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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Steuergerät
für einen
Schlitzdreherlitzenmechanismus zum Bilden und Trennen von Gewebesäumen in
Webmaschinen.
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Die Schlitzdreherlitze wird typischerweise
in Übereinstimmung
mit den Säumen
und/oder Trennsäumen
ausgeführt,
an den Seiten des gebildeten Gewebes. Es sind Schlitzdreherlitzenmechanismen bekannt,
die im wesentlichen aus drei Schlitten – einem festen und zwei bewegbaren – bestehen,
die so viele geschlitzte Litzen tragen, um das Kettgarn durchzulassen.
Die bewegbaren Schlitten müssen eine
gestreckte Hin- und Herbewegung ausführen, um die Litzen mit dem
darin befindlichen Kettgarn zu ziehen und zusammen mit dem Schußfaden die
typische Schlitzdreherlitze zu bilden.
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Die eigentliche Ausführung der
Schlitzdreherlitze soll in dieser Schrift nicht beschrieben werden,
da sie in dem vorliegenden technischen Gebiet gut bekannt ist, jedoch
soll eine Aufstellung der Anforderungen gemacht werden, die ein
Schlitzdreherlitzenmechanismus und insbesondere das Gerät zur Steuerung
des Mechanismus erfüllen
muß.
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Zuallererst müssen die beiden Schlitten,
mit denen die geschlitzten Litzen verbunden sind, eine gestreckte
Bewegung in entgegengesetzten Richtungen, entlang Achsen, die im
wesentlichen senkrecht zu der Webebene sind, ausführen.
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Zweitens muß die Bewegung des Schlitzdreherlitzenmechanismus
mit der Arbeitsbewegung der Webmaschine synchronisiert sein.
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Schließlich sollte es möglich sein,
unterscheidbar mehr als einen Schlitzdreherlitzenmechanismus zu
steuern und somit verschiedene Paare von Schlitten, auf der gleichen
Webmaschine. Es kann tatsächlich
mehr als zwei solcher Mechanismen in einer Webmaschine geben: wie
beispielhaft in 1 der
beiliegenden Zeichnungen gezeigt – die eine Seitenansicht einer
Greiferwebmaschine ist –, kann
die Schlitzdreherlitze entweder an dem Schutzfadenausgang ausgebildet
sein, sowohl für
den Saum wie auch für
den Trennsaum, oder an dem Schußfadeneingangsende,
oder auch auf halber Strecke entlang des Faches, wenn das Gewebe
anschließend
in zwei Teile getrennt wird.
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Die Möglichkeit, die Arbeitsphase
aller solcher Mechanismen zu verschieben, hilft dabei, die Effizienz
der Schlitzdreherlitze zu verbessern. Tatsächlich muß das Öffnen und das Schließen des
Faches in Übereinstimmung
mit dem Mechanismus synchronisiert werden mit dem Passieren des
Schußfadens, so
daß der
Faden so früh
wie möglich
gebunden und blockiert wird, und somit eine Herausbewegung oder ein
zufälliges
Herausgleiten verhindert werden kann. Zum Beispiel findet bei Greiferwebmaschinen
das Schließen
des Faches nahe dem Ziehgreifer statt, wobei der letztere noch nicht
vollständig
aus dem Fach heraus ist, um sofort den Schußfaden zu blockieren, während auf
der Fadeneingangsseite, und schließlich in der Mitte, das Kettfach
erst nach vollständigem
Einbringen des Schußfadens
geschlossen werden kann. Es ist daher verständlich, warum es notwendig
ist, die Arbeitsphasen von verschiedenen Dreherlitzenmechanismen
zu verschieben.
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Schlitzdreherlitzenmechanismen, die
geeignet sind, mindestens teilweise diese Anforderungen zu erfüllen, wurden
bereits im Stand der Technik vorgestellt.
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Zum Beispiel zeigen das italienische
Patent Nr. 1.185.389 im Namen des Anmelders oder die EP-B1-393.467
im Namen von SOMET S. p. A. verschiedene Lösungen, die für Geräte, die
den Dreherlitzenmechanismus steuern, eingesetzt worden sind. Bei
den genannten Dokumenten des Standes der Technik steuert eine Nocke,
die mit der Arbeitsbewegung der Webmaschine synchronisiert ist,
die Bewegung eines Kordes, der horizontal oberhalb der Webmaschine
gleitet und mittels sekundärer
Korden mit Schlittenpaaren verbunden ist, die einen Teil entsprechender
Mechanismen bilden, die entlang der Webmaschienenbreite verteilt
sind. Durch ein System von Riemen- oder Seilscheiben wird mittels
der sekundären
Korden die Hin- und Herbewegung der Schlittenpaare entgegen Rückholfedern
hervorgerufen.
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Jedoch ist das in den genannten Dokumenten
beschriebene Gerät
schwierig aufzubauen bzw. einzustellen und unterliegt erheblicher
Abnutzung. Zusätzlich
erfordert es die Anwesenheit von Rückholfedern – wenn man
berücksichtigt,
daß die
Korden dazu ausgelegt sind, eine Bewegung nur in Zugrichtung auszuführen -,
die eine störanfällige Ungleichmäßigkeit
hervorrufen.
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Schließlich ist bei dem genannten
Gerät eine feste
mechanische Kopplung zwischen den verschiedenen Dreherlitzenmechanismen
vorhanden, die entlang der Webmaschinenbreite verteilt sind; die
Alternative könnte
ein Vervielfachen der Anzahl von Korden und Steuernocken entsprechend
der Anzahl der Mechanismen sein, um diese unabhängig voneinander zu machen,
jedoch wäre
diese letzte Lösung
viel zu komplex und voluminös.
Dies stellt ohne Zweifel eine Grenze dar, da die Möglichkeit
des Verschiebens der Arbeitsphase des einzelnen Mechanismus – wie zuvor
beschrieben – sehr
vorteilhaft sein kann.
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Um die zuvor beschriebenen Nachteile
zu überwinden,
wurden Dreherlitzenmechanismen vorgeschlagen, die einzeln durch
Elektromotoren gesteuert sind. Zum Beispiel offenbart die internationale Patentschrift
WO 96/38608 im Namen von PICANOL N. V. ein Gerät, um einen Dreherlitzenmechanismus zu
steuern, bei dem ein Elektromotor ein Zweiverbindungsstangenkurbelgetriebe
steuert, welches es ermöglicht,
die gewünschte
Hin- und Herbewegung
der beiden Schlitten zu erhalten. Auf diese Weise kann jedes Gerät individuell
gesteuert werden, indem mittels einer "elektrischen Achse" die Synchronisation zwischen der Bewegung
der Elektromotoren und der Bewegung der Webmaschine hergestellt
wird.
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Diese Lösung bringt jedoch verschiedene Nachteile
mit sich. In ihrer einfachsten Ausführungsform, nämlich der,
in der die Doppelverbindungsstange flach und in ihrer Mitte an der
Antriebsachse angelenkt ist, ist die Verbindungsstange nicht geeignet, vollständige Drehungen
auszuführen,
d. h. die Oszillationsachsen der Kurbeln würden stören. Der Motor wird daher gezwungen,
eine Hin- und Herbewegung auszuführen,
die Drehungen geringer als ±180° beschreiben,
was sich als ziemlich kompliziert zu justieren und zu steuern erweist.
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Ferner ist das Verbindungsstangenkurbelgetriebe
selbst labil, da es zwangsgeführt
werden muß, um
die gewünschte
gestreckte Bewegung auszuführen.
In WO 96/38608 werden die Schlitten, mit denen die Enden der Kurbeln
verbunden sind, in ihrer gestreckten Hin- und Herbewegung durch
Führungselemente
geführt,
die den Mechanismus komplexer machen und ungewünschte Gleitreibungen produzieren. Solche
Reibungen führen
neben der Tatsache, daß sie
eine größere Abnutzung
der Schlitten hervorrufen, zu dem Erfordernis, einen stärkeren Motor
zu verwenden.
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Bei der Ausführung, bei der die Verbindungsstange
in Form einer kurzen Kurbelwelle gebildet ist, kann die Motordrehung
kontinuierlich sein; es ist jedoch notwendig, die Kurbelwelle, die
sonst auf der Motorwelle hängen
würde,
mit geeigneten Stützelementen
zu stützen.
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Der größte Nachteil besteht jedoch
in der Tatsache, daß die
beiden obigen Ausführungsformen,
neben der Tatsache, daß sie
sehr komplex sind, eine Überlagerung – mindestens
während
einer bestimmten Arbeitsphase – der
beiden Schlitten festlegen, wodurch eine fehlerhafte Ausrichtung
zwischen den Schlitten in Richtung der Drehachse der Motorwelle
hervorgerufen wird. Dies führt – aufgrund
der Weise, in der das Gerät
auf der Webmaschine angeordnet ist – zu einer erheblichen Baugröße des Dreherlitzenmechanismus,
der in Richtung der Tiefe der Webmaschine vorsteht.
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Dieser letzte Nachteil ist keinesfalls
vernachlässigbar.
Tatsächlich
wird während
der Planung einer Webmaschine ein ständiges Bemühen daran gesetzt, die Entfernung
zwischen der Litzenrahmeneinheit und dem Bereich, in dem das Webblatt
gestochen wird, soweit wie möglich
zu reduzieren, um die maximale Öffnung
des Faches zu verringern und somit die Spannungen von allen mechanischen
Elementen und des Kettgarns zu verringern, um eine erhöhte Verläßlichkeit
der Webmaschine zu erreichen. Diese Tatsachen berücksichtigend,
ist es für
den Schlitzdreherlitzenmechanismus – der auf einem Kreuzelement
angeordnet ist, welches die Webzone überschaut und gerade stromaufwärts des
Bereiches angeordnet ist, in dem das Webblatt durchstochen wird – erforderlich,
daß er
eine begrenzte Größe in Richtung
des Webmaschineninnerens aufweist, zumindest im Webbereich, um nicht
ein zu großes
Hindernis gegenüber
der Annäherung
der Litzenrahmen in dem Webblattbereich darzustellen.
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Die BE 1007897 A3 offenbart einen
Antriebsmechanismus, der die Bewegung von einer Antriebswelle, die
sich kontinuierlich in der gleichen Richtung dreht, auf sich hin-
und herbewegende Litzen überträgt. Der
Antriebsmechanismus besteht aus einer Verbindung, die zwei Drehpaarkupplungen
und eine Gleitpaarkupplung umfaßt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, vollständig
die obengenannten Nachteile zu überwinden,
durch Bereitstellen eines Gerätes
zum Steuern des Schlitzendreherlitzenmechanismus – zum Bilden
von Säumen
und Trennsäumen
von Geweben in Webmaschinen -, das einfach und unabhängig justiert
und bedient werden kann, das geringe Arbeitsreibungen mit sich bringt,
das einen geringen Raum in Richtung der Tiefe der Webmaschine einnimmt und
das von einfacher und verläßlicher
Struktur ist.
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Entsprechend der Erfindung werden
diese Aufgaben durch ein Steuergerät nach Anspruch 1 erreicht.
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Weitere Merkmale und Vorteile des
Gerätes entsprechend
der vorliegenden Erfindung werden anschaulicher anhand der folgenden
detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
derselben, die als Beispiel gegeben wird und anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert
wird, von denen:
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1 – wie bereits
zuvor beschrieben – eine schematische
Seitenansicht ist, die ein Beispiel einer Greiferwebmaschine zeigt;
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2A und 2B eine hintere Ansicht und
eine Seitenansicht sind, die das Gerät entsprechend der Erfindung
auf einem Kreuzelement angebracht zeigen;
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3A und 3B eine Querschnittsansicht
eines Teiles und eine Vorderansicht, bei der Teile entfernt wurden,
sind, die eine bevorzugte Ausführungsform
eines genau geradlinigen Führungsmechanismus
zeigen;
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4A und 4B Ansichten ähnlich denen
der 3A und 3B sind, die die Funktionsweise
des Führungsmechanismus
zeigen; und
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5 eine
Vorderansicht ist, die das Gerät entsprechend
der Erfindung in verschiedenen Arbeitsphasen zeigt.
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Das Steuergerät entsprechend der vorliegenden
Erfindung ist deutlich in den 2A und 2B gezeigt, in denen es in
Kombination mit dem Schlitzdreherlitzenmechanismus gezeigt ist.
Auf einem Kreuzelement T ist eine Stützplatte S befestigt, die folgendes
trägt:
- – auf
ihrem oberen, hinteren Abschnitt einen Elektromotor M, der mit einem
Antriebsmechanismus 1 ausgestattet ist, der eine genau
geradlinige Führung
umfaßt;
- – auf
ihrem oberen zentralen Abschnitt ein Hin- und Herbewegungssystem 2;
und
- – auf
ihrem Bodenabschnitt die Gruppe von Litzen L, die die Dreherlitze
bilden.
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Der Motor M besteht bevorzugt aus
einem elektrischen Schrittmotor, der den Antriebsmechanismus 1 ansteuert.
Der genannte Mechanismus erzeugt eine genau geradlinige Führung der
herkömmlichen
An.
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Der Mechanismus 1 ist bevorzugt
der, der im Detail in den 3A und 3B gezeigt ist. Ein Gehäuse 11,
auf dem der Motor M angeordnet ist, nimmt die Elemente auf, die
die genau geradlinige Führung
bilden. Ein Rotor 12, der drehbar auf einem Lager 13 angeordnet
ist, ist mit der Antriebswelle 14 des Elektromotors M verbunden.
Ein Planetengetriebe 15 ist drehbar auf dem Rotor 12 angebracht
mittels einer Stützspindel 15a,
die parallel, aber exzentrisch bezüglich der Drehachse der Welle 14 angeordnet
ist. Wie in 3B gezeigt
ist, umfaßt
das Getriebe 15 eine äußere Verzahnung 16,
die mit einer inneren Verzahnung 17 kämmt, die an dem Gehäuse 11 befestigt
ist oder mit diesem einstöckig
gebildet ist. Auf einem Ende der Spindel 15a ist ein Stützblock 18 befestigt,
von dem axial das Ausgangselement des Mechanismus 1 in
Form eines Stiftes 18a hervorsteht.
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Der Antriebsmechanismus 1,
der eine geeignete Größe aufweist,
erlaubt es, die Drehbewgung der Antriebswelle in eine gestreckte
Hin- und Herbewegung des Stiftes 18a zu überführen – wie in 4A und 4B gezeigt –, der als Funktion der Zeit eine
genau sinusförmige
Bewegung ausführt,
wenn die Drehung des Elektromotors M kontinuierlich und konstant
ist, der jedoch auch anderen Bewegungsgesetzen durch geeignete Steuerung
des Elektromotors M folgen kann.
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Der große Vorteil dieses Mechanismus 1 ist es,
daß man
eine gestreckte Hin- und Herbewegung ohne die Hilfe von Führungselementen
erhalten kann, die unvermeidbar Gleitreibungen produzieren, indem
einfach Verzahnungen verwendet werden, die alles in allem eine hohe
Antriebseffizienz haben, wodurch ein erstes Ziel der vorliegenden
Erfindung erreicht wird.
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Das Hin- und Herbewegungssystem 2 soll die
gestreckte Hin- und Herbewegung des Stiftes 18a auf zwei
Schlitten C1 und C2 übertragen.
Wie in 5 deutlich gezeigt
ist, umfaßt
das System 2 ein Paar von leerlaufenden Riemenscheiben
P1 und P2 (deren Achsen an dem Gehäuse 11 befestigt sind), um
die ein Endlosgurt 21 verläuft. Die oberen Enden der beiden
Schlitten C1 und C2 sind an den beiden gegenüberliegenden Abschnitten des
Gurts 21 blockiert. Das Ende eines der beiden Schlitten – z. B. das
Ende des Schlittens C1 – erstreckt
sich in einen seitlichen Vorsprung, um eine Aufnahme 22 zu
bilden, in die der Kopf des Stiftes 18a eingesetzt wird.
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Somit zieht der Stift 18a in
seiner gestreckten Hin- und Herbewegung – in 5 in aufeinanderfolgenden Schritten (a),
(b), (c), (d) gezeigt – den
Schlitten C1 mit sich, der, an dem Gurt 21 befestigt, seinerseits
den anderen Schlitten C2 bewegt, jedoch in entgegengesetzter Richtung.
Somit bewegt sich der Schlitten C2 wie gewünscht nach unten, wenn der Schlitten
C1 sich nach oben bewegt – entsprechend dem
Pfeil F in 5(b) – und umgekehrt.
Somit werden gestreckte Hin- und Herbewegungen der Litzen der Gruppe
L hervorgerufen, die mit den unteren Enden der Schlitten C1 und
C2 verbunden sind, wodurch die Schlitzdreherlitzen gebildet wird.
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Das Gerät nach der vorliegenden Erfindung ermöglich eine
coplanare Anordnung der beiden Schlitten C1 und C2, wie in 2B gezeigt, dank der Verwendung
eines genau geradlinigen Führungsmechanismus,
der mit dem Gurtsystem kombiniert ist, was zu einer erheblichen
Größenreduktion
in Richtung der Tiefe der Webmaschine führt, wodurch ein weiteres wichtiges
Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
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Ferner ist das Steuergerät entsprechend
der Erfindung, dank seiner Modularität und Kompaktheit, einfach
zusammenzufügen
und zu zerlegen, wodurch seine Wartung erheblich vereinfacht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Antriebsmechanismus 1 zusammen mit
dem Hin- und Herbewegungssystem 2 auf einer Stützplatte
S angeordnet, die wiederum auf einem Kreuzelement T mittels Hakennägeln D befestigt
ist. Die Hakennägel
D werden auf die Stützplatte
S geschraubt, um ihr Entfernen zu ermöglichen und somit das Entfernen
des gesamten Gerätes
von dem Kreuzelement T.
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Ferner ist es durch ein geeignetes
elektronisches Steuersystem möglich,
die elektrische Achse zwischen dem Motor M und der Arbeitsbewegung
der Webmaschine herzustellen. Z. B. kann ein Positionssensor (nicht
dargestellt) die Winkellage der Antriebswelle 14 erfassen
und diese mit der Arbeit der Webmaschine zeitlich abgleichen.
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Bevorzugt kann der Bediener nach
Bedarf die Arbeitsphase des Motors M in Bezug auf die Bewegung der
Webmaschine verschieben durch manuelle Einwirkung auf eine geeignete
Steuerung (z. B. einen manuell gesteuerten, elektronischen Encoder), die
nahe der Webmaschine angeordnet ist; der Bediener nimmt somit den
letzten Schritt der Schlitzdreherlitze vorweg oder verzögert diesen,
um somit visuell und empirisch die optimale Funktion des Gerätes vorab
einzustellen.
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Die elektronische Steuerung des elektrischen
Schrittmotors M ermöglicht
es ebenso, Zeit-Bewegung-Zusammenhänge für die Schlitten C1
und C2 zu erhalten, die nicht nur einfach sinusförmig sind, sondern ausgelegt
sind, um vorteilhaft abwechselnd leere und aktive Schritte bereitzustellen.
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Es ist jedenfalls verständlich,
daß die
Erfindung nicht auf die besondere, zuvor beschriebene Ausführungsform
begrenzt ist, die lediglich ein nicht begrenzendes Beispiel ihres
Bereiches darstellt, wobei viele Modifikationen eingeführt werden
können, die
für den
Fachmann möglich
sind, ohne dabei den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu
verlassen.