DE2206781A1

DE2206781A1 - Verfahren zum Abwickeln von Kettenfaden ab einem Kettenbaum in einem Webstuhl, sowie Kettenabwickler für die Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2206781A1
Application number: DE19722206781
Authority: DE
Inventors: Bernard Charles-Louis leper Stevenlynck (Belgien). P
Original assignee: Weefautomaten Picanol, naamloze vennootschap (Metiers automatiques Picanol, S.A.), leper (Belgien)
Priority date: 1971-02-26
Filing date: 1972-02-12
Publication date: 1972-09-14
Also published as: FR2126449B1; JPS5112108B1; BE768521R; US3802467A; CH549669A; FR2126449A1; DE2206781B2

Description

PAT E N TANW ALTE

Dr. Andrej ev/ski ₄₃ Essen, d'en 11. Februar 1972

D r. - I η g. Π ο nk e

Dipl.-Ing. Gestlmysen

43 Essen, Theaterplatz 3
Telefon 223994

Weefautomaten Picanol, naamloze vennootschap, (Metiers automatiques Picanol, soci^te anonyme), 8900 leper (Belgien).

"Verfahren zum Abwickeln von Kettenfäden ab einem Kettenbaum in einem Webstuhl, sowie Kettenabwickler für die Durchführung dieses Verfahrens".

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Abwickeln von Kettenfäden ab einem Kettenbaum in einem Webstuhl, sowie auf einen Kettenabwickler für die praktische Durchführung desselben.

Das Abwickeln der Kette in einem Webstuhl war ein bisher nie endgültig gelöstes Problem, das den Webstuhlentwerfern und den Webstuhlkonstrukteuren immer bedeutende Schwierigkeiten besorgte. Trotz der grossen von manchen Konstrukteuren gezeigten Erfindungsgabe auf dem betreffenden Gebiet, ist keines der bisher erdachten Systeme vollkommen. Sämtliche bekannte Systeme weisen mehr oder weniger bedeutende Fehler und Nachteile auf und bei keinem ist es bisher gelungen das Problem auf befriedigende Weise zu lösen. Dazu kommt dass die Einführung der neuen modernen Textilfasern und die immer strengeren Anforderungen in bezug auf Produktionssteigerung, Leistungserhöhung, Gewebegüteverbesserung usw. die Anwendung viel genauerer, möglichst vollkommen wirkender Mechanismen und Systeme unumgänglich machen.

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Das ist der Grund warum noch immer versucht wird entweder die bekannten Vorrichtungen und Systeme zu verbessern oder ganz neue Vorrichtungen und Systeme zu schaffen. Das Ausmass der auf dem betreffenden Gebiet geleisteten Arbeit geht überzeugend aus der grossen Zahl der betreffenden Patentanmeldungen hervor.

Das Abwickeln der Kette findet gewöhnlich durch Drehung des am Hinterteil der Webmaschine angeordneten sogenannten Ketten-, Garn- oder Hinterbaumes statt. Je weiter die Herstellung des Gewebes fortschreitet, desto kleiner wird der Durchmesser des Kettenbaumes. Da die Kettenzufuhr streng konstant bleiben muss, hat dies unvermeidlich eine der Durchmesserverringerung des Kettenbaumes entsprechende Erhöhung der Rotatinnsgeschwindigkeit desselben zur Folge.

Die Kettenzufuhr hängt zugleich von der Einschuesdichte, d.h. von der Schusszahl pro Längeneinheit des Gewebes, und von der Einwebung, d.h. vom Unterschied zwischen der Kettenlänge und der Gewebelänge, ab. Dieser Unterschied ist die Folge der durch die Kette bei der Bildung des Gewebes gemachten Wellen. Er hängt von vielen Faktoren ab und lässt sich nicht mit genügender Genauigkeit für eine unmittelbare Anpassung des Mechanismus z.B. durch Einverleibung von Getrieben usw. berechnen. Es handelt sich also um eine Unbekannte.

Es lässt sich zeigen,dass die Rotationsgeschwindigkeit des Kettenbaumes

1) dessen Durchmesser umgekehrt proportional,

2) der Einschussdichte umgekehrt proportional,

3) der Summe 1 + E (E=Einwebung in Dezimalen) direkt proportional sein muss.

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Es ist nun eine bekannte Tatsache, dass die Kette während des Webvorganges gespannt bleiben muss. Um die Bildung von Streifen im Gewebe zu vermeiden muss die Kettenspannung möglichst konstant gehalten werden. Da der Gewebevorschub konstant ist, wird die Stetigkeit der Kettenspannung ausschliesslich durch die Abwicklung bestimmt: vermindert die Spannung, so geschieht die Abwicklung zu schnell; nimmt die Spannung dagegen zu, so ist die Kettenzufuhr zu langsam. Diese Erscheinung wird gewöhnlich dazu benutzt um die Kettenabwicklung auf Grund der Kettenspannungskontrolle zu regeln. Leider werden diesem Reglungssystem oft zu hohe Anforderungen gestellt, indem man sich auf eine grobe Einstellung der Abwicklungsgeschwindigkeit beschränkt und die Feinreglung dem Reglungsmechanismus überlässt. Das ist aber ein fehlerhaftes Verfahren, da es übertriebene Spannungsschwankungen und bisweilen sogar eine fortschreitende Spannungsabweichung vom Anfang bis zum Ende der Baumabwicklung zur Folge haben kann.

Der vorliegenden Erfindung ist nun die Aufgabe gestellt ein neues Verfahren für das Abwickeln von Kettenfäden, sowie eine neuartige, ein tadelloses Abwickeln ermöglichende Abwickelvorrichtung zu schaffen. Das erfindungsgemässe Verfahren beruht im wesentlichen darauf, dass die Bewegung eines beweglichen Teiles einer Zugvorrichtung in eine der Einschussdichte umgekehrt proportionale elektrische Grosse umgesetzt wird, dass der Garnbaumdurchmesser fortwährend in eine ihm umgekehrt proportionale elektrische Grosse umgesetzt wird; dass wenigstens die KettenspannungsSchwankungen detektiert und in eine ihnen direkt proportionale elektrische Grosse umgesetzt werden; dass die

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Drehzahl des den Kettenbaum antreibenden Elektromotors mittels dieser drei elektrischen Grossen derart gesteuert wird, dass sie der Einschussdichte und dem Kettenbaumdurchmesser fortwährend umgekehrt proportional bleibt; und schliesslich dass diese Drehzahl ferner während der normalen Wirkung des Webstuhles im selben Sinne als die Kettenspannungsschwankungen variiert.

Dadurch passt die Rotationsgeschwindigkeit des Kettenbaumes sich automatisch an dessen Durchmesser und an die jeweilige Einschussdichte und Einwebung an. Die Kettenspannung lässt sich dadurch mit bisher unerreichter Genauigkeit in einem kleinen Variationsbereich stabilisieren, d.h. praktisch konstant halten. In einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsmässigen Verfahrens findet das Abwickeln bei verschwindender Einwebung derart statt, dass das gemäss der Kettenspannung wirkende Reglungssystem theoretisch unwirksam bleibt. Die Beanspruchung des betreffenden Reglungssystems ist demnach auf ein Mindestmass beschränkt. Es beeinflusst ausschliesslich den Abwickelvorgang in Abhängigkeit von der Einwebung und den geringen zufälligen, z.B. durch die Unregelmässigkeiten des Scherens verursachten Spannungsschwankungen. Ausserdem wirkt die betreffende Abwickelvorrichtung ebenso gut im Rücklauf als beim normalen Lauf.

Der erfindungsmässige Abwickler hält Überdies die Kettenspannung während der Stillstände des Webstuhles konstant. Es genügt dazu dass die Speisung des elektrischen Teiles während der Stillstände nicht ausgeschaltet wird. Wird z.B. nach der Nacht- oder Wochenendruhe der Motor des Webstuhles eingeschaltet, so bringt der Abwickler die Kettenspannung auf ihren richtigen Wert zurück. Während der langen Ruhezeit haben ja die Änderungen der atmosphärischen Faktoren (Temperatur, Feuchtigkeit) die

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Kette beeinflusst und ihre Spannung geändert.Das erfindungsmässige System bietet den grossen Vorteil, dass der Webstuhl mit einer Kettenspannung anlaufen kann, welche der beim Anhalten der Maschine vorhandenen Spannung ganz genau entspricht. Sämtliche bisher bekannte Abwickelvorrichtungen korrigieren diese Spannung sabweichungen nur nach einer kürzeren oder längeren Zeit gemäss ihrer Empfindlichkeit, was einen auf vielen Geweben erscheinenden Fehler verursacht.

Ferner passt der erfindungsmässige Abwickler sich an sehr verschiedene Zufuhrgeschwindigkeiten an, was die Herstellung der verschiedenartigsten Geweben ermöglicht.

Die Kettenspannung in der betreffenden Abwickelvorrichtung lässt sich weitgehend auf überaus einfache Weise regeln. Ausserdem findet das Abwickeln im Gegensatz zu den meisten bekannten Systemen ununterbrochen statt.

Der erfindungsmässige Abwickler lässt sich leicht an alle Webstühle anpassen. Diese Anpassung ist natürlich am leichtesten bei Webstühlen mit ununterbrochenem» nicht intermittierend stattfindendem Vorschub.

Der Bau des mechanischen Teiles der erfindungsmässigen Abwicklers ist auf ein Mindestmass beschränkt: der Antrieb des Kettenbaumes findet mit regelbarer Drehzahl mittels eines Elektromotors und eines Getriebes statt, das wenigstens aus einem Wurmgetriebe mit Wurm und Wurmrad zwecks Sicherung der Unumkehrbarkeit des Systems besteht.

Der Hauptteil des betreffenden Abwicklers ist natürlich der die Geschwindigkeit des Elektromotors steuernde Teil. Es handelt sich dabei um eine elektronische Steuerung, welche

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sich gemäss ein und demselben Grundprinzip, auf verschiedene Weisen durchführen lässt, d.h. mit anderen Worten, dass der Grundgedanke des erfindungsmässigen Abwicklers für verschiedene Ausführungsweisen gemäss den angewandten Mitteln in Frage kommt. Gemäss dem Grundgedanken des betreffenden Abwicklers werden an geeigneten Punkten drei Informationsarten in bezug auf die jeweilige Einschussdichte, den Kettenbaumdurchmesser und die Kettenspannung aufgenommen und- verarbeitet und derart miteinander in Verbindung gebracht, dass unter ihrem Einfluss die Drehzahl des Motors und folglich die des Kettenbaumes fortwährend der jeweiligen Einschussdichte und dem Kettenbaumdurchmesser umgekehrt proportional sind und überdies im guten Sinne durch die Schwankungen der Kettenspannung beeinflusst werden. Die zur Erhaltung des obengenannten Ergebnisses angewendeten Mittel sind sehr verschiedenartig gemäss dem gewählten Motortyp, der Art der betreffenden Informationsaufnehmer, der gewählten InformationsverarbeitungsBiethode(n) usw.

Die Kennzeichen und Vorteile des erfindungsmässigen Systems werden durch die folgende eingehende Beschreibung einer AUsgestaltungsweise sowie einiger Abarten derselben erläutert. Diese lediglich als Beispiel ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung findet an Hand der beiliegenden Zeichnungen statt, wo

die Abbildung 1 den mechanischen Teil des erfindungsmässigen Abwicklers mit Andeutung der Stelle der verschiedenen Informationsaufnehmer im Webstuhl schematischerweise wiedergibt;

die Abbildung 2 das detaillierte Blockdiagramm einer Ausführungsweise des erfindungsmässigen Systems ohne Rücklaufmöglichkeit wiedergibt;

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die Abbildung 3 ein der Abbildung 2 entsprechendes Blockdiagramm mit Rücklaufmöglichkeit wiedergibt; und

die Abbildung 4· ein Detail der Motorspeisung bei Rücklaufmöglichkeit wiedergibt.

Wie auf der Abbildung 1 erläutert, wird die Kette 1 vom Kettenbaum 2 abgewickelt und läuft sodann über einer festen Walze 3 und einer Walze 4 nach den das Webfach bildenden Webschachten 5. Das am Punkt 7 gebildete Gewebe 6 wird regelmässig durch die sogenannte Sandwalze 8 weitergezogen. Der Antrieb der Walze 8 findet mittels der Unterwelle 9 des Webstuhles statt, welche ein Schraubenrad 10 trägt, das sich mit einem zweiten, auf einer Welle 12 festgekeilten Schaubenrad 11 im Eingriff befindet. Die Drehbewegung dieser Welle 12 wird durch die Zahnräder 13, IH, 15 und 16 auf eine Welle 17 übertragen, welche einen das Wurmrad 19 antreibenden Wurm 18 trägt. Dieses Wurmrad 19 befindet sich im Eingriff mit einem Zahnrad 20, das sich seinerseits mit einem auf der Welle der obenerwähnten Sandwalze 8 festgekeilten Zahnrad 21 zusammenwirkt. Die Zahnräder 13, IH, 15 und 16 bestimmen die Einschussdichte, d.h. die Schusszahl pro Längeneinheit des Gewebes, und werden darum gewöhnlich "Schussräder" genannt. Die Änderung der Einschussdichte findet einfacherweise durch Wechsel eines oder mehreren Schussräder statt. Die vorgenannte Welle 17 trägt ferner ebenfalls ein Zahnrad 22, in der Nähe dessen Verzahnung ein magnetischer Aufnehmer 23 angeordnet ist. Dieser Aufnehmer wird durch jeden vorbeipassierenden Zahn beeinflusst, derart dass durch die gleichmassige ununterbrochene Drehbewegung des betreffenden Zahnrads 22 im Aufnehmer ein Wechselstrom induziert wird, dessen Frequenz von

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der jeweiligen Einschussdichte abhängig ist, d.h., genauer gesagt, der Einschussdichte umgekehrt proportional ist.

Der magnetische Aufnehmer 23 lässt sich natürlich z.B. durch einen optischen Aufnehmer ersetzen, der durch Lichtstrahlen, welche durch eine Lichtquelle ausgesandt werden und durch die Zähne reflektiert werden oder durch die Zahnlücken fallen, beeinflusst wird. Das Zahnrad 22 könnte in diesem Fall durch eine mit Löchern oder Spalten oder auch mit abwechselnden reflektierenden und nichtreflektierenden Teilen versehenen Scheibe ersetzt sein. Es gibt ferner die Möglichkeit die betreffende Aufnahmevorrichtung durch einen kleinen Wechselstromgenerator zu ersetzen. Es lässt sich hier ganz allgemein jedes System anwenden, dass eine Drehzahl in eine der Einschussdichte umgekehrt proportionalen elektrischen Grosse umzusetzen vermag. Dieses System muss zwischen den Schussrädern oder einer gleichwertigen Vorrichtung einerseits und der Sandwalze anderseits, und zwar Vorzug iweise auf der die höchste Drehzahl aufweisende Welle angeordnet werden. Auf diese Weise bewirkt jede Änderung der Schussräder eine Frequenzänderung des induzierten Stroms. Beim Anhalten des Webstuhles fällt der induzierte Strom weg und ist die Frequenz folglich Null.

Ein z.B. aus einem um eine Achse 25 schwenkenden Hebel 24 bestehender Kettenbaumfühler, dessen freies Ende eine dauernd durch eine Feder 27 gegen die Kettenfäden auf dem Kettenbaum angedrückte Rolle (oder Schuh) 26 trägt, steuert mittels eines Multiplikators mit den Zahnrädern 2 8 und 29 einen Aufnehmer 30, der im vorliegenden Fall ein Potentiometer mit gerader Kennlinie ist, dessen Widerstand dem Kettenbaumdurchmesser proportional

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ist. Der bei konstanter Spannung durch den Potentiometer fliessende Strom ist somit dem Kettenbaumdurchnesser umgekehrt proportional.

Selbstverständlich kommen sämtliche Systeme, welche dazu imstande sind eine elektrische Grosse fortwährend dem Kettenbaumdurchmesser umgekehrt proportional zu halten, für die vorliegende Anwendung in Frage.

Der Kettenbaumfühler könnte statt eines um eine Achse schwenkenden Hebelarmes auch ein Fühler mit geradliniger radialer Bewegung sein, wobei die Bewegungsübertragung mit Zahnstange und Zahnrad stattfindet.

Im durch die Abbildung 1 erläuterten Fall ist die Walze H, worüber die Kette 1 läuft, eine feste Walze. Jede Schwankung der Kettenspannung hat eine Änderung des durch die Lager 31 der

betreffenden Walze 4 auf ihren Träger 32 ausgeübten Druckes zur Folge. Ein zwischen den betreffenden Lagern und dem Träger angeordneter Druckaufnehmer, wie z.B. ein Piezoquartz oder Piezokeramik, reagiert auf die Druckänderungen und liefert eine Grosse (Spannung bzw. Stromstärke), welche der jeweiligen Kettenspannung direkt proportional ist.

Die Walze f könnte auch eine bewegliche Walze sein, wie bei allen mechanischen Abwickelvorrichtungen. Der Druckaufnehmer ist dann durch einen Bewegungsaufnehmer zu ersetzen.

Für die erfindungsgemässe Anwendung kommt hier ganz allgemein jedes System in Frage, das eine elektrische Grosse proportional der Kettenspannung bzw. ihrer Variationen zu ändern vermag. Da die Kette periodische Spannungsschwankungen aufweist,

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welche vor allem der Kreuzung und der Öffnung des Faches zuzuschreiben sind, genügt es die vom Aufnehmer 33 herrührende variabele Grosse mit irgendeinem bekannten Mittel zu integrieren um einen von den periodischen Schwankungen befreiten Durchschnittswert zu erhalten. Dieser Durchschnittswert entspricht der durchschnittlichen Kettenspannung.

Der Rotationsantrieb des Kettenbaumes 2 findet durch einen Elektromotor 3H vermittels eines aus den Zahnrädern 35 (auf dem Motorwellenende), 36, 37 und 38 und dem mit dem auf der Kettenbaumwelle festgekeilten Zahnrad 40 zusammenwirkenden Wurm 39 bestehenden Getriebes statt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 3H ein Gleichstrommotor mit konstantem Feld, sodass seine Drehzahl bei konstanter Belastung lediglich von der zugeführten Energie abhängig ist.

Bekanntlich besteht ein modernes Steuerverfahren für Motoren der vorliegenden Art darin, dass diese, wie ein periodisch geöffneter und geschlossener Schalter, mit Stromimpulsen gespeist werden, wobei der Schalter im vorliegenden Fall eine allgemein bekannte elektronische Vorrichtung ist. Die dem Motor zugeführte Energie hängt in diesem Umständen zugleich von der Form, der Amplitude, der Frequenz und der Relativdauer in bezug auf die Periode (Umgekehrt der Frequenz) der Impulse ab. Es ist also leicht verständlich, dass die Drehzahl des Motors sich durch Änderung eines oder mehreren dieser Faktoren leicht variieren lässt.

Im vorliegenden Fall sind die dem Motor zugeführten Impulse rechteckiger Form. Ihre Frequenz ist der Elnsclmsscic] .,e

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und ihre Dauer dem Kettenbaumdurchmesser umgekehrt proportional. Diese Impulse rühren von durch die Aufnehmer 23 und 30 gesteuerten elektronischen Schaltungen her.

Die Gesamtanlage ist derart gedacht, dass die vom Kettenbaum abgewickelte Kettenlänge ohne Einwebung ganz genau der hergestellten Gewebelänge entspricht. Die Abwicklung findet alsdann mit mathematischer Genauigkeit statt. Da aber die Einwebung praktisch niemals verschwindet, ist die Zufuhr in Wirklichkeit etwas zu schwach, sodass die Kettenspannung etwas höher liegt. In diesem Augenblick tritt der Aufnehmer 33 in Wirkung und gibt dem Motor einen geringen Gleichstromzusatz, der sich mit den Impulsen zusammensetzt und die erwünschte Beschleunigung des Motors bewirkt. Damit diese Beschleunigung der jeweiligen Drehzahl des Motors proportional sei, d.h. konstant sei für ein und dieselbe Einwebung, muss der zusätzliche Strom der durchschnittlichen Impulsstärke proportional sein.

Die relative Geschwindigkeitszunahme passt sich automatisch dem unbekannten Wert der Einwebung an und steht natürlich auch unter dem Einfluss der zufälligen Kettenspannungsschwankungen. Die Lösung des vorliegenden Problems lässt sich folgendermassen mathematisch durchführen.

Es seien

D. = Durchmesser der Sandwalze 8 in cm
D_£ = Durchmesser des Kettenbaumes 2 in cm P = Einschussdichte (Schusszahl pro Längeneinheit des Gewebes) in Schüsse/cm

E = Einwebung in Dezimalbruchzahl

R, = Gesamtübertragungsverhältnis zwischen der Sandwalze 8 und dem Zahnrad 22

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R₂ = Gesamtübertragungsverhältnis zwischen dem Antriebmotor 34 und dem Kettenbaum 2 (diese beiden Verhältnisse werden grosser als 1 gewäHLt )
Z = Anzahl Zähne des Zahnrads 22
f = Anzahl Perioden im Aufnehmer 23 pro Schuss N a Anzahl Umdrehungen des Motors 34 pro Schuss t = Impulsionsdauer
Eine Umdrehung der Sandwalze 8 entspricht κ.D. cm Gewebe

ir.D_A(l + E) cm Kette
und 1T.D..P Schüsse

Also: N χ ».D_A.P _{χ (χ + £)}

_ _{E A}

und N = ^R2 (1 + E)
w.D_E.P

Ausserdem ist

f = ^R1'^Z , woraus P = ^R1^;Z

.D_A.P ir.D_A.f (2)

ν
und t=_k woraus D_r = £ (3)

⁵T ^E *

wo k = eine von der Art der elektronischen Schaltung abhängige Konstante.

Ersetzung von P und D_E durch ihren Wert in der Gleichung (1)

führt zum folgenden Ausdruck:

D_A.R₂ D_A.R₂

M c .f.t(l + E) oder mit - q (Konstante):

N = q.f.td + E) (4)

oder.auch N=q.f.t+E.q.f.t · (5)

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Aus der Gleichung (1) geht hervor, dass die Motordrehzahl der Einschussdichte P und dem Kettenbaumdurchmesser D_E umgekehrt proportional und dem "Ausdruck (1 + E) direkt proportional ist. Die Gleichung (2) gibt die Frequenz des im Aufnehmer 23 induzierten Wechselstroms in Abhängigkeit von der Einschussdichte P und die Gleichung (3) die Impulsionsdauer t in Abhängigkeit vom Kettenbaumdurchmesser D^..

Aus der Gleichung (4) geht hervor, dass die Motordrehzahl der Frequenz f, der Impulsionsdauer t und dem Faktor (1 + E) direkt proportional ist.

In der Gleichung (5) entspricht der erste Teil des zweiten Gliedes der durch die Impulse bedingten Geschwindigkeit, während der zweite Teil der durch die Gleichspannungskomponente verursachte Geschwindigkeitszunahme entspricht. Aus diesem zweiten Teil geht deutlich hervor, dass, wie oben schon erklärt, die Geschwindigkeitszunahme nicht nur der Einwebung, sondern ebenfalls der Frequenz f und der Impulsionsdauer t direkt proportional ist. Nur dieser letzte Teil untergeht den Einfluss der zufälligen Kettenspannungsschwankungen.

Die folgenden Betrachtungen finden jetzt unter Hinweis auf die Blockdiagramme der Abbildungen 2 und 3 statt, welche sich lediglich dadurch voneinander unterscheiden, dass die Abbildung 2 sich auf den Fall ohne Rücklaufsystem und die Abbildung 3 sich auf den Fall mit Rücklaufsystem bezieht.

Im Aufnehmer 23 wird ein Wechselstrom (oder pulsierender Strom) induziert, dessen Frequenz der Einschussdichte umgekehrt proportional ist, dessen Amplitude ebenfalls von der Einschussdichte abhängig ist und dessen Wellenprofil von der

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Art des gewählten Aufnehmers und vom Rad 22 abhängt.

Im Hinblick auf eine äusserst genaue Steuerung müssen sämtliche nützlose und störende Einflüsse ausgeschaltet werden. Das ist der Grund warum der Strom des Aufnehmers 2 3 einem monostabilen Kippschalter 41 zugeführt wird. Dieses elektronische System kann sich bekanntlich in zwei Zuständen, d.h. in einem stabilen und einem unstabilen Zustand, befinden. Ein geeigneter, dem Kippschaltereingang zugeführter Impuls verursacht Umschlag (Kippen) des Schalters aus dem stabilen in den unstabilen Zustand. Der Schalter kehrt aber nach einer vom Wert seiner Elemente abhängiger Zeit automatisch in seinen stabilen Zustand zurück. Bei der vorliegenden AusfUhrungsweise ist diese Zeit so geregelt, dass er etwas kürzer ist als die der Höchstfrequenz entsprechende Periode. Dieser geringe Unterschied erweist sich als unentbehrlich um den Thyristorstrom zu unterbrechen (S.weiter ).

Der betreffende Kippschalter 11 ist mit einem aus der Quelle 43 gespeisten Leistungsverstärker 42 verbunden, dessen Ausgang mit einen Thyristorsteuerblock 44 und mit der Anode wenigstens eines Thyristors 45 in Verbindung steht. Auch der Aufnehmer 30 ist mit dem Steuerblook 44 verbunden.

Auf diese Weise bewirkt jede Stromperiode des Aufnehmers 23 Kippen des betreffenden monostabilen Schalters 41 in seinen unstabilen Zustand. Der Schalter kehrt aber vor der Wirkung der folgenden Periode in seinen stabilen Zustand zurück und zeigt an seinem Ausgang Impuls« rechteckigen Profils, konstanter Amplitude, konstanter Dauer und einer der Frequenz der Eingangsimpulse entsprechende Frequenz. Die derart erhaltenen

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rechteckigen Impulse werden jetzt durch Verstärkung auf die erforderliche Leistungshöhe gebracht und sodann über einen Thyristor oder eine Gruppe reihengeschalteter Thyristoren dem Motor zugeführt. Die erforderliche Energie wird durch einen an und für sich bekannten Speiseblock geliefert.

Ein Thyristor is bekanntlich eine gesteuerte Diode, welche leitend wird oder, besser gesagt, nur einen Strom passieren lässt, wenn seiner Steuerelektrode ein geeigneter Impuls zugesandt wird. Der Thyristorstrom wird automatisch unterbrochen alsbald die Spannung unter einem vom Thyristortype abhängigen Grenzwert herabfällt. Es versteht sich, dass die Unterbrechung des Thyristorstroms automatisch am Ende jedes Impulses stattfinden muss und dass es genügt den Thyristor in einem veränderlichen Augenblick zwischen dem Anfang und dem Ende des Impulses leitend zu machen um nur einen Teil kürzerer oder längerer Dauer des Impulses passieren zu lassen, d.h. die dem Motor zugeführte Leistung und demzufolge die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu variieren. Ein Steuerblock liefert die erforderlichen Impulse um den Thyristor leitend zu machen. Diese Impulse rühren bekannterweise aus einer Schaltung mit variabeler Zeitkonstante her, welche durch den Aufnehmer 30, d.h. letzen Endes durch den Kettenbaumdurchmesser, gesteuert wird. Ist der Kettenbaum 2 voll, so wird der Thyristor 45 verhältnismässig spät leitend gemacht, demzufolge nur ein kleiner Teil des Leistungsimpulses den Motor 34 erreicht, der somit mit niedriger Drehzahl läuft. Je kleiner der Kettenbaumdurchmesser wird, desto früher wird der Thyristor 45 leitend gemacht, desto stärker wird der Motor 34 gespeist und desto schneller läuft er. Die Drehzahl des Elektromotors 34 ist

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zugleich von der Frequenz (Einschussdichte) und<fer Dauer (Kettenbaumdurchmesser) der ihm zugeführten Impulse abhängig.

Der Steuerblock des Thyristors 44 oder der Thyristoren 45 wird derart geregelt, dass, wenn das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des vollen und dem des leeren Kettenbaumes 2 beispielsweise 6 beträgt, der den Motor 34 am Anfang der Kettenbaumabwicklung erreichende Impulsionsteil nur ein sechstel des Impulses am Ende des betreffenden AbwicklungsVorganges beträgt.

Anderseits wird die Leistungsverstärkung 42 derart geregelt, dass die Kettenzufuhr ab des Kettenbaumes 2 mathematisch ganz genau ist falls keine Einwebung stattfindet. Ist der Webstuhl mit einem mechanischen bzw. elektromagnetischen Rücklaufsystem ausgestattet, so ermöglicht ein Umschalter 46 die Umkehrung des Stromlaufes im Motoranker und somit der Drehrichtung des Motors 34, Dies erfordert die Anordnung von vier Thyristoren 45a, 45b, 45c und 45d (Abb.4). In der auf der betreffenden Abbildung 4 gezeigten Lage können nur die zwei Thyristoren 45b und 45c leitend gemacht werden und der Strom fliesst durch den Motor von unten nach oben (konventionelle Stromrichtung: von Positiv nach Negativ). Wird jetzt der Schalter 46 umgeschaltet, so erreichen die leitendmachenden Impulse nur die Thyristoren 45a und 45d und fliesst der Strom von oben nach unten ^urch den Motor.

Gemäss dem auf der Abbildung 4 erläuterten Fall, kann der Umschalter 46 ein einfacher zweipoliger Schalter sein, der auf dem Weg der leitendmachenden Impulse angeordnet ist und dessen Betätigung z.B. durch den Hebel der Rücklaufvorrichtung, wenn es sich um ein mechanisches System handelt, oder durch ein kleines Relais, wenn es sich um ein elektromagnetisches System

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handelt, stattfindet, Der betreffende Umschalter kann auch ein System rein elektronischer Art sein.

Überdies erzeugen die Kettenspannung und deren

Schwankungen im Aufnehmer 33 einen Strom bzw. eine Spannung, dessen bzw. deren Schwankungen denen der Kettenspannung entsprechen und der bzw. die durch einen Integrierungskreis 47 auf durchschnittlicher Höhe ausgeglichen wird, wobei sämtliche periodische Schwankungen ausgeschlossen werden. Der derart erhaltene durchschnittliche Wert wird sodann in 48 mit einem festen Referenzwert 49 verglichen. "Vergleichen" bedeutet hier "die Differenz bestimmen". Da bei verschwindender Einwebung die ab dem Kettenbaum stattfindende Kettenzufuhr mathematisch korrekt ist, müsste die Differenz in diesem Fall theoretisch ebenfalls verschwinden. Tatsächlich schwankt sie aber um den Nullpunkt infolge der zufälligen Spannungsänderungen. Da aber die Einwebung praktisch nie Null ist und die Kettenzufuhr sich unvermeidlich dieser Situation anzupassen hat, hat die vorgenannte Differenz einen bestimmten (durchschnittlichen) Wert, auf Grund dessen der zusätzliche Gleichstrom dem Motor zugeleitet wird.

Wie bereits oben gezeigt wurde (S.Gleichung 5), muss der Zusatzstrom oder, allgemeiner, sein Durchschnittswert nicht nur der Einwebung, sondern ebenfalls dem durchschnittlichen Wert der Impulse direkt proportional sein, damit die relative Geschwindigkeitserhöhung des Motors 34 bei einer bestimmten Einwebung konstant sei.

Zu diesem Zweck wird am Ausgang der Thyristors (oder der Thyristore) 45 ein winziger Teil der den- Motor speisenden Impulse einem Integrierungskreis 50 zugeführt, wo er auf

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mittlerer Höhe ausgeglichen wird. Falls der Webstuhl mit einem Rücklaufsystem ausgestattet ist, wird der Ausgang des betreffenden Integrierungskreises 50 an einer Gleichrichterbrücke 51 angeschlossen, sodass das Vorzeichen des durchschnittlichen Wertes der Impulse, unabhängig von deren Richtung, unverändert bleibt.

Dieser durchschnittliche Wert wird darauf einem Leistungsverstärker 52 mit Empfindlichkeitsreglung 53 zugeführt, dessen Speisung ab einem an und für sich bekannten Speiseblock 54 stattfindet und der anderseits die Differenz zwischen dem Spannungsdurchschnittswert und dem Referenzwert zugesandt kriegt. Die Verstärkung der betreffenden Differenz wird auf diese Weise durch den durchschnittlichen Wert der Impulse moduliert und der Verstärker 52 zeigt an seinem Ausgang eine Stromstärke, welche diesen beiden Grossen direkt proportional ist. Dieser Strom wird den Anschlussklemmen des Motors 34 zugeführt und setzt sich mit den Stromimpulsen zusammen im Hinblick auf eine zweckmässige Reglung der Motordrehzahl.

Wird ausschliesslich mit der Einwebung gerechnet, so verursacht diese immer eine Geschwindigkeitszunahme, auf derselben Weise wie eine Spannungserhöhung. Der mittlere Spannungswert liegt dadurch etwas höher als der Referenzwert. Die Differenz wird rein konventionell als positiv betrachtet.

Ein genügend grosser Spannungsfall könnte das Vorzeichen der Differenz ändern, d.h. die Differenz negativ machen. Das ist der Grund warum der Verstärker 52 so eingerichtet ist, dass der durch ihn gelieferte Strom sich in derartigen Fällen ebenfalls umkehrt. Die Stromstärke wird sodann von den Impulsen substrahiert, was eine Verzögerung des Motors zur Folge hat.

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Es ist leicht verständlich, dass der Motor 34 mehr oder weniger schnell gemäss dem Ausmass der Verstärkung auf die Schwankungen der Kettenspannung reagieren wird. Auf diese Weise lässt sich die Empfindlichkeit des Kettenabwicklers durch Reglung 53 des Verstärkers variieren.

Es genügt ausserdem den Referenzwert 49 regelbar zu machen um zugleich die Kettenspannung regeln zu können.

Beim Anhalten der Webmaschine, kommt auch das Rad 22 zum Stillstand und wird die Erzeugung der Impulse unterbrochen, infolgedessen auch der Motor 34 stoppt. Der Durchschnittswert der nicht länger vorhandenen Impulse ist natürlich null und der Verstärker 52 würde blockiert sein wenn im Augenblick des Anhaltens der Maschine dieser Durchschnittswert nicht durch irgendeinen festen Wert (z.B. den Referenzwert) ersetzt würde, wodurch der Verstärker imstande ist beim Verschwinden der Impulse auf die KettenspannungsSchwankungen zu reagieren und dem Motor den erforderlichen Strom zu liefern um die Spannungsschwankungen auszugleichen.

Dieser feste Ersatzwert lässt sich dem Verstärker 52 mittels eines kleinen Schalters 55 zuführen, der sich schlieest beim Anhalten der Maschine, z.B. mittels des Schalthebels bei mechanischer Steuerung oder eines kleinen Relais bei elektromagnetischer Steuerung. Es kann sich beim Schalter 55 auch um eine rein elektronische Vorrichtung handeln.

Um zu vermeiden dass der Motor 34 wegen seiner Trägheit nicht sofort stoppt beim Anhalten des Webstuhles, empfiehlt es sich den Motor mit einer Momentbremse auszustatten. Mehrere. Systeme kommen dafür in Frage, wie z.B. eine auf die Motorwelle

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einwirkende, durch eine an und für sich bekannte elektronische Schaltung gespeiste elektromagnetische Bremse, wobei beim Stoppen des Webstuhls ein einziger Stromimpuls genügender Stärke und Dauer für ein praktisch augenblickliches Abbremsen des Motors durch die Bremswicklung gesandt wird.

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Claims

ANSPRÜCHE

1.- Verfahren zum Abwickeln der Kettenfäden von einem Kettenbaum in einem Webstuhl mit Zugvorrichtung, wobei der Antrieb des Kettenbaumes durch einen Elektromotor stattfindet, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung eines beweglichen Teiles der betreffenden Zugvorrichtung in eine der Einschussdichte umgekehrt proportionale elektrische Grosse umgesetzt wird; dass der Kettenbaumdurchmesser fortwährend in eine ihm umgekehrt proportionale elektrische Grosse umgesetzt wird; dass wenigstens die Kettenspannungsschwankungen detektiert und in eine ihnen direkt proportionale elektrische Grosse umgesetzt werden; dass die Drehzahl des den Kettenbaum antreibenden Elektromotors mittels der drei derart erhaltenen elektrischen Grossen derart gesteuert wird, dass sie der Einschussdichte und dem Kettenbaumdurchmesser fortwährend umgekehrt proportional bleibt; und schliesslich dass diese Drehzahl während der normalen Wirkung des Webstuhls imselben Sinne als die Kettenspannungsschwahkungen variiert.

2.- Verfahren gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Grosse, worin die Kettenspannungsschwankungen umgesetzt sind, überdies der augenblicklichen Motordrehgeschwindigkeit direkt proportional gehalten wird.

3.- Vorrichtung zum Abwickeln der Kettenfäden von einem Kettenbaum in einem Webstuhl mit Zugvorrichtung, wobei der Antrieb des Kettenbaumes mit einem Elektromotor stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus den folgenden Mitteln besteht: ein Mittel um die Bewegung eines beweglichen Teiles der betreffenden Zugvorrichtung in eine der Einschussdichte

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umgekehrt proportionale elektrische Grosse' umzusetzen, ein Mittel um den Kettenbaumdurchmesser fortwährend in eine ihm umgekehrt proportionale elektrische Grosse umzusetzen; ein Mittel um wenigstens die Kettenspannungsschwankungen zu detektieren und in eine ihnen direkt proportionale elektrische Grosse umzusetzen; ein Mittel um die Drehzahl des den Kettenbaum antreibenden Elektromotors mittels der drei derart erhaltenen elektrischen Grossen derart zu steuern, dass sie fortwährend der Einschussdichte und dem Kettenbaumdurchmesser umgekehrt proportional bleibt; und schliesslich Mittel um diese Drehzahl während der normalen Wirkung des Webstuhl imselben Sinne als die Kettenspannungsschwankungen zu variieren.

4.- Vorrichtung gemäss dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie überdies aus den erforderlichen Mitteln besteht um die elektrische Grosse, worin die Kettenspannungsschwankungen umgesetzt sind, jeweils der augenblicklichen Motorgeschwindigkeit direkt proportional zu halten.

5.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 3 für einen Webstuhl, wobei die Welle des Kettenbaumes (2) durch einen Elektromotor (34) mit variabeler Drehzahl angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass er mit drei verschiedenen Aufnehmern ausgerüstet ist, wovon der erste (23) durch die Einschussdichte, der zweite (30) durch den Durchmesser des Kettenbaumes (2) und der dritte (33) durch die Spannung bzw. die Spannungsschwankungen der Kette (1) beeinflusst wird, derart dass die Ausgangsimpulse dieser drei Aufnehmer zusammen die Drehzahl des betreffenden Elektromotors (34) bestimmen.

6.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 5, dadurch

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gekennzeichnet, dass der durch die Einschussdichte beeinflusste Aufnehmer (23) ein in der Nähe der Verzahnung eines dafür auf der Welle (17) irgendeines der üblichen Schussräder (13,14,15 16) des Gewebstuh3s angeordneten Zahnrads (22) vorgesehener» magnetischer Aufnehmer ist.

7.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Durchmesser des Kettenbaumes (2) beeinflusste Aufnehmer (30) ein durch die Bewegungen eines Kettenbaumfühlers (24,26) gesteuerter Potentiometer ist.

8.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Kettenspannung bzw. die Kettenspannungsschwankungen beeinflusste Aufnehmer (33) ein unter einem Träger (32) der Lager (31) einer Führungsrolle (4), worüber die Kette (1) läuft, angeordneter Druckaufnehmer ist.

9.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Elektromotor (34) ein Gleichstrommotor mit konstantem Feld ist.

10.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sein Bau dem auf der Abbildung 2 der beiliegenden Zeichnungen wiedergegebenen Blockdiagramm entspricht.

11.- Kettenabwickler gemäss dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass sein Bau dem auf der Abbildung 3 der beiliegenden Zeichnungen wiedergegebenen Blockdiagramm entspricht.

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