EP0396501B1 - Webmaschine mit leichtgängiger Spannvorrichtung für Webkette - Google Patents

Webmaschine mit leichtgängiger Spannvorrichtung für Webkette Download PDF

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Publication number
EP0396501B1
EP0396501B1 EP90810265A EP90810265A EP0396501B1 EP 0396501 B1 EP0396501 B1 EP 0396501B1 EP 90810265 A EP90810265 A EP 90810265A EP 90810265 A EP90810265 A EP 90810265A EP 0396501 B1 EP0396501 B1 EP 0396501B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tensioning
warp
tensioning element
weaving machine
drive shaft
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP90810265A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0396501A1 (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
Sultex AG
Gebrueder Sulzer AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sultex AG, Gebrueder Sulzer AG filed Critical Sultex AG
Publication of EP0396501A1 publication Critical patent/EP0396501A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0396501B1 publication Critical patent/EP0396501B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/12Controlling warp tension by means other than let-off mechanisms
    • D03D49/14Compensating for tension differences during shedding
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/18Devices 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 formation 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 attached 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. Too many mass-related parts are between the drive device and the warp threads.
  • Another device for tensioning warp threads is known from EP 0 136 389.
  • the warp beam is followed by a stationary, rod-shaped deflection element for the warp threads in the warp running direction, and a deflection element that is movable under spring action is also connected downstream of the deflection element.
  • a sensing element of a control device is also arranged, through which the tension or the respectively over Deflection element and spanning tree leading path of the warp threads are scanned and the warp thread lowering speed is set accordingly.
  • the tensioning boom is passively movable under spring action, whereby a particularly large, resulting force acts on the feeler element by means of a corresponding pretensioning of its return spring, which enables precise adjustment of the warp thread lowering speed. Due to the inert mass of the tensioning tree and the feeler as well as the passive, springy tensioning of the tensioning tree, this device reacts extremely sluggishly to changes in tension of the warp threads and is therefore unsuitable, for example, to keep the warp threads under an approximately constant tension during the weaving cycle by means of the shafts more or less deflected.
  • 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 deflection 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 represents 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 pretensioning 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 short of 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 a main drive motor 13, which can be coupled to a main shaft 13 '.
  • a shaft drive unit 15 ' can be coupled to the main shaft 13' by means of a clutch 13 ''.
  • a pair of bevel gears 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 weaving machine, are wound on a warp beam 12 as a warp chain 11.
  • the warp threads 11 ' run through the shafts 15 and are alternately raised and lowered by them.
  • the tensioning device 2 with a deflection 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 acts on a hub at the end of the spring 23.
  • a control line 35a runs from the force sensor 35 to the control unit 14, which performs the control functions of, for example, 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 an enlarged illustration in a side elevation of the weaving machine according to FIG. 1.
  • the push rod is essentially pushed back and forth in the direction of the double arrow 34 '.
  • An adjusting device 37 for adjusting the length of the push rod 34 can be seen below the double arrow 34 '. 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 also shows a cross member 16 ', the deflection element 25 and the tensioning element 22, furthermore a support 16' 'for the deflection element 25 and tensioning element 22, which is screwed onto the cross member 16'.
  • 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 according to FIG. 2 in the direction of arrow A.
  • the cross member 16 ' is screwed, which holds several carriers 16''distributed over the width of the weaving machine.
  • the drive shaft 21 which is rotatable about the pivot axis 21 'is mounted in the carriers 16''.
  • 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 ′′, on the other hand it is non-rotatably seated within the Hub 23 ', which is supported by the cross member 16' in rolling bearings.
  • the lever 36 is screwed onto the hub 23 '.
  • 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 a plurality of rollers distributed over the weaving width and held by bearing points 24. Due to the multiple mounting 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 tensioning element about its own axis.
  • the unit tensioning element 22, bearing points 24, drive shaft 21 can perform rapid pivoting 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 21 can very quickly follow the longitudinal displacement of the warp threads, this being due to the kinematic conditions
  • Clamping element 22 rotates on its own axis on rollers 24 '.
  • the intermediate element 11 ′′ a migrates, for example, from the extended position into 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''or11'a or 11''a.
  • the values are dimensionless and should indicate the tendency when the clamping element 22 changes position.
  • the torque increases approximately twice as a result of the warp thread tensions with respect to the pivot axis 21 ′.
  • 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 pivot angle ⁇ of the tensioning element 22 is approximately equal to the angle of rotation of the machine-side end of the spring 23 due to the movement of the adjusting mechanism 3, the torsion of the spring 23 also remains approximately constant, so that the torque in the tensioning device 2 due to the torsion of the spring 22 does not varies widely.
  • 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 selected in a clever manner, so can with a practically constant tension in the warp threads 11 ', 11''or11'a,11''a even with a larger swivel 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 warp threads 11 would generate frictional forces due to their relative movement on the surface of the tensioning element 22 when the tensioning element changes position 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 prestressing 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.
  • This is the only way to ensure that the tensioning device can react sensitively to displacements of the warp threads 11 '' or 11''a, the tension fluctuations in the warp threads induced by the inherent dynamics of the tensioning device also remaining negligible.
  • 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.

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

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.
  • Aus der EP 0 136 389 ist eine weitere Vorrichtung bekannt zum Spannen von kettfäden. Dem Kettbaum ist in Kettlaufrichtung ein ortsfestes, stangenförmiges Umlenkelement für die kettfäden nachgeschaltet und weiter ist dem Umlenkelement ein unter Federwirkung beweglicher Spannbaum nachgeschaltet. An die kettfäden zwischen Umlenkelement und Spannbaum ist weiter ein Tastorgan einer Steuereinrichtung angeordnet, durch das die Spannung bzw. der jeweils über Umlenkelement und Spannbaum führende Weg der kettfäden abgetastet und die Kettfadenablassgeschwindigkeit entsprechend eingestellt wird. Der Spannbaum ist passiv unter Federwirkung beweglich, wobei durch eine entsprechende Vorspannung seiner Rückstellfeder eine besonders grosse, resultierende kraft auf das Tastorgan wirkt, was ein präzises Nachstellen der Kettfadenablassgeschwindigkeit ermöglicht. Auf Grund der trägen Masse des Spannbaumes und des Tastorgans sowie der passiven, federnden Einspannung des Spannbaumes reagiert diese Vorrichtung äusserst träge auf Spannungsänderungen der kettfäden und eignet sich daher zum Beispiel nicht, die kettfäden unter einer ungefähr konstanten Spannung zu halten, während diese innerhalb eines Webzyklus mittels der Schäfte mehr oder weniger ausgelenkt werden.
  • 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 Verstellmechanismus 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 21 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 21 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
    Figure imgb0001
  • Mit den Abständen H1 und H2 multipliziert haben die Drehmomente imfolge der Kräfte folgende Werte: M1 = H1 x W' = 15 x 69 = 1035
    Figure imgb0002
    M2 = H2 x W = 6 x 80 = 480
    Figure imgb0003
  • 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 = O 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) zur selektiven Beeinflussung der Vorspannung der Feder (23) im Takt und innerhalb von 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 (25) 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 (25') 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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