DE562277C - Rundwebstuhl mit asynchronem Wanderfeldschuetzenantrieb - Google Patents

Description

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Bar. UA. E^fM
= 13 FEB. 1933

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
20. JANUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 86c GRUPPE 16

86c- J187. 30 Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 6. Oktober 1932

2)ipi.-3ng. Herbert Jehle in Berlin-Friedenau
Rundwebstuhl mit asynchronem Wanderfeldschützenantrieb
Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. September 1930 ab

Die bekannten Rundwebstühle zeigen im praktischen Betriebe zum Teil Nachteile, die entweder in der Empfindlichkeit des Schützenantriebes an sich liegen" oder in der ungünstigen Beanspruchung der Kettenfäden oder in der Tatsache, daß bei einigen Arten nur ein Schützen gleichzeitig arbeiten kann. Die elektromagnetischen Antriebsweisen zeigten gute Betriebsergebnisse. Aber diese Antriebe,

to bei welchen das im Schützen liegende Eisen zur Bewegung der Schützen herangezogen wird, haben den Nachteil starker Pressung der Kettenfäden zwischen Schützen und Laufbahn und relativ ungenügender Antriebskräfte. Im vorliegenden Fall sollen die von magnetischen Wanderfeldern (Drehfeldern) in nicht ferromagnetischem Material induzierten Wirbelströme zum Antrieb der Schützen verwendet werden. Nach diesem Prinzip arbeiten Wechselstromzähler sowie auch Asynchronmotoren, nur daß bei letzteren der angetriebene Sekundärteil (Rotor), dem hier die Webschützen entsprechen, Eisen enthält. Bei dem vorliegenden Antrieb entfällt dies zum größten Teil, um die Pressung der Kettenfäden zu vermeiden, welche die älteren bekannten Antriebsweisen noch hatten. Infolge der hier angewandten großen Schlüpfung gegenüber dem Primärdrehfeld wird ebenfalls diese Anziehungskraft bedeutend vermindert.

Es stehen also den nach Art des Ständers von Drehstromasynchronmotoren gewickelten Statoren die die Schützen treibenden Wirbelstrombleche gegenüber, welche an der dem 3, Stator zugewandten Seite der Schützen an den letzteren angebracht sind. Die Schützen erhalten Vortriebskräfte, sobald sie nicht genau dieselbe Geschwindigkeit wie das Wanderfeld haben, also hinter demselben zurück- 4' bleiben. Dieser Vorgang asynchronen Wirbelstromantriebs ist im Elektromaschinenbau wohlbekannt. Eine genauere Berechnung zeigte, daß es vorteilhaft ist, den Eisenrückschluß für den magnetischen Fluß in Form 4! eines dünnen Eisenblechs, das hinter dem Wirbelstromblech liegt, auszubilden.

In der Benutzung dieses Wanderfeldantriebes, dessen Anwendung auf Schützenantriebe bereits vorgeschlagen wurde, ist aber 5c erst die Hälfte geleistet. Der Vorteil des Rundwebstuhls gegenüber dem Flachwebstuhl ist bekanntlich der, daß mehrere Schützen hintereinander im Kreis angeordnet werden und gleichzeitig arbeiten können. Nun würden aber die Schützen, da sie natürlich nicht genau gleiche Geschwindigkeit haben, aufeinander auflaufen und auch mit der Fachbildung nicht im Takt bleiben. Das Problem des Schützenantriebs wäre also gelöst, aber das. der Synchronisierung der Schützen untereinander und mit der Fachbildung noch nicht. Mit dieser Aufgabe befaßt sich die Erfindung.

Es wäre zwar möglich, mittels mechanisch gesteuerter Hemmungen (Platinen, welche in die Schützenbahn hereinragen) die Schützen gegeneinander und mit der Fachbildung in Tritt zu halten, jedoch teilen alle solche Bau-

arten die Nachteile der Platinenantriebe (viele empfindliche Einzelteile, Abnutzung). Darum wurde von dieser Lösungsmöglichkeit Abstand genommen. Erfindungsgemäß wird die Arbeitsweise des Rundwebstuhls dadurch verbessert, daß zwecks Synchronisierung der Schützen untereinander und mit der Fachbildung das die Schützen treibende Drehfeld in mehrere Sektoren abschnittsweise ίο zerlegt ist, welche mit dem Schützenlauf synchron fortgeschaltet werden. Vorteilhaft geschieht dabei die Speisung der Feldsektoren durch einen umlaufenden Verteiler von regelbarer Geschwindigkeit, welcher synchronen 15. Gang mit dem Schützenlauf hat. Dabei kann der Verteiler mit der Fachbildungssteuerung starr gekuppelt sein, und die Feldsektoren, welche zwischen den eingeschalteten, die Schützen treibenden Feldsektoren liegen, werden ausgeschaltet, kurzgeschlossen, mit einem konstanten Feld oder mit einem gegenläufigen Drehfeld versehen.

Im folgenden ist die Lösung der Synchronisierungsfrage mittels einer elektrischen Schaltung an Hand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Abb. ι ein elektrisches Schaltbild des primären Stators eines Schützenantriebes, Abb. 2 bis 4 einen der Schützen in drei Ansichten sowie Abb. 4 einen Querschnitt durch den in eine Gerade aufgewickelten primären Stator,

Abb. 5 ein Abb. 1 entsprechendes Schaltbild mit einer beispielsweisen Darstellung des Verteilers,

Abb. 6 einen Schnitt A-B zu Abb. 7, Abb. 7 die Ergänzung zu Abb. 5, welche die Stromverteiler zur Speisung der primären Schützenantriebswicklung sowie von Fachbildungsmagneten darstellt,

Abb. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Rundwebstuhls mit dem erfindungsgemäßen Schützenantrieb, bei welchem das Gewebe (Schlauch o. dgl.) nach, oben abgezogen wird. Die Synchronisierung der S chützeni (Abb. 1) geschieht dadurch, daß das Wanderfeld nicht dauernd am ganzen Umfang eingeschaltet ist, sondern daß dies in Sektoren aufgeteilt ist, welche mit Schützengeschwindigkeit fortgeschaltet werden. Dies ist so zu verstehen, daß wohl die Phasengeschwindigkeit des Wanderfeldes, d. h. die Geschwindigkeit, mit der eine Stelle maximaler Induktion am Umfang des Stators entlang läuft, immer konstant sein kann und immer größer ist als die Schützengeschwindigkeit (weil Asynchronbetrieb), daß aber nur Gruppen von Wicklungen (Sektoren am Statorumfang) Drehstrom erhalten, und daß durch weiteres Zuschalten eines in Schützenbewegungsrichtung vorderen und gleichzeitiges Abschalten eines hinteren Wicklungszweiges die eingeschaltete Wanderfeldgruppe mit der Gruppengeschwindigkeit, welche in vorliegendem Fall gleich 6g der Schützengeschwindigkeit ist, fortschreitet. Es ist also jedem Schützen eine eingeschaltete Drehfeldgruppe zugeordnet; z\vischen zwei solchen wird den Wicklungen kein Strom zugeführt, d. h. sie werden ausgeschaltet oder kurzgeschlossen oder es wird ihnen ein Drehstrom zugeführt, der in diesen Wicklungsteilen ein dem Schützenlauf entgegengesetztes Wanderfeld erzeugt. Letzteres hält den Schützen in besonders genauem Tritt, ermöglicht ferner auch ein sehr rasches Abstellen des Webstuhles.

Steht das den Schützen treibende Wirbelstromkurzschlußblech in seiner ganzen Länge dem ihm treibenden Statorfeld entgegen, d. h. taucht der Schützen ganz in den ihn treibenden Wanderfeldsektor ein, so erhält er seine maximale Antriebskraft, die größer sein muß als alle je im Betrieb auftretenden Widerstands- und Trägheitskräfte. Im Betrieb taucht immer nur das hintere Ende des treibenden Schützenblechs in den treibenden Feldsektor ein (so tief, wie es der augenblicklichen Widerstands- und Trägheitskraft entspricht) , wobei dieser Zustand ein · stabiler go ist, d. h. jeder Schützen führt um diese Gleichgewichtslage gegenüber der Sektorfortschaltgeschwindigkeit kleine Schwingungen aus, aber er fällt nicht aus dem Tritt.

Die Statorwicklungsz\veige werden zweckmäßig nach Abb. 1 so miteinander verbunden, daß zwei Wicklungszweige, die um einen Schützenabstand voneinander entfernt sind, auch elektrisch zusammengeschaltet sind; der Schützenabstand ist ein ganzzahliges Vielfaches der Statorpolpaarteilung (in diesem Fall drei, entsprechend a, b, c Abb.i). Es sind im normalen Betriebsfall hierbei z. B. die Wicklungszweige IIP, II^fi, I*, III", II^a eingeschaltet, während die übrigen ausgeschaltet, kurzgeschlossen oder mit gegenläufigem Drehfeld versehen sind. Dieses Schalten wird von einem umlaufendem Verteiler besorgt, der ähnlich wie eine Schaltwalze nur verhältnismäßig wenige Kontakte hat (z.B. 20). Dieser Verteiler läuft demgemäß synchron mit den Schützen um. Er ist an oder neben dem Webstuhl befestigt, und synchron heißt, daß seine Drehzahl der Schützengeschwindigkeit immer direkt proportional ist. Dieser Verteiler bewirkt zugleich die Fachbildung. Das Anlassen und Abstellen geschieht in einfachster Weise durch den Verteiler; durch langsames Vordrehen können die Schützen alle gleichmäßig verschoben werden und ebenso nach rückwärts, falls es die Schützenbauart zuläßt. Dadurch

sind Webfehler in einfacher Weise zu beseitigen. Die Fachbildungsplatinen können zur Erzielung verschiedener Gewebebindungen in Gruppen aufgeteilt werden.. Bei diesen Betriebsweisen ist nur ein Stator erforderlich, der zweckmäßig als zylindrischer Inuenstator gebaut wird, welcher mit einer normalen Drehfeldwicklung versehen ist und mit Drehstrom oder Mehrphasenstrom gespeist wird. Da die auf den Schützen wirkenden Kräfte beherrscht werden können, werden außerhalb der Schützenbahn keine Führungen benötigt. Dort ist an einer oder auch an mehreren Stellen Platz für einen selbsttätigen Schützenwechsel oder eine Schützenauswechslung. Dies geschieht in üb-• licher Weise durch mechanischen Einwurf der Schützen oder unter Benutzung von abgeteilten Wanderfeldern, die in oben beschxiebener Weise von Drehfeldwicklungen, die längs einer besonderen, in die Schützen- -bahn einschwenkbaren Anlaufbahn angeordnet sind, erzeugt werden. Die genaue Einhaltung des Einwurfzeitpunkts wird durch Steuerung vom Verteiler her gewährleistet. Es handelt sich noch darum, die Kräfte, die auf den Schützen wirken, richtig zu gestalten. Einmal wird eine große maximale Vortriebskraft und andererseits eine auch bei verschiedener Geschwindigkeit konstante Normalkraft, auch bei Einbeziehung der Zentrifugalkraft, verlangt. Auf alle Fälle aber sollen auch die Kettenfäden noch geschont und gegen kleinere Verrückungen, welche das Gewebe streifig machen können, geschützt werden. Zu diesem Zweck ist der Stator miteinem sammetartigen Überzug 2 (Abb. 4) umgeben, so daß die Kettenfäden genügend Reibung und Schutz finden. Die Forderung einer großen Vortriebskraft erfordert einen magnetischen Eisenrückschluß 4 (Abb. 4), welcher in Form eines Eisenblechs hinter das leitende Aluminiumblech 5 mit wegen der Erwärmung gegebenenfalls künstlich erhöhtem Widerstand gelegt wird. Dem Kurzschlußblech wird eine kleine magnetische Permeabilität gegeben (was durch einige dünne, senkrecht durch das Blech gelegte Eisenstifte erreicht wird). Dadurch wird die Normalkraft etwas, die Vortriebskraft aber stärker erhöht.

Statt des Doppelbleches könnte auch, was zwar weniger günstig ist, ein Blech mit wesentlich von Eins verschiedener magnetischer Permeabilität verwendet werden, was z. B. durch netzartige Nadeln mit dazwischengegossenem Leitermaterial erreicht wird.

In dem in den Abb. 5 bis 7 dargestellten Beispiel werden die zwischen, besser vor den Schützen liegenden Teile der Primärwicklung mit einem der Schützenlaufrichtung entgegengesetzten Drehfeld versehen. Dies wird dadurch erreicht, daß die auf einem feststehenden Zylinder b' im Kreis gleichmäßig verteilten Kontaktanschlüsse der Primärwicklungszuleitungen b mit den auf dem feststehenden Zylinder d' angeordneten Netzzuleitungen d über ein umlaufendes Verteilerrad c verbunden werden. Die Verbindungen, welche cf bewirkt, gehen aus Abb. 5, c. hervor.

Die Fachbildung geschieht wie folgt: Die Drehzahlen der beiden treibenden Wellen (Abb. 7) sind entsprechend der Schußzahl des Rapports und der Schützenzahl verschieden. Dies wird durch ein Zahnradgetriebe o. dgl. be\virkt. Macht das Verteilerrad c' eine Umdrehung, so haben die Schützen einen Weg zurückgelegt, der gleich ihrem gegenseitigen Abstand ist. Synchron mit der linken Welle (Abb. 7) wird die Fachbildung bewegt, sei es, daß der Antrieb einer mechanisch bewirkten Fachbildungsvorrichtung" über diese Welle erfolgt, oder daß, wie hier angezeichnet, die elektrische Steuerung der Fachbildungsmagnete synchron mit dieser Welle geschieht. In diesem Fall trägt ein feststehender Zylinder f die Zuleitungen aller Fachbildungsmagnete. Die Kontakte dieses Zylinders f werden über den umlaufenden Zylinder g und die daneben befindlichen Schleifringe mit gewohnlichem Wechselstrom gespeist. Es braucht nur je eine der beiden Zuleitungen eines Magneten über den Verteiler f. g zu gehen; der zweite Schleifring soll srufenweises Ein- und Ausschalten ermöglichen, um Funkenbildung zu vermeiden. Eine ähnliche funkendämpfende Anordnung könnte auch bei dem Verteiler c' erfolgen. Durch die hier angezeichnete Anordnung können, wie eine genauere Untersuchung zeigt, schon alle Bindungsarten hergestellt werden.

Da im Betrieb möglichst kurz hinter den Schützen der Fachwechsel erfolgen soll, nach Schußfadenbrüchen aber der ganze Stuhl wieder etwas zurückgedreht werden muß. um die Bruchstelle freizulegen, so wird, um dieses Rückdrehen zu ermöglichen, folgende Anord-, nung getroffen: Der Verteiler c' hat einen toten Gang von etwa 90⁰ (gleich * _i Schützenabstand), wie aus Abb. 6 und 7 ersichtlich ist, no der Verteilerg· aber nicht. Wird daher die auch von Hand drehbare Verteilerwelle zurückgedreht, so geht die Fachbildung im selben Maß zurück, die Schützen aber, deren Stellung beim Rückwärts-wie beim Vorwärtsdrehen fast nur von der Stellung von c abhängt, folgen dieser Rückwärtsdrehung erst später, so daß eine reibungslose Abwicklung dieses Vorgangs gewährleistet ist. falls die Schützen an ihrem hinteren Ende keine Spitze haben, wie in Abb. 1 und 2. Abb. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Rundweb-

Stuhles. Von den in Bodennähe gelagerten Kettenbäumen laufen die Kettenfäden über Streichbäume 13 und 14 zu den ringförmigen Streichbäumen 15 und 17. Am Ring 15 sind Nadeln angebracht, welche den gleichmäßigen Abstand der Kettenfäden sichern. Vom Ring 17 gelangen die Kettenfäden über die Fachbildungslitzen 6 zum Webblatt 7; die dem Stator 8, 9 gegenüberstehenden Schützen 1 to mit dem Wirbelstromblech 5 und dem Eisenrückschlußblech 4 (vgl. auch Abb. 4) drücken den Schußfaden mit Hilfe von Rollen in die Fachspitze ein. Das Gewebe wird in unaufgeschnittenem Zustand bei seinem Abziehen zusammengefaltet, um sodann mit Hilfe des Sandbaumes 23 und der Hilfsbäume 24, 25 zum Warenbaum 26 zu gelangen. Die Fachbildung geschieht durch Litzenzüge 40, welche über einen abklappbaren Ring 42 zum Litzenzugapparat 30 nach unten geführt sind: Federn bewirken die Auswärtsbewegung der Geschirrnadeln. ■ Im Litzenzugapparatkasten 30 ist zugleich auch der in der Abb. 5 bis 7 gezeigte Verteiler untergebracht, welcher die Drehfeldwicklung speist. Das Handrad 11, welches auf der Verteilerwelle 10 angebracht ist, dient zur Hinundherbewegung von Hand, wozu die Schützen auch hinten abgerundet sein müssen, während im normalen Betrieb die Verteilerwelle 10 natürlich durch einen Motor angetrieben wird. Der Webstuhl wird von zwei Hauptstützen 27 getragen, die durch U-Träger 29 sowie durch gekröpfte • LJ-Träger 16 und Verbindungsstücke 28 zusammengehalten sind. Die Träger 16 tragen zugleich den Ring 31, welcher die Lagerung für die übrigen Teile bildet. Der Webstuhl ist zur Reinigung und Wartung innen zugänglich. Im angenommenen Beispiel sind sechs Webschützen 1 am Umfang gleichmäßig verteilt. Die Schützen 1 laufen auf Rollen 3 und tragen „die übliche Schußspule für selbsttätige Auswechselung.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Rundwebstuhl mit asynchronem Wanderfeldschützenantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Synchronisierung der Schützen untereinander und mit der Fachbildung das die Schützen treibende Drehfeld in mehrere Sektoren abschnittweise zerlegt ist, -welche mit dem Schützenlauf synchron fortgeschaltet werden.
2. 2. Rundwebstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der Feldsektoren durch einen umlaufenden Verteiler von regelbarer Geschwindigkeit geschieht, welcher synchronen Gang mit dem Schützenlauf hat.
3. 3. Rundwebstuhl nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler mit der Fachbildungssteuerung starr gekuppelt ist.
4. 4. Rundwebstuhl nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldsektoren, welche zwischen den eingeschalteten, die Schützen treibenden Feldsektoren liegen, ausgeschaltet, kurzgeschlossen, mit einem konstanten Feld oder mit einem gegenläufigen Drehfeld versehen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen