseinrichtung. Die Startzeitpunkte der Antriebsmotoren können so abgestimmt werden, dass sie, d. h. die von ihnen angetriebenen Elemente, die jeweils gewünschte Drehwinkelposition zu dem richtigen Zeitpunkt einnehmen. Beispielsweise kann der Antriebsmotor einer Fachbildungseinrichtung so gestartet werden, dass die Kettfäden sich bei einem Winkel von 320° der imaginären Synchronisationswelle kreuzen, während der Antriebsmotor der Weblade so gestartet wird, dass das Anschlagen eines Schussfadens bei 0° oder 360° der imaginären Synchronisationswelle erfolgt. Dabei ist nicht der Zeitpunkt des Starts der Antriebsmotoren wichtig, sondern vielmehr, dass die davon angetriebenen Elemente sich zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Position befinden.
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Bei einer Webmaschine mit einem Antriebsmotor, der ein erstes Elemente antreibt, beispielsweise eine Weblade, und mit wenigstens einem zweiten Antriebsmotor, der ein zweites Element antreibt, beispielsweise eine Fachbildungseinrichtung, wird die Erfindung dadurch verwirklicht, dass eine Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen ist, die einen Drehwinkelverlauf für eine imaginäre Synchronisationswelle der Webmaschine bildet und an jeweils eigene Steuer- und Regeleinheiten der Antriebsmotoren weiterleitet, die jedes der von den Antriebsmotoren angetriebenen Elemente in wenigstens einer vorgegebenen Drehwinkelposition zu der imaginären Synchronisationswelle synchronisieren.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Die Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch einen Antrieb einer Weblade einer Webmaschine und einen Teilschnitt durch einen Antrieb für eine Fachbildungseinrichtung, sowie ein Blockschaltbild der dazugehörigen Steuer- und Regeleinrichtung.
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Ein erster Antriebsmotor 10 treibt über eine Getriebestufe 11 eine Antriebswelle 12 für eine Weblade 13 an. Ein zweiter Antriebsmotor 14 treibt über eine Getriebestufe 15 eine beispielsweise als Schaftmaschine ausgeführte Fachbildungseinrichtung 16 an, die über Gestänge 17 mit nicht dargestellten Webschäften verbunden ist.
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Während eines Webzyklus führt die Welle 12, die üblicherweise als Hauptwelle bezeichnet wird, eine Drehung um 360° aus. Bei 0° oder 360° schlägt das auf der Weblade 13 angeordnete Webblatt einen eingetragenen Schussfaden an. Die von der Fachbildungseinrichtung 16 und dem Gestänge 17 angetriebenen, d. h. angehobenen und abgesenkten Webschäfte, bilden ein Webfach, in das ein Schussfaden eingetragen wird. Nach dem Schusseintrag wird das Webfach durch Anheben und Absenken anderer Webschäfte gewechselt, wonach der nächste Schussfaden eingetragen wird. Der Wechsel des Webfaches erfolgt zum Beispiel bereits, bevor der eingetragene Schussfaden endgültig angeschlagen ist. Hierbei kreuzen sich die Kettfäden der sich nach oben bewegenden Webschäfte mit den Kettfäden der sich nach unten bewegenden Webschäfte. Diese Kreuzung erfolgt beispielsweise bei einem Winkel von 320° der Welle 12, d. h. 40° vor dem Anschlagen des eingetragenen Schussfadens.
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Um die Bewegungen der Weblade
13 und der Fachbildungseinrichtung
16 zu synchronisieren, bildet eine Regel- und Steuereinrichtung
18 aufgrund von mittels einer Eingabeeinheit
25 eingegebener Daten einen Drehwinkelverlauf für eine imaginäre Synchronisationswelle. Die beiden Antriebsmotoren
10 und
14 werden jeweilig abhängig von dem Drehwinkelverlauf dieser imaginären Synchronisationswelle betrieben. Für den Antriebsmotor
10 der Weblade
13 ist eine Steuer- und Regeleinheit
19 vorgesehen, in die die Daten mittels einer Eingabeeinheit
23 für das Betreiben in Abhängigkeit von dem Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle eingegeben werden. An die Steuer- und Regeleinheit
19 ist ein Drehpositionsgeber
20 angeschlossen, der die Position der Welle
12 und damit die Position der Weblade
13 angibt. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Drehpositionsgeber
27 auf der Welle des Antriebsmotors
10 angeordnet. Die Steuer- und Regeleinheit
19, die an den Antriebsmotor
10 angeschlossen ist, regelt diesen Antriebsmotor
10 nach Soll-Werten, die von dem Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle abgeleitet sind, derart, dass die Weblade
13 beispielsweise in einer Winkelposition (0° oder 360°) mit der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert ist, d. h. beim Anschlagen eines Schussfadens. Die Steuer- und Regeleinheit
19 kann für den Antriebsmotor
10 auch ein Programm vorgeben, das insbesondere der
WO 99/27 426 A1 entspricht. Dabei kann die Steuerung nach einem vorgegebenen Drehmoment oder Drehmomentenverlauf oder nach einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder Geschwindigkeitsverlauf erfolgen.
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Die Informationen über den Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle werden auch an eine Steuer- und Regeleinheit 21 weitergeleitet, die dem Antriebsmotor 14 zugeordnet ist. Der Antriebsmotor 14 wird in Abhängigkeit von dem Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle in der Weise betrieben, dass ebenfalls bei einer vorgegebenen Drehwinkelposition, beispielsweise bei einer Drehwinkelposition von 320° der imaginären Synchronisationswelle eine bestimmte Position von dem Gestänge 17 der Fachbildungseinrichtung 16 eingenommen wird. An die Steuer- und Regeleinheit 21 ist eine Eingabeeinheit 24 angeschlossen, mit der die Daten das Betreiben in Abhängigkeit von der imaginären Synchronisationswelle eingegeben werden. Um diese Position zu erkennen, ist der Fachbildungseinrichtung 16 ein Drehpositionsgeber 22 zugeordnet, der an die Steuer- und Regeleinheit 21 angeschlossen ist. In der Zeichnung ist angedeutet, dass dieser Drehpositionsgeber 22 die Position des Gestänges 17 erfasst. Stattdessen kann jedoch auch ein Drehpositionsgeber 26 auf der Welle 28 der Fachbildungseinrichtung 16 angeordnet sein oder ein Drehpositionsgeber 29 auf der Welle des Antriebsmotors 14.
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Da die Antriebsmotoren 10 und 14 völlig von einander getrennt sind und auch nicht miteinander synchronisiert sind, sondern indirekt über die imaginäre Synchronisationswelle miteinander in Beziehung stehen, können sie so ausgelegt werden, dass sie mit geringstmöglichem Kraftaufwand die jeweils zugehörigen Elemente antreiben. Dabei ist es auch möglich, den Antriebsmotor 10 der Weblade 13 so anzusteuern, dass er während des Anschlagens eines Schussfadens die Weblade immer mit der gleichen Geschwindigkeit oder mit einer mit der Eingabeeinheit 23 eingegebenen Geschwindigkeit bewegt, unabhängig von der sonstigen Geschwindigkeit der Elemente der Webmaschine, d. h. unabhängig von der sich gegebenenfalls auch ändernden Webgeschwindigkeit, mit der aufeinanderfolgende Schussfäden eingewoben werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass jeder Schussfaden mit der gleichen oder vorgegebenen unterschiedlichen Kraft angeschlagen wird.
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Die Fachbildungseinrichtung enthält beispielweise eine Schaftmaschine, oder einen anderen Schaftantrieb, der als Dobby oder Nockenantrieb oder Kurbelantrieb oder Exzenterantrieb odgl. ausgebildet ist. Die Fachbildungseinrichtung kann auch eine Jacquard-Einrichtung sein. Darüber hinaus kann die Fachbildungseinrichtung auch so ausgebildet sein, dass jedem Webschaft ein einzelner Antriebsmotor oder Gruppen von Webschäften jeweils ein Antriebsmotor zugeordnet ist.
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Der Steuer- und Regeleinrichtung 18 ist eine Eingabeeinheit 25 zugeordnet, über welche die Daten eingegeben werden können, die benötigt werden, um den Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle zu bilden. Den Steuer- und Regeleinheiten 19, 21 der Antriebsmotoren 10, 14 sind Eingabeeinheiten 23, 24 zugeordnet, über die Daten eingegeben werden können, die bestimmen, zu welcher Winkelposition oder Winkelpositionen der imaginären Synchronisationswelle die Antriebsmotoren 10, 14 jeweils synchronisiert sind, d. h. die von diesen angetriebenen Elemente.
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Die Antriebsmotoren
10,
14 können mit einem eigenen Drehwinkelverlauf betrieben werden. Die Antriebsmotoren
10,
14 können mittels der jeweils zugehörigen Steuer- und Regeleinheit
19,
21 in Verbindung mit Signalen der Drehpositionsgeber
20,
22 so betrieben werden, wie dies beispielsweise aus der
WO 99/27426 A1 bekannt ist. Vorzugsweise werden jedoch die Antriebsmotoren
10,
14 mittels ihrer jeweiligen Steuer- und Regeleinheiten
19,
21 abhängig von Signalen der Steuer- und Regeleinheit
18 und dieser Weise abhängig von dem Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle betrieben.
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Jedes der Elemente und auch jeder der Antriebsmotoren 10, 14 müssen nicht absolut genau zu einer vorgegebenen Drehwinkelposition der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert sein. Es reicht aus, wenn sie mit einer relativ geringen Toleranz zu diesen Drehwinkelpositionen der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert sind. Dabei ist eine Synchronisation im Allgemeinen ausreichend genau, wenn die Abweichung zu der Drehwinkelposition der imaginären Synchronisationswelle kleiner als 5° ist. Ein Toleranzwert kann für jeden Schusseintrag unterschiedlich festgelegt werden.
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Jedes Element, beispielsweise die Weblade oder Fachbildungseinrichtungen kann selbstverständlich auch zu mehreren Drehwinkelpositionen der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert werden. Eine Synchronisation für die Weblade kann beim Anschlagen beispielsweise bei 360°, beim Beginn eines Schussfadeneintrags beispielsweise bei 80°, und bei Ende eines Schussfadeneintrags beispielsweise bei 240°, synchronisiert werden. Bei diesem Synchronisieren kann vorgesehen werden, dass die Weblade zwischen den Drehwinkelpositionen 80° und 240° im Wesentlichen in ihrer hinteren Position stehen bleibt. Die Fachbildungseinrichtung kann für die Drehwinkelposition des Kreuzens beispielsweise bei 320° und beim Beginn des Schusseintrags beispielweise bei 80° und beim Ende des Schusseintrags beispielsweise bei 240° synchronisiert werden, d. h. während der Zeit, während der das Webfach genügend weit offen bleiben muss.
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Wenn das Übertragungsverhältnis zwischen Antriebsmotor und angetriebenem Element eine ganze Zahl ist, ist es ohne weiteres möglich, den Antriebsmotor und nicht das angetriebene Element zu Drehwinkelpositionen der imaginären Synchronisationswelle zu synchronisieren.
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Der für die imaginäre Synchronisationswelle gebildete Drehwinkelverlauf kann auf einer konstanten Drehzahl beruhen. Bevorzugt wird vorgesehen, dass der Drehwinkelverlauf über mehrere Schusseinträge festgelegt wird und sich dann jeweils wiederholt. Dabei kann der Drehwinkelverlauf in Funktion von unterschiedlichen, nacheinander einzubringenden Arten von Schussfaden, von aufeinander folgenden Kettfadenbindungen, von der Anzahl der von unten nach oben oder der von oben nach unten zu bewegenden Kettfäden oder in Abhängigkeit von anderen Bedingungen festgelegt werden. Insbesondere wird ein geeigneter Drehwinkelverlauf für die imaginäre Synchronisationswelle für das Starten und Stoppen der Webmaschine festgelegt.
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Ebenso kann vorgesehen werden, dass die Drehwinkelpositionen der imaginären Synchronisationswelle variiert werden, zu denen ein Element synchronisiert wird. Wenn beispielsweise ein Drehwinkelverlauf der imaginären Synchronisationswelle für mehrere Schusseinträge festgelegt wird, beispielsweise für drei Schusseinträge, so kann vorgesehen werden, dass die Fachbildungseinrichtung für ein Kreuzen der Kettfäden bei dem ersten Schusseintrag auf 320°, bei dem zweiten Schusseintrag auf 315° und bei einem dritten Schusseintrag auf 310° synchronisiert ist. Danach wiederholt sich der Ablauf.
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Das erfindungsgemäße Steuern oder Regeln von Antriebsmotoren in Abhängigkeit von dem Drehwinkelverlauf einer imaginären Synchronisationswelle wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch zum Antreiben von anderen Elementen ausgenutzt, beispielsweise zum Antreiben eines Tuchaufwickelmotors, eines Motors eines Kanteneinlegers oder einer Kantenbildungseinrichtung oder ähnlicher Einrichtungen. Darüber hinaus kann die Erfindung auch zum Antreiben einer sogenannten Jacquarette eingesetzt werden, d. h. einer verkleinerten Jacquardeinrichtung, die nur eine geringe Anzahl von Kettfäden bedient, beispielsweise 100 Kettfäden, während die übrigen Kettfäden durch Webschäfte oder eine große Jacquardeinrichtung bedient werden.
