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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrich-
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tung für das Baum- oder Walzensystem einer Webmaschine mit einem Antriebsmotor,
von dem die Bäume oder Walzen des Systems an ihren beiden Enden über zwei durch
eine übertragungswelle miteinander gekuppelte Ubersetzungsgetriebe synchron angetrieben
werden.
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Bei bereits bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Antrieb für
die an den beiden Enden der Bäume des Systems angeordneten übersetzungsqetriebe
von der Kurbelwelle der Maschine abgeleitet. Diese treibt über gerade Zahnräder,
Winkélzahnräder, eine Kardanwelle und einen Umsteckräderkasten ein Umschaltgetriebe
für Vorwärts-und Rückwärtslauf an. Durch den Umsteckräderkasten ist die Möglichkeit
gegeben, verschiedene Umlaufgeschwindigkeit oder Umlaufwinkelwege zu wählen. Dabei
ist jedem Satz von Umsteckzahnrädern eine bestimmte Schrittlänge bzw. Gewebedichte
zugeordnet. Ferner ist ein an die über tragungswelle angekuppelter oder ankuppelbarer
Motor für Schnellantrieb in beiden Richtungen vorgesehen.
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Die Einstellbarkeit verschiedener Umlaufgeschwindigkeiten durch Auswechseln
der Zahnräder des Umsteckräderkastens ist jedoch verhaltnismäßig umständlich.
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Auch ist der Aufbau der dazu erforderlichen Getriebeteile umständlich
und teuer Es ist eine größere Flexibilität und eine Vereinfachung der Handhabung,
insbesondere beim Einstellen der Gewebedichtev erwünscht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die einen geringeren Aufwand erfordert und eine einfachere
Handhabung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schrittmotor
als Antriebsmotor vorgesehen ist, der durch Impulszusammensetzungen r insbesondere
in Form von Impulszügen, die aus einem oder mehreren Impulsen bestehen können, angetrieben
wird, daß die Länge der Schaltschritte durch Variationen, insbesondere in Form der
jeweiligen Anzahl der Impulse, steuerbar ist, daß eine Impulserzeugereinrichtung,
die einen Mikrocomputer aufweist, vorgesehen ist, mit der für jeden Arbeitszyklus
der Webmaschine eine Impulszusammensetzung erzeugbar ist, die in Abhängigkeit von
einer oder mehreren Einstellungen eines oder mehrerer Betätigungsglieder veränderbar
ist, und daß die jeweilige Einstellung der Schaltschrittlänge des Antriebsmotors
und damit der Bäume bzw. der Dichte des auf der Webmaschine hergestellten Gewebes
entspricht.
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Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung einer solchen
Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
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Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß Betriebe zwischen
der Kurbelwelle der Webmaschine und den Ubersetzungsgetrieben für die beiden Enden
des Baumsystems entfallen. Auch ein Umschaltgetriebe für Vorwärts-und Rückwärtslauf
ist nicht erforderlich. Alle Einstellun-
gen lassen sich mit Hilfe
von Stell- oder Steuergliedern, insbesondere Daumenradschaltern, ausführen, die
in unmittelbarer Reichweite des Bedienungspersonals angeordnet sein können. Es besteht
ferner die Möglichkeit, die jeweilige Länge der fertigen Gewebebahn, die aus Textilstoff,
also Tuch, oder Metallgewebe bestehen kann, anzuzeigen. Es ist kein besonderer Motor
für den Schnellauf mehr erforderlich. Ein Schrittmotor, wie er gemäß der Erfindung
zur Anwendung gelangt, ist handelsüblich und praktisch bei Stellvorrichtungen der
verschiedensten Arten bereits bewährt. Er arbeitet mit hoher Wiederholgenauigkeit
(Reproduzierbarkeit), so daß hervorragend gleichmäßige Gewebe hergestellt werden
können.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen F i g . 1 das Prinzipschema einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
für die Bäume oder Walzen einer Webmaschine und F i g . 2 als Blockschema verschiedene
Teile eines Antriebssystems gemäß Fig. 1.
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In dem Prinzipschema nach Fig. 1 besteht das Baumsystem aus Bäumen
oder Walzen 1, 2, 3 und 4. Die Bäume (oder Walzen) sind so angeordnet, daß das zwischen
ihnen vorgeschobene Gewebe, das ein Tuch oder ein Drahtgewebe sein kann, in einer
Vierpunktanlage, mit Blickrichtung parallel zu den Baumachsen gesehen, festgeklemmt
wird.
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Die Vierpunktanlage ist für die vorliegende Erfindung
nicht
wesentlich. Diese wird vielmehr auch bei Anwendung einer anderen Anzahl von Bäumen,
z.B. drei Bäumen, funktionieren. Jeder Baum kann in an sich bekannter Weise aus
mehreren Längsabschnitten zusammengesetzt sein.
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In Fig. 1 sind solche Verbindungsstellen mit 1A, 2A, 3A bzw. 4A bezeichnet.
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Es sind zwei Schneckengetriebe vorhanden, die mit 5 und 6 bezeichnet
sind. Das erste Schneckengetriebe 5 wird von einem Schrittmotor 7 angetrieben; an
den Ausgang 5A des Schneckengetriebes 5 ist eine Kraftübertragungswelle 8 angeschlossen,
die zur kombinierten Kraftübertragung und Bewegungssynchronisierung dient. An dem
Ausgang 5A herrscht das Drehzahlverhältnis 1 : 1. Das andere Ende der übertragungswelle
8 ist an den Ausgang 6A des zweiten Schneckengetriebes 6 angeschlossen. Das hier
herrschende übersetzungsverhältnis ist das gleiche wie an dem Ausgang 5A des ersten
Schneckengetriebes 5, d.h. 1 : 1.
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Das erste Schnecken getriebe 5 weist eine Schnecke 5b auf und treibt
ein erstes Schneckenrad 9 an, das auf einer Triebwelle 10 sitzt. Die Schnecke 6b
des zweiten Schneckengetriebes 6 treibt auf entsprechende Weise ein zweites Schneckenrad
11 an, das auf einer Triebwelle 12 sitzt. Die Drehbewegungen der Triebwellen 10
und 12 sind somit synchronisiert. Von der Triebwelle 10 werden die in der Zeichnung
links liegenden Enden der Bäume 1 bis 4 angetrieben, von der Triebwelle 12 die anderen
in der Zeichnung rechts liegenden Enden dieser Bäume. Der Antrieb der Bäume 1 und
2 erfolgt von der Triebwelle 10
über die Zahnräder 13, 14 und 15
und von der Triebwelle 12 über die Zahnräder 16, 17 und 18. Die Bäume 3 und 4 werden
von der Triebwelle 10 über die Zahnräder 19, 20, 21, 22 und 23 und von der Triebwelle
12 über die Zahnräder 24, 25, 26, 27 und 28 angetrieben. Es können auch andere Zahnradkombinationen
angewendet werden, z.B. wenn die Anzahl der Bäume eine andere ist.
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In Fig. 1 sind Lagerstellen für Bäume und Wellen allgemein mit zwei
parallelen Strichen, z.B. den Strichen 29 für die Welle 8 angegeben.
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Die Übertragungswelle 8 läuft schneller um als die Bäume 1 bis 4.
Die Bäume sollen von der Antriebsvorrichtung für jeden von der Webmaschine ausgeführten
Arbeitszyklus um einen Schritt weiterbewegt werden. Die Schrittlänge oder besser
gesagt der Drehwinkel soll dabei der Dichte des auf der Webmaschine jeweils hergestellten
Gewebes entsprechen.
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Der Schrittmotor 7 ist ein solcher, der deutlich steuerbare Fortschaltschritte
auszuführen vermag. Beispielsweise soll die Motorausgangswelle 7A schrittweise Drehungen
von 0,720 ausführen können, was bedeutet, daß eine volle Drehung des Motors in 500
Schritte unterteilbar ist. Der Motor ist ferner ein solcher, dessen Schaltschritte
von der Zuführung elektrischer Impulse ausgeführt werden, derart, daß jeder Impuls
eine Drehbewegung des Motors von jeweils einem Schritt bewirkt, und zwar mit hoher
Wiederholgenauigkeit. Es kann beispielsweise ein handelsüblicher Fünfphasen-Schrittmotor
verwendet wer-
den (Hersteller: BERGERLAHR AB, Typenbezeichnung
RDM 51122/50).
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Der Motor 7 kann seine Energieversorgung aus einem dazugehörigen
Stromversorgungsaggregat 30 erhalten (Typenbezeichnung der Herstellerfirma: NI 3426
oder NI 3426.01).
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Das Stromversorgungsaggregat kann beispielsweise aus dem allgemeinen
Energieversorgungsnetz oder einer anderen Energiequelle 31 gespeist werden.
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Die zur Steuerung der Fortschaltschritte des Motors erforderlichen
Impulse werden von einem Mikrocomputer 32 an sich bekannter Art geliefert. Beispielsweise
kann der Mikrocomputer aus einem sog. Z 80-Datenverarbeitungsgerät bestehen. Der
Mikrocomputer soll während des jeweilige gen Arbeitszyklus der Webmaschine die für
den Schrittmotor erforderliche Anzahl von Impulsen liefern. Ein Fühler 33, der aus
einem Absolutwinkelgeber oder einem induktiven Geber an sich bekannter Art bestehen
kann, fühlt den Arbeitszyklus an der Triebwelle 34 der Webmaschine ab.
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Wird ein Absolutwinkelgeber verwendet, so ist er auf der mit 34 symbolisch
dargestellten Triebwelle der Webmaschine angeordnet, die mit der Maschinenkurbelwelle
gekuppelt ist.
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Zu Beginn jedes Arbeitszyklus wird die Winkellage der Kurbelwelle
abgefühlt und ein AbfühXsignal,vorzugsweise in Form eines Steuerimpulses, an den
Mikrocomputer 32 geliefert. Der Steuerimpuls kann über das in Fig. 1 mit 35 bezeichnete
Hauptsteuersystem der Webmaschine geleitet werden. Es ist aber auch denkbar, daß
der Winkelgeber den Im-
puls direkt an den Mikrocomputer 32 liefert,
was mit dem gestrichelt gezeichneten Parallelweq 36 angedeutet ist.
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Fig. 2 zeigt den Aufbau und die Anschlüsse des Mikrocomputers an
die Steuer- und Anzeigevorrichtung genauer.
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37 ist die CPU-Einheit (Zentraleinheit) des Mikroprozessors. Eine
Adressensammelmaschine ist mit 38,eine Datensannelschiene mit 39 und eine Steuersammelschiene
mit 40 bezeichnet. Der Block 41 umfaßt gewisse Programm- und Datenspeicher sowie
sonstige dazugehörende Schaltkreise üblicher Art.
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Der Mikrocomputer enthält ferner eine Elektronikkarte 42, auf der
Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 43 angeordnet sind. Ferner sind auf der Karte ein
Eingangsanpassungkreis 44 zum Abfühlen des Arbeitszyklus über das Hauptsteuersystem
35 der Webmaschine und beispielsweise einen Winkelgeber 33 angeordnet. Die Elektronikkarte
42 ist ferner mit einem Ausgangsanpassungskreis 45 zur Abgabe von Steuerimpulsen
an das Stromversorgungsaggregat 30 versehen. Auch kann sie mit einer Schalttafeleinheit
56 integriert sein oder eine solche enthalten. Auf der Schaittafeleinheit 46 können
Betätigungsglieder 47 angeordnet sein, die im vorliegenden Falle aus drei Daumenradschaltern
an sich bekannter Art bestehen. Die Daumenradschalter zeigen den jeweils eingestellten
Wert an.
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Im vorliegenden Fall zeigt der links angeordnete Daumenradumschalter
die Hunderterziffer 1, der mittlere Daumenradumschalter die Zehnerziffer 2 und der
rechte Daumenradumschalter die Einerziffer 3 an. Bei anderen Ausführungsformen können
die Daumenradumschalter auch in anderer
Anzahl vorgesehen sein.
Es können z.B. zwei, vier oder noch mehr solcher Schalter vorhanden sein. Die Daumenradumschalter
sind an einen oder je einen Eingang am Mikrocomputer angeschlossen und dienen dazu,
Einstellsignale an den Computer zu liefern, welche die Dichte des Gewebes der in
der Webmaschine bearbeiten Materialbahn bestimmen. Die Maschine kann beispielsweise
mit einer Geschwindigkeit von z.B. 20 bis 80 Einschüssen pro Minute arbeiten und
die dabei erhaltene Gewebedichte kann z.B. auf den Daumenradumschalter mit der Zahl
von Fadenelnschüssen'pro Zentimeter angegeben sein. Es können beispielsweise 50
bis 200 Einschüsse pro Zentimeter angegeben sein. Die Steuerglieder 47 können derart
geschützt angeordnet werden, daß sie nicht leicht zugänglich sind. Dazu kann eine
bliebige Form verschließbarer Abdeckungen vorgesehen sein. Statt dessen kann für
die Steuerglieder auch eine andere, nicht ohne weiteres einem unbefugten Eingriff
zugängliche Lage vorgesehen werden, z.B. in einem verschließbaren Schrank außerhalb
der Webmaschine. Die Steuerglieder 47 werden verhältnismäßig selten verstellt und
sollen daher einer nicht beabsichtigten Einwirkung nach Möglichkeit entzogen sein.
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Die Schalttafeleinheit 46 trägt auch Ziffernanzeiger 48, beispielsweise
solche mit Lichtdioden. Diese Ziffernan zeiger sind an einen oder mehrere Ausgänge
auf der Elektronikkarte 42 angeschlossen und so geschaltet, daß sie von der Gesamtzahl
der Impulse betätigbar sind, die vom Mikrocomputer an das Stromversorgungsaggregat
30 abgegeben wurden. Die Gesamtzahl der Impulse entspricht
dem
gesamten Fortschaltweg des Motors 7 und damit der Gesamtlänge der fertig gewebten
Gewebebahn, die bei jedem Webvorgang in der Webmaschine hergestellt wird.
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Die Ziffernanzeiger können beispielsweise den Betrag einer Länge,
z.B. in Metern der fertigen Gewebebahn, anzeigen.
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Die Tafel 46 enthält ferner zwei Steuerglieder 49 und 50, die an
Eingänge der Elektronikkarte 42 angeschlossen sind. Das jeweilige Steuerglied hat
eine Nullstellung und eine Betätigungsstellung. In der Betätigungsstellung des ersten
Steuergliedes 49 wird von dem Anpassungskreis 45 ein Impulszug angegeben, der so
lange andauert, wie dieses Steuerglied seine Betätigungsstellung einnimmt. Der Impulszug
veranlaßt eine kontinuierliche Fortschaltung des Schrittmotors 7, der auf diese
Weise, z.B. mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 1000 U/min in der einen Richtung,
z.B. vorwärts, im Schnellauf betrieben wird. Beim Abbrechen der Betätigung des ersten
Steuerglieds 49 hört der Impulszug auf und der Motor hält an. Bei Betätigung des
zweiten Steuerglieds 50 wird von dem Mikrocomputer ein zweiter Impuls zug geliefert,
der eine Drehung des Motors 7 in Gegenrichtung mit derselben Geschwindigkeit wie
vorwärts verursacht.
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Die Schnelldrehung in Richtung rückwärts hört auf, wenn die Betätigung
des zweiten Steuergliedes unterbrochen wird. Das erste und zweite Steuerglied 49,
50 kann durch ein einziges Steuerglied mit zwei Betätigungsstel-
lungen
und einer Nullstellung ersetzt werden. Der ersten Betätigungsstellung wird dabei
die Funktion des vorhergenannten ersten Steuergliedes zugewiesen, während der zweiten
Betätigungsstellung auf entsprechende Weise die Funktion des zweiten Steuergliedes
50 zugewiesen wird.
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Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß die Vorrichtung mit Impulszügen
arbeitet, die verschiedene Anzahlen von Impulsen enthalten. Die Erfindung läßt sich
auch für anderen Arten von Impuls zusammensetzungen verwirklichen, wobei anstelle
der Änderung der verschiedenen Fortschreitungen des Motors 7 mit Hilfe der Impulszahl
die Anderung, z.B. mit Hilfe verschiedener Impulsbreitenx bewirkt werden kann, während
die Anzahl der Impulse dabei stets dieselbe sein kann, z.B. 1, 2 oder mehr Impulse.
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Die Schalttafel 46 kann in einer Steuereinheit enthalten sein oder
eine solche bilden, die an der Vorderseite der Webmaschine für das Bedienungspersonal
leicht zugänglich angebracht sein kann. Die Einstellung der Dichte des zu webenden
Materials geschieht, wie schon erwähnt, durch Einstellung der Betätigungsglieder
47.
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Der Mikrocomputer ist in an sich bekannter Weise so programmiert,
daß er eine jeder Einstellung entsprechende Anzahl Impulse bei jedem Arbeitszyklus
der Webmaschine abgibt und dadurch die Weiterschaltung des Schrittmotors mit der
für die betreffende Einstellung richtigen Anzahl von Schritten des Schrittomotors
und damit der Bäume verursacht. Das Ablesen des in der Maschine
bei
jedem Webvorgang gewebten Materials geschieht an den Anzeigevorrichtungen und der
Schnellauf des Motors 7 wird mit den Steuergliedern 49 und 50 bewirkt.
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Die Anpassung der Spannung an das Hauptsteuersystem 35 und das Stromerzeugungsaggregat
des Motors geschieht über die Schaltkreise 44 bzw. 45. Der Steuerimpuls 51 wird
vorzugsweise dem "interrupt"-Eingang des Mikrocomputers zugeführt. Der zu dem Stromversorgungsaggregat
30 abgehende Impulszug ist (in Fig. 2) mit 52 bezeichnet.