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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Positionieren von Kettfäden und einen Webstuhl, der
mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstet ist. Eine solche Vorrichtung
ist aus dem Dokument
EP-A-0
353 005 bekannt.
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Auf dem Gebiet der Webstühle des
Jacquardtyps ist es bekannt, eine Ausrichtung des Harnischs, d.h.
eine Einstellung der Position der Augen von Helfen in Bezug auf
das Gestell des Webstuhls in der Richtung ihrer Verschiebung entsprechend
ihrer im Wesentlichen vertikalen Hin- und Bewegung durchzuführen, wobei
das nachgesuchte Ziel darin liegt, eine große Genauigkeit in der Positionierung der
Kettfäden
während
des Webens zu erhalten. Bei den bekannten Vorrichtungen wird diese
Einstellung im Allgemeinen zu zwei Zeitpunkten durchgeführt:
- – Während der
Herstellung des Harnischs werden die Arkaden manuell und individuell
auf die verlangte Länge
eingestellt,
- – Während der
Instellungbringung der Jacquardmaschine auf ihrem Trägergestell
wird die Positionierung dieser Maschine eingestellt, indem manuell
auf Stellglieder eingewirkt wird, um die Höhe der Öffnungen der Helfen zu korrigieren.
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Diese manuellen Einstellungen sind
lang, umständlich,
kostenintensiv und immer ungenau, und ihre Qualität kann durch
den Ermüdungszustand oder
die Unkonzentriertheit der Bedienperson beeinflusst werden.
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Es sind diese Nachteile, die insbesondere die
Erfindung vermeiden will, indem eine Vorrichtung zum Positionieren
der Kettfäden
vorgeschlagen wird, die automatisch mit einer in Bezug auf den bekannten
Stand der Technik stark verbesserten Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
verwendet werden kann.
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In diesem Sinne betrifft die Erfindung
eine Vorrichtung zum Positionieren der Kettfäden eines Webstuhls, die für die Fachbildung
durch elektrische Betätigungselemente
gesteuert werden, wobei sie ein erstes, den von unterschiedlichen
Betätigungselementen
angetrieben Fäden
gemeinsames Mittel zur Detektion des Durchgangs mindestens eines Kettfadens
in einer vorbestimmten Position und ein zweites Mittel zur Bestimmung
des Wertes eines Steuerparameters des entsprechenden Betätigungselementes
bei dem Durchgang eines Fadens in der genannten Position umfasst.
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Dank der Erfindung ist es möglich, einen Kettfaden
oder eine Gruppe von Kettfäden
zu verschieben, indem ein Betätigungselement
bis in eine vorbestimmte Stel- lung
aktiviert wird, was dank eines ersten Mittels überprüft werden kann, während das zweite
Mittel ermöglicht,
einen Wert eines Steuerparameters des Betätigungselementes zu erlangen,
der dann als Referenzwert für
die Steuerung dieses Betätigungselementes
verwendet werden kann.
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Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Mittel eine Detektionsanordnung, die
auf einem Gestell des Webstuhls befestigt ist und eine Quelle zur
Abgabe eines Wellensignals und eine Zelle umfasst, die gegenüber der Quelle
in Bezug auf die Kettfäden
angeordnet ist und in der Lage ist, eine Veränderung des Wellensignals zu
detektieren. Insbesondere kann diese Quelle ein Sender eines Laserbündels sein,
während
die Zelle in der Lage ist, eine Intensitätsänderung des Bündels zu
detektieren, die auftritt, wenn einer der Kettfäden in den Einflussbereich
des Laserbündels
kommt.
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Nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das erste Mittel einen fadenförmigen Messaufnehmer,
der entsprechend einer parallelen Richtung zu den Schussfäden des
Webstuhls angeordnet ist.
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Nach einem dritten Ausführungsbeispiel
umfasst das erste Mittel einen Wagen, der entlang einem sich in
einer im Wesentlichen parallelen Richtung zu den Schussfäden erstreckenden
Träger
beweglich ist, wobei der Wagen mit einem Kontaktaufnehmer ausgerüstet ist,
der selektiv mit einem der Kettfäden
zusammenarbeiten kann. In diesem Fall kann vorgesehen werden, dass
der Wagen fest mit einer Ausweitung verbunden ist, die mit bestimmten Kettfäden des
Webstuhls in Kontakt treten kann, wobei die Kontakte zwischen diesen
Kettfäden
und dieser Ausweitung eine Kraft zur Verschie bung des Wagens auf
dem Träger
erzeugen können.
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Wie auch immer die betrachtete Variante
für das
erste Mittel sein mag, kann es automatisch realisiert werden, d.h.
in reproduzierbarer und zuverlässiger
Art.
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Die Erfindung betrifft gleichfalls
einen Webstuhl mit einer Vorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde.
Ein solcher Webstuhl arbeitet in einer sichereren und genaueren
Weise im Vergleich zu den bekannten Webstühlen, wobei seine Aufstellung
und seine Wartung stark vereinfacht sind.
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Die Erfindung betrifft gleichfalls
ein Verfahren zum Positionieren von Kettfäden eines Webstuhls, der mit
der zuvor beschriebenen Vorrichtung realisiert werden kann, und
insbesondere ein Verfahren,. das darin besteht:
- – mindestens
einen Kettfaden mittels eines ihm zugeordneten Betätigungselementes
zu verschieben;
- – den
Durchgang des Kettfadens in einer vorbestimmten Stellung zu detektieren;
- – den
Wert eines Steuerparameters dieses Betätigungselementes bei dem Durchgang
des Fadens in dieser Stellung auszuwählen und
- – den
ausgewählten
Wert als Referenzwert für
die Steuerung des Betätigungselementes
zu verwenden.
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Dieses Verfahren weist den Vorteil
auf, dass es automatisiert ist und eine Einstellung des Weges der
Hel fen eines Webstuhls durch Programmierung des elektrischen, jede
Helfe oder Gruppe von Helfen zugeordneten Betätigungselementes ohne manuelle Intervention
in Bezug auf die Arkaden zu ermöglichen.
Mit anderen Worten gesagt, können
eventuelle Ausrichtungsfehler zwischen den Helfen und Arkaden kompensiert
werden, indem das elektrische Betätigungselement ausgehend von
einem ausgewählten
Wert als Referenzwert, der einer selben Position für unterschiedliche
Kettfäden
entspricht, gesteuert wird.
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Nach einem vorteilhaften Aspekt der
Erfindung besteht das Verfahren darin, den ausgewählten Wert
des Parameters für
die Bestimmung mindestens eines Einstellwertes des entsprechenden
Parameters in mindestens einer bestimmten Position der Bewegung
des Fadens, die durch das Betätigungselement
erzeugt wird, zu verwenden. Dank dieses Aspekts der Erfindung ermöglicht der
ausgewählte
Wert eine genaue Positionierung der Kettfäden über die gesamte Länge ihres
Weges.
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Nach einem anderen vorteilhaften
Aspekt der Erfindung ist das Verfahren anwendbar, wenn mehrere Kettfäden mit
einem einzigen Betätigungselement
verschoben werden, was der Fall bei einem mit einer Schaftmaschine
ausgerüsteten
Webstuhl oder bei einem Webstuhl des Jacquardtyps mit mehreren über die
Breite des Gewebes wiederholten Motiven ist. In diesem Fall wird
der Durchgang mindestens eines der Kettfäden detektiert, der von dem
Betätigungselement
in der vorbestimmten Stellung angetrieben wird und es wird der ausgewählte Parameter
für die
Steuerung des Betätigungselements
verwendet. Beispielsweise kann man in einer Gruppe von mehreren
Fäden den
ersten Faden, der die vorbestimmte Position erreicht und den letzten
Faden, der diese Position erreicht, detektieren, wobei zwei Wer te
des Steuerparameters des Betätigungselementes
ausgewählt
werden und von einer Steuereinheit zur Steuerung des Betätigungselementes
verwendet werden, wobei der erste Wert für die Bestimmung des unteren
Totpunktes des entsprechenden Weges und der zweite Wert für die Bestimmung
des oberen Totpunktes verwendet werden können.
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Die Erfindung wird besser verstanden
und andere Vorteile derselben werden klarer im Lichte der folgenden
Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen
einer Vorrichtung entsprechend ihrem Prinzip und von ihren Verfahren
zur Durchführung
erscheinen, die lediglich als Beispiel angegeben wird und Bezug
nimmt auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 eine
schematische Prinzipdarstellung eines Webstuhls entsprechend der
Erfindung ist;
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2 eine
Darstellung analog zur 1 für eine Vorrichtung
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist; und
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3 eine
Prinzipdarstellung von vorn einer Vorrichtung entsprechend einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist.
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Der schematisch in der 1 dargestellte Webstuhl
umfasst Kettfäden 1,
die jeweils ein Auge 2 einer Helfe 3 durchqueren,
die zu einer senkrechten Oszillationsbewegung angeregt wird, die
durch den Pfeil F1 im Wesentlichen senkrecht
zur Bewegungsrichtung der durch den Pfeil F2 dargestellten
Schussfäden
darge stellt ist. Jede Helfe 3 ist über eine Schnur 4 mit
einer Seilrolle 5 verbunden, die durch einen elektrischen
Servomotor 6 zur Drehung angetrieben wird. In ihrem unteren
Teil ist jede Helfe 3 über einen
Stab 7 an eine fest mit dem Gestell 9 des Webstuhls
verbundene Spiralfeder angebunden.
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Wie es für den in der 1 rechtesten Motor 6 dargestellt
ist, wird jeder Motor mittels einer Steuereinheit 10 angesteuert,
die dem Motor 6 einen Steuersollwert entsprechend vorgegebenen
Winkelpositionen des Motors liefert. Jede Position kann durch einen
Parameter θ definiert
werden, der die unmittelbare Winkelstellung der Drehung der Welle 6a des
Motors 6 repräsentiert,
wobei die Steuerung des Motors unter Verwendung des Parameters θ als Soll-
oder Einstellwert durchgeführt
wird.
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Ein hinter dem Motor 6 installierter
Detektor 11 ist vorgesehen, um mit einem Kranz 12 zusammenzuarbeiten,
der von der Welle 6a zur Drehung angetrieben wird. Der
Codierer, der durch die Elemente 11 und 12 gebildet
wird, erlaubt die Realisierung einer Positionsregelung für eine präzise Steuerung
des Motors 6 mittels eines Signals S1,
den er an die Einheit 10 über eine elektrische Verbindung 13 adressiert.
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Ein Laser 20 ist gegenüber einer
Zielscheibe 21 angeordnet, derart, dass das Lichtbündel 22,
das er aussendet, im Wesentlichen parallel zur Richtung F2 der Schussfäden 24 ist. Die Zielscheibe 21 bildet einen
Messaufnehmer, der in der Lage ist, eine Intensitätsänderung
des Bündels 22 zu
detektieren, wenn dieses Bündel
mit einem der Kettfäden 1 in Überlagerung
kommt. Bei diesen Bedingungen schickt die Zelle 21 über eine
elektrische Verbindung 14 ein Signal S2 an die
Einheit 10, was bedeutet, dass der in Rede stehende Kettfaden 11 in
einer Überlagerungsposition
mit dem Bündel 22 ist.
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Das Verfahren zur Positionierung
besteht zuerst darin, alle Kettfäden
vom Bündel 22 weg
zu halten, indem sie über
oder unter dasselbe überführt werden.
Dann verschiebt man nacheinander folgend jeden Faden 1 in
Richtung des Bündels 22,
bis die aus den Elementen 20 und 21 gebildete
Anordnung detektiert, dass der entsprechende Kettfaden in der Schnittposition
mit dem Bündel 22 ist.
Bei der Überlagerung
des Fadens 1 und des Bündels 22 speichert die
Einheit 10 den Einstellwert θ0 des
Parameters θ, der
dieser Position für
das entsprechende Betätigungselement 6 entspricht.
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Es wird angenommen, dass der Laser 20 und
die Zielscheibe 21 derart angeordnet sind, dass das Bündel 22 leicht über der
Kreuzungsebene der Kettfäden
ist, d.h. über
der Mittelebene des Fachs. Man bezeichnet P0 als
Position des Auges 2 einer Helfe 3, wenn der dieses
Auge durchkreuzende Faden das Bündel 22 erreicht.
Die Position Po entspricht dem Wert θ0 des
Steuerparameters θ des
Motors 6. Dieser Wert θ0 kann somit als korrespondierend zu einer
Referenzposition der Bewegung des Fadens 1 angesehen werden.
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Von dieser Position Po aus können die
anderen Positionen der Helfe durch die Einheit 10 durch Berechnung
bestimmt werden. Insbesondere können der
obere Totpunkt und der untere Totpunkt des Weges der Helfe berechnet
werden.
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Nach Ausführungsformen der Erfindung
können
die Mittel zur Detektion der Position der Kettfäden einen linearen kapazitiven
Messaufnehmer umfassen, der ent sprechend der Richtung F2 der
Kettfäden
des Webstuhls angeordnet ist.
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Jede Lichtquelle kann für die vorliegende
Erfindung angewendet werden, solange eine angepasste Zelle verwendet
wird. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit einem Helium-Neonlaser
und mit einem Diodenlaser erzielt, die Handelsprodukte sind, deren
Kosten beherrschbar sind.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in 2 dargestellt
ist, tragen die zu den Elementen des ersten Ausführungsbeispiels analogen Elemente
identische Bezugszeichen, erhöht
um 50. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist
nur eine Steuerhelfe 53 der vertikalen Verschiebung F1 eines Kettfadens 51 mittels eines
Auges 52 dargestellt. Dieser Helfe ist ein Seil 54 zugeordnet, das
vorgesehen ist, um sich auf eine Seilrolle 55 aufzurollen,
wobei diese Seilrolle hinsichtlich ihrer Drehung R durch einen Servomotor 56 gesteuert
wird. Im unteren Bereich verbindet ein Stab 57 die Helfe 53 mit
einer fest mit dem Gestell 59 des Webstuhls verbundenen
Feder 58. Eine Steuereinheit 60 des Motors 56 erlaubt
diesen Motor in Position zu steuern, abhängig von Einstellwerten θ entsprechend
jeder der Positionen seiner Welle 56a.
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Ein Faden 70 ist parallel
zu der Richtung F2 der Schussfäden 74 zwischen
zwei Teilen des Gestells des Webstuhls gespannt und er bildet einen Messaufnehmer
des Ankommens des Kettfadens 51 in seiner Höhe, da der
Kontakt zwischen den Fäden 51 und 70 Vibrationen
erzeugt, die durch eine piezoelektrische Zelle 71 detektiert
werden können,
die über
eine elektrische Leitung 64 mit der Einheit 60 verbunden
ist.
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Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann der Faden 70 nicht zwischen den zwei
Teilen des Gestells gespannt sein, wobei in diesem Fall seine genaue
Geometrie in Berücksichtigung
genommen wird, um die Differenzen der Höhe der detektierten Positionen
zu kompensieren.
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Man kann vorsehen, vertikale Vibrationen mittels
des Betätigungselementes 56 zu
erzeugen, ob der Faden gespannt sei oder nicht, wobei diese Vibrationen
leicht durch die Zelle 71 detektiert werden können.
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Wenn der Kettfaden an den Faden 70 stößt, wird
dies von der Zelle 71 detektiert, die über die elektrische Leitung 64 ein
Signal S2 an die Einheit 60 liefert.
Die Einheit 60 wählt
dann den unmittelbaren Einstellwert θ0 des
Steuerparameters θ als
Referenzwert für.
die Bestimmung des Weges der Helfe 53 aus. Wie zuvor kann
dieser Wert als Basis für
die Bestimmung aller Positionen der Helfe 73 und des zugeordneten
Fadens 51 durch die Berechnung dienen.
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In dem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in 3 dargestellt
ist, tragen die Elemente analog zu denen der ersten Ausführungsform
identische Bezugszeichen, erhöht
um 100. Die Kettfäden 101 des
Webstuhls sind vorgesehen, um von Helfen 103 verschoben
zu werden, deren Augen 102 sie durchkreuzen. Ein Balken 175 ist über den
Kettfäden angeordnet,
parallel zur Richtung F2 der Schussfäden und
vor dem Harnisch des Webstuhls, wobei dieser Balken auf dem Gestell 176 des
Webstuhls abgestützt
ist. Ein Wagen 177 ist translatorisch längs des Balkens 175 bewegbar
und ist mit Rollen 178 ausgerüstet, die ihm erlauben, sich
ohne große
Reibung längs
des Balkens 175 zu ver schieben. Der Wagen 177 trägt eine
zwei Kontaktstellen 171 und 171' zugeordnete Zunge 170,
die elektrisch verbunden werden, wenn der Kettfaden 101 sich
gegen ihre untere Fläche
abstützt.
Das Verfahren der Erfindung besteht darin, den Wagen 177 aufeinander
folgend über
jeden Kettfaden zu bringen und diesen Kettfaden hochzuheben, bis
er eine ausreichende Kraft auf die Zunge 170 ausübt, um den
elektrischen Kreis zu schließen,
der die Kontaktstellen 171 und 171' umfasst, wodurch über die
elektrische Verbindung 114 ein Signal S2 entsprechend
dieser Detektion an die Einheit 110 übertragen wird, die vom gleichen
Typ ist wie die Einheit 10 des ersten Ausführungsbeispiels.
Dieses Signal S2 wird dann wie in dem ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel
behandelt.
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Der Wagen 177 ist mit einer
Ausweitung 182 ausgerüstet,
die mit anderen Kettfäden
zusammenarbeiten kann als derjenige, von dem man die Verschiebung
messen möchte.
Diese Aufweitung 182 ist mit zwei Flächen 182a und 182b versehen,
von denen die eine eine Rampe und die andere einen Anschlag bildet,
wie dies aus den folgenden Erläuterungen
zu entnehmen ist. Wenn man den Wagen 177 von rechts nach
links in der 4 verschieben will, übt man auf
bestimmte Kettfäden 101' eine Zugkraft nach
oben aus, derart, dass sie in Abstützung gegen die Rampe 182a kommen,
wobei die auf diese Rampe ausgeübten
Kräfte
F3 in eine nach links in der Figur gerichteten
Kraft umgewandelt werden, wie dies durch die Pfeile F3 dargestellt
ist. Eine zweite Gruppe von Kettfäden 101" wird gleichfalls angehoben, derart,
dass sie einen Anschlag für
die Vorwärtsbewegung
der Ausweitung 182 unter der Wirkung der Kräfte F3 durch Abstützung der Fläche 182b gegen
dieselben bildet. Wenn man den Wagen 177 in die Richtung
des Pfeils F4 vorschieben möchte, werden
die Fä den 101" abgesenkt und
eine neue Gruppe von Fäden 101' wird angehoben.
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Selbstverständlich kann die Geometrie der Ausweitung 182 abhängig von
der Richtung der von dem Wagen 177 vorgesehenen Verschiebung
angepasst werden.
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Die Erfindung ist gleichfalls anwendbar
im Falle, wo ein einziges Betätigungselement
die Verschiebung von mehreren Helfen erlaubt, beispielsweise im
Fall eines Webstuhls des Jacquardtyps, der dazu dient, ein Gewebe
mit in der Breite sich wiederholenden Motiven zu bilden. In diesem
Fall ist die erhaltene Genauigkeit weniger groß, da die einem einzigen Betätigungselement
zugeordneten Helfen nicht untereinander eingestellt sind. Diese
Helfen werden in Gruppen zwischen den unterschiedlichen Betätigungselementen
eingestellt, indem beispielsweise die Position des höchsten Kettfaden
und die Position des niedrigsten Kettfadens detektiert wird, wenn
sie aufeinander von der unteren Position in eine vorbestimmte Position
kommen. In diesem Fall werden zwei Werte des Steuerparameters des
Betätigungselementes
ausgewählt,
wobei diese Werte jeweils dem ersten oder dem letzten Faden, der
diese Position erreicht, entsprechen. Der ausgewählte Wert für den ersten Faden wird verwendet,
um den unteren Totpunkt des Weges der dem Betätigungselement zugeordneten
Helfen zu bestimmen, da diese Position den Innenmantel des Fachs
in der unteren Stellung bestimmt. In gleicher Weise wird der ausgewählte Wert des
Parameters für
den letzten Faden, der die vorbestimmte Position bei dem Hochgehen
erreicht, für
die Bestimmung der Stellung des oberen Totpunktes der dieser Fadengruppe
zugeordneten Helfen verwendet, da diese Position durch den unteren
Mantel des Hochfachs bestimmt ist. Dieses Verfahren ermög licht somit
eine optimierte Öffnung
des Fachs zu erhalten, einschließlich in dem Fall der Steuerung
von mehreren Fäden
mit einem einzigen Betätigungselement.
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Nach einer Variante kann man vorsehen,
ein Mittel zwischen den ausgewählten
Werten der Parameter für
den obersten und den untersten Faden aufzustellen, wobei dieser
Mittelwert als Referenzwert für
die Steuerung des entsprechenden Betätigungselementes verwendet
wird.
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Wie auch immer die Ausführungsform
sein mag, wird eine Regelschleife zwischen den Detektionsmitteln 20, 21, 70, 71, 170 oder 171 der
Position der Kettfäden
und den Steuermitteln 10, 60 oder 110 der
Betätigungselemente
erzeugt. Diese Schleife ermöglicht
die Steuerung der Verschiebung der Kettfäden mit einer großen Genauigkeit.
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Nach einer nicht dargestellten Variante
der Erfindung kann die Übertragung
des Signals S2 zur Steuereinheit 10, 60, 110 oder
dergleichen durch eine andere Verbindung als durch einen elektrischen Draht
stattfinden, solange sie in Echtzeit durchgeführt wird.
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Wie auch immer die betrachtete Ausführungsform
sein mag, kann das Detektionsmittel 20, 21 oder
dergleichen lösbar
an dem Webstuhl befestigt sein und insbesondere nach der Ausrichtung
entfernt werden, um an anderen Webstühlen verwendet zu werden.
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Die Erfindung ist anwendbar für Webstühle, die
mit elektrischen Betätigungselementen,
gesteuert in geschlossener oder offener Schleife, rotierend oder
linear ausgerüstet
sind.
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Dank der Erfindung kann die Positionierung eines
Harnischs eines Webstuhls in automatisierter Weise und mit einer
großen
Genauigkeit realisiert werden, derart, dass der Weg der Helfen optimiert werden
kann, indem der Abstand zwischen der Hochposition P1 und
Tiefposition P2 ihres Weges reduziert wird,
d.h., die Öffnung
des Fachs, derart, dass ein Webstuhl, der eine Vorrichtung, wie
oben beschrieben, umfasst, mit großer Geschwindigkeit und mit
einem besseren Wirkungsgrad arbeiten kann.
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Die Erfindung ist gleichfalls anwendbar
für mit
Schaftmaschinen ausgerüstete
Webstühle,
wobei die Detektion der Bewegung der einem Rahmen zugeordneten Kettfäden dann
mit einer Operation durchgeführt
wird, wie es der Fall bei einem Jacquardwebstuhl mit vielen Motiven
ist.