DE29800635U1 - Fangbremse für die Projektile einer Projektilwebmaschine - Google Patents
Fangbremse für die Projektile einer ProjektilwebmaschineInfo
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Description
T.929/Hb/Pa
Sulzer Rüti AG. CH-8630 Rüti (Schweiz)
Die Neuerung betrifft eine Fangbremse für die Projektile einer Projektilwebmaschine gemäss dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Projektilwebmaschinen sind zusammen mit den
Luftdüsenwebmaschinen und den Greiferwebmaschinen die weitverbreitetsten schützenlosen Webmaschinen. Das
Hauptanwendungsgebiet der Projektilwebmaschinen liegt in der Herstellung von Geweben, bei denen das
Zusammentreffen von drei Faktoren mit Vorteil genutzt werden kann: der Fähigkeit, Stoffe mit anspruchsvollem
mehrfarbigen Muster mit mehreren verschiedenen Sorten Garn zu weben, der Fähgkeit, eine hohe Homogenität des
Gewebes bei einer grossen Gewebebreite von 2 und mehr (beispielsweise 10) Meter zu gewährleisten, und einer
hohen Arbeitsleistung, gemessen an der Schusseintragsleistung.
Im Gegensatz zu den Luftdüsenwebmaschinen und den Greiferwebmaschinen wird bei Projektilwebmaschinen der
Schussfaden in das geöffnete Webfach mit Hilfe eines Projektils eingetragen: Der Schussfaden wird, befestigt
an das Projektil, durch das offene Webfach bewegt, indem das Projektil zu Beginn eines Maschinenzyklus von einem
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Beschleunigungssystem beschleunigt, an einem Ende in das Webfach eingeführt und von dort längs einer mechanischen
Führung zum anderen Ende des Webfaches geleitet wird. Hier angekommen, wird das Projektil mittels einer
Projektilfangbremse gestoppt bei gleichzeitiger Abbremsung des hinteren Endes des Schussfadens.
Anschliessend werden Schussfaden und Projektil entkoppelt. Während der eingetragene Schussfaden in
weiteren Verfahrensschritten der Webmaschine mit den
Kettfaden verwoben wird, übernimmt ein Transportsystem das Projektil und bewegt es von der Projektilfangbremse
zum Beschleunigungssystem zurück. Hier steht das Projektil wieder zum Eintrag eines weiteren Schussfadens
während eines folgenden Maschinenzyklus zur Verfügung:
Ein weiterer Zyklus des Projektilkreislaufs kann beginnen. Da der Rücktransport eines Projektils von der
Projektilfangbremse zum Beschleunigungssystem mit einer
wesentlich geringeren Geschwindigkeit erfolgt als die Projektilbewegung während des Schusseintrags, sind in
einer Projektilwebmaschine mehrere Projektile im Umlauf, um die Arbeitsleistung der Maschine zu optimieren.
Wesentlich für den Betrieb von Projektilwebmaschinen ist die Einhaltung enger Toleranzen bezüglich des zeitlichen
Ablaufs der Abbremsung eines Projektils und bezüglich seines Bremsweges. Die Einhaltung dieser Toleranzen ist
Voraussetzung für einen möglichst reibungslosen Ablauf des Projektilkreislaufs in der Webmaschine und einen
möglichst verschleissarmen Betrieb mit möglichst langen Maschinenlaufzeiten ohne Unterbrechung und bei optimaler
Qualität des produzierten Gewebes. Die Einhaltung dieser Toleranzen dient deshalb als Hauptkriterium für die
automatische Ablaufsteuerung bekannter Projektilwebmaschinen und deren Projektilfangbremsen.
Eine mangelhafte Kontrolle der Toleranzen der Bremswege
der Projektile kann zu einer Beschädigung oder sogar einer Zerstörung von Projektilen und/oder Teilen der
Projektilfangbremse .führen. Solche Defekte können Anlass sein für eine Unterbrechung einzelner Verfahrensschritte
der Webmaschine oder weitere Folgeschäden an der Webmaschine und müssen möglichst vermieden werden.
Andererseits kann es ein Hinweis auf einen unerwünschten Störfall, z.B. einen Bruch des Schussfadens oder einen
Defekt des Beschleunigungssystem, sein, wenn die zeitlichen Toleranzen nicht eingehalten werden, und das
Erkennen solcher Störfälle ist ein wichtiger Bestandteil einer Überwachung der Webmaschine zum Vermeiden von
Maschinenschäden und zur Sicherung der Qualität der von der Maschine hergestellten Gewebe.
CH-679 315 A5 beschreibt eine Projektilfangbremse mit
zwei durch einen Luftspalt getrennten Bremsbacken, zwischen denen ein Projektil durch Reibung abgebremst
wird. Die Grosse der Reibung und damit die Länge des Bremsweges wird variiert durch die Breite des
0 Luftspaltes, die ihrerseits mit der Bremskraft FB, d.h.
der Kraft, die eine Bremsbacke auf ein Projektil senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung ausübt, korreliert
ist. Aufgabe der Regelung ist es, die Breite des Luftspaltes und damit indirekt die Bremskraft Fß so zu
regeln, dass alle Projektile bei allen Schüssen nach einem vorgegebenem Bremsweg innerhalb vorgegebener
Toleranzen gestoppt werden. Eine wesentliche Randbedingung bei diesem Regelsystem ist die relative
Trägheit der Bremsbacken und der Vorrichtung zum Verändern der Breite des Luftspaltes im Vergleich zu der
Zeit, in der ein Projektil abgebremst wird. Es ist kein Regelsystem für ein Projektilfangbremse bekannt, das
schnell genug reagiert, um den Bremsweg eines Projektils durch eine Bestimmung der Position des Projektils und
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eine Nachregelung der Bremskraft während der Abbremsung im Rahmen der geforderten Toleranzen zu regeln. Die
bekannten Regelsysteme für Projektilfangbremsen geben eine Breite des Luftspaltes zwischen den Bremsbacken vor,
bestimmen mittels Positionsdetektoren den Bremsweg für jeden einzelnen Schuss, und ermitteln aus dem Bremsweg
für einen Schuss oder den entsprechenden Daten für mehrere Schüsse nach vorgegebenen Regeln Korrekturen für
die Breite des Luftspaltes.
Die bekannten Projektilfangbremsen erweisen sich als zu störanfällig, um den Dauerbetrieb der Webmaschinen ohne
unkontrollierte Unterbrechungen bei möglichst geringem Verschleiss und möglichst hoher Perfektion des
hergestellte Gewebes zu gewährleisten. Bekannte Störfälle sind:
• Projektile können beim Abbremsen durch die Einwirkung der Bremsbacken beschädigt werden. Kunststoffprojektile
können sogar zerquetscht werden. Die Bremsensteuerung erkennt diese Defekte nicht und hat keine Kriterien zur
Verfügung, um solche Defekte auszuschliessen.
• Defekte Projektile wiederum können die Bremsensteuerung veranlassen, fehlerhafte Einstellungen der Stellgrösse,
d. h. der Breite des Luftspaltes zwischen den Bremsbacken, zu veranlassen. Diese fehlerhaften
Einstellungen wirken sich bei den folgenden Schüssen aus und können von der Regelung bestenfalls korrigiert
werden. Unerwünschte Instabilitäten der Regelung sind möglich.
• Defekte Projektile können zum Unterbrechen des
Betriebes der Webmaschine führen, z. B. durch Störung des Transportsystems.
• Defekte Projektile können zu Schaden an der Webmaschine
führen. Eine Beschädigung der Projektilfangbremse ist möglich, z. B. wenn ein zerquetschtes Projektil nicht
mehr automatisch aus der Bremse entfernt werden kann und die nächsten Projektile in die Bremse dringen. Die
Bremsensteuerung erkennt diesen kritischen Zustand nicht.
• Die Bremsensteuerung der Projektilfangbremse erkennt keine externen Einflüsse (Schmierstoffe am Projektil,
Verschmutzung, Feuchtigkeit), die die Reibung zwischen Projektil und Bremsbacken und folglich den Bremsweg bei
vorgegebener Bremskraft beeinflussen. Eine unkontrollierte Reduktion der Reibung kann die
Bremsensteuerung mit einer übermässigen Verkleinerung des Luftspaltes zwischen den Bremsbacken beantworten.
Zerstörungen der Projektile mit den bereits erwähnten unerwünschten Folgen für den Betrieb der
Projektilfangbremse sind möglich.
Diese Störfälle sind in mehrfacher Hinsicht kritisch:
1. Die gebräuchlichen Projektilwebmaschinen werden betrieben mit einem Satz von Projektilen, deren
Abmessungen und Materialeigenschaften hinsichtlich der Reibungskräfte bei der Abbremsung ähnlich sind im
Rahmen vorgegebener Toleranzen. In der Regel wird jeder Satz Projektile speziell ausgewählt und
charakterisiert, und die Grundeinstellung der Projektilbremse wird an jeden entsprechenden Satz
Projektile neu angepasst. Deshalb können einzelne beschädigte Projektile nicht einfach ersetzt werden.
Vielmehr müsste der gesamte Satz Projektile ausgetauscht und die Grundeinstellung der Bremse
kontrolliert werden.
2. Ganz abgesehen von der Herabsetzung der Produktivität
der Webmaschine durch eine Betriebsunterbrechung wegen
einer Betriebsstörung.oder einer Reparatur und abgesehen von den damit verbundenen Unkosten
vermindert eine Betriebsunterbrechung auch die Qualität der produzierten Gewebe, z.B. aufgrund
möglicher Anlassstellen nach dem Wiederanstarten der Webmaschine.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine verbesserte Projektilfangbremse zu schaffen, um einen
möglichst ungestörten Ablauf des Projektilkreislaufs zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss gelöst mit einer v
Fangbremse mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1.
Die neuerungsgemässe Fangbremse für die Projektile einer
Projektilwebmaschine enthält zusätzlich zu einer Vorrichtung zum Bestimmen der Position eines Projektils
und einer Vorrichtung zum Verändern der Bremskraft einer Bremsbacke eine Vorrichtung zum Bestimmen der Bremskraft
FB dieser Bremsbacke.
Die neuerungsgemässe Projektilfangbremse ermöglicht eine Regelung des Bremsweges der Projektile durch Verändern
der Position mindestens einer Bremsbacke unter zusätzlicher Kontrolle der momentanen Bremskraft FB.
Die Kenntnis der Bremskraft FB ermöglicht die
Realisierung verschiedener Funktionen zur Steuerung der Bremse und der Webmaschine, z. B. einen Schutz vor
Beschädigung von Projektilen und/oder der Bremse durch Überlastung, eine Funktionskontrolle aller beweglichen
Teile der Bremse, die zur Bremskraft FB beitragen, das
Erkennen defekter Projektile, das Identifizieren und
Kontrollieren verschiedener - erwünschter und unerwünschter - Einflüsse, die die Bremswirkung der
Bremse beeinflussen, z. B. die Schmierung der Projektile,
Kontamination der Projektile und/oder der Bremse mit
Schmutz, mit Feuchtigkeit, mit Kühlmittel aufgrund eines Leckes in der Kühlmittelversorgung der Bremse, etc..
Der zeitliche Verlauf der Bremskraft kann ausgewertet werden und zur Steuerung der Projektilfangbremse und der
Webmaschine verwendet werden. Der Vergleich der aktuellen Bremskraftwerte mit vorgegebenen Normalwerten, die den
Normalzustand der Projektilfangbremse oder der übrigen Funktionseinheiten der Webmaschine charakterisieren,
dient als Indikator für Betriebsstörungen im Projektilkreislauf und in der Webmaschine im allgemeinen
und dient der Kontrolle und der Optimierung des Betriebes der Webmaschine.
Insbesondere bietet die direkte Messung der Bremskraft die Möglichkeit, Grenzwerte für die Bremskraft zu
definieren und die Bremse so zu steuern, dass die Grenzwerte eingehalten werden. Die Erhöhung der
Bremskraft über die Schädigungsgrenze für Projektile kann so verhindert werden.
Ferner bietet ein Vergleich der Bremskräfte während verschiedener Schüsse die Möglichkeit, Veränderungen im
Betrieb der Webmaschine zu erkennen und im Bedarfsfall in den Betrieb der Maschine einzugreifen. So äussern sich
Effekte, die die Reibung zwischen Projektil und Bremsbacke beeinflussen, in einer Änderung der Bremskraft
0 bei vorgegebenem Bremsweg. Zu diesen Effekten gehören Schwankungen bei der Behandlung der Projektile mit
Schmiermitteln während des Betriebes der Webmaschine,
Verschmutzung der Bremsbacken, Eindringen von Kühlmitteln
bei einem Leck im Kühlsystem der Webmaschine etc.. Einflüsse, die sich unterschiedlich schnell auswirken,
können so nicht nur erkannt, sondern auch unterschieden werden, und im Bedarfsfall kann die Regelung der
Projektilfangbremse oder der Webmaschine unterschiedlich reagieren. Normale langfristige Verschleisserscheinungen
im Projektilkreislauf können so von plötzlich auftretenden Störfällen unterschieden und verschiedene
Kategorien von Störfällen können unterschiedlich gehandhabt werden.
Weiterhin bietet die direkte Messung der Bremskraft die Möglichkeit, die Reibung zwischen Projektil und
Bremsbacken zu analysieren und Funktionen der Webmaschine, die einen Einfluss auf diese Reibung haben,
zu steuern. Ein Beispiel für diese Anwendung ist die Optimierung der Schmiermitteldosierung für den
Projektilkreislauf.
Im folgenden wird die Neuerung anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
PIG. 1 Projektilfangbremse und Bremsensteuerung gemäss dem Stand der Technik;
FIG. 2 eine Ausführungsform einer neuerungsgemässen
Projektilfangbremse;
FIG. 3 eine bevorzugte Ausführungsform einer neuerungsgemässen Projektilfangbremse;
FIG. 4&Aacgr; zeitlicher Verlauf der Bremskraft FB während der
Abbremsung eines Projektils;
FIG. 4B Position &khgr; eines Projektils als Funktion der Zeit t während der Abbremsung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektilfangbremse gemäss dem Stand der Technik (siehe
CH-679 315 A5). Das sich in x-Richtung bewegende Projektil 10 wird zwischen zwei Bremsbacken 11, 12
abgebremst, indem von den Bremsbacken 11, 12 eine Bremskraft FB auf das Projektil senkrecht zu dessen
Bewegungsrichtung, d. h. in y-Richtung ausgeübt wird. Die einzige Regelgrösse der Bremse ist der Ort x, an der das
Projektil 10 aufgrund des Bremsvorganges zur Ruhe kommt. &khgr; wird registriert von dem Positionsdetektor 15. Die
einzige Stellgrösse der Bremse ist der Abstand y der beiden Bremsbacken 11, 12. Die Veränderung des Abstandes
y bewirkt indirekt eine Änderung der Bremskraft F3. Diese
wird aber quantitativ nicht erfasst. In der Vorrichtung in Fig. 1 wird y modifiziert mit Hilfe einer gesteuerten
Verschiebeeinrichtung 14, an die die Bremsbacke 12 mittels des Verbindungsgliedes 13 gekoppelt ist. y wird
der Verschiebeeinrichtung 14 vorgegeben von der Bremsensteuerung 16, die mit der Verschiebevorrichtung
über die Kommunikationsschnittstelle 18 kommuniziert. Die Aufgabe der Bremsensteuerung 16 besteht darin, y vor
einem Bremsvorgang so einzustellen, dass die Position &khgr; eines Projektils (nach der Abbremsung) innerhalb
vorgegebener Schranken um einen vorgegebenen Sollwert xq
liegt. Die Bremsensteuerung 16 ermittelt vor jedem 0 aktuellen Schuss eines Projektils 10 eine Korrektur für
die Stellgrösse y, die noch vor Ankunft des Projektils in der Bremse von der Verschiebevorrichtung 14 realisiert
wird. Diese Korrektur für y wird von Bremsensteuerung 16
- 10 -
nach vorgegebenen Regeln ermittelt aus den Koordinaten Xi
für ein oder mehrere Schüsse, die dem aktuellen Schuss vorausgingen (i indiziert die für die Ermittlung der
Korrektur für y ausgewählten Schüsse). Lagen die Koordinaten &khgr; ^ oberhalb vorgegebener oberer Grenzwerte,
so wird der Abstand y um eine vorgegebene Distanz reduziert mit dem Ziel, die Bremskraft FB zu erhöhen.
Wenn aber die Koordinaten Xi unterhalb vorgegebener unterer Grenzwerte lagen, so wird der Abstand y um eine
vorgegebene Distanz erhöht mit dem Ziel, die Bremskraft FB zu erniedrigen. Andernfalls bleibt y unverändert. Die
Informationen über Koordinaten x^ erhält die Bremsensteuerung 16 vom Positionsdetektor 15 über die
Kommunikationsschnittstelle 17.
Eine Ausführungsform einer neuerungsgemässen Projektilfangbremse zeigt Fig. 2. Die Bremse enthält
einen Kraftsensor 19, der zwischen der Bremsbacke 12 und dem Verbindungselement 13 positioniert ist und somit die
momentane Bremskraft FB senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Projektils registriert, und eine Zusatzsteuerung 20.
Zum Austausch von Steuerbefehlen ist die Zusatzsteuerung 20 über die Kommunikationsschnittstellen 22 und 23 mit
der Verschiebevorrichtung 14 und der Bremsensteuerung verbunden. Die Kommunikationsschnittstellen 21 dient der
Übermittlung der Kraftsignale vom Kraftsensor 19 zur Zusatzsteuerung 20. Die Funktion der Bremsensteuerung 16
in Fig. 1 und Fig. 2 ist identisch, d. h. sie besteht darin, y vor einem Bremsvorgang nach dem obigen
iterativen Verfahren so einzustellen, dass die vom 0 Positionsdetektor 15 ermittelte Position &khgr; eines
Projektils (nach der Abbremsung) innerhalb vorgegebener Schranken um einen vorgegebenen Sollwert X0 liegt. Zu
diesem Zweck gibt die Bremsensteuerung 16 entsprechende Steuerbefehle an die Verschiebevorrichtung 14. Diese
Steuerbefehle werden vermittelt über die Kommunikationsschnittstellen 22, 23 unter Kontrolle der
Zusatzsteuerung 20. Die Kontrollfunktion besteht darin, in Abhängigkeit von den Kraftsignalen des Kraftsensors
die Steuerfunktion der Bremsensteuerung nach vorgegebenen Regeln gegebenenfalls zu unterbrechen oder in Kraft zu
setzen.
Die Konfiguration der Bremsbacken 11, 12 und des Kraftsensors 19 können im Rahmen des gleichen Konzepts
mannigfaltig modifiziert werden. Eine naheliegende Abwandlung der Konfiguration in Fig. 2 ist die Messung
der Bremskraft F^, die die Bremsbacke 11 auf das
Projektil ausübt. Zu diesem Zweck muss ein Kraftsensor der Bremsbacke 11 anstatt der Bremsbacke 12 zugeordnet
werden. Beide Konfigurationen sind aus Symmetriegründen
äquivalent. Andere naheliegende Modifikationen werden
erzielt durch Variation der Anzahl der Bremsbacken und/oder deren geometrischen Anordnung, vorausgesetzt,
dass ein oder mehreren Bremsbacken jeweils ein 0 Bremskraftsensor zugeordnet ist, der die Bremskraft der
entsprechenden Bremsbacke auf das Projektil 10 detektiert, und dass die Positionen ein oder mehrerer
Bremsbacken zur Variation der Bremskräfte in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Projektils
10 verändert werden können.
Der Kraftsensor 19 kann auf vielfältige Weise nach konventionellen Verfahren realisiert werden. An den
Kraftsensor ist lediglich die Anforderung zu stellen, dass sein Messbereich mit den in Projektilfangbremsen
auftretenden Bremskräften kompatibel ist (typisch: 2000-5000 N) und dass er nicht zu träge ist, um auf der für
die Abbremsprozesse relevanten Zeitskala zu reagieren (typisch: Ansprechzeit ~ 1 ms). Eine mögliche
- 12 -
Ausführungsform des Kraftsensors basiert auf der kraftinduzierten Deformation eines elastischen Materials,
z. B. Gummi- oder Kunststoffschichten. Befindet sich eine elastische Schicht zwischen Bremsbacke 12 und
Verbindungselement 13, so wird ihre Dicke variiert als Funktion der Bremskraft FB. Diese Dickenänderung kann mit
konventionellen Methoden gemessen werden, z. B. mit Dehnungsmessstreifen, konventionellen optischen Methoden
wie Interferometrie, Kraftmikroskopie etc.. Eine alternative Methode der Kraftmessung basiert auf einer
Umsetzung der Bremskraft in eine Druckänderung einer Druckzelle und eine Messung dieser Druckänderung mit
einem Drucksensor. Eine Anwendung dieser Methode wird im Zusammenhang mit einer Ausführungsform der
15*; neuerungsgemässen Projektilfangbremse anhand Fig. 3
diskutiert.
Die Kontrollfunktion der Zusatzsteuerung 2 0 ist
charakterisiert durch folgende Teilaufgaben:
• Die vom Kraftsensor 19 generierten Kraftsignale werden registriert als Funktion der Zeit.
&bgr; Die registrierten Kraftsignale werden ausgewertet und
die entsprechenden Ergebnisse zur Steuerung der Bremse verwertet nach den folgenden Gesichtspunkten:
- Die Zusatzsteuerung verhindert, dass die
Bremskraft FB auf Anweisung der Bremsensteuerung durch Verkleinern von y erhöht wird, wenn die
Spitzenwerte von FB eine vorgegebene Grenze erreichen. Auf diese Weise kann z. B. die
Beschädigung von Projektilen vermieden werden. Die massgeblichen oberen Grenzen hängen in diesem Fall
vom Material der verwendeten Projektile ab.
- 13 -
Typische Werte liegen bei 5000-6000N für Kunststoffprojektile.
- Der zeitliche Verlauf der Bremskraft FB wird
verglichen mit vorgegebenen Sollverläufen, die den Normalzustand der Bremse charakterisieren. So kann
erkannt werden, ob die Projektilfangbremse ordnungsgemäss funktioniert und im Bedarfsfall bei
unakzeptablen Abweichungen der Betrieb der Projektilfangbremse optimiert werden. Ein Beispiel
für den Nutzen dieser Art Betriebskontrolle wird später anhand der Fig. 3 und 4 in Zusammenhang mit
einer speziellen Ausführungsform der neuerungsgemässen Projektilfangbremse diskutiert.
In dem genannten Beispiel wird aufgrund der Messung des zeitlichen Verlaufs der Bremskraft FB
eine Fehlfunktion einer speziellen Ausführungsform der Verschiebevorrichtung 14 erkannt.
• Die Zusatzsteuerung 20 ermittelt aus dem zeitlichen Verlauf der Position &khgr; des Projektils
die das Projektil abbremsende Reibungskraft FR in Bewegungsrichtung des Projektils und aus der
Bremskraft FB den Reibungskoeffizienten R=FR/FB.
Dieser Reibungskoeffizient ist wegen der Unkenntnis der aktuellen Bremskraft FB bei der
herkömmlichen Projektilfangbremse nicht zugänglich. Vorteilhafte aus der Kenntnis des
Reibungskoeffizienten R resultierende Anwendungen zur Überwachung und Steuerung des Betriebes der
Projektilfangbremse und der Webmaschine werden später im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4 erläutert.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer neuerungsgemässen Projektilfangbremse zeigt Fig. 3. Die Fangbremse in Fig.
- 14 -
3 basiert auf dem in Fig. 2 dargestellten Funktionsschema. Gegenüber Fig. 2 sind in Fig. 3 die
Funktionselemente 'Verschiebevorrichtung 14' und
•Kraftsensor 19' konkretisiert. Die Projektilfangbremse
in Fig. 3 enthält einen Kraftsensor, der die aktuelle Bremskraft FB/ die bei Abbremsung des Projektils 10 auf
die in y-Richtung bewegliche Bremsbacke 12 wirkt, registriert. Die Bremsbacke 11 ist ortsfest. Die gesamte
Bremskraft FB wird von dem ortsfesten Referenzelement aufgenommen. In das Referenzelement 55 ist auch der
Kraftsensor zur Messung der Bremskraft FB integriert. Der
Kraftsensor ist ausgeführt als Drucksensor 58 in Kombination mit einer Druckzelle, deren Innendruck von
der zu messenden Kraft bestimmt wird. Die Druckzelle besteht aus einer Hülle, die ein druckübertragendes
Medium 57 enthält. Die Hülle besteht aus einer in y-Richtung beweglichen Platte 56, auf die die gesamte
Bremskraft FB übertragen wird, und dem Referenzelement
55. Das Referenzelement 55 enthält auf der dem Projektil
0 zugewandten Seite eine Vertiefung, deren Seiten dem Umriss der beweglichen Platte 56 so angepasst sind, dass
eine ungehinderte Bewegung der Platte 56 in y-Richtung möglich ist. Der Hohlraum zwischen Platte 56 und
Referenzelement 55 beherbergt das druckübertragende Medium 57. Bei dieser Anordnung bewirkt eine senkrecht
auf die Platte 56 wirkende Kraft eine Verschiebung der Platte 56 und damit eine Änderung des Innendrucks der aus
dem druckübertragenden Medium 57 und ihrer Hülle 55, gebildeten Druckzelle. Dieser Innendruck wird von dem
Drucksensor 58 detektiert. Als druckübertragendes Medium eignet sich vorteilhaft ein elastischer Festkörper wie
Gummi oder ein ähnlicher Kunststoff, zumal die Abdichtung der Druckzelle gegen ein Austreten des druckübertragenden
Mediums aus seiner Hülle unproblematisch ist im Vergleich zu Gasen oder Flüssigkeiten. Als Drucksensor eignet sich
• t « »· ♦♦
- 15 -
ein kommerzieller piezoresistiver oder piezoelektrischer Messwertgeber.
Die Funktionen der Verschiebevorrichtung 14 und des Verbindungsgliedes 13 im Funktionsschema in Fig. 2 werden
in der Ausführungsform der neuerungsgemässen Projektilfangbremse in Fig. 3 realisiert durch zwei
Stellantriebe 30-31 und eine Reihe mechanischer Komponenten 40-44, die einerseits den Abstand des
Bremsbacken 12 von der verschiebbaren Platte 56 bzw. den Abstand y der beiden Bremsbacken 11-12 definieren und
andererseits zusammen mit den Führungselementen 50-51
eine mechanisch geführte Bewegung der Bremsbacke 12 in y-Richtung zulassen.
Wesentlich zum Verständnis des folgenden ist, dass bei der Ausführungsform in Fig. 3 die Funktion der
Verschiebevorrichtung 14 in 2 unabhängige Teilschritte zerlegt ist. In konkreten Beispielen wird gezeigt, wie
die Messung der momentanen Bremskraft mit dem Kraftsensor 58 detaillierte Information über die Funktion der
Verschiebevorrichtung liefert. Fehlfunktionen der Verschiebevorrichtung werden somit erkennbar, z.B. durch
einen Vergleich des gemessenen zeitlichen Verlaufs der Bremskraft mit entsprechenden Sollkurven.
In einem Teilschritt bewirkt der Stellantrieb 30 ein Öffnen bzw. Schliessen der Bremse. Beim Öffnen bzw.
Schliessen der Bremse ändert der Stellantrieb den Abstand der Bremsbacken zwischen zwei Grenzwerten, einem
Minimalwert ymin und einem Maximalwert ymax. Der
Minimalabstand ymj.n der Bremsbacken, der bei geschlossener
0 Bremse erreicht wird, wird in einem separaten Teilschritt durch Verstellen mechanischer Komponenten mit dem
Stellantrieb 31 vorgegeben. Der Minimalabstand ymin ist
- 16 -
die Stellgrösse, die die Bremsensteuerung 16 zur Regelung
der Position &khgr;, die das Projektil 10 nach der Abbremsung einnimmt, einstellt. Im geöffneten Zustand der Bremse ist
y so gross, dass keine Bremskraft auf ein Projektil zwischen den Bremsbacken wirkt, so dass ein abgebremstes
Projektil ohne Widerstand durch die Bremsbacken der Bremse entnommen werden kann. Beim nächsten Schliessen
wird y wieder auf den Minimalabstand ymin verkleinert.
Diese Aufteilung der Funktionen der Verschiebevorrichtung 14 in zwei separat steuerbare Teilaufgaben ermöglicht
eine Optimierung hinsichtlich der Geschwindigkeit des Schliessens und Öffnens der Bremse und der zum Betrieb
der Bremse aufzubringenden Leistung.
Bei der Projektilfangbremse in Fig. 3 wird ymin variiert
mit Hilfe des Keils 44, der vom Stellantrieb 31 in x-Richtung entlang der beweglichen Platte 56 auf der dem
Projektil zugewandten Seite bewegt wird. Die Bewegungen des Stellantriebs 31 werden zu diesem Zweck mit Hilfe des
Kupplungsstücks 45 in Verschiebungen des Keils in x-Richtung umgesetzt. Die nötigen Vorgaben zum Erfüllen
dieser Funktion erhält der Stellantrieb 31 von der Bremsensteuerung 16 unter Vermittlung der Zusatzsteuerung
20 über die Kommunikationsschnittstelle 33.
Der Keil 44 wirkt als variabler Abstandshalter für die Bremsbacke 12, d. h. seine Dicke, gemessen in y-Richtung
an einer vorgegebenen Position bezüglich der ortsfesten Teile der Bremse (z.B. bezüglich des Referenzelements
55), bestimmt den maximalen Abstand der Bremsbacke 12 von der Platte 56 und somit die Grosse von ymin. Die
Bremsbacke 12 ist an den Keil 44 gekoppelt über die Verbindungselemente 40, 41, 43, wobei zwei
Führungselemente 50, 51 dafür sorgen, dass die Verbindungselemente 40 und 43 und die am
Verbindungselement 40 fixierte Bremsbacke 12 sich ausschliesslich in y-Richtung bewegen können. Ein
Verschieben des Keils 44 in x-Richtung bewirkt eine Bewegung des Verbindungselements 43 in y-Richtung um eine
Strecke, die der Dickenänderung des Keils 44, bezogen auf einen ortsfesten Punkt, entspricht. Diese Bewegung wird
über die Verbindungselemente 41 und 40 auf die Bremsbacke 12 übertragen. Die Verbindungselemente 40, 41, 43 dienen
als steuerbarer Abstandshalter für die Bremsbacke bezüglich des Keils 44, d. h. unter Kontrolle der
Bremsensteuerung 16 kann der Abstand zwischen Keil und Bremsbacke 12 innerhalb von Grenzen, deren Abstand durch
das Verbindungselement 41 bestimmt wird, variiert werden. Diese Abstandsvariation dient bei der Projektilfangbremse
in Fig. 3 dem Öffnen und Schliessen der Bremse. Um dieses Öffnen und Schliessen der Bremse schnell und leistungsarm
zu regeln, ist das Verbindungselement 41 als in seinem Knie auslenkbarer Kniehebel ausgelegt, dessen Hebelenden
mit den Verbindungselementen 40 und 43 gelenkig verbunden 0 sind. Im Idealfall ist die geöffnete Bremse dadurch
charakterisiert, dass das Verbindungselement sich in seiner labilen Gleichgewichtslage befindet, d. h. die
Hebelenden des Kniehebels nehmen bezüglich des Knies einen Winkel von 180° ein und die Bremskraft wirkt
parallel zu den Hebelenden in Richtung auf das Knie (in dieser Stellung ist das Verbindungselement 41 als
durchgezogene Linie in Fig. 3 dargestellt). In dieser Stellung des Verbindungselements 41 ist der Abstand der
Bremsbacke 12 vom Keil 44 maximal; die Bremse ist folglich geschlossen bei einem Wert von ymin, der durch
die Position der Keils 44 bestimmt ist, und während der Belastung der Bremsbacke durch die Bremskraft befindet
sich das Verbindungselement in 41 seiner labilen Gleichgewichtslage. Eine kontrollierte Auslenkung des
Knies des Verbindungselements 41 aus seiner labilen
• ·» · · | |
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• · | '· ·· * *··* |
- 18 -
Gleichgewichtslage bewirkt ein Abknicken des Verbindüngselements 41 am Knie (in dieser Stellung ist
das Verbindungselement 41 in Fig. 3 als gestrichelte Linie gezeichnet) und somit eine Öffnung der Bremse, d.h.
eine Vergrösserung von y. Diese Auslenkung aus der Gleichgewichtslage wird bewirkt durch eine Kraft auf das
Knie des Verbindungselements 41 senkrecht zu den Hebelenden. Eine solche Kraft wird auf das Knie
übertragen vom Stellantrieb 30 mittels des Kopplungselements 42. Der Stellantrieb 30 wiederum wird
gesteuert von der Bremsensteuerung 16 unter Vermittlung der Zusatzsteuerung 20 über die
Kommunikationsschnittstelle 32.
Kommunikationsschnittstelle 32.
Im folgenden wird die Funktionsweise der« Projektilfangbremse in Fig. 3 mit Hilfe des Kraftsensors
58 am Beispiel einer Abbremsung eines Projektils erläutert. Angenommen, die Projektilwebmaschine befindet
sich im Normalbetrieb, d.h. eine vorgegebene Anzahl von Projektilen befinde sich im Projektilkreislauf und eine
0 bestimmte Anzahl von Schüssen habe bereits stattgefunden. Weiterhin sei die Bremse noch geöffnet in Anschluss an
das Entfernen des zuletzt abgebremsten Projektils aus der Bremse.
Die Bremsensteuerung ermittelt iterativ aus den Positionen x^ einer vorgegebenen Auswahl von Projektilen
(i indiziert die ausgewählten Projektile) nach erfolgter Abbremsung nach vorgegebenen Regeln Korrekturen für die
Stellgrösse ymin des Regelsystems mit dem Ziel zu
bewirken, dass die Position des im nächsten Schritt abzubremsenden Projektils nach erfolgter Abbremsung
innerhalb vorgegebener Toleranzen liegt. Ein Befehl für eine Korrektur der Stellgrösse wird von der
Bremsensteuerung 16 unter Vermittlung der Zusatzsteuerung
• ♦·· · &iacgr; *J
20 über die Kommunikationsschnittstelle 3 3 an den Stellantrieb 31 weitergegeben und von diesem ausgeführt,
• sofern nicht die Zusatzsteuerung 20 die Vermittlung von
Steuerbefehlen an den Stellantrieb 31 unter Berücksichtigung vorgegebener Nebenbedingungen, die die
Kraftsignale des Kraftsensors 58 berücksichtigen, unterdrückt. Solche Nebenbedingungen werden später
diskutiert. Zunächst sei ein 'normaler· Betriebszustand
der Webmaschine angenommen, d.h. die Zusatzsteuerung habe die Steuerung des Stellantriebs 31 durch die
Bremsensteuerung 16 freigegeben.
Vor der Abbremsung des nächsten Projektils wird die Bremse geschlossen. Der geöffnete bzw. geschlossene
Zustand der Bremse ist charakterisiert durch zwei Grenzstellungen des Verbindungselements 41. Diese
Grenzstellungen des Verbindungselements 41 werden normalerweise bei der Einrichtung der Bremse definiert
und werden im Betrieb der Webmaschine auf Befehl der Bremsensteuerung mit Hilfe des Stellantriebs 3 0
abwechselnd eingestellt. Idealerweise stimmt die Grenzstellung, die der geschlossenen Bremse zugeordnet
ist, mit der labilen Gleichgewichtslage überein. Die Grenzstellung für die geöffnete Bremse ist so gewählt,
dass die Bremskraft auf das Projektil 0 wird.
Abweichungen von diesem Idealfall spiegeln sich wider im
Kraftsignal des Kraftsensors 58 und werden von der Zusatzsteuerung durch Vergleich mit Solldaten erkannt.
Ein Beispiel für die Diagnose eines nicht ideal ablaufenden Bremsprozesses anhand einer Bremskraftmessung
zeigen die Fig. 4A, 4B.
Fig. 4A stellt den zeitlichen Verlauf der Bremskraft, Fig. 4B den zeitlichen Verlauf der Position des
Projektils, charakterisiert durch die Koordinate &khgr; eines
beliebigen Punktes, für zwei Fälle gegenüber. Beide Fälle sind gekennzeichnet durch identische Kurven für die
Position des Projektils, unterscheiden sich aber durch den Verlauf der Bremskraft. Im ersten Fall, dem
Idealfall, ist die Bremse beim Eintreffen des Projektils geschlossen (Zeitpunkt tA) , wobei das Verbindungselement
sich in seiner labilen Gleichgewichtsposition befindet; beim Öffnen der Bremse (Beginn zum Zeitpunkt t2, Öffnung
vollendet zum Zeitpunkt tE) wird der Abstand y durch Bewegung des Verbindungselements vergrössert und
folglich die Bremskraft FB verkleinert. Dieser Fall ist
als Kurve a in Fig. 4A, 4B dargestellt. Im Unterschied zu diesem Idealfall ist im zweiten Fall - dargestellt als
Kurve b in Fig. 4A, 4B - das Verbindungselement 41 im Grenzzustand der geschlossenen Bremse nicht in seiner
labilen Gleichgewichtslage. Unter dieser Voraussetzung wäre der Abstand ymin grosser und somit die Bremskraft
geringer als im Iealfall. Um den gleichen vorgegebenen
Bremsweg für das Projektil zu erzwingen (siehe Fig. 4B), 0 muss die Bremsensteuerung 16 im zweiten Fall die
Verkürzung des Abstandes der Bremsbacke 12 vom Keil 44 kompensieren durch eine Verschiebung des
Verbindungselements 43 in (die negative) y-Richtung durch eine Verschiebung des Keils 44 in (die negative) x-Richtung.
Unter diesen Bedingungen herrschen im Zeitraum zwischen tA und t2 in beiden Fällen gleiche
Voraussetzungen. Der wesentliche Unterschied ergibt sich während der Öffnung der Bremse nach dem Zeitpunkt t2. Im
Gegensatz zum Idealfall hängt im zweiten Fall das Vorzeichen der Kraftänderung zum Zeitpunkt t2 von der
Wahl der Grenzposition des Verbindungselements 41, die der geöffneten Bremse entspricht. Ist im zweiten Fall die
der geöffneten Bremse entsprechende Grenzposition des Verbindungselements 41 so vorgegeben, dass das
Verbindungselement 41 beim Öffnen der Bremse durch seine
·■«
- 21 -
labile Gleichgewichtslage bewegt wird, so muss für eine
kurze Zeitspanne im Zeitraum zwischen t2 und tE die
Bremskraft FB grosser werden als während der Abbremsung
des Projektils im Zeitraum zwischen tA und t2. Im
Idealfall dagegen wird die Bremskraft zwischen t2 und tE
nicht grosser als zwischen tA und t2. Der zeitliche
Verlauf der Bremskraft zwischen t2 und tE charakterisiert
folglich die Grenzpositionen des Verbindungselements 41 und lässt deren Überprüfung zu. Weiterhin spiegelt der
zeitliche Verlauf der Bremskraft zwischen t2 und tE die
Funktion des Stellantriebs 30 wider und dient dessen Kontrolle. Zwei Beispiele seien genannt, um die Kontrolle
des Stellantriebs zu illustrieren. Normalerweise ist der Stellantrieb so organisiert, dass der Stellantrieb 3 0 das
Kopplungselement 42 während des Öffnens oder des Schliessens der Bremse ausschliesslich in einer seiner
beiden möglichen Bewegungsrichtungen bewegt wird. In realen Stellantrieben kann es - je nach Konstruktion vorkommen,
dass die Bewegung des Kopplungselements 42 beim Übergang zwischen der geöffneten und der
geschlossenen Bremse mit mindestens einer Umkehr der Bewegungsrichtung des.Kopplungselements 42 verbunden ist.
Diese Bewegungsumkehr äussert sich in einer Bewegungsumkehr der Bremsbacke 12. Solange FB
> 0, ist eine Bewegungsumkehr der Bremsbacke 12 als Maximum oder
Minimum der Bremskraft nachweisbar. Die Vorzeichen der Bremskraftänderung geben dabei Aufschluss über die
jeweilige Bewegungsrichtung der Bremsbacken. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 4A illustriert.
0 Voraussetzungsgemäss sind Kurve a und b in Fig. 4A in der
Zeit zwischen tA und t2 identisch, während beim Öffnen der
Bremse in der Zeit t2 bis tE unterschiedliche Bedingungen
hinsichtlich der Stellung des Verbindungselements 41 herrschen. Während der Zeit tA bis tx dringt das Projektil
- 22 -
zwischen die Bremsbacken 11, 12 der geschlossenen Bremse. Während dieser Zeit wächst die Bremskraft FB auf
den Wert FM, die mittlere Bremskraft während der
Abbremsung des Projektils. Während der Abbremsung bleibt die Bremskraft unverändert sowohl für Kurve a als auch
für Kurve b. Für den Idealfall (Kurve a) ist ferner angenommen, dass das Kopplungselement 42 beim Öffnen der
Bremse ohne Bewegungsumkehr senkrecht zur y-Richtung bewegt wird. Folglich nimmt bei Kurve a die Bremskraft
für t2<t<tE monoton mit der Zeit t ab. Für den zweiten Fall (Kurve b) ist angenommen
• dass der zweite Grenzzustand des Verbindungselements 41, der der geöffneten Bremse entspricht, so
eingerichtet ist, dass das Verbindungselement 41 beim Öffnen der Bremse durch seinen labilen
Gleichgewichtszustand bewegt wird; beim Durchgang durch den labilen Gleichgewichtszustand erreicht dann die
Bremskraft FB einen Spitzenwert F5, der grosser ist als
die mittlere Bremskraft FM; diese Bedingung erklärt den
0 Verlauf von Kurve b in Fig. 4A für Zeiten zwischen t3 und tE;
• dass das Kopplungselement 42 das Knie des
Verbindungselements 41 nicht auf dem direkten Weg über die Position, die es im labilen Gleichgewichtszustand
des Verbindungselements einnimmt, in seine Endposition bei geöffneter Bremse bewegt, sondern erst nach einer
Bewegungsumkehr in Anschluss an eine Bewegung, die dass Knie zunächst von seiner Endposition entfernt; unter
dieser Bedingung nimmt die Bremskraft als Funktion der Zeit zunächst ab unter den Wert der mittleren
Bremskraft FM, durchläuft ein Minimum und erreicht
schliesslich bei tß wieder den Wert der mittleren Bremskraft FM.
·■ ·
- 23 -
Diese beiden Annahmen resultieren in dem S-förmigen Verlauf der Kurve b in Fig. 4A. Kurve b in Fig. 4A ist
ein willkürliches Beispiel; ihr Verlauf wäre modifiziert bei einer Veränderung der Grenzzustände des
Verbindungselements oder bei einer Veränderung des Bewegungsablaufs des Kopplungselements 42. Umgekehrt
liefert der Verlauf der Bremskraft als Funktion der Zeit indirekt Aussagen über die Funktion aller beweglichen
Komponenten der Bremse, die beim Betrieb der Bremse einen zeitabhängigen Beitrag zur Bremskraft leisten. Der
Beitrag jeder dieser beweglichen Komponenten wird durch Sollkurven charakterisiert. Abweichungen der
Bremskraftkurven von diesen Sollkurven im Vergleich mit den Sollkurven erlauben eine Fehlerdiagnose im laufenden
Betrieb der Bremse und eine experimentelle Optimierung der Funktionselemente der Bremse, die einen Beitrag zur
Bremskraft liefern. Eine naheliegende Anwendung ist die grafische Darstellung des Verlaufs der Bremskraft als
Funktion der Zeit und/oder der entsprechenden Sollkurven auf einem Monitor zur Überwachung durch den
Maschinenoperateur.
Zusätzlich zu dieser Funktionsprüfung erlaubt die
Zusatzsteuerung 20 die Ausführung der folgenden Kontrollfunktionen, basierend auf der Registrierung der
Kraftsignale:
!.Überlastschutz:
Erreichen die mittlere Bremskraft FM oder der
Spitzenwert F5 der Bremskraft FB vorgegebene Höchstwerte
FMAX/ so verhindert die Zusatzsteuerung eine weitere
Erhöhung der Bremskraft. Zusatzanalysen (siehe unten) liefern Informationen, ob ein Störfall vorliegt, der
ein Abschalten der Webmaschine erforderlich macht. wird je nach der Schädigungsgrenze des
Projektilmaterials oder der Bremsenkomponenten geeignet
gewählt.
2.Erkennen von Störfällen anhand der Analyse der Reibungskoeffizienten R:
Aus der mittleren Bremskraft FM wird für jeden Bremsprozess der Reibungskoeffizient R bestimmt (s.o.). Für ausgewählte Projektile wird die Änderung von FM und von R im Vergleich zu deren vorausgegangen Durchläufen im Projektilkreislauf bestimmt. Somit wird die zeitliche Änderung von FM und R für einzelne Projektile von Schuss zu Schuss verfolgt. Die Grosse dieser Änderung ist aufschlussreich, da verschiedene Ursachen auf für sie charakteristische Weise zu dieser Änderung beitragen:
Aus der mittleren Bremskraft FM wird für jeden Bremsprozess der Reibungskoeffizient R bestimmt (s.o.). Für ausgewählte Projektile wird die Änderung von FM und von R im Vergleich zu deren vorausgegangen Durchläufen im Projektilkreislauf bestimmt. Somit wird die zeitliche Änderung von FM und R für einzelne Projektile von Schuss zu Schuss verfolgt. Die Grosse dieser Änderung ist aufschlussreich, da verschiedene Ursachen auf für sie charakteristische Weise zu dieser Änderung beitragen:
· Aufgrund normaler Verschleisserscheinungen bei der Wechselwirkung mit den Bremsbacken ändert sich R
für alle Projektile auf einer langen Zeitskala (typische Änderung: ~30% auf einer Zeitskala, die
'lang' im Vergleich zur Zeitskala der übrigen im folgenden aufgeführten Effekte ist; Details des
zeitlichen Verlaufs hängen ab von vielen Parametern wie Material der Projektile, der
Oberflächenbehandlung der Projektile mit beispielsweise Schmierstoffen, der Temperatur
etc.). Diese Änderungen können verschieden sein für verschiedene Projektile, auch wenn mit
Projektilen, die bei Inbetriebnahme der Webmaschine den gleichen Reibungskoeffizienten R
haben, gearbeitet wird.
· R kann geändert werden durch Materialien, die in Kontakt mit den beim Bremsen aneinander reibenden
Flächen des Projektils und der Bremsbacken bewusst
oder unbewusst geraten sind. Solche Änderungen sind insbesondere zu beachten, wenn diese
Materialien Schmierwirkung zeigen, d.h. mit steigender Dosierung den Reibungskoeffizienten R
reduzieren, zumal die Bremsensteuerung 16 auf eine Reduktion des Reibungskoeffizienten R mit einer
Erhöhung der Bremskraft FB antwortet. Bewusst mit
den beim Bremsen aneinander reibenden Flächen in Kontakt gebracht sind Schmierstoffe, mit denen das
Projektil benetzt wird, um den Durchlauf der Projektile durch den Projektilkreislauf möglichst
verschleissarm zu gestalten. Die bekannten Verfahren der Schmiermittelversorgung des
Projektilkreislaufs führen zu langsamen begrenzten Schwankungen der Bremskraft FB (~ 20% in 10
Stunden). Hochleistungsprojektilwebmaschinen können mit Projektilfangbremsen ausgestattet sein,
die eine Wasserkühlung benötigen. Bei einem plötzlich auftretenden Leck kann Kühlwasser in die
Bremse eindringen und den Reibungskoeffizienten R drastisch verringern auf einer relativ kurzen
Zeitskala. Experimente zeigen, dass eine Reduktion von R und damit ein Anstieg von FB um einen Faktor
10 innerhalb von 10 Sekunden realistisch ist. In solchen Fällen können in den bereits bekannten
Projektilfangbremsen Bremslasten von 30000 N auftreten, so dass eine Beschädigung der Bremse
unvermeidlich wäre. Bei der neuerungsgemässen Projektilfangbremse können solche Beschädigungen
schon aufgrund des Überlastschutzes verhindert werden. Weiterhin können andere Arten von
Fremdkörper, &zgr;. B. der Abrieb von Webfäden, in die Bremse geraten und den Reibungskoeffizienten R
beeinflussen.
- 26 -
Somit lassen sich verschiedene Kategorien von Ereignissen definieren, die die zeitliche Entwicklung
von R auf eine für sie charakteristische Weise prägen. Diese Kategorien lassen sich nach eindeutigen Kriterien
erkennen, z.B. anhand der Änderung des Reibungskoeffizienten R pro Zeiteinheit für einzelne
Projektile und/oder der maximalen Änderung von R für ein Ereignis. Kritische Ereignisse wie der erwähnte
Wassereinbruch können so in einer Frühphase erkannt werden und entsprechende Gegenmassnahmen können
eingeleitet werden, z.B. Anhalten der Webmaschine, Abstellen des Kühlwassern, Alarmmeldung wegen
Verschmutzung der Bremsbacken etc.. Solche aufgrund der Kraftmessung gesteuerte Verfahrensschritte der
Webmaschine sind in Fig. 3 symbolisch als durch die Bremsensteuerung 16 kontrollierte Prozesse 60.1-60.&khgr;
verzeichnet.
3.Überwachung der Projektile:
Wie unter Punkt 2 erwähnt ist, zeigt die langzeitige
Entwicklung des Reibungskoeffizienten R Trends, die den Verschleiss individueller Projektile charakterisieren.
Projektile, deren Reibungskoeffizienten R sich um einen vorgegebenen Wert vom statistischen Mittel des gesamten
Projektilsatzes der Webmaschine unterscheiden, können als defekt deklariert und automatisch aus dem
Projektilkreislauf entfernt werden (Prozess 60.x).
4.Steuerung der Schmiermittelversorgung des
Projektilkreislaufs:
Wie unter Punkt 2 erwähnt, sind Schwankungen in der 0 Schmiermittelversorgung des Projektilkreislaufs als
mittelfristige Trends in der zeitlichen Entwicklung des Reibungskoeffizienten R erkennbar. Solche Trends zeigen
sich bei allen Projektilen gleich. Da die Schwankungen
in der Schmiermittelversorgung des Projektilkreislaufs
durch die Kraftmessung erfasst werden können, kann die Kraftmessung zur Regelung der Schmiermitteldosierung
verwendet wird. Diese neuartige Anwendung der neuerungsgemässen Projektilfangbremse dient einer
verbesserten Qualität der erzeugten Gewebe, da diese Schmiermittel bei ungünstiger Dosierung grundsätzlich
auch Spuren im erzeugten Gewebe hinterlassen können und eine Reduktion der Schmiermitteldosis auf ein
notwendiges Minimum von Interesse ist. Eine untere beziehungsweise obere Grenze für die
Schmiermitteldosierung entspricht einer unteren beziehungsweise oberen Grenze für die Bremskraft. Um
beispielsweise die Schmiermitteldosierung innerhalb vorgegebener Grenzen zu kontrollieren und eine minimale
Schmiermitteldosierung zu gewährleisten, wird die Schmiermitteldosierung für das Projektil im Rahmen
vorgegebener oberer und unterer Schranken so geregelt, dass die Bremskraft einen vorgegebenen Maximalwert
nicht überschreitet und/oder die Abweichung der Bremskraft von einem vorgegebenen Sollwert einen
vorgegebenen Wert nicht überschreitet.
Claims (6)
1. Fangbremse für die Projektile (10) einer
Projektilwebmaschine, mit einer Vorrichtung (15) zum
Bestimmen der Position eines Projektils und mit einer Vorrichtung (13, 14, 16, 18) zum Verändern der
Bremskraft einer Bremsbacke (11, 12), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (19) zum Bestimmen der
Bremskraft dieser Bremsbacke.
2. Fangbremse nach Anspruch 1, bei welcher die Vorrichtung zum Bestimmen der Bremskraft einen
Kraftsensor (19) enthält, auf den die Bremskraft der Bremsbacke (12) übertragen wird.
3. Fangbremse nach Anspruch 2, bei welcher der
Kraftsensor aus einer Druckzelle (55, 56) mit einem druckübertragenden Medium (57) und einem Drucksensor
(58) besteht.
4. Fangbremse nach Anspruch 3, bei welcher der Drucksensor (58) als piezoresistiver und/oder
piezoelektrischer Drucksensor ausgelegt ist.
5. Fangbremse nach Anspruch 3, bei welcher das druckübertragende Medium (57) aus mindestens einem
elastischen Festkörper besteht.
6. Fangbremse nach Anspruch 5, bei welcher der elastische Festkörper aus Gummi oder Kunststoff
besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29800635U DE29800635U1 (de) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Fangbremse für die Projektile einer Projektilwebmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29800635U DE29800635U1 (de) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Fangbremse für die Projektile einer Projektilwebmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29800635U1 true DE29800635U1 (de) | 1998-03-05 |
Family
ID=8051309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29800635U Expired - Lifetime DE29800635U1 (de) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Fangbremse für die Projektile einer Projektilwebmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29800635U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1431606A1 (de) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | TMD Friction Europe GmbH | Brems-oder Kupplungsbelag mit integrierter Kraftmessung |
IT201700080746A1 (it) * | 2017-07-17 | 2019-01-17 | Itema Spa | Dispositivo di frenatura controllata di proiettili in un telaio tessile a proiettile |
-
1998
- 1998-01-15 DE DE29800635U patent/DE29800635U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1431606A1 (de) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | TMD Friction Europe GmbH | Brems-oder Kupplungsbelag mit integrierter Kraftmessung |
IT201700080746A1 (it) * | 2017-07-17 | 2019-01-17 | Itema Spa | Dispositivo di frenatura controllata di proiettili in un telaio tessile a proiettile |
EP3431644A1 (de) * | 2017-07-17 | 2019-01-23 | ITEMA S.p.A. | Vorrichtung zum kontrollierten bremsen von projektilen in einer projektilwebmaschine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980416 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010209 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20040206 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20060801 |