DE4436424B4 - Vorrichtung, die zu einem Antriebselement oder einer Treibachse eines Webautomaten gehört - Google Patents

Abstract

Vorrichtung, die zu einem Antriebselement oder einer Treibachse eines Webautomaten, gehört und bei der das Antriebselement (1, 1') von einer an das Stromversorgungsnetz angeschlossenen Antriebseinheit (2) drehbar ist und ein Steuersignal oder Steuersignale (i1, i2, i3) von einer Steuereinheit empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) so angeordnet ist, dass sie in Abhängigkeit von einem oder mehreren ersten Steuersignalen) eine variable, aber dennoch im wesentlichen kontinuierliche Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit des Antriebselements oder der Treibachse während einer jeweiligen Umdrehung bewirkt, und zu diesem Zweck eine mit Gleichstrom gespeiste Einheit aufweist, die in Abhängigkeit von dem oder den ersten Steuersignalen) oder einem oder mehreren zweiten Steuersignal(en) während dieser einen Umdrehung zeitweise als Gleichstrommotor und zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet, und dass die Gleichstromeinheit in der Arbeitsphase als Gleichstromgenerator Energie in das Stromversorgungsnetz (5) zurückspeist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zu einem Antriebselement oder einer Treibachse eines Webautomaten gehört. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird hier vorzugsweise in Webautomaten für größere Gewebebreiten, z.B. 1-30 Meter, eingesetzt. Das Antriebselement ist drehbar mittels einer an die Stromversorgung angeschlossenen Antriebseinheit, die ein oder mehrere Steuersignale von der Steuereinheit empfängt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Auf Webautomaten für Drahtgaze und ähnliches Gewebematerial werden große Gewebebreiten von bis zu 30 Metern hergestellt.
• Bisher wurden regelmäßig Vorschläge für Webautomatenmodelle mit mechanischen Betätigungs- und Übertragungselementen gemacht, die durch ein eingesetztes Antriebselement/eine Treibachse angetrieben wurden, und wiederum jene Teile des Webautomaten (Webeblattelemente, Webgeschirr, Bäume) betätigten, die die Webfunktionen ausführen. Weiterhin wurde vorgeschlagen, bestimmte Steuerteile durch elektrische Elemente wie z.B. Wechselstrom-Stellantriebe anzutreiben. Jedoch blieb die Grundprämisse stets, dass der Webautomat vorwiegend mechanische Übertragungselemente wie Zahnradgetriebe und Exzenter aufweist und von ihnen geführt wird.
• Es besteht ein akuter Bedarf nach der Herstellung von Webautomaten, die aus mechanischer Sicht von einer einfacheren technischen Bauart sind. Das dieser Forderung zugrunde liegende Ziel sind vereinfachte Bedienungs- und Installationsabläufe und kostengünstigere Webautomaten. Bei den
• gegenwärtig verwendeten Typen von Webautomaten besteht das Erfordernis, ganz allgemein die Webgeschwindigkeit zu erhöhen. Die heutigen Webautomaten sind beispielsweise in der Lage, bei gleichbleibender Gewebequalität mit etwa 30 Schuss pro Minute zu arbeiten. Wenn über Möglichkeiten zur Erhöhung der Webgeschwindigkeit ohne einen Verlust an Webqualität gesprochen wird, wird eine Erhöhung um etwa 10% anvisiert. Es ist jedoch notwendig, die Webgeschwindigkeit deutlich zu erhöhen, z.B. um 25-40% im Vergleich zum heutigen Tempo bei mechanisch geführten Webautomaten, ohne dass Qualitätsverluste auftreten.
• In der DE 38 00 653 A1 ist die Verwendung von Gleichstrommotoren als Antrieb in Textilmaschinen beschrieben, wobei der Antriebsmotor als Asynchronmotor beim Abbremsen als Generator arbeitet. Es ist nicht vorgesehen, dass der Wechsel von Motor- zu Generatorbetrieb und Wieder zurück während einer Umdrehung stattfindet.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren hierzu zu schaffen, mit der vereinfachte Bedienungs- und Installationsabläufe möglich sind und gleichzeitig die Webgeschwindigkeit deutlich erhöht wird, z.B. um 25-40% im Vergleich zum heutigen Tempo bei mechanisch geführten Webautomaten, ohne dass Qualitätsverluste auftreten.
• Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Ansprach 10 gelöst. Den durch geführten Tests zufolge würde der neue Webautomat erfolgreich für Geschwindigkeiten von bis zu 50 Schuss/Minute ausgelegt.
• Bei den heute praktizierten Webtechniken ist es für die Herstellung von Drahtgaze, Textilien usw. erforderlich, verschiedene Arten und Dicken von Schussfäden zu verwenden. Das bedeutet; dass man die Schuss- oder Webgeschwindigkeit während des Webens verändern können muss. So ist es unter anderem notwendig, die Anschlaggeschwindigkeit, die Webgeschirrbewegungen usw. zu variieren. Bei einer mechanischen Vorrichtung müsste man nun mit dem niedrigsten Bewegungsmuster des Webautomaten beginnen, so dass dieser bei bestimmten Fadenarten und Fadendicken im Gewebe langsamer arbeitet als bei bestimmten anderen Fa denarten, Fadendicken usw.. Es ist daher nötig, die Webgeschwindigkeit bei laufendem Webvorgang auf einfache Weise zu ändern, und dieses ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
• Ein und derselbe Webautomat muss sich zum Weben verschiedener Arten von Drahtgaze oder vergleichbaren Geweben eignen, die unterschiedliche Webgeschwindigkeiten erfordern. Bei einer mechanischen Vorrichtung werden beispielsweise Zahnräder in Kupplungsgehäusen gewechselt, um verschiedene Exzenterfunktionen auszuführen. Das ist ein relativ unbequemes Verfahren, so dass es einer einfacheren Umstellungsmethode bedarf, und dieses ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
• Gemäß dem Gedanken der Erfindung wird die Hauptachse oder das ihr gleichwertige Element des Webautomaten von einer Gleichstromeinrichtung angetrieben. Eine oder mehrere Gleichstromeinheiten müssen in der Lage sein, die Funktionen eines Gleichstrommotors und Gleichstromgenerators zu erfüllen; die Einheit oder Einheiten müssen von einer Stromversorgung ge speist werden, die auch eine Rückspeisung von Elektroenergie gestattet. Hierdurch wird bei dem ansonsten hohen Energiebedarf von großen Webautomaten ein kleiner Rückspeisestrom erreicht.
• Der Anschluß von Gleichstrommotor und Gleichstromgenerator an das Stromversorgungsnetz muß ohne zu große Beeinflussung des Netzes und ohne detaillierte Kenntnisse dieses Netzes durchführbar sein, wobei es sich bei diesem Stromversorgungsnetz entweder direkt um das öffentliche Stromnetz handelt oder eine Verbindung zu diesem Netz herstellbar ist. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, für den Anschluß sowie für die Steuereinrichtung von Motor- und Generatorfunktion ausgereifte, auf dem allgemeinen Markt erhältliche Komponenten verwendet werden.
• Für eine zweckmäßige Steuerung müssen Steuersignale mit einem bestimmten Erscheinungsbild verwendet werden können. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß unter anderem vorgeschlagen, sinusförmige Steuersignale für die Kommunikation vom und zum Steuerungssystem zu verwenden. Das Problem wird dabei dadurch gelöst, daß die Sinusform den Bewegungen des Webautomaten angepaßt wird. Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine verlagerte Sinusform zu verwenden.
• Gemäß dem Gedanken der Erfindung muß das Antriebselement also während einer Umdrehung mit Hilfe der Motor- und Generatorfunktion zeitweise beschleunigt und zeitweise verzögert werden. Dabei ist es wichtig, solche Bewegungsmuster des Webgeschirrs und der Webeblattelemente zu erreichen, die das Fadenmaterial, die Muster und ähnliches berücksichtigen. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Anschlaggeschwindigkeit je nach Fadenart, Einrichtungsart usw. variabel zu gestalten. Die Bewegungen des Webgeschirrs und der Webeblattelemente müssen ebenfalls beeinflußbar sein; das Gleiche gilt für die Bewegungen des Webautomaten im Zusammenhang mit dem Schußbereich.
• Aufgrund der großen beteiligten Masse entstehen große Kräfte im Webautomaten. Im vorliegenden Fall werden Massen in der Größenordnung von 2000 kg/Meter Breite des Webautomaten diskutiert. Die Anschlagkraft ist groß und muß effektiv gesteuert werden. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsge mäß vorgeschlagen, die Gegenkraft der Bindung beim Anschlag einen aktiven oder positiven Beitrag zum Verzögerungsweg leisten zu lassen, indem sie aufgenommen und nutzgebremst wird.
• Es werden auch Kräfte benötigt, damit in der Anschlagposition mit dem Anheben der Schäfte begonnen werden kann. Aus Gründen des sparsamen Umgangs mit Energie muß dies auf ökonomische Weise erfolgen. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die kinetische Energie im umlaufenden Generator für die Hebefunktion einzusetzen.
• Bei diesem Typ von Webautomaten ist es wichtig, eine Not-Aus-Vorrichtung, einen sogenannten Schutzabschalter, vorzusehen, der zum Beispiel verhindert, daß in das Gewebe geschossen wird. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Energie im Falle einer Notabschaltung ins Elektrizitätsnetz gespeist wird.
• Die neue erfindungsgemäße Vorrichtung bezweckt unter anderem, die genannten Probleme zu lösen; als primäres Kennzeichen der Erfindung ist anzusehen, daß die Antriebseinheit das Antriebselement betätigt und im Verlauf einer Umdrehung des Antriebselements eine variable Drehgeschwindigkeit desselben erzeugt. Die variable Drehgeschwindigkeit wird vorzugsweise ohne einen wesentlichen Stillstand bei der Drehung erzeugt. Zur Realisierung der variablen Drehgeschwindigkeit im Verlauf der jeweiligen Umdrehung wird eine Gleichstromeinheit einbezogen, die in Abhängigkeit von einem oder mehreren Steuersignalen zeitweise als Gleichstrommotor, zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet. Die Gleichstrommotor- und Gleichstromgeneratorfunktionen beschleunigen beziehungsweise verzögern das Antriebselement während seiner jeweiligen Umdrehung. In der Arbeitsphase oder den Arbeitsphasen, in denen die Einheit als Gleichstrommotor arbeitet, wird Energie aus dem Stromversorgungsnetz entnommen. Wenn die Einheit als Gleichstromgenerator arbeitet, wird Energie in das Stromversorgungsnetz zurückgespeist.
• Die Vorrichtung weist eine Steuereinheit auf, die in einer bevorzugten Ausführungsform Steuersignale liefert, die im wesentlichen sinusförmig sind. Dabei ist die Steuereinheit in der Lage, Sinuswellen mit unterschiedlichem Erscheinungsbild zu liefern. So werden während der jeweiligen Drehung des Antriebselements oder der Treibachse verschiedene Drehungskennwerte erreicht. Darüber hinaus kann ein erstes Steuersignal eine erste Sinusform aufweisen, die eine erste durchschnittliche Drehung oder Winkelgeschwindigkeit des Antriebselements bewirkt. Eine zweite Sinusform bewirkt eine zweite durchschnittliche Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit des Antriebselements usw.
• In einer weiteren Ausführungsform wird ein Geberelement verwendet, das den tatsächlichen Wert des Antriebselements an die Steuereinheit zurückmeldet. Letztere erzeugt aus diesem Istwertsignal und einem Stellwertsignal das Sollwertsignal, das in an sich bekannter Weise realisiert wird. Die Drehgeschwindigkeit oder Winkelgeschwindigkeit und/oder Dreh- bzw. Winkelkennwerte des Antriebselements lassen sich stufenlos oder in kleinen Intervallschritten einstellen.
• In einer Ausführungsform arbeitet die Steuereinheit mit Mindest- und Höchstwinkelgeschwindigkeiten. Diese Winkelgeschwindigkeiten haben Werte von 1000 U/min bzw. 3500 U/min. Bei einer Ausführungsform tritt die Mindestgeschwindigkeit in einer ersten Stellung des Antriebselements auf, die der Arbeitsstellung entspricht, in der ein Schützen den Schützenkasten oder Kamm verläßt und von einer Seite der Bindung zur anderen geschossen wird. Ist diese Mindestgeschwindigkeit einmal erreicht, wird das Antriebselement auf eine zweite Drehposition beschleunigt, die der Arbeitsstellung vor dem Anschlagstopp eines Webeblatts entspricht, wobei die Einheit als Gleichstrommotor arbeitet. Am Ende der Beschleunigungsstrecke erreicht das Antriebselement seine Höchstwinkelgeschwindigkeit. Danach wird die Einheit auf die Gleichstromgeneratorfunktion umgeschaltet, worauf eine Verzögerungsstrecke von der letzteren zurück auf die erstere Arbeitsstellung (die Schützenstellung) einsetzt. Die Anschlagstellung des Webeblatts liegt am Beginn der Verzögerungsstrecke, d.h. für das Antriebselement bei ca. 360°.
• Die über das Webeblatt übertragene Anschlagkraft wird dem Antriebselement in Form einer Treibkraft für die Generatorfunktion zugeführt, die, wie bereits beschrieben, durch das Stromnetz verringert wird. Ein beträchtlicher Teil der kine tischen Energie des Webeblatts wird somit in elektrische Energie umgewandelt.
• In einer Ausführungsform weist die Gleichstromeinheit zwei oder mehrere Teileinheiten auf, die am Antriebselement, vorzugsweise an den Enden des Antriebselements oder der Treibachse, angeordnet sind. Eine erste Antriebseinheit kann dabei als Master-Einheit arbeiten, während die andere(n) Teileinheit (en) als Slave-Einheit en) arbeitet/arbeiten. In einer Ausführungsform weist die Steuereinheit einen Mikrocomputer oder Personalcomputer auf, mit dem die sinusförmigen Steuersignale erzeugt werden können.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Prinzip dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit von der Steuereinheit betätigt wird, vorzugsweise durch Steuersignale in Sinusform, die in der Steuereinheit erzeugt werden. Während der jeweiligen Drehung des Antriebselements bewirkt die Antriebseinheit eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit oder Winkelgeschwindigkeit (beschleunigt bzw. verzögert). Diese Geschwindigkeitsbeeinflussung kommt dadurch zustande, daß die Antriebseinheit, bei der es sich um eine mit Gleichstrom gespeiste Einheit handelt, so betätigt wird, daß sie zeitweise als Gleichstrommotor und zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet. Der Gleichstrommotor wird mit Energie aus dem Stromversorgungsnetz gespeist, während die vom Gleichstromgenerator erzeugte Elektroenergie ins Stromversorgungsnetz zurückgespeist wird.
• In einer Ausführungsform werden verschiedene sinusförmige Steuersignale erzeugt und zur Antriebseinheit geschickt, um verschiedene Dreh- oder Winkelgeschwindigkeitskennwerte für das Antriebselement des Webautomaten zu bewirken. Auf diese Weise können dem oder den Webeblattelement(en) verschiedene Anschlaggeschwindigkeiten zugewiesen werden, die dem Bedarf entsprechend den jeweiligen Arten und Dicken von Webfäden gerecht werden. Das Antriebselement dreht sich dabei ohne Ruck oder Stillstand, und seine Drehung wird durch eine mit Gleichstrom gespeiste Einheit zwischen einer niedrigeren und einer höheren Winkelgeschwindigkeit beschleunigt bzw. verzögert. Die Mindest- und die Höchstgeschwindigkeit liegen im Drehzahlbereich von 1000 U/min bis 3500 U/min.
• Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.
• Durch die beschriebenen Vorschläge läßt sich eine Reihe von Vorteilen erreichen. Mit demselben oder einem ähnlichen Steuersignal kann die Drehzahl von Gleichstrommotor- und Gleichstromgeneratorfunktion verändert und die Umschaltung von einer Funktion auf die andere bewirkt werden. Die Steuersignalamplitude kann im Bereich von ± 10 Volt liegen. Durch Einstellen einer ersten Amplitude wird eine erste durchschnittliche Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit für die jeweilige Drehung erzielt, mit einer zweiten Amplitude wird eine zweite durchschnittliche Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit erzielt usw. Mit der sinusförmigen Grundform lassen sich auch Drehzahlkennwerte festlegen. Es können zwei Gleichstrommotoren/generatoren eingesetzt werden. Es lassen sich herkömmliche Aggregate verwenden, die auf dem freien Markt verkauft werden. Die für einen Webautomaten von 20 Metern erforderliche Größe wäre beispielsweise ein Aggregat mit den Werten 150-200 A, 440 V und 60 Hz Gleichstrom für die Motorfunktion und 150-200 A für die Rückspeisung in der Generatorfunktion. Die Gesamtrückspeisung ist relativ gering, z.B. 1 kW. Der Generator führt Blindleistung in Kosinusform (Motorstellung 0,92 Kosinus, Generatorstellung 0,74 Kosinus) zurück.
• Da die Drehung ohne Stillstand erfolgt, muß nicht so viel Energie abgebremst werden wie bei Maschinen mit Stillstand, bei denen eine große Energiemenge mit einem Bremselement (Ortlingshausen) abgebremst wird, wodurch große Schwingungen in den Webgeschirren auftreten und zusätzlich auch der Webautomat schwingt.
• Es gibt eine Notbremseinrichtung (Schutzabschaltung), bei der ein Gleichstrommotor als Generator arbeitet. Bei einem Webautomaten mit 50 Schuß/Minute kann der Ausschaltwert auf 245° gestellt werden.
• Die Einrichtung läßt sich dabei so vornehmen, daß die Maschine bei 268° zum Halten kommt. Bei einem Ausschaltsignal werden die Steuersignale der Maschine direkt auf Null gesetzt, und die gesamte Energie wird nutzgebremst.
• Mit Hilfe der Steuersignale läßt sich der Antrieb des Webautomaten einstellen, wobei der Automat dem Steuersignal ungeachtet seiner Beanspruchung mit sehr großer Genauigkeit folgt. Die "Exzenter"-Funktion des Webautomaten läßt sich mit den Steuerfunktionen und -signalen leicht nachbilden.
• Durch "Verlagerung" des Sinussignals ist es möglich, das mechanische Ungleichgewicht des Automaten zu kompensieren und sowohl in der Beschleunigungs- als auch in der Verzögerungsphase maximale Effektivität zu erreichen.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sollen im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Darin zeigt:
• 1 ein Blockdiagramm und eine Prinzipdarstellung des Antriebselements (Treib- oder Übertragungsachse) bei einem Webautomaten oder ein Antriebselement für denselben, das an die Stromversorgung angeschlossen ist und von einer Steuereinheit betätigt wird,
• 2 eine Prinzipdarstellung der betroffenen Teile wie Webgeschirr, Webeblattelement und Schützenelement in der Seitenansicht sowie die Betätigung dieser Teile durch das Antriebselement,
• 3 eine Querschnittsdarstellung des Antriebselements, die Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecke zum Erreichen der variablen Winkelgeschwindigkeit und
• 4 die Kurven für die Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecke während einer vollen Drehung (360°) des Antriebselements sowie das Erscheinungsbild der Steuersignale zur Erreichung dieser Beschleunigungs- und Verzögerungskurven.
• In 1 wird ein Antriebselement gezeigt, das Teil eines Webautomaten 1 ist. Bei dem Antriebselement kann es sich um die Hauptantriebsachse oder die Übertragungsachse des Automatenhandeln. Das Antriebselement wird von den mit Gleichstrom gespeisten ersten und zweiten Einheiten 2, 3 angetrieben, die sich jeweils an einem Ende 1a, 1b des Antriebselements befinden. In Abhängigkeit von Ummagnetisierungen können die Einheiten 2, 3 von ihrem Typ her sowohl als Gleichstrommotor als auch als Gleichstromgenerator arbeiten. Beispiele für diese Einheiten sind die Gleichstrommotoren des Fabrikats LENZE (150A, 440V, 60 Hz). Indem sie zeitweise als Gleichstrommotor und zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet, kann die jeweilige Einheit Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecken bewirken, wodurch sich die Winkelgeschwindigkeit bei einer jeweiligen Drehung des Antriebselements ändert. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecken werden durch eine Einheit 4 bestimmt, die ein Personalcomputerteil (Mikrocomputer) 4a zur Erzeugung eines Steuersignals i1 an Einheit 2a sowie ein Rechnerteil 4b zum Empfang des Steuersignals der jeweiligen Einheit 2, 3 aufweist. Wenn die Einheiten 2, 3 als Gleichstrommotoren arbeiten, werden sie vom Wechselstromversorgungsnetz 5 mit Energie gespeist, das in an sich bekannter Weise entweder an die öffentliche Stromversorgung angeschlossen werden kann oder selbst Teil der öffentlichen Stromversorgung ist. Wenn die Einheiten 2, 3 als Generatoren arbeiten, dann speisen sie Energie in das Netz 5 zurück. Im einzelnen sind die Anschlüsse hier nur für die Einheit 2 aufgeführt. Einheit 3 verfügt über einen ähnlichen Anschluß ans Netz. Dieser Anschluß erfolgt über einen (Vier-Quadrant-) Stromrichter von bekanntem Typ, z.B. ein LENZE-Fabrikat. Wenn die Einheiten 2, 3 als Motoren gekoppelt sind, wird über den Stromrichter Energie aus dem Netz 5 in die Einheiten gespeist. Er läßt sich umschalten, um Elektroenergie aus den Einheiten 2, 3 ins Netz zurückzuspeisen, wenn diese Einheiten als Generatoren arbeiten. Die Umschaltung wird durch das Signal i2 von der Steuereinheit bewirkt. Die Ummagnetisierungsfunktion erfolgt mittels der in der Steuereinheit 4 erzeugten Signale i3. Die Einheit 4 ist auch dafür ausgelegt, bei Erkennen einer Störung, zum Beispiel Fadenbruch, Positionsfehler des Schützen usw., ein Not-Aus-Signal i5 zu erzeugen. Das Not-Aus-Signal fährt den Motor auf 0 Volt herunter, was bedeutet, daß der Motor sofort als Generator zu arbeiten beginnt und die im System vorhandene kinetische Energie mit Hilfe der Generatorfunktion nach dem Nutzbremsprinzip ih das Stromversorgungsnetz 5 geführt wird. Jede Einheit 2, 3 verfügt also über ein Scheibenbremsteil 7, das so angeordnet ist, daß es den Motor/Generator 2 und 3 jeweils in eine erreichte Stopstellung bringt. Das Signal für das Scheibenbremsteil ist mit i6 bezeichnet und wird ebenfalls von der Steuereinheit 4 ausgesendet.
• An das Antriebselement 1 ist ein Geber oder Tachometer 8 angeschlossen, der die tatsächliche Drehgeschwindigkeit des Antriebselements erfaßt und diese Informationen an die Einheit 4 zurücksendet. Das Rückmeldesignal ist mit i7 bezeichnet und stellt somit ein Istwertsignal dar. Die Steuereinheit 4 verfügt über ein Element 4c zur Einstellung verschiedener Durchschnittsdrehgeschwindigkeiten des Antriebselements 1. Somit ist ein Stellglied vorhanden, das in an sich bekannter Weise von einem Bediener betätigt wird. Die Einstellung läßt sich vornehmen, indem man einen Widerstand von ± 10 Volt einstellt. Die Rechnereinheit 4b erzeugt in Abhängigkeit vom Istwertsignal und dem Stellwert ein Sollwertsignal i1 zur Vorgabe an die Einheiten 2 und 3. Diese Berechnung und Signalerzeugung kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Zusätzlich kann mit dem Personalcomputer oder Mikrocomputer 4a das Kurvenbild des Signals i1 erzeugt werden. Ein Terminalteil ist mit 4d, ein Anzeigeteil mit 4e bezeichnet. Mit dem Personalcomputer wird die neue Kurve in an sich bekannter Weise erzeugt und auf dem Bildschirm graphisch angezeigt. Auf dem Drucker 4f läßt sich ein Ausdruck herstellen. Auf Diskette gesicherte Dateien werden angezeigt, auch Kurven sind auf Diskette verfügbar. Die Kurve läßt sich auch speichern. Sie wird zum Omron übertragen, das sich entweder in der Steuereinheit 4 oder der Einheit 2a befindet. Es kann auf Zeitlupe umgeschaltet und dann die Kurve erstellt werden. Eine solche Kurve ist in 1 mit 4g bezeichnet. Die Einspeisungsrichtung/Stromflußrichtung aus dem Netz in der Gleichstrommotorfunktion ist durch i8 bzw. i8', die in das Netz in der Generatorfunktion durch i9 bzw. i9' gekennzeichnet.
• Die Bewegungen der Einheiten 2 und 3 sind in an sich bekannter Weise miteinander synchronisiert. Einheit 2 fungiert als Master-Einheit, Einheit 3 als Slave-Einheit. Die Synchronisierungsfunktion wird durch einen Leiter 2b angezeigt.
• 2 zeigt als Prinzipdarstellung einen Typ von Webautomaten, für den die Erfindung anwendbar ist. Eine Baumanordnung für den Kettfaden ist mit 9, die Kettfäden selbst sind mit 10 bezeichnet. Das Webgeschirr wird durch die Schäfte 11 und 12 dargestellt. Die Position der Schäfte wird auf bekannte Weise mit einer Zugstangenanordnung 13 und 14 zugewiesen. Eine Einheit, die die Zugstangenbewegungen ausführt, ist mit 15 bezeichnet. Die in 1 gezeigte Übertragungs- oder Treibachse ist mit 1' bezeichnet. Die Bewegung der Treibachse wird auf die Kreisräder 16 und 17 übertragen, die die Bewegungen des Webeblatts 18 und der genannten Einheit 15 ausführen, welche die Zugstangen bewegt. Die Übertragung vom Rad 17 auf die Einheit 15 wird durch 19 dargestellt. Die betreffenden Bewegungen können in an sich bekannter Weise ausgeführt und übertragen werden. Das Webeblattelement ist im gezeigten Querschnitt exzentrisch mit dem Rad 16 verbunden. Das Webeblattelement nimmt in 2 seine beiden Endstellungen ein; die durch die durchgehende Linie 18 markierte Endstellung gibt die Anschlagstellung an die Webkante an. Die gestrichelte Linie 18' gibt die Position an, bei der der Schuß erfolgt. Die Schützenfunktion wird durch 21 dargestellt. Das Webeblattelement 18, 18' bewegt sich über eine Strecke 1 und kann zum Beispiel in den beiden Endstellungen eine reduzierte Geschwindigkeit haben, während diese zwischen den Endstellungen größer ist.
• In 3 sind die verschiedenen Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecken für das im Querschnitt gezeigte Antriebselement i" dargestellt. Die Winkelgeschwindigkeit ist bei 130° am niedrigsten. Diese Stellung wird in 3 mit A bezeichnet. Die Schützenbewegung erfolgt zwischen Stellung A und Stellung B, die 180° entspricht. Der Pfeil 22 gibt den Bereich der Schützenbewegung an. Von Stellung A aus wird das Antriebselement über eine mit dem Pfeil 23 markierte Beschleunigungsstrecke von der Antriebseinheit beschleunigt. Die Beschleunigung erfolgt bis zu Stellung C bei 340°. Nach Erreichen dieser Stellung wird die entsprechende Einheit 2, 3 gemäß 1 ummagnetisiert, wodurch die Einheiten als Gene ratoren zu arbeiten beginnen. Dadurch wird eine Verzögerungsstrecke für das Antriebselement bewirkt, die bei Stellung C einsetzt und bis zu Stellung A anhält, usw. Der Anschlag erfolgt bei Stellung D, die 360° entspricht. Die Winkelgeschwindigkeit des Antriebselements kann in der während einer jeweiligen Umdrehung beschriebenen Weise beträchtlich variiert werden.
• 4 zeigt die Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecken des Antriebselements gemäß 3 anhand der durchgehenden Kurve 24. Die höchste Winkelgeschwindigkeit wird durch die Drehzahl am Ende der Beschleunigungsstrecke, d.h. bei 340°, mit 3500 U/min angegeben. Am niedrigsten ist die Winkelgeschwindigkeit bei 130°, wo sie einen Wert von 1000 U/min annimmt. Beim Anschlag liegt die Winkelgeschwindigkeit etwa bei 3000 U/min. Kurve 24 kann im Prinzip so verschoben werden, daß die Höchst- und Mindestwerte bei anderen Gradwerten auftreten, vgl. die gestrichelte Kurve 25, die zeigt, daß die Geschwindigkeitsänderung beim Anschlag andere Werte annehmen kann. Zusätzlich zeigt die Strich-Punkt-Linie 26, daß die Mindestgeschwindigkeit auch auf einen anderen Gradwert als 130° eingestellt werden kann, usw.
• Die Kurven 24, 25, 26 können auch als Abbildungen des Signals i1 von der Steuereinheit (siehe 1) angesehen werden.
• Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die als Beispiel angeführte Ausführungsform, sondern kann im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und des Gedankens der Erfindung modifiziert werden. Die Steuereinheit 4 und ihre Hauptteile 4a, 4b können an geeigneter Stelle in der Webautomatenausrüstung plaziert werden. Die Teile 4a und 4b lassen sich auch getrennt voneinander anordnen.

Claims (12)

1. Vorrichtung, die zu einem Antriebselement oder einer Treibachse eines Webautomaten, gehört und bei der das Antriebselement (1, 1') von einer an das Stromversorgungsnetz angeschlossenen Antriebseinheit (2) drehbar ist und ein Steuersignal oder Steuersignale (i1, i2, i3) von einer Steuereinheit empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) so angeordnet ist, dass sie in Abhängigkeit von einem oder mehreren ersten Steuersignalen) eine variable, aber dennoch im wesentlichen kontinuierliche Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit des Antriebselements oder der Treibachse während einer jeweiligen Umdrehung bewirkt, und zu diesem Zweck eine mit Gleichstrom gespeiste Einheit aufweist, die in Abhängigkeit von dem oder den ersten Steuersignalen) oder einem oder mehreren zweiten Steuersignal(en) während dieser einen Umdrehung zeitweise als Gleichstrommotor und zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet, und dass die Gleichstromeinheit in der Arbeitsphase als Gleichstromgenerator Energie in das Stromversorgungsnetz (5) zurückspeist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) so eingerichtet ist, dass sie an die Antriebseinheit (2) ein Steuersignal oder Steuersignale gibt, die im wesentlichen sinusförmig sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) so eingerichtet ist, dass sie an die Antriebseinheit (2) Steuersignale (4g) mit unterschiedlichem Erscheinungsbild gibt, um der Antriebseinheit und damit dem Antriebselement oder der Treibachse unterschiedliche Kennwerte für Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit während einer Umdrehung zu übermitteln; und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) so eingerichtet ist, dass sie an die Antriebseinheit ein erstes oder mehrere erste Steuersignale) gibt, womit der Antriebseinheit und damit dem Antriebselement oder der Treibachse eine durchschnittliche Drehgeschwindigkeit pro Umdrehung zugewiesen wird, die von dem/den ersten Steuersignale(en) abhängig ist, wobei ein erstes Steuersignal eine erste durchschnittliche Drehgeschwindigkeit bewirkt, ein zweites Steuersignal eine zweite durchschnittliche Drehgeschwindigkeit bewirkt usw..
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geberelement ein Istwertsignal (i7) erzeugt, das der tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Antriebselements oder der Treibachse während einer Umdrehung entspricht und das zumindest teilweise an die Steuereinheit zur Berechnung eines Sollwertsignals (i1) aus einem Stellwertsignal und dem Istwertsignal zurückgesendet wird; und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit und/oder Drehungskennwerte des Antriebselements oder der Treibachse im wesentlichen stufenlos oder in kleinen Intervallschritten einstellbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mittels eines erzeugten ersten Steuersignals das Antriebselement oder die Treibachse so betätigt, dass das Antriebselement oder die Treibachse in einer ersten Stellung (A), z.B. 130°, und im Zusammenhang damit, dass ein Schützen (21) seinen Schützenkasten oder das Webgeschirr verlässt und von einer Seite des Gewebes zur anderen läuft, mit einer Mindestdrehzahl oder Mindestwinkelgeschwindigkeit, z.B. 1000 U/min, umläuft; und dadurch, dass das Antriebselement oder die Treibachse nach Erreichen dieser Mindestdrehzahl oder Mindestwinkelgeschwindigkeit von der Gleichstromeinheit bis auf eine zweite Drehposition C, z.B. 340°, vor dem Anschlag eines Webeblatts beschleunigt wird und die Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit am Ende der Be schleunigungsstrecke (130°-340°) oder ein gleichwertiges Maß, z.B. 3500 U/min, beträgt; und dadurch, dass die Antriebseinheit durch Umschalten der Gleichstromeinheit (2, 3) zu einem Gleichstromgenerator eine Verzögerung zwischen der genannten zweiten Stellung (340°) und der ersten Stellung (130°) zurück zur Mindestdrehzahl oder Mindestwinkelgeschwindigkeit an der ersten Stellung bewirkt, wobei die Anschlagstellung des Webeblattelements auf der Verzögerungsstrecke, vorzugsweise bei etwa 360° liegt, damit das Antriebselement oder die Treibachse das Webeblatt mit reduzierter Geschwindigkeit an die Webkante (20) anschlägt.
6. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkraft über das Webeblattelement (18, 18') als Antriebskraft für die Generatorfunktion auf das Antriebselement oder die Treibachse gerichtet wird, wobei wesentliche Teile der kinetischen Energie des Webeblattelements in elektrische Energie umgewandelt werden, die ins Stromversorgungsnetz zurückgespeist werden können.
7. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ein entsprechendes zweites Steuersignal in Abhängigkeit von der Funktion des Webautomaten, z.B. der Schützen- oder Anschlagfunktion, zur Umschaltung der Gleichstromeinheit von der Gleichstrommotorfunktion auf die Gleichstromgeneratorfunktion erzeugen kann.
8. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromeinheit zwei oder mehrere Teileinheiten (2, 3) aufweist, die am Antriebselement, vorzugsweise je zwei Teileinheiten an einem von dessen Ende, angeordnet sind, und dadurch, dass eine erste Antriebseinheit (2) als Master-Einheit und eine weitere Antriebseinheit oder weitere Antriebseinheiten (3) als Slave-Einheiten) arbeiten.
9. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit einen Mikrocomputer oder Personalcomputer (4a) aufweist, mit dem die sinusförmigen Steuersignale erzeugt werden können.
10. Verfahren zur Anwendung der zu einem Antriebselement eines Webautomaten gehörigen Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Antriebselement (1, 1', 1'') mit Hilfe einer Antriebseinheit (2, 3) gedreht wird, die an das Stromversorgungsnetz (5) angeschlossen werden kann und durch ein oder mehrere Steuersignale von einer Steuereinheit betätigt werden, wobei die Antriebseinheit von einer Steuereinheit (4), vorzugsweise durch sinusförmige Steuersignale, die in der Steuereinheit erzeugt werden, betätigt wird, wobei das Antriebselement während einer entsprechenden Umdrehung von der Antriebseinheit mit unterschiedlicher Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit beschleunigt oder verzögert gedreht wird, indem die Antriebseinheit, die eine Gleichstromeinheit ist, so betätigt wird, dass sie zeitweise als Gleichstrommotor und zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet, und weiterhin, dass der Gleichstrommotor mit Energie aus dem Stromverteilungsnetz (5) gespeist und die vom Gleichstromgenerator erzeugte elektrische Energie ins Stromversorgungsnetz zurückgespeist wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ein Steuersignal oder Steuersignale mit einem unterschiedlichen sinusförmigen Erscheinungsbild (24, 25, 26) erzeugt und an die Antriebseinheit gibt, so dass verschiedene Drehungskennwerte für das Antriebselement das Webautomaten sowie verschiedene Anschlaggeschwindigkeiten für das Webeblattelement realisierbar sind, zum Beispiel beim Weben mit Webfäden, die unterschiedliche Merkmale aufweisen, beim Weben von Mustern usw..
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement mit Hilfe von einem oder mehreren Steuersignal(en) so betätigt wird, dass es während einer entsprechenden Umdrehung mit verschiedenen Geschwindigkeiten läuft, d.h., dass es im wesentlichen ohne Halt während einer Umdrehung durch die Gleichstromeinheit zwischen einer niedrigeren Winkelgeschwindigkeit von 1000 U/min und einer höheren Winkelgeschwindigkeit, beschleunigt oder verzögert wird, und wobei die höhere Winkelgeschwindigkeit 3-4 mal größer ist als die niedrigere.