EP0396501A1 - Webmaschine mit leichtgängiger Spannvorrichtung für Webkette - Google Patents

Webmaschine mit leichtgängiger Spannvorrichtung für Webkette Download PDF

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EP0396501A1
EP0396501A1 EP90810265A EP90810265A EP0396501A1 EP 0396501 A1 EP0396501 A1 EP 0396501A1 EP 90810265 A EP90810265 A EP 90810265A EP 90810265 A EP90810265 A EP 90810265A EP 0396501 A1 EP0396501 A1 EP 0396501A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tensioning
warp threads
drive shaft
tensioning element
warp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP90810265A
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English (en)
French (fr)
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EP0396501B1 (de
Inventor
Angelo Stacher
Rudolf Vogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Itema Switzerland Ltd
Original Assignee
Sulzer AG
Sultex AG
Gebrueder Sulzer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG, Sultex AG, Gebrueder Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
Publication of EP0396501A1 publication Critical patent/EP0396501A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0396501B1 publication Critical patent/EP0396501B1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00—Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04—Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/12—Controlling warp tension by means other than let-off mechanisms
    • D03D49/14—Compensating for tension differences during shedding
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00—Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04—Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/18—Devices for indicating warp tension

Definitions

  • the invention relates to a loom with a tensioning device for tensioning warp threads of a so-called warp, consisting of a spring-loaded tensioning element for the warp threads with simultaneous deflection, one end of a spring being articulated on the tensioning element, the other end of which is mounted on the machine side, and an adjustment mechanism for the bias of the spring (23) in time with the working cycles of the loom.
  • Such a device is known from Japanese Patent Publication 63-67575.
  • the warp threads are deflected by a tensioning boom that runs across the machine width and are kept tensioned, which is held in pivotable end shields.
  • a tension spring engages on an extension of each end shield, which on the other hand engages at the end of a lever which is pivotally fixed in the machine frame and at the other end of which a push rod is articulated.
  • One end shield is attached to this lever near the fulcrum of the lever.
  • the push rod can be moved back and forth in the machine cycle by means of a crank mechanism, which causes the lever to pivot and the bearing plate fixed thereon to move approximately in translation be transferred.
  • the spring end mounted on the lever end is also moved essentially translationally, the movements of the end shield and the fastening point of the spring being directed in opposite directions. Simultaneously with the shedding of the warp threads, the combined movements of the lever and the end shield on the one hand shift the warp towards the shedding organs, and on the other hand the warp tension is reduced.
  • the exemplary embodiment in the Japanese publication shows that the tensioning element, a roller, is fastened to at least two bearing plates, which in turn are seated on at least two levers, each with two springs. A crank of the crank mechanism engages at each end of the lever.
  • a practical embodiment of the example shown schematically would have numerous individual parts which cannot be moved at high frequency.
  • This object is achieved in that the adjusting mechanism acts on the machine-side end of the spring in the form of a torsion bar which lies on the pivot axis of the tensioning element for tensioning the warp and in turn with a drive shaft of the tensioning device is connected in a rotationally fixed manner, and in that there are bearing points for the rolling bearing of the tensioning element, which are distributed rotationally symmetrically with respect to its axis of rotation, with the drive shaft being distributed over the weaving width.
  • a deflection element can be arranged in the running direction of the warp threads in front of the tension element, the axis of rotation of the tension element, the pivot axis of the drive shaft and the center of the deflection element forming the corner points of an approximately equilateral triangle.
  • the warp threads are deflected by the deflecting element and the tensioning element approximately by the same angle from an approximately vertical direction in a horizontal direction, the bisector of the angle formed by the warp threads between the deflecting element and the tensioning element and the warp threads running off the tensioning element just outside the corner point at the Drive shaft of the triangle mentioned passes.
  • the distance between the bisector and the swivel axis can be very small, for example 1/10 of the distance between the axis of the tensioning element and the swivel axis of the drive shaft.
  • the device can have a sensor for detecting a signal, which is a measure of the relationship between warp thread consumption in the weaving machine and the subsequent delivery of warp threads from the warp beam, which signal is transmitted to a control device for the device.
  • a drive motor for the warp beam for unwinding the warp threads is connected to the control device.
  • the sensor can be designed, for example, as a force sensor for registering the prestressing force in the device.
  • the drive shaft of the tensioning device is in at least two bearings within the machine frame of the weaving machine carried. Several bearing points for the tensioning element are attached to the drive shaft, which in turn carry rollers in which the tensioning element is mounted.
  • the device can work at an operating point at which the tensioning element is in a position in which the resulting force from the warp threads passes just past the pivot axis of the tensioning element.
  • the torque in the drive shaft for the tensioning device thus remains very small, which is why a weak spring is sufficient to preload the drive shaft.
  • the forces and loads within the clamping device remain very small, which is why the parts of the clamping device can be easily dimensioned and are therefore suitable for high working frequencies.
  • the weaving machine 1 contains, according to FIG. 1, a main drive motor 13 which can be coupled to a main shaft 13 '.
  • a clutch 13 mit a shaft drive unit 15 'can be coupled to the main shaft 13'.
  • a bevel gear pair 15 ⁇ ensures the transmission of the drive energy to the shafts 15, which are connected to the shaft drive unit 15 '.
  • the push rod 34 is interrupted by a force sensor 35, which registers the forces in the push rod.
  • the warp threads 11 ' which are processed in the loom, are wound on a warp beam 12 as a warp 11.
  • the warp threads 11 ' run through the shafts 15 and are alternately raised and lowered by them.
  • the tensioning device 2 with a deflecting element 25 and a tensioning element 22 serves to keep the warp threads 11 'tensioned when these are more or less deflected by means of the shafts.
  • the clamping element 22 of the clamping device 2 has a plurality of bearing points 24 for a rolling mounting of the clamping element 22, these bearing points being firmly connected to a drive shaft 22.
  • a spring 23 extends in the form of a torsion bar to the adjusting mechanism 3, which engages a hub at the end of the spring 23.
  • a control line 35a runs to the control unit 14, which performs the control functions, for example, of the main drive motor 13 via the control line 13a or the drive motor 12 'for the warp beam 12 via a control line 12a.
  • the force measured by the force sensor 35 increases and exceeds a border guard, the control unit 14 causes a higher speed of the drive motor 12 '.
  • the drive shaft 33 with the eccentric 33 'and then the push rod 34 with the built-in force sensor 35 can be seen in a side view of the loom according to FIG. 1 in an enlarged view.
  • the push rod is pushed back and forth in the direction of the double arrow 34 '.
  • Below the double arrow 34 'an adjusting device 37 for adjusting the length of the push rod 34 can be seen. This also achieves the basic setting of the clamping device.
  • the push rod 34 engages a hinge point on the lever 36, which is non-rotatably connected to the end of the torsion bar 23.
  • FIG. 2 is still a cross member 16 ', the deflecting element 25 and the clamping element 22 can be seen, further a support 16' for deflecting element 25 and clamping element 22, which is screwed to the cross member 16 '.
  • the warp threads 11 'come in Fig. 2 from below from the warp beam, not shown, are deflected by the deflecting element 25 and the tensioning element 22.
  • the tensioning element 22, which can be pivoted with the torsion bar 23, ensures a length compensation in the warp threads when these are pulled into different positions by the shafts 15.
  • Fig. 3 is a view of the arrangement of FIG. 2 in the direction of arrow A.
  • the cross member 16 ' is screwed, which holds several across the width of the weaving machine 16 Anlagen.
  • rotatable drive shaft 21 is mounted in the carriers 16 'about the pivot axis 21' rotatable drive shaft 21 is mounted.
  • the bearings 24 are screwed to the drive shaft 21.
  • the torsion bar 23 is non-rotatably connected to the drive shaft 21 at one end by means of the driver 23 a mecanic, on the other hand it is rotatably seated within the Hub 23 ', which is carried in rolling bearings by the cross member 16'.
  • the lever 36 is screwed.
  • FIG. 4 parts of the tensioning device 2 are again shown enlarged compared to FIG. 2.
  • a stationary deflection element 25 deflects the warp threads 11 'from an approximately vertical position in the direction of the tensioning element 22, which is supported by several rollers distributed over the weaving width and held by bearing points 24. Due to the multiple storage of the tensioning element 22 on the rollers 24 ', the tensioning element can be made relatively thin.
  • the rollers 24 ' ensure easy rotation of the clamping element about its own axis.
  • the unit clamping element 22 ', bearings 24', drive shaft 23 can perform swivel movements, since the mass moment of inertia of this unit is relatively small compared to the device mentioned at the outset according to the Japanese publication.
  • the unit tensioning element', bearing point 24 ', drive shaft 33 can follow the longitudinal displacement of the warp threads very quickly, due to the kinematic conditions Clamping element 22 'rotates about its own axis on the rollers 24'.
  • the intermediate element 11a moves the tensioning element 22, for example, from the extended position to the dashed position.
  • the resulting force W or W 'generated by the warp threads 11' or 11a lies on the bisector of the line formed by the warp thread course 11 ', 11 ⁇ or 11'a or 11 ⁇ a.
  • the values are dimensionless and should indicate the tendency when the clamping element 22 changes position.
  • the pivoting angle of the tensioning element 22 is shown in FIG. 5 with ⁇ , the value of which is 9 °.
  • the dimensions of the spring or of the torsion bar 23, that is to say the length and diameter of the spring, are to be selected such that the torque increase during the additional rotation by the angle ⁇ in the torsion bar also increases from the value 480 to the value 1035.
  • the pivoting angle of the lever 36 generated by the adjusting mechanism 3, the pretensioning of the torsion bar or the spring 23 and the geometric conditions in the tensioning device 2, that is to say the relative position of the tensioning element 22, the pivot axis 21 'and the deflection element 25 to one another are chosen so so can with a practically constant tension in the warp threads 11 ', 11 ⁇ or 11'a, 11 ⁇ a even with a larger pivot angle ⁇ of the tensioning device can be calculated, which is necessary with a larger longitudinal displacement and change in position of the warp threads 11 ⁇ or 11 ⁇ a due to larger strokes of the shafts 15.
  • the rotatability of the relatively thin tensioning element 22 on several rollers 24 'in the bearing points 24 makes it possible to choose the geometry of the entire tensioning device in such a way that the resulting force W of the warp threads in the extended position of the tensioning element 22 is only a short distance away the pivot axis 21 'passes.
  • the torque generated thereby is therefore comparatively small, so that the torsion bar 23, the lever 36 and the entire adjustment mechanism 3 can be dimensioned weak.
  • the warp threads 11 would generate frictional forces due to their relative movement on the surface of the tensioning element 22 in the event of a change in position of the tensioning element and thus also a frictional torque which, in relation to the torque due to Force would be relatively large.
  • the additional frictional moment would disturb the balance between the moment due to the warp thread tension and the torque generated by the pretensioning of the torsion bar 23 in the opposite direction, which would also have adverse effects on the tension in the warp threads.
  • the prestressing of the tensioning element 22 is effected with a low-mass spring 23 and that the tensioning element 22 itself is mounted on several rollers and consequently also has only weak dimensions.
  • the tension fluctuations i.e. the difference between the largest and the lowest tension values, also remain relatively small.
  • a lower stress in the warp is to be expected, which also results in fewer disruptions in weaving operations, for example due to warp thread breaks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Looms (AREA)

Abstract

Eine Spannvorrichtung (2) einer Webmaschine (1) wird aus einem drehbar auf einer Vielzahl von Rollen (24') gelagerten Spannelement (22) gebildet, welches in mehreren Lagerstellen (24), die über die Länge des Spannelementes verteilt sind, auf einer Antriebswelle (21) sitzt. Diese wird durch einen Torsionsstab (23) vorgespannt, an dessen Ende (23') eine mittels eines Exzenters (33) angetriebener Verstellmechanismus (3) angreift. Die Spannvorrichtung (2) besteht aus nur wenigen schwach dimensionierten Teilen, weshalb sie sich sehr rasch an Positionsänderungen der Kettfäden (11) anpassen kann. Sie ist deshalb für raschlaufende Webmaschinen geeignet, mittels welcher empfindliche Kettfäden verarbeitet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Webmaschine mit einer Spann­vorrichtung zum Spannen von Kettfäden einer sogenannten Webkette, bestehend aus einem federnd abgestützten Spann­element für die Kettfäden bei gleichzeitiger Umlenkung, wobei am Spannelement ein Ende einer Feder angelenkt ist, dessen anderes Ende maschinenseitig gelagert ist, und ei­nem Verstellmechanismus für die Vorspannung der Feder (23) im Takt mit den Arbeitszyklen der Webmaschine.
  • Eine derartige Einrichtung ist aus der japanischen Patent­publikation 63-67575 bekannt. Die Kettfäden werden von einem über die Maschinenbreite verlaufenden Spannbaum um­gelenkt und dabei gespannt gehalten, wobei dieser in schwenkbaren Lagerschilden gehalten wird. An einem Fort­satz jeweils eines Lagerschildes greift eine Zugfeder an, welche andererseits am Ende eines schwenkbar im Maschinen­gestell fixierten Hebels angreift, an dessen anderes Ende eine Schubstange angelenkt ist. Jeweils ein Lagerschild ist auf diesem Hebel nahe dem Drehpunkt des Hebels befe­stigt. Die Schubstange kann mittels eines Kurbeltriebes im Maschinentakt hin und her bewegt werden, wodurch der Hebel in eine Schwenkbewegung und der darauf fixierte Lager­schild in eine angenähert translatorische Bewegung versetzt werden. Das am Hebelende gelagerte Federende wird ebenfalls im wesentlichen translatorisch bewegt, wobei die Bewegungen des Lagerschildes und des Befestigungspunktes der Feder gegensinnig gerichtet sind. Gleichzeitig mit der Fachbildung der Kettfäden soll durch die kombinierten Be­wegungen des Hebels und des Lagerschildes einerseits die Webkette in Richtung auf die Fachbildungsorgane verschoben werden, andererseits wird die Kettspannung reduziert. Das Ausführungsbeispiel in der japanischen Publikation lässt erkennen, dass das Spannelement, eine Walze, an mindestens zwei Lagerschilden befestigt ist, welche wiederum auf min­destens zwei Hebeln mit jeweils zwei Federn sitzen. Je­weils an einem Hebelende greift eine Kurbel des Kurbel­triebs an. Eine praktische Ausführung des schematisch ge­zeigten Beispieles würde zahlreiche Einzelteile aufweisen, welche nicht mit hoher Frequenz bewegt werden können. Zu viele massenbehaftete Teile befinden sich zwischen der Antriebsvorrichtung und den Kettfäden. Demzufolge müsste man mit unkontrollierbaren Schwingungen im System rechnen, insbesondere bei einer Ausführungsform für schweres Gewebe und bei höheren Drehzahlen, die bei Luftwebmaschinen bis zu 1000 Umdrehungen pro Min. betragen können. Die Schwin­gungen würden starke Spannungsschwankungen in den Kettfä­den erzeugen, was zu Kettfadenbrüchen führen kann und den Betriebsnutzeffekt der Webmaschine mindert.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein leichtgängiges angetrie­benes Spannsystem für eine Webkette einer Webmaschine zu schaffen, das auch für schweres Gewebe geeeignet ist und sensibel auf Spannungsschwankungen in der Kette bzw. auf Positionsänderungen im Antrieb des Systems reagiert. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Verstellmachanismus am maschinenseitigen Ende der Feder in Form eines Torsi­onsstabes angreift, der auf der Schwenkachse des Spannele­mentes zum Spannen der Webkette liegt und seinerseits mit einer Antriebswelle der Spannvorrichtung drehfest verbun­den ist, und dass drehfest mit der Antriebswelle über die Webbreite verteilte Lagerstellen für eine rollende Lage­rung des Spannelements vorhanden sind, welches bezüglich seiner Drehachse rotationssymmetrisch ist. Zusätzlich zu dem die Kettfäden umlenkenden Spannelement kann ein Um­lenkelement in Laufrichtung der Kettfäden vor dem Spann­element angeordnet sein, wobei die Drehachse des Spannele­mentes, die Schwenkachse der Antriebswelle und das Zentrum des Umlenkelementes die Eckpunkte eines annähernd gleich­seitigen Dreiecks bilden. Die Kettfäden werden durch das Umlenkelement und das Spannelement annähernd um je densel­ben Winkel aus einer annähernd vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung umgelenkt, wobei die Winkelhalbieren­de des durch die Kettfäden zwischen Umlenkelement und Spannelement und die vom Spannelement ablaufenden Kett­fäden gebildeten Winkels knapp ausserhalb des Eckpunktes bei der Antriebswelle des erwähnten Dreiecks vorbeiläuft. Die Distanz zwischen der Winkelhalbierenden und der Schwenkachse kann sehr klein sein, beispielsweise 1/10 des Abstands zwischen der Achse des Spannelements und der Schwenkachse der Antriebswelle.
  • Die Vorrichtung kann einen Sensor zur Erfassung eines Si­gnals aufweisen, das ein Mass für das Verhältnis zwischen Kettfadenverbrauch in der Webmaschine und der Nachliefe­rung von Kettfäden vom Kettbaum her darstellt, welches Signal an ein Steuergerät für die Vorrichtung übermittelt wird. An das Steuergerät wird in einer vorteilhaften Aus­führung der Vorrichtung ein Antriebsmotor für den Kettbaum zum Abwickeln der Kettfäden angeschlossen. Der Sensor kann beispielsweise als Kraftsensor zur Registrierung der Vor­spannkraft in der Vorrichtung ausgebildet sein. Die An­triebswelle der Spannvorrichtung wird in mindestens zwei Lagern innerhalb des Maschinengestells der Webmaschine getragen. An der Antriebswelle sind mehrere Lagerstellen für das Spannelement befestigt, welche ihrerseits Rollen tragen, in welchen das Spannelement gelagert ist.
  • Durch die grosse Empfindlichkeit aufgrund der geringen Masse und der reibungsarmen Lagerung des Spannelementes kann die Vorrichtung in einem Betriebspunkt arbeiten, bei dem das Spannelement in einer Position steht, in der die resultierende Kraft von den Kettfäden knapp an der Schwenkachse des Spannelementes vorbeigeht. Das Drehmoment in der Antriebswelle für die Spannvorrichtung bleibt somit sehr klein, weshalb auch eine schwache Feder zur Vorspan­nung der Antriebswelle genügt. Somit bleiben die Kräfte und Belastungen innerhalb der Spannvorrichtung sehr klein, weshalb die Teile der Spannvorrichtung leicht dimensio­niert werden können und dadurch für hohe Arbeitsfrequenzen geeignet sind.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen 1 - 5 näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt einen schematischen Grundriss einer Webma­schine mit der Erfindung zusammenhängende Funk­tionselementen einer Webmaschine,
    • Fig. 2 ist eine Detailansicht einer Spannvorrichtung in Längsrichtung der Webmaschine,
    • Fig. 3 ist eine Detailansicht der Spannelemente mit dem Kettfadenverlauf in einer Ansicht gemäss Pfeil A in Fig. 2,
    • Fig. 4 zeigt Details der Vorrichtung ähnlich wie in Fig. 2,
    • Fig. 5 zeigt zwei Arbeitsstellungen der Spannvorrich­tung in schematischer Darstellung mit den Kräf­teverhältnissen aufgrund der Spannung der Kett­fäden.
  • Die Webmaschine 1 enthält gemäss Fig. 1 unten einen Haupt­antriebsmotor 13, der mit einer Hauptwelle 13′ kuppelbar ist. Mittels einer Kupplung 13˝ kann ein Schafttriebsag­gregat 15′ mit der Hauptwelle 13′ gekuppelt werden. Ein Kegelradpaar 15 ˝ sorgt für die Uebertragung der Antriebs­energie zu den Schäften 15, die mit dem Schafttriebsaggre­gat 15′ verbunden sind. Auf einer Antriebswelle 33, mit der Hauptantriebswelle 13′ koppelbar, sitzt ein Exzenter 33′, der eine Schubstange 34 eines Verstellmechanismus 3 für die Spannvorrichtung 2 antreibt. Die Schubstange 34 ist durch einen Kraftsensor 35 unterbrochen, der die Kräf­te in der Schubstange registriert. Die Kettfäden 11′, wel­che in der Webmaschine verarbeitet werden, sind auf einem Kettbaum 12 als Webkette 11 aufgewickelt. Sie werden mit­tels eines Antriebsmotors 12′ vom Kettbaum 12 abgewickelt, wobei der Kettbaum 12 mit dem Antriebsmotor 12′ über ein Zahnradpaar 12˝ verbunden ist. Die Kettfäden 11′ laufen durch die Schäfte 15 und werden durch diese abwechselnd gehoben und gesenkt. Die Spannvorrichtung 2 mit einem Um­lenkelement 25 und einem Spannelement 22 dient dazu, die Kettfäden 11′ gespannt zu halten, wenn diese mittels der Schäfte mehr oder weniger ausgelenkt werden. Das Spannele­ment 22 der Spannvorrichtung 2 besitzt mehrere Lagerstel­len 24 für eine rollende Lagerung des Spannelements 22, wobei diese Lagerstellen fest mit einer Antriebswelle 22 verbunden sind. Konzentrisch mit der Schwenkachse 21′ des Spannelements und gleichzeitig Drehachse der Antriebswelle 21 erstreckt sich eine Feder 23 in Form eines Torsionssta­bes zum Verstellmechanismus 3, welcher an eine Nabe am Ende der Feder 23 angreift. Vom Kraftsensor 35 verläuft eine Steuerleitung 35a zum Steuergerät 14, das die Steuer­funktionen beispielsweise des Hauptantriebsmotors 13 über die Steuerleitung 13a oder des Antriebsmotors 12′ für den Kettbaum 12 über eine Steuerleitung 12a wahrnimmt. Nimmt die vom Kraftsensor 35 gemessene Kraft zu und übersteigt einen Grenzweft, wird vom Steuergerät 14 eine höhere Dreh­zahl des Antriebsmotors 12′ bewirkt.
  • In Fig. 2 sind in einem Seitenriss der Webmaschine gemäss Fig. 1 in vergrösserter Darstellung die Antriebswelle 33 mit dem Exzenter 33′ und daran anschliessend die Schub­stange 34 mit dem eingebauten Kraftsensor 35 zu sehen. Die Schubstange wird in Richtung des Doppelpfeils 34′ im we­sentlichen hin und her geschoben. Unterhalb des Doppel­pfeils 34′ ist eine Einstellvorrichtung 37 zur Verstellung der Länge der Schubstange 34 zu sehen. Damit wird auch die Grundeinstellung der Spannvorrichtung erreicht. Die Schub­stange 34 greift an einen Gelenkpunkt am Hebel 36 an, wel­cher drehfest mit dem Ende des Torsionsstabes 23 verbunden ist. In Fig. 2 ist weiterhin eine Traverse 16′, das Umlenk­element 25 und das Spannelement 22 zu sehen, weiterhin ein Träger 16˝ für Umlenkelement 25 und Spannelement 22, wel­cher an die Traverse 16′ angeschraubt ist. Die Kettfäden 11′ kommen in Fig. 2 von unten vom nicht dargestellten Kettbaum, werden durch das Umlenkelement 25 und das Spann­element 22 umgelenkt. Das mit dem Torsionsstab 23 schwenk­bare Spannelement 22 sorgt für einen Längenausgleich in den Kettfäden, wenn diese durch die Schäfte 15 in ver­schiedene Positionen gezogen werden.
  • Fig. 3 ist eine Ansicht der Anordnung gemäss Fig. 2 in Richtung des Pfeils A. Am Gestell 16 ist die Traverse 16′ angeschraubt, welche mehrere über die Breite der Webma­schine verteilte Träger 16˝ hält. In den Trägern 16˝ ist die um die Schwenkachse 21′ drehbare Antriebswelle 21 ge­lagert. Die Lagerstellen 24 sind an die Antriebswelle 21 angeschraubt. Der Torsionsstab 23 ist am einen Ende mit­tels des Mitnehmers 23˝ mit der Antriebswelle 21 drehfest verbunden, andererseits sitzt er drehfest innerhalb der Nabe 23′, welche in Wälzlagern von der Traverse 16′ getra­gen wird. An die Nabe 23′ ist der Hebel 36 angeschraubt.
  • In Fig. 4 sind gegenüber Fig. 2 nochmals Teile der Spann­vorrichtung 2 vergrössert dargestellt. Ein ortsfestes Um­lenkelement 25 lenkt die Kettfäden 11′ aus einer annähernd vertikalen Lage in Richtung auf das Spannelement 22 um, welches von mehreren über die Webbreite verteilten und durch Lagerstellen 24 gehaltene Rollen abgestützt ist. Aufgrund der mehrfachen Lagerung des Spannelementes 22 auf den Rollen 24′ kann das Spannelement relativ dünn ausge­führt werden. Die Rollen 24′ gewährleisten eine leichte Drehbarkeit des Spannelementes um seine eigene Achse. Ausserdem kann die Einheit Spannelement 22′, Lagerstellen 24′, Antriebswelle 23 rasche Schwenkbewegungen ausführen, da das Massenträgheitsmoment dieser Einheit im Vergleich zu der eingangs erwähnten Einrichtung gemäss der Japani­schen Publikation relativ klein ist. Wenn die Kettfäden 11′ aufgrund der Bewegungen der Webschäfte 15 in Längs­richtung verschoben werden und dadurch Ausgleichsbewegun­gen der Spannvorrichtung 2 bewirken, kann die Einheit Spannelement′, Lagerstelle 24′, Antriebswelle 33 sehr rasch der Längsverschiebung der Kettfäden folgen, wobei aufgrund der kinematischen Verhältnisse sich das Spannele­ment 22 um die eigene Achse auf den Rollen 24′ dreht. Die Rollen 24′ können eine Lauffläche aus Kunststoff, bei­spielsweise Vulkollan, aufweisen, was den Vorteil hat, dass Ablagerungen aus der möglicherweise staubhaltigen Luft des Websaals durch die elastische Deformation der Rollen 24′ im Kontakt mit dem Spannelement 22 von den Kon­taktflächen weggeschoben werden. Im folgenden wird die Funktion der Spannvorrichtung anhand Fig. 5 diskutiert.
  • Bei einer Positionsänderung der Kettfäden 11˝ während der sogenannten Fachbildung in der Webmaschine in eine Zwischenposition 11˝a wandert das Spannelement 22 bei­spielsweise von der ausgezogenen Stellung in die gestri­chelte Stellung. Die von den Kettfäden 11′ bzw. 11a er­zeugte resultierende Kraft W bzw. W′ liegt auf der Winkel­halbierenden des durch den Kettfadenverlauf 11′, 11˝ bzw. 11′a bzw. 11˝a gebildeten Linienzuges. Die resultierenden Kräfte W bzw. W′, welche sich aus vektorieller Addition der Kettfadenkräfte K bzw. K′ ergeben, laufen als linien­flüchtige Vektoren im Abstand H2 bzw. H1 an der Schwenk­achse 21′ der Antriebswelle 21 vorbei. Werden die Beträge der Kräfte W bzw. W′ jeweils von den zugehörigen Linienzü­gen der Kettfäden bis zu ihrer Spitze in einer beliebigen Einheit gemessen, ergeben sich folgende Werte:
    W = 80; W′ = 69
  • Mit den Abständen H1 und H2 multipliziert haben die Dreh­momente imfolge der Kräfte folgende Werte:
    M1 = H1 x W′ = 15 x 69 = 1035
    M2 = H2 x W = 6 x 80 = 480
  • Die Werte sind dimensionslos und sollen um die Tendenz bei der Stellungsänderung des Spannelementes 22 angeben. Bei seiner Positionsänderung aus der ausgezogenen Lage in die gestrichelte Lage entsprechend den Stellungen der Kettfä­den 11˝ bzw. 11˝a nimmt also das Drehmoment aufgrund der Kettfadenspannungen bezüglich der Schwenkachse 21′ etwa um das Doppelte zu. Der Schwenkwinkel des Spannelementes 22 ist in Fig. 5 mit α eingezeichnet, dessen Wert 9° be­trägt. Die Dimensionen der Feder bzw. des Torsionsstabes 23, also Länge und Durchmesser der Feder sind so zu wäh­len, dass der Drehmomentanstieg bei der zusätzlichen Ver­drehung um den Winkel α im Torsionsstab ebenfalls vom Wert 480 auf den Wert 1035 ansteigt. Die Vorspannung der Feder 23 ist so zu wählen, dass das Drehmoment durch die Vorspannung der Feder 23 in der ausgezogenen Stellung des Spannelementes 22 ebenfalls den Wert 480 erreicht. Unter diesen Voraussetzungen wäre eine konstante Kettfadenspan­nung bei der Positionsänderung der Kettfäden von der Lage 11˝ in die Lage 11˝a gewährleistet. Ohne Verstellvor­richtung 3 würde der effektive Schwenkwinkel des Spannele­mentes 22 den Winkel α = 9° übersteigen, so dass es nicht gelingen würde, in allen Stellungen des Spannelemen­tes 22 die Veränderung des Drehmomentes aufgrund der geän­derten Lage der Kettfadenkräfte mit der entsprechenden veränderten Verdrehung der Feder 23 zu kompensieren. Hier setzt die Wirkung des Verstellmechanismus 3 ein, in dem das maschinenseitige Ende der Feder 23 in der Nabe 23′ in einer harmonischen Schwingung infolge der Drehung des Ex­zenters 33′ auf der Antriebswelle 33 hin und her ver­schwenkt wird. Diese harmonische Schwingung erfolgt syn­chron mit der Auf- und Abbewegung der Schäfte, welche ebenfalls ein annähernd harmonisches Hin- und Herschwingen des Spannelementes 22 um die Achse 21′ aufgrund der Ver­schiebung der Kettfäden 11′ bewirken. Wenn der Schwenkwin­kel α des Spannelementes 22 annähernd gleich dem Ver­drehwinkel des maschinenseitigen Endes der Feder 23 infol­ge der Bewegung des Verstellmechanismus 3 ist, bleibt auch die Verwindung der Feder 23 annähernd konstant, so dass das Drehmoment in der Spannvorrichtung 2 infolge der Ver­windung der Feder 22 nicht stark variiert. Werden der durch den Verstellmechanismus 3 erzeugte Schwenkwinkel des Hebels 36 die Vorspannung des Torsionsstabes bzw. der Fe­der 23 und die geometrischen Verhältnisse in der Spannvor­richtung 2, also die relative Lage des Spannelementes 22, der Schwenkachse 21′ und des Umlenkelementes 25 zueinander geschickt gewählt, so kann mit einer praktisch konstanten Spannung in den Kettfäden 11′, 11˝ bzw. 11′a, 11˝a auch bei einem grösseren Schwenkwinkel α der Spannvorrichtung gerechnet werden, welcher sich bei grösserer Längsver­schiebung und Positionsänderung der Kettfäden 11˝ bzw. 11˝a infolge grösserer Hübe der Schäfte 15 ergibt nötig ist.
  • Durch die Drehbarkeit des relativ dünnen Spannelementes 22 auf mehreren Rollen 24′ in den Lagerstellen 24 wird es möglich, die Geometrie der ganzen Spannvorrichtung so zu wählen, dass die resultierende Kraft W der Kettfäden in der ausgezogenen Stellung des Spannelementes 22 in einem nur geringen Abstand an der Schwenkachse 21′ vorbeiläuft. Das dadurch erzeugte Drehmoment ist deshalb vergleichswei­se klein, so dass der Torsionsstab 23, der Hebel 36 und der ganze Verstellmechanismus 3 schwach dimensioniert wer­den können. Wenn das Spannelement 22 nicht bzw. nur er­schwert um die eigene Achse drehbar wäre, würden die Kett­fäden 11′ infolge ihrer Relativbewegung an der Oberfläche des Spannelementes 22 bei einer Lageänderung des Spannele­mentes Reibungskräfte und somit auch ein Reibungsmoment erzeugen, das im Verhältnis zum Drehmoment infolge der Kraft relativ gross wäre. Durch das zusätzliche Reibungs­moment wäre der Ausgleich zwischen dem Moment aufgrund der Kettfadenspannung und dem durch die Vorspannung des Torsi­onsstabes 23 im Gegensinn erzeugten Moment gestört, wo­durch sich auch nachteile Rückwirkungen auf die Spannungen in den Kettfäden ergeben würden.
  • Die Vorrichtung kann in der Ausführung gemäss der Erfin­dung also unter geometrischen Verhältnissen betrieben wer­den, wenn die resultierende Kraft W die Schwenkachse 23 nur gering verfehlt. Gibt man den Abstand zwischen der Schwenkachse 21′ und dem Umlenkpunkt der Kettfäden 11′ am Spannelement 22 mit L an, so lässt sich ein Verhältnis L / H2 im Bereich zwischen 10 und 15 definieren, bei dem mit der Spannvorrichtung 2 gemäss der Erfindung noch störungsfrei gearbeitet werden kann. Bei den bekannten Spannvorrichtungen nach dem Stand der Technik muss dieses Verhältnis L / H2 wesentlich kleiner sein, damit die Spannvorrichtung genügend weit von der Selbsthemmung, bei der H2 = 0 wird, entfernt arbeitet. Für die vorliegende Erfindung ist es also wesentlich, dass die Vorspannung des Spannelementes 22 mit einer massenarmen Feder 23 bewirkt wird und dass das Spannelement 22 selbst auf mehreren Rol­len gelagert ist und demzufolge auch nur schwache Dimensi­onen aufweist. Nur so ist gewährleistet, dass die Spann­vorrichtung sensibel auf Verschiebungen der Kettfäden 11˝ bzw. 11˝a reagieren kann, wobei auch die durch die Eigen­dynamik der Spannvorrichtung induzierten Spannungsschwan­kungen in den Kettfäden vernachlässigbar bleiben. Auf die­se Weise gelingt es, den Webbetrieb unter bestimmten tex­tiltechnischen Voraussetzungen auf einem wesentlich nied­rigeren Spannungsniveau der Kettfäden verglichen mit Spannvorrichtungen nach dem Stand der Technik durchzufüh­ren, wobei auch die Spannungsschwankungen, also die Diffe­renz zwischen den grössten und den geringsten Spannungs­werten, relativ gering bleibt. So ist mit einer geringeren Beanspruchung in der Webkette zu rechnen, woraus auch we­niger Störungen im Webbetrieb beispielsweise aufgrund von Kettfadenbrüchen resultieren.

Claims (8)

1. Webmaschine mit einer Spannvorrichtung (2) zum Spannen von Kettfäden (11′) einer sogenannten Webkette, beste­hend aus einem federnd abgestützten Spannelement (22) für die Kettfäden bei gleichzeitiger Umlenkung, wobei am Spannelement (22) ein Ende einer Feder (23) ange­lenkt ist, dessen anderes Ende maschinenseitig (23′) gelagert ist, und einem Verstellmechanismus (3) für die Vorspannung der Feder (23) im Takt mit den Arbeitszy­klen der Webmaschine, dadurch gekennzeich­net, dass der Verstellmechanismus (3) am maschinen­seitigen Ende (23′) der Feder (23) in Form eines Tor­sionsstabes angreift, der auf der Schwenkachse (21′) des Spannelementes (22) zum Spannen der Webkette liegt und seinerseits mit einer Antriebswelle (21) der Spann­vorrichtung drehfest verbunden ist, und dass drehfest mit der Antriebswelle (21) über die Webbreite verteilte Lagerstellen (24) für eine rollende Lagerung (24′) des Spannelements (22) vorhanden sind, welches bezüglich seiner Drehachse (22′) rotationssymmetrisch ist.
2. Webmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (3) aus einem an der Feder (23) angreifenden Hebel (36), einer mit diesem gelenkig verbundenen Schubstange (34) und einem am anderen Ende der Schubstange (34) sitzenden Exzenter (33′), der auf einer Antriebswelle (33) für den Verstellmechanismus (3) sitzt, gebildet wird.
3. Webmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verstellmechanismus (3) in der Verlängerung der Schubstange (34) ein Kraftsensor (35) sitzt.
4. Webmaschine nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (35) über eine Steuerleitung (35a) mit einem Steuergerät (14) verbun­den ist, welches über eine Steuerleitung (12a) in Wir­kungsverbindung mit einem Antriebsmotor (12′) für einen Kettbaum (12) steht, auf dem die Webkette (11) aufge­wickelt ist.
5. Webmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstellen (24) fest auf der Antriebswelle (21) sitzen und Rollen (24′) tragen, auf welchen sich das Spannelement (22) frei drehbar abgestützt ist..
6. Webmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem die Kettfäden (11′) umlenkenden Spannelement (22) ein Umlenkelement in Laufrichtung der Kettfäden (11′) vor dem Spannelement (22) angeordnet ist, und dass die Drehachse (22′) des Spannelementes (22), die Schwenkachse (21′) der Antriebswelle (21) und das Zentrum des Umlenkelementes (25′) die Eckpunkte eines annähernd gleichseitigen Dreiecks bilden.
7. Webmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (11′) durch das Umlenkelement (25) und das Spannelement (22) annähernd um je denselben Winkel aus einer annähernd vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung umlenkt, wobei die Winkelhalbie­rende (W) des durch die Kettfäden zwischen Umlenkele­ment (25) und Spannelement (22) und die vom Spannele­ment (22) ablaufenden Kettfäden (11′) gebildeten Win­kels knapp ausserhalb des Eckpunktes bei der Antriebs­welle (21) des erwähnten Dreiecks vorbeiläuft, wobei die Distanz H2 zwischen der Winkelhalbierenden und der Schwenkachse (21′) nur etwa 1/10 des Abstandes (L) zwischen der Achse (22′) des Spannelementes und der Schwenkachse (21′) beträgt.
8. Webmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen der Rollen (24′) aus Kunststoff, beispielsweise Vulkollan, bestehen.
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