DE4030722C2 - Einrichtung zum Einstellen eines Schützenkastens - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Einstellen eines zu ei­ nem Schützenantrieb eines Webautomaten gehörenden und mehrere Schützenfächer aufweisenden Schützenkastens, der mit einem Stellan­ trieb über einen Übertragungsmechanismus in verschiedene vom Webprogramm abhängige Lagen einstellbar ist.

Es ist bekannt, die Verstellung des Schützenkastens auf hydraulischem Wege durchzuführen. Ein hydraulischer Zylinder ist dabei unter dem Schützenkasten angeordnet, der aufgrund von Ansteuerung vom hydrauli­ schen Zylinder angehoben und abgesenkt wird. Es ist auch schon be­ kannt, andere Arten von Antriebsorgangen für die verschiedenen Einstel­ lungen des Schützenkastens vorzusehen.

Es ist wichtig, dass eine gute Wiederholbarkeit bei der Verstellung von Schützenkastenpositionen bei gleichbleibend hoher Genauigkeit gegeben ist. Soll die Anzahl der Fächer im Schützenkasten erhöht werden, wird eine hydraulische Lösung verhältnismäßig kompliziert, da eindeutige Zwi­ schenpositionen im hydraulischen Zylinder oder mit Hilfe von mehr als ei­ nem hydraulischen Zylinder vorgesehen werden müssen.

Außerdem besteht ein sehr großes Bedürfnis nach einem einfachen me­ chanischen Aufbau, der leicht zu warten ist. Der Schützenkasten bildet einen Bauteil im Webautomaten, der mit hoher Geschwindkeit/Frequenz über lange Arbeitszeiten in Betrieb ist.

Aus der DE 41 06 324 A1 ist bereits ein Webstuhl mit Steigekästen und Webschützen als Schützeintragungsorgan bekannt, bei dem jedem Stei­ gekasten eine Bremseinrichtung für den einlaufenden Schützen zugeord­ net ist, wobei im Bereich der Weblade vor der Steigekastenanordnung ei­ ne Zusatzbremseinrichtung vorgesehen ist, die aus 2 Bremsvorrichtungen gebildet ist, von denen die eine von oben auf den Webschützen und die andere von der Seite auf den Webschützen wirkt.

Bei einer aus der DE-OS 22 22 142 bekannten Webmaschine ist ein An­ triebsmechanismus für die Schusseintragungsorgane und/oder die Steiglade einer mehrschüssigen Webmaschine, insbesondere einer Schiffchenbandwebmaschine vorgesehen, der mindesten 2 auf einer ge­ meinsamen Welle sitzende Kurven- oder Exzenterscheiben aufweist, wo­ bei die Welle regelmäßig schrittweise bzw. intermittierend rotiert, wobei die Scheiben lose auf ihr angeordnet sind und Mittel vorgesehen sind, um die Kurven- oder Exzenterscheiben wahlweise kraftschlüssig mit der Welle zu verbinden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung der ein­ gangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei einfacher me­ chanischer Bauweise eine schnelle und genaue Verstellbarkeit des Schüt­ zenkastens in verschiedene Arbeitspositionen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merk­ male gelöst.

Weitere Ausbildungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

So kann als Übertragungsmechanismus ein Spindelantrieb vorgesehen sein, durch dessen vom Servomotor angetriebene Spindel ein die Spin­ delmutter tragendes und mit dem Schützenkasten verbundenes Huborgan betätigbar ist. Die Spindel bzw. die Spindelmutter sind vorzugsweise als Kugelschraube bzw. Kugelmutter ausgeführt. In einer Ausführungsform kann die Spindel an ihren beiden Enden gelagert sein und mittels Servo­ motor über einen Riementrieb mit einem Zahnrad und einem Zahnriemen antreibbar sein. In diesem Fall ist die Spindelmutter so über ein jochförmi­ ges Betätigungsorgan mit dem Schützenkasten verbunden, dass die Spindelmutter und das jochförmige Organ und damit der Schützenkasten bei Drehung der Spindel mittels des Servomotors relativ zur Spindel ver­ schoben werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird als Huborgan eine Stange ohne Gewinde benutzt, die fest am Schützenkasten angeordnet ist. Hierbei ist als Übertragungsmechanismus ein Riementrieb vorgesehen, dessen vom Servomotor angetriebener Riemen über ein Koppelglied mit einem am Schützenkasten befestigten länglich ausgebildeten Huborgan verbunden ist, wobei der Riementrieb als Zahnriementrieb ausgebildet ist, dessen Antriebsrad mit dem Servomotor über eine Wellenkupplung antriebsver­ bunden ist. Dabei ist das Huborgan als Stange ausgebildet und am Schüt­ zenkasten an dessen Boden gehaltert und eine seitlich des langestreckten Huborgans angeordnete Führungseinrichtung vorgesehen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Servomotor über eine Wellen­ kupplung direkt mit der Spindel für deren Drehung im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn verbunden.

Die Kraftübertragungseinrichtung ist vorzugsweise so unter dem Schüt­ zenkasten angeordnet, dass dieser in vertikaler Richtung angehoben bzw. abgesenkt wird. Dabei ist der Servomotor mit einem Bremsorgan verse­ hen, das nach jeder Verstellung des Schützenkastens oder Abkopplung des Speisestroms in Funktion tritt und damit die Beeinflussung der ent­ sprechenden mittels des Wechselstrom-Servomotors erreichten Lageein­ stellung aufgrund der Eigenmasse/des Eigengewichtes des Schützenka­ stens verhindert.

In einer Ausführungsform ist an der Kraftübertragungseinrichtung ein Teil zur Bestätigung der Gebeereinrichtungen für die entsprechende Schützen­ kastenposition angeordnet. Es ist wesentlich für die Gesamtsteuerung des Webautomaten, dass die entsprechende Position des Schützenkastens mit hoher Genauigkeit eingestellt und ggf. angezeigt werden kann.

Bei der voranstehend vorgeschlagenen Anordnung kann ein Wechsel­ strom-Servomotor bekannter Art benutzt werden. Diese Art Servomotor ist für seine gute Wiederholbarkeit der eingestellten Position und seine hohe Genauigkeit bekannt. Mit der Erfindung kann auch eine sog. Zahnriemen­ übertragung benutzt werden, die einen Zahnriemen und Zahnrad umfasst, die an die entsprechenden beweglichen Teile angelegt werden.

Durch die exakte und genaue Einstellung des Schützenkastens kann im Webautomaten ein sehr gutes Webergebnis erhalten werden. Die in Ver­ bindung mit dem entsprechenden Schützenkasten benutzte Schlaganord­ nung kann ihre Schlaggabe mit Schützen bewirken, die von einem Mal zum anderen in genauen Positionen liegen. Es ist dabei zu bemerken, dass sehr kleine Veränderungen in der Schützenkastenposition das Schlagergebnis der benutzten Schlaganordnung verstellen können.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausfüh­ rungsformen der Erfindung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: in Form eines Prinzipschemas die Position eines Schützen­ kastens zwischen einer Abschlageinrichtung und einer Weblade in einem Webautomaten, wobei der Antrieb für den Schützenkasten ein Wechselstrom-Servomotor und ein Übertragungsmechanismus sind,

Fig. 2: in Form eines Prinzipschemas eine zweite Ausführungsform des Übertragungsmechanismus und der Kupplung mit dem Wechselstrom-Servomotor, und

Fig. 3 und 4: in unterschiedlichen Ansichten eine dritte Ausführungsform des Übertragungsmechanismuses und seine Verbindung mit dem Wechselstrom-Servomotor.

In Fig. 1 wird der Webautomat mittels eines Schützenkastens 1, einer Abschlageinrichtung 2 und einer Weblade 3 mit einer Schützenbahn 3a, auf der ein Schütze 4 eingetragen wird, symbolisch dargestellt. Der Schüt­ zenkasten ist mehrfächrig, und im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schützenkasten mit vier Fächern 1a, 1b, 1c und 1d ausgebildet. Mehrfäch­ rig bedeutet hier Schützenkästen mit vier oder mehr Fächern. Der Schüt­ zenkasten nimmt verschiedene Lagen im Verhältnis zur Schützenbahn 3a und Abschlagteil 2a der Abschlageinreichtung ein. In der Fig. 1 steht Fach 1a dem Abschlagteil 2a und der Schützenbahn 3a gegenüber. Der Schütze 4 hat das Fach 1a in Richtung des Pfeils 5 bereits verlassen und befindet sich auf dem Weg durch das Webfach.

In Abhängigkeit von dem mit der im Webautomaten getroffenen Einstel­ lung zu webenden Muster kann der Schützenkasten eine vom Webmuster/Webprogramm abhängige Lage einnehmen. So kann der Schützenka­ sten z. B. von der gezeigten Lage auf eine Lage wechseln, in der das Fach 1d in der Mitte zwischen der Abschlageinrichtung 2a und Schützenbahn 3a zu liegen kommt. Alternativ kann der Wechsel so stattfinden, dass das Fach 1b in die Lage des Faches 1a zu liegen kommt, usw. Die Versetzung zwischen verschiedenen Lagen ist damit wahlfrei und von dem besagten Webprogramm abhängig. In einer Ausführungsform kann der Ablauf des Webprogramms von der Steuereinheit 6 des Webautomaten gesteuert werden, bei der es sich beispielsweise um einen Computer handeln kann. Es wird vorausgesetzt, dass diese Steuerung vorbekannt ist und wird hier nicht näher beschrieben.

Zur Einstellung des Schützenkastens in die anderen Lagen wird ein Wechselstrom-Servomotor bekannter Art benutzt. Die Drehbewegung des Motors wird mit Hilfe eines Zahnriemenantriebs 8 und eines Spindelan­ triebs 9 zum Schützenkasten übertragen.

Die Spindel 9a ist drehbar mit ihren Enden in festen Lagern 10 und 11 gelagert. Diese Lager können Kugellager umfassen. Der Zahnriementrieb umfasst einen Zahnriemen 8a, ein erstes Zahnrad 8b, das an der abge­ henden Antriebswelle des Wechselstrom-Servomotors angeordnet ist, und ein zweites Zahnrad 8c, das drehfest an der Spindel 9a des Spindeltriebes 9 angeordnet ist. Der Wechselstrom-Servomotor wird so angesteuert, dass er die Spindel 9a im oder gegen den Uhrzeigersinn antreibt. An der Spindel 9a ist eine Mutter 9b angeordnet, die den Schützenkasten 1 über ein Huborgan 9c betätigt, das im Ausführungsbeispiel jochförmig ist. Die Spindelmutter 9b ist dabei in einem horizontalen Querträger 9d gehaltert, an dem zwei oder mehr vertikal angeordnete Halter 9e fest angeordnet sind. Die Halter 9e sind in einem Boden 1e des Schützenkastens veran­ kert.

Durch die beschriebene Anordnung wird die Drehbewegung des Motors zur Spindel übertragen, wobei die Mutter 9b in senkrechter Richtung 7 entlang der Spindel längsverschoben wird. Diese vertikale Bewegung wird auf den Schützenkasten übertragen.

Die Steuereinheit 6 bewirkt ein Befehlssignal i1 zum Servomotor 7. Dieser ist mit einem Geber (Impulsgeber) 7a versehen. Der Geber zählt die An­ zahl der "Schritte" der vom elektronischen Steuersystem 6 mittels ds Steuersignals i1 (das aus einem Pulszug bestehen kann) gesteuerten Versetzungsbewegungen des Motors. Das Rückkopplungssignal des Im­ pulsgebers wird als i2 gezeigt.

Die Anordnung ist gekennzeichnet durch sehr hohe Genauigkeit in Bezug auf Einstellung der entsprechenden Lage des Schützenkastens. Der Wechselstrom-Servomotor ist außerdem mit einer nicht gezeigten, einge­ bauten Scheibenbremse versehen, die verhindert, dass der Schützenka­ sten durch sein Eigengewicht die vom Motor eingestellte Position verän­ dert, wenn das Steuerungssignal i1 aufhört bzw. wenn der elektrische Strom abgekoppelt wird (beispielsweise am Ende der Arbeitsschicht). Es ist klar, dass das Kraftübertragungsorgan die Bewegung des Motors spielfrei übertragen können muss. Das Kraftübertragungsorgan muss dauerhaft so angeordnet sein, dass es über lange Zeiträume (Jahre) ohne Spieltendenzen arbeiten kann.

Die Steuereinheit 6 bewirkt auf an sich bekannte Weise auch Steuersi­ gnale i3 zur Abschlageinrichtung 2. Die Abschlageinrichtung umfasst neben dem besagten Abschlagteil 2a mit zugehörigem Zylinder 2d eine elektrische Steuereinheit 2b und einen Akkumulator 2c. Es ist auch wesentlich, dass die entsprechende Lage des Faches 1a-1d mit hoher Genauigkeit zur Steuereinheit 6 zurückgekoppelt werden kann. Dafür ist das Kraftübertra­ gungsorgan mit einem Teil 9f versehen, das in einer entsprechenden Lage dem Geberorgan 12, 13, 14 bzw. 15 zugeteilten Lage gegenübergestellt wird. Der Geber 12 ist dem Fach 1a zugeordnet. Geber 13 ist dem Fach 1b zugeordnet usw. Das von den Gebern erzeugte Signal wird mit i4 be­ zeichnet. Das besagte Teil 9f ist in einer Ausführungsform am horizontalen Teil 9d angeordnet. Die Betätigung des entsprechenden Gebers kann mittels Magnetismus, Photodioden usw. geschehen.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, in der das Zahnriemengetriebe im Prinzip durch eine Wellenkupplung 16 zwischen dem Motor 7' und der Spindel 9a' ersetzt wird. Die Wellenkupplung ist an und für sich bekannt und umfasst zwei Kupplungshälften 16a und 16b, die mit der abgehenden Motorwelle bzw. dem Ende der Spindel 9a' verkoppelt sind. Die Lagerung der Spindel 9a' geschieht folglich in diesem Fall mit Hilfe von in der Fig. 2 nicht im einzelnen dargestellten Lagern des Servomotors 7'. Im übrigen funktionert die Ausführungsform gemäß Fig. 2 wie die Ausführungsform nach Fig. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Beispiel des Kraftübertragungsvor­ gangs. In diesem Fall wird ein lineares Riementriebsystem benutzt, das an und für sich bekannt sein kann.

Das Riementriebsystem 17 umfasst einen auf zwei Zahn­ rädern 17b und 17c angeordneten Zahnriemen 17a. Der Servomotor 7" ist über eine Wellenkupplung 18 in an sich bekannter Art mit dem einen Zahnrad 17b verkuppelt, wobei die Kupplungshälften 18a und 18b an der Motorwelle bzw. der Welle des Zahnrades 17b befestigt sind. Die Zahnrä­ der 17c und 17b sind drehbar in festen Lagern gelagert, die aus Deutlich­ keitsgründen in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellt sind. Diese Lager können in an und für sich bekannter Weise ausgeführt sein, z. B. entspre­ chend den Lagern für die Spindel 9a in Fig. 1. Die Lagerwellen der Zahnräder sind mit 17b' bzw. 17c' bezeichnet.

Neben dem linearen Riementriebssystem ist auch ein langgestrecktes Element/Stange 19 enthalten, die sich im wesentlichen vertikal erstreckt. Das untere Ende der Stange 19 ist mittels eines Organs 10, das die Stan­ ge 19 und den Zahnriemen 17a mechanisch verbindet, am Zahnriemen 17a gehaltert. Die Bewegung wird von einem fest seitlich an der Stange 19 angeordnete Führungsorgan 21 gesteuert. Die feste Anordnung des Führungsorgans 21 ist in den Fig. 3 und 4 nicht näher dargestellt und kann in an und für sich bekannter Weise ausgeführt sein. Das besagte Organ 20, das die Stange 19 und den Zahnriemen 17a verbindet, ist mit einem Steuerteil 20a versehen, das mit dem Führungsorgan 21 so zu­ sammenwirkt, dass die erforderliche Ansteuerung des Schützenkastens und Zahnriemens erhalten wird. Die Stange 19 ist mit ihrem oberen Ende 19a im Teil 1e' am Schützenkastenrahmen gehaltert. Die Austeuerung des Motors 7" bringt es mit sich, dass die Bewegung zum Zahnrad 17b über­ tragen wird, was wiederum die lineare Bewegung im Zahnriemen 17a be­ wirkt. Die Stange 19 wird wiederum vom Zahnriemen 17a betätigt, und die Ansteuerung geschieht mit Hilfe des Führungsorgans 21. Im übrigen funk­ tioniert auch diese Ausführungsform wie die Ausführungsform nach Fig. 1. In anderen alternativen Ausführungsformen kann die Übertragung der Drehbewegung des Motors zum Schützenkasten mittels einer geraden Zahnstange geschehen, die mittels eines mit dem Wechselstrom-Servomotor verkuppelten bzw. von diesem betätigbaren Zahnrad längsverschieblich ist.

Die Funktionsweise der Anordnung ist folgendermaßen anzugeben. Die Anordnung wird dazu benutzt, eine schnelle und genaue Verstellbarkeit in unterschiedliche, Lagen eines Schützenkastens 1 zu erzielen. Die Anord­ nung weist eine die Verstellungskraft bewirkende Einrichtung in Form ei­ nes Wechselstrom-Servomotors 7 auf. Dieser ist mittels Steuersignalen i1 steuerbar, die jeweils eine entsprechende Verlagerung des Schützenka­ stens 1 hervorrufende Drehbewegung des Servomotors bewirken. Der Servomotor stellt sich genau mit Hilfe eines mit einem dem Servomotor 7 zugeordneten Geber 7a erzeugten Rückkopplungssignals i2 auf den ent­ sprechenden Befehlswert ein. Die Drehbewegung des Servomotors 7 wird über einen Übertragungsmechanismus 8, 9i, 17 die Drehbewegung des Motors 7 in eine im wesentlichen lineare Bewegung des Schützenkastens 1 umwandelt, zum Schützenkasten 1 übertragen.

Die Anordnung arbeitet mit der großen Genauigkeit von 0,05 mm in jeder erreichten Position, das bedeutet, dass das Verfahren des Schützenka­ stens 1, dass in einem Genauigkeitsbereich von 9,1 und 0,01 mm erfolgen soll, bevorzugterweise auf 0,05 mm genau erfolgt. Dabei wird der Schüt­ zenkasten 1 sehr schnell bewegt, und zwar beispielsweise mit 222 ­ mm/0,25 sek. Die Positionsverschiebungen erfolgen mit großer Genauig­ keit, und der Schützenkasten 1 ist sehr stark in den Maschinenbetrieb ein­ gebunden und kann bei jedem zweiten Webzyklus betätigt werden.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Einstellen eines zu einem Schützenantrieb eines Webautomaten gehörenden und mehrere Schützenfächer (1a, 1b, 1c, 1d) aufweisenden Schützenkastens (1), der mit einem Stellan­ trieb über einen Übertragungsmechanismus in verschiedene vom Webprogramm abhängige Lagen einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass der Stellantrieb aus einem Wechselstrom-Servomotor (7; 7'; 7") besteht, der mittels Steuersignalen (i1) von einer zum Webautoma­ ten gehörenden Steuereinheit (6) ansteuerbar und mit Hilfe eines von einem dem Motor zugeordneten Geber (7a) erzeugten Rückkopp­ lungssignals (i2) auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist, und
dass die Drehbewegung des Wechselstrom-Servomotors (7, 7'; 7") durch den Übertragungsmechanismus (8, 9, 17) in eine lineare Be­ wegung des Schützenkastens (1) umwandelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsmechanismus ein Spindelantrieb (9) vorgese­ hen ist, durch dessen vom Servomotor (7, 7', 7") angetriebene Spin­ del (9a) ein die Spindelmutter (9b) tragendes und mit dem Schützen­ kasten (1) verbundenes Huborgan (9c) betätigbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (9a) an ihren beiden Enden drehbar gelagert und mit dem Servomotor (7, 7') einen Riementrieb (8) insbesondere Zahnriementrieb, oder eine Wellenkupplung (16) antriebsverbunden ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsmechanismus ein Riementrieb (17) vorgese­ hen ist, dessen vom Servomotor (7") angetriebener Riemen (17a) über ein Koppelglied (20) mit einem am Schützenkasten (1) befe­ stigten länglich ausgebildeten Huborgan (19) verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Riementrieb (17) als Zahnriementrieb ausgebildet ist, des­ sen Antriebsrad (17b) mit dem Servomotor (7") über eine Wellen­ kupplung antriebsverbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Huborgan (19), als Stange ausgebildet ist und am Schützenkasten (1) an dessen Boden (1e') gehaltert ist und dass eine seitlich des langgestreckten Huborgans (19) angeordnete Führungseinrichtung (21) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Huborgan (9c, 19, 20) ein Auslöseelement (9f) so angeordnet ist, dass es die Betätigung einer entsprechenden Einstellungslage des dem Schützenkasten zugeordneten Geberorgans (12, 13, 14, 15) bewirkt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Servomotor (7; 7', 7") mit einem Bremsorgan versehen ist, das nach jeder Verstellung des Schützenkastens oder Abkopplung des Speisestroms in Funktion tritt und damit die Beeinflussung der entsprechenden mittels des Servomotors (7; 7'; 7") erreichten Lageeinstellung aufgrund der Eigenmasse des Eigengewichtes des Schützenkastens verhindert.