EP0799920B1 - Jacquard loom and method of operating said loom - Google Patents
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- EP0799920B1 EP0799920B1 EP96810214A EP96810214A EP0799920B1 EP 0799920 B1 EP0799920 B1 EP 0799920B1 EP 96810214 A EP96810214 A EP 96810214A EP 96810214 A EP96810214 A EP 96810214A EP 0799920 B1 EP0799920 B1 EP 0799920B1
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Classifications
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- D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
- D03C3/00—Jacquards
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- D03C3/32—Jacquard driving mechanisms
-
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- D03—WEAVING
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-
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- D03D51/02—General arrangements of driving mechanism
Definitions
- the invention relates to a jacquard weaving machine and a Process for operating the jacquard weaving machine.
- Known jacquard weaving machines include a weaving machine to insert a weft and one Jacquard device to control the formation of the Warp threads.
- the weaving machine and the jacquard device are usually, as in the document DE-U-9102560.5 disclosed about a gearbox as well as a Cardan shaft connected together and become common driven by the weaving machine motor.
- Such Arrangement has the disadvantage that an engine with high Performance is required, especially when Drive a large jacquard device. Further points both the weaving machine and the jacquard device in the free run an individual, in function of the Angle of rotation variable torque resulting in a variable angular velocity leads. this will caused by various oscillating, earthed components.
- the sub-claims 2 to 6 relate to further advantageous embodiments of the device according to the invention.
- the task continues solved with a method of operating a Jacquard weaving machine according to claim 7.
- the subclaims 8 to 10 refer to further advantageous ones Operating procedures.
- the jacquard weaving machine has an additionally acting auxiliary drive, and at least one sensor for detecting the angle of rotation and / or the torque applied between the weaving machine and the jacquard device.
- the auxiliary drive can, for example, act directly on the jacquard device, or directly on the weaving machine or directly on the cardan shaft.
- the sensor signal is fed to a control device which controls the auxiliary drive in such a way that speed fluctuations and / or torque fluctuations and / or torque peak values of components of the jacquard weaving machine are reduced.
- the auxiliary drive usually designed as an electric motor, can act both as a driver and as a brake on the jacquard device.
- Both the weaving machine and the jacquard device have a torque which is variable as a function of the angle of rotation, the torque additionally depending on operating parameters such as speed, the pattern produced or the type of fabric.
- the connection of the weaving machine and the jacquard device forces the two devices to have a common speed. This creates a very complex relationship between the angle of rotation and the torque of a jacquard weaving machine.
- speed control of a jacquard weaving machine the three following, fundamentally different states must be taken into account.
- this state brings about a high torque in the jacquard device the weaving machine mechanically connecting coupling device, for example in a cardan shaft or in a transmission.
- the auxiliary motor acts on the jacquard device in such a way that the torque in the coupling device, for example the cardan shaft, is reduced.
- both the weaving machine and the jacquard device strive for a synchronous movement, both devices requiring a torque that decreases as a function of the angle of rotation, which causes a temporary increase in the angular velocity of the jacquard weaving machine.
- the auxiliary motor has a braking effect on the jacquard device, which has a stabilizing effect on the speed fluctuation.
- both devices strive for a concurrent movement, both devices requiring a torque that increases as a function of the angle of rotation, which causes a temporary reduction in the angular velocity of the jacquard weaving machine.
- the auxiliary motor drives the jacquard device, which also has a stabilizing effect on the speed fluctuations.
- An advantage of the invention can thus be seen in the fact that speed fluctuations can be reduced and / or that torque peaks in the between the Jacquard device and the loom arranged Have the torque transmission device reduced.
- Another advantage is that both the Weaving machine as well as the jacquard device itself large speed fluctuations run synchronously with each other, the auxiliary drive the speed fluctuations and / or the torque fluctuations are reduced.
- Another Advantage of the invention is the fact that for Jacquard loom a standard design loom can be used, in particular to drive one Standard motor has, as by the inventive Device and the corresponding control procedure Excellence is no longer required either or at least partially from the auxiliary drive be applied so that to drive the loom a standard motor is sufficient.
- Another advantage is in it to see a jacquard weaving which the Has device according to the invention, compared to previously known embodiments with a higher speed is operable, so that more tissue per unit of time can be produced.
- the mechanical coupling device for Torque transmission between the loom and the Jacquard device can, for example, as one Cardan shaft can be designed, but also another Have type of mechanical transmission, such as a chain drive or a roller chain.
- Torque transmitted is different Measurement methods or sensors as well.
- different places of the jacquard weaving machine measurable.
- the torque can be read through Measure the torsion of the cardan shaft.
- the measurement of a gearbox is also suitable applied reaction force to determine the Torque.
- Another option is measurement the torque on the shaft of the jacquard device, immediately at the entrance to the housing of the Jacuzzi equipment.
- FIG. 1 shows a jacquard weaving machine 20 comprising one Weaving machine 1 with shaft 1a and drive motor 3 and one Jacuzzi device 2 with wave 2a, 2b, 2c.
- the two Waves la and 2a, 2b, 2c are over one Transmission device 4a, 4b, 5, an angular gear 4a, 4b and a propeller shaft 5, rigid with each other connected so that both the jacquard 2 and also the weaving machine 1 synchronously or approximately synchronously run towards each other.
- One end region of the shaft 2a, 2b, 2c is connected to the bevel gear 4b.
- the other The end region of the shaft 2a, 2b, 2c is an auxiliary motor 8 arranged which a torque on the shaft 2a, 2b, 2c causes.
- the auxiliary motor 8 also has a sensor 7 Detection of the angle of rotation of the shaft 2a, 2b, 2c. Further is between the bevel gear 4b and Jacquard device 2 a sensor 6 for detecting an the shaft 2a, 2b, 2c arranged torque.
- the sensors 6, 7 are connected via signal lines 6 a, 7 a a control device 9 connected via a Control line 9a is connected to the auxiliary motor 8.
- Jacquard device 2 and the weaving machine 1 extending Connecting cords 10a, 10b shown the location the warp threads and thereby determine the shedding.
- the auxiliary motor 8 is thus controlled by the control device 9 controlled that by the propeller shaft 5 too transmitting torque peak values and / or Torque fluctuations are reduced and / or that the Speed fluctuations of the jacquard weaving machine 20 are reduced be and / or that the electrical power consumption the entire jacquard weaving machine 20 is reduced.
- the between the jacquard device 2 and the weaving machine 1 applied torque is detected by the sensor 6 and the Control device 9 fed.
- the auxiliary motor 8 will according to a selectable target by the Control device 9 controlled.
- the target is:
- the torque measured on the shaft 2b, 2c can be but also elsewhere in the Torque transmission device between the Measure weaving machine 1 and jacquard device 2. So for example, the torsion of the cardan shaft 5 by means of strain gauges and from that the Calculate the applied torque. Another device for measuring the torque is shown in Fig. 3. From the side view of the gear 4a, the shaft 5 can be seen as well as the one-sided, pivoting storage 4c. The gear 4a is also with a Storage sensor 6c with signal line 6d connected. The torque transmitted by the shaft 5 causes reaction forces in the transmission 4a, which over the bearing 4c and the sensor 6c on the base 38 transfer. The reaction craters occurring are thus measurable by the sensor 6c, from which the shaft 5 applied torque is measurable.
- FIG. 2 Another device for determining the torque transmitted between the weaving machine 1 and the jacquard device 2 is shown in FIG. 2.
- a rotary angle sensor 7, 7b, 7c is arranged on both sides of the end of the cardan shaft 5, which are connected to the control device 9 via signal lines 6a, 7a.
- the cardan shaft 5 has an elasticity, which is why an applied torque causes a torsion of the shaft 5, which can be measured with the rotation angle sensors 7b, 7c.
- sensors 7b, 7c with a sufficiently good angular resolution of, for example, 0.1 degrees are used.
- the control device 9 can calculate the applied torque from the difference between the two rotation angle sensor signals 6a, 7a.
- the rotation angle sensor 7b, 7c measures the signal ⁇ -t.
- Each of the two rotation angle sensors 7b, 7c measures a signal ⁇ 1 ⁇ t or a signal ⁇ 2 ⁇ t, the torque being proportional to the angle difference of the two rotation angle sensor signals, corresponding to ⁇ 1 ⁇ t - ⁇ 2 ⁇ t.
- speed fluctuations can be measured very well, so that dynamic torque fluctuations can also be measured reliably.
- the torque itself can also be derived from others Sizes such as measuring the motor 3 Calculate the power consumed.
- the two angle sensors do not necessarily have to be in the Area of the jacquard device 2 or the weaving machine 1 attached but can be somewhere on rotating Parts of the jacquard loom 20 may be attached, if between the two measuring points Parts such as Gearbox, universal joints or splined shaft have little or no play.
- a particularly inexpensive arrangement for measuring the Angle of rotation is obtained if one already exists Angle encoders can be used, such as a already built into the engine 8 as standard Angle sensor 7.
- the auxiliary motor 8 can either be a drive or a Bring braking torque.
- energy can be in a buffer is transferred and from Auxiliary motor 8 in driving operation back to the memory be removed.
- this can be a problem have poor efficiency, especially if the Memory can not be filled and the excess energy is to be dissipated as heat loss.
- the jacquard weaving machine 20 is therefore of the Control device 9 advantageously controlled in such a way that no braking operation is required, or such that at least the braking energy is the storage capacity of the Cache does not exceed.
- the control device 9 advantageously uses one flexible control strategy and draws as a control variable both the torque, the speed as well as the Power consumption in consideration of the auxiliary motor 8 to control so that none of these three values during excessive values for the operation of the jacquard weaving machine 20 having.
- Fig. 2 shows an advantageous embodiment by using the drive device 8 a Intermediate storage device 8a via a line 8b connected is.
- This storage device 8a is in use the braking operation of the auxiliary drive 8 energy supplied and during a power output of the auxiliary drive 8 also that stored in the storage device 8a Energy supplied to the auxiliary drive 8 again.
- This Energy exchange between auxiliary drive 8 and Storage device 8a can be particularly Speed fluctuations with additional energy savings compensate.
- This procedure allows the Total power consumption of the jacquard weaving machine 20 to reduce.
- the cache device 8a is normally part of the drive device 8, the energy exchange automatically in the Drive device 8 expires.
- the Total power consumption can be further optimized by the energy consumption of the motor 3 from the Control device 9 is monitored via a signal line 8d becomes.
- This Power measurement can take the place of a torque measurement be used for regulation, especially in a Condition of the weaving machine in which no other Torque value is available, for example at Sensor failure.
- FIG. 4a shows an angular gear 4a with shafts 30, bearings 32 and gears 31.
- Such an angular gear is suitable for measuring the wave 30 Torque transmitted when at least one bearing 32 a sensor 33 according to FIG. 4c is arranged.
- a sensor 33 according to FIG. 4c is arranged.
- FIG. 4c illustrated side view of a bearing 32 Shaft 30 is connected to a measuring device 33 Pad 35 connected.
- the measuring device 33 allows the forces F1, F2 acting on the bearing 32 measure from which the transmitted from the shaft 30 Torque can be calculated.
- 4b shows another Embodiment of a gear 4c with bearing 32, Shaft 30 and gears 31.
- at least one Bearing with a measuring device 33 according to FIG. 4c be equipped so that the applied to the shaft 30 Torque can be measured.
- the weaving machine 1 and the jacquard device 2 can be coupled with each other in a variety of ways.
- the Shaft parts 2a, 2b, 2c not necessarily components be the same wave.
- the shaft parts 2a, 2b, 2c can for Example also connected to each other by gears his.
- the motor 8 can also use the jacquard device 2 drive via an intermediate gear.
- the Motor 8 can in different places on the Intervene jacquard device 2, also on the shaft 2c.
- the motor 3 can also have clutches and Gear connected to the shaft la of the weaving machine 1 be so that the motor 3 is not directly connected to the main shaft the weaving machine 1 is connected.
- the drive device 8 can be designed as a so-called servo amplifier be comprising a rectifier, one DC link, a capacitor and one Power stage for driving the motor.
- the Servo drives usually have a rotation angle sensor.
Description
Die Erfindung betrifft eine Jacquardwebmaschine und ein Verfahren zum Betrieb der Jacquardwebmaschine.The invention relates to a jacquard weaving machine and a Process for operating the jacquard weaving machine.
Bekannte Jacquardwebmaschinen umfasse eine Webmaschine zum Eintrag eines Schussfadens sowie eine Jacquardeinrichtung zur Ansteuerung der Fachbildung der Kettfäden. Die Webmaschine sowie die Jacquardeinrichtung sind üblicherweise, wie in der Druckschrift DE-U-9102560.5 offenbart, über ein Getriebe sowie eine Kardanwelle miteinander verbunden und werden gemeinsam vom Motor der Webmaschine angetrieben. Eine derartige Anordung weist den Nachteil auf, dass ein Motor mit hoher Leistungsabgabe erforderlich ist, insbesondere beim Antrieb einer grossen Jacquardeinrichtung. Weiter weist sowohl die Webmaschine als auch die Jacquardeinrichtung im freien Lauf ein individuelles, in Funktion des Drehwinkels variables Drehmoment auf, was zu einer variablen Winkelgeschwindigkeit führt. Dies wird hervorgerufen durch verschiedene oszillierende, massebehaftete Bauteile. Werden die Webmaschine und die Jacquardeinrichtung über eine Transmissionsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Kardanwelle, miteinander zu einer einzigen Jacquardwebmaschine verbunden, so treten hohe Drehmomentschwankungen auf, durch welche der Antrieb, die Getriebe, die Welle als auch die Lager in erheblichem Masse zusätzlich belastet werden. Dies erfordert massiv ausgebildete Antriebsteile, verkürzt deren Lebensdauer und führt zudem zu Energieverlusten.Known jacquard weaving machines include a weaving machine to insert a weft and one Jacquard device to control the formation of the Warp threads. The weaving machine and the jacquard device are usually, as in the document DE-U-9102560.5 disclosed about a gearbox as well as a Cardan shaft connected together and become common driven by the weaving machine motor. Such Arrangement has the disadvantage that an engine with high Performance is required, especially when Drive a large jacquard device. Further points both the weaving machine and the jacquard device in the free run an individual, in function of the Angle of rotation variable torque resulting in a variable angular velocity leads. this will caused by various oscillating, earthed components. Will the weaving machine and the Jacquard device via a transmission device, such as a cardan shaft, together into one single jacquard weaving machine connected, so high Torque fluctuations due to which the drive, the Gears, the shaft as well as the bearings in considerable Additional mass. This requires massive trained drive parts, shortens their service life and also leads to energy losses.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine wirtschaftlicher zu betreibende Jacquardwebmaschine vorzuschlagen.It is an object of the present invention more economical to operate jacquard weaving machine to propose.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäss
Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 6 beziehen sich auf
weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemässen Vorrichtung. Die Aufgabe wird weiter
gelöst mit einem Verfahren zum Betrieb einer
Jacquardwebmaschine gemäss Anspruch 7. Die Unteransprüche
8 bis 10 beziehen sich auf weitere, vorteilhafte
Betriebsverfahren.This object is achieved with a device according to
Erfindungsgemäss weist die Jacquardwebmaschine einen
zusätzlich einwirkenden Hilfsantrieb auf, sowie zumindest
einen Sensor zum Erfassen des Drehwinkels und/oder des
zwischen der Webmaschine und der Jacquardeinrichtung
anliegenden Drehmomentes. Der Hilfsantrieb kann zum
Beispiel unmittelbar auf die Jacquardeinrichtung
einwirken, oder unmittelbar auf die Webmaschine oder
unmittelbar auf die Kardanwelle. Das Sensorsignal wird
einer Regelvorrichtung zugeführt, welche den Hilfsantrieb
derart ansteuert, dass Drehzahlschwankungen und/oder
Drehmomentschwankungen und/oder Drehmomentspitzenwerte
von Komponenten der Jacquardwebmaschine reduziert werden.
Dabei kann der Hilfsantrieb, üblicherweise als
Elektromotor ausgestaltet, sowohl antreibend als auch
bremsend auf die Jacquardeinrichtung einwirken. Sowohl
die Webmaschine als auch die Jacquardeinrichtung weisen
an sich ein in Abhängigkeit des Drehwinkels variables
Drehmoment auf, wobei das erforderliche Drehmoment zudem
von Betriebsparametern wie Drehzahl, hergestellem Muster
oder Gewebeart abhängt. Die Verbindung von Webmaschine
und Jacquardeinrichtung, zum Beispiel über eine
Kardanwelle, zwingt den beiden Vorrichtungen eine
gemeinsame Drehzahl auf. Daher entsteht zwischen dem
Drehwinkel und dem Drehmoment einer Jaquardwebmaschine
ein sehr komplexer Zusammenhang.
Bezüglich der Drehzahlregelung einer Jaquardwebmaschine
sind unter anderem die drei folgenden, prinzipiell
unterschiedlichen Zustände zu berücksichtigen. Streben
die Webmaschine und die Jacquardeinrichtung eine
gegenläufige Bewegung an, was heisst, dass die eine
Vorrichtung ein in Funktion des Drehwinkels zunehmendes
Drehmoment und die andere Vorrichtung ein in Funktion des
Drehwinkels abnehmendes Drehmoment erfordert, so bewirkt
dieser Zustand ein hohes Drehmoment in der die
Jacquardeinrichtung mit der Webmaschine mechanisch
verbindende Kuppelungsvorrichtung, beispielsweise in
einer Kardanwelle oder in einem Getriebe. In diesem
Betriebszustand wirkt der Hilfsmotor derart auf die
Jacquardeinrichtung, dass das Drehmoment in der
Kuppelungsvorrichtung, z.B. der Kardanwelle reduziert
wird. In einem zweiten Betriebszustand streben sowohl die
Webmaschine als auch die Jacquardeinrichtung eine
mitläufige Bewegung an, wobei beide Vorrichtungen ein in
Funktion des Drehwinkels abnehmendes Drehmoment
erfordern, was eine temporäre Erhöhung der
Winkelgeschwindigkeit der Jacquardwebmaschine bewirkt. In
diesem Betriebszustand wirkt der Hilfsmotor bremsend auf
die Jacquardeinrichtung, was sich auf die
Drehzahlschwankung stabilisierend auswirkt.
In einem dritten Betriebszustand streben beide
Vorrichtungen eine mitläufige Bewegung an, wobei beide
Vorrichtungen ein in Funktion des Drehwinkels zunehmendes
Drehmoment erfordern, was eine temporäre Reduktion der
Winkelgeschwindigkeit der Jacquardwebmaschine bewirkt. In
diesem Betriebszustand wirkt der Hilfsmotor antreibend
auf die Jacquardeinrichtung, was sich auf die
Drehzahlschwankungen ebenfalls stabilisierend auswirkt.According to the invention, the jacquard weaving machine has an additionally acting auxiliary drive, and at least one sensor for detecting the angle of rotation and / or the torque applied between the weaving machine and the jacquard device. The auxiliary drive can, for example, act directly on the jacquard device, or directly on the weaving machine or directly on the cardan shaft. The sensor signal is fed to a control device which controls the auxiliary drive in such a way that speed fluctuations and / or torque fluctuations and / or torque peak values of components of the jacquard weaving machine are reduced. The auxiliary drive, usually designed as an electric motor, can act both as a driver and as a brake on the jacquard device. Both the weaving machine and the jacquard device have a torque which is variable as a function of the angle of rotation, the torque additionally depending on operating parameters such as speed, the pattern produced or the type of fabric. The connection of the weaving machine and the jacquard device, for example via a cardan shaft, forces the two devices to have a common speed. This creates a very complex relationship between the angle of rotation and the torque of a jacquard weaving machine.
With regard to the speed control of a jacquard weaving machine, the three following, fundamentally different states must be taken into account. If the weaving machine and the jacquard device aim to move in opposite directions, which means that one device requires a torque increasing as a function of the angle of rotation and the other device requires a torque decreasing as a function of the angle of rotation, this state brings about a high torque in the jacquard device the weaving machine mechanically connecting coupling device, for example in a cardan shaft or in a transmission. In this operating state, the auxiliary motor acts on the jacquard device in such a way that the torque in the coupling device, for example the cardan shaft, is reduced. In a second operating state, both the weaving machine and the jacquard device strive for a synchronous movement, both devices requiring a torque that decreases as a function of the angle of rotation, which causes a temporary increase in the angular velocity of the jacquard weaving machine. In this operating state, the auxiliary motor has a braking effect on the jacquard device, which has a stabilizing effect on the speed fluctuation.
In a third operating state, both devices strive for a concurrent movement, both devices requiring a torque that increases as a function of the angle of rotation, which causes a temporary reduction in the angular velocity of the jacquard weaving machine. In this operating state, the auxiliary motor drives the jacquard device, which also has a stabilizing effect on the speed fluctuations.
Ein Vorteil der Erfindung ist somit darin zu sehen, dass sich Drehzahlschwankungen verringern lassen und/oder dass sich Drehmomentspitzenwerte in der zwischen der Jacquardeinrichtung und der Webmaschine angeordneten Drehmomentübertragungsvorrichtung reduzieren lassen. Ein weitere Vorteil ist darin zu sehen, dass sowohl die Webmaschine als auch die Jacquardeinrichtung selbst bei grossen Drehzahlschwankungen synchron zueinander laufen, wobei der Hilfsantrieb die Drehzahlschwankungen und/oder die Drehmomentschwankungen reduziert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass für die Jacquardwebmaschine eine Webmaschine in Standardbauform einsetzbar ist, die insbesondere zum Antrieb einen Standardmotor aufweist, da durch die erfindungsgemässe Vorrichtung sowie das entsprechende Regelverfahren Spitzenleistungen entweder nicht mehr erforderlich sind, oder diese zumindest teilweise vom Hilfsantrieb aufgebracht werden, sodass zum Antrieb der Webmaschine ein Standardmotor genügt. Ein weitere Vorteil ist darin zu sehen, dass eine Jacquardwebmaschine, welche die erfindungsgemässe Vorrichtung aufweist, gegenüber bisher bekannten Ausführungsformen mit einer höheren Drehzahl betreibbar ist, sodass mehr Gewebe pro Zeiteinheit herstellbar ist.An advantage of the invention can thus be seen in the fact that speed fluctuations can be reduced and / or that torque peaks in the between the Jacquard device and the loom arranged Have the torque transmission device reduced. On Another advantage is that both the Weaving machine as well as the jacquard device itself large speed fluctuations run synchronously with each other, the auxiliary drive the speed fluctuations and / or the torque fluctuations are reduced. Another Advantage of the invention is the fact that for Jacquard loom a standard design loom can be used, in particular to drive one Standard motor has, as by the inventive Device and the corresponding control procedure Excellence is no longer required either or at least partially from the auxiliary drive be applied so that to drive the loom a standard motor is sufficient. Another advantage is in it to see a jacquard weaving which the Has device according to the invention, compared to previously known embodiments with a higher speed is operable, so that more tissue per unit of time can be produced.
Die mechanische Koppelungsvorrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen der Webmaschine und der Jacquardeinrichtung kann zum Beispiel als eine Kardanwelle ausgestaltet sein, jedoch auch eine andere Art mechanischer Transmission aufweisen, wie zum Beispiel ein Kettentrieb oder eine Rollenkette. The mechanical coupling device for Torque transmission between the loom and the Jacquard device can, for example, as one Cardan shaft can be designed, but also another Have type of mechanical transmission, such as a chain drive or a roller chain.
Das zwischen der Webmaschine und der Jacquardeinrichtung übertragene Drehmoment ist mit unterschiedlichen Messmethoden beziehungsweise Messensoren sowie an. unterschiedlichen Stellen der Jacquardwebmaschine messbar. So lässt sich das Drehmoment zum Beispiel durch Messen der Torsion der Kardanwelle bestimmen. Weiter eignet sich auch die Messung der an einem Getriebe anliegenden Reaktionskraft zur Ermittlung des Drehmomentes. Eine weitere Möglichkeit ist die Messung des Drehmomentes an der Welle der Jacquardeinrichtung, unmittelbar an deren Eingang ins Gehäuse der Jacquareinrichtung.That between the weaving machine and the jacquard device Torque transmitted is different Measurement methods or sensors as well. different places of the jacquard weaving machine measurable. For example, the torque can be read through Measure the torsion of the cardan shaft. Further the measurement of a gearbox is also suitable applied reaction force to determine the Torque. Another option is measurement the torque on the shaft of the jacquard device, immediately at the entrance to the housing of the Jacuzzi equipment.
Die Erfindung wird mit mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- Eine schematische Anordnung einer Jacquardwebmaschine;
- Fig. 2
- eine weitere schematische Anordnung einer Jacquardwebmaschine;
- Fig. 3
- eine Seitenansicht eines Getriebes;
- Fig. 4a, 4b
- Ausführungsformen von Getrieben und
- Fig. 4c
- eine Drehmomentmessvorrichtung für Getriebe.
- Fig. 1
- A schematic arrangement of a jacquard weaving machine;
- Fig. 2
- a further schematic arrangement of a jacquard weaving machine;
- Fig. 3
- a side view of a transmission;
- 4a, 4b
- Embodiments of gears and
- Fig. 4c
- a torque measuring device for transmissions.
Fig. 1 zeigt eine Jacquardwebmaschine 20 umfassend eine
Webmaschine 1 mit Welle 1a und Antriebsmotor 3 sowie eine
Jacquareinrichtung 2 mit Welle 2a,2b,2c. Die beiden
Wellen la und 2a,2b,2c sind über eine
Transmissionsvorrichtung 4a,4b,5, ein Winkelgetriebe
4a,4b sowie eine Kardanwelle 5, starr miteinander
verbunden, sodass sowohl die Jacquardeinrichtung 2 als
auch die Webmaschine 1 synchron oder annähernd synchron
zueinander laufen. Der eine Endbereich der Welle 2a,2b,2c
ist mit dem Winkelgetriebe 4b verbunden. Am andere
Endbereich der Welle 2a,2b,2c ist ein Hilfsmotor 8
angeordnet welcher ein Drehmoment auf die Welle 2a,2b,2c
bewirkt. Zudem weist der Hilfsmotor 8 einen Sensor 7 zur
Erfassung des Drehwinkels der Welle 2a,2b,2c auf. Weiter
ist zwischen dem Winkelgetriebe 4b und der
Jacquardeinrichtung 2 ein Sensor 6 zum Erfassen eines an
der Welle 2a,2b,2c anliegenden Drehmomentes angeordnet.
Die Sensoren 6,7 sind über Signalleitungen 6a,7a mit
einer Regelvorrichtung 9 verbunden, welche über eine
Ansteuerleitung 9a mit dem Hilfsmotor 8 verbunden ist.
Weiter sind andeutungsweise die zwischen der
Jacquardeinrichtung 2 und der Webmaschine 1 verlaufenden
Verbindungsschnüre 10a,10b dargestellt, welche die Lage
der Kettfäden und dadurch die Fachbildung bestimmen.1 shows a
Der Hilfsmotor 8 wird derart von der Regelvorrichtung 9
angesteuert, dass die von der Kardanwelle 5 zu
übertragenden Drehmomentspitzenwerte und/oder
Drehmomentschwankungen reduziert werden und/oder dass die
Drehzahlschwankungen der Jacquardwebmaschine 20 reduziert
werden und/oder dass die elektrische Leistungsaufnahme
der gesamten Jacquardwebmaschine 20 reduziert wird. Das
zwischen der Jacquardeinrichtung 2 und der Webmaschine 1
anliegende Drehmoment wird vom Sensor 6 erfasst und der
Regelvorrichtung 9 zugeleitet. Der Hilfsmotor 8 wird
entsprechend einer wählbaren Zielvorgabe durch die
Regelvorrichtung 9 angesteuert.The
Als Zielvorgabe eignet sich:The target is:
Der Hilfsmotor 8 wird derart angesteuert, dass das in der Welle 8 übertragene Drehmoment beeinflusst wird. Dabei eignen sich unterschiedliche Regelstrategien wie:
- Begrenzung des positiven oder negativen Drehmomentes auf einen zulässigen Maximalwert
- Reduktion des Drehmomentes um einen konstanten Faktor oder entsprechend einer vorgebbaren, mathematischen Gesetzmässigkeit
- Begrenzung oder Reduktion der Drehmomentveränderung in Funktion der Zeit
- Sowohl eine Begrenzung des maximal anliegenden Drehmomentes als auch zugleich eine Reduktion des Drehmomentes
- Begrenzung des Drehomentes auf einen minimalen, gegen Null strebenden Wert.
- Limitation of the positive or negative torque to a permissible maximum value
- Reduction of the torque by a constant factor or according to a predeterminable, mathematical law
- Limitation or reduction of the torque change as a function of time
- Both a limitation of the maximum torque applied and at the same time a reduction in the torque
- Limitation of the torque to a minimum, towards zero value.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 wird das Drehmoment
an der Welle 2b,2c gemessen. Das Drehmoment lässt sich
jedoch auch an anderen Stelle der
Drehmomentübertragungsvorrichtung zwischen der
Webmaschine 1 und der Jacquareinrichtung 2 messen. So
lässt sich zum Beispiel die Torsion der Kardanwelle 5
mittels Dehnmessstreifen erfassen und daraus das
anliegende Drehmoment berechnen. Eine weitere Vorrichtung
zur Messung des Drehmomentes ist in Fig. 3 dargestellt.
Aus der Seitenansicht des Getriebes 4a ist die Welle 5
ersichtlich sowie die einseitige, schwenkbare Lagerung
4c. Das Getriebe 4a ist weiter mit einem auch zur
Lagerung dienenden Sensor 6c mit Signalleitung 6d
verbunden. Das von der Welle 5 übertragene Drehmoment
bewirkt im Getriebe 4a Reaktionskräfte, welche sich über
die Lagerung 4c sowie den Sensor 6c auf die Unterlage 38
übertragen. Die auftretenden Reaktionskräte sind somit
durch den Sensor 6c messbar, woraus das an der Welle 5
anliegende Drehmoment messbar ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the torque
measured on the
Eine weitere Vorrichtung zur Bestimmung des zwischen der
Webmaschine 1 und der Jacquardvorrichtung 2 übertragenen
Drehmomentes ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei ist an der
Kardanwelle 5 beidseitig an deren Endbereich jeweils ein
Drehwinkelsensor 7,7b,7c angeordnet, welche über
Signalleitungen 6a,7a mit der Regelvorrichtung 9
verbunden sind. Die Kardanwelle 5 weist eine Elastizität
auf, weshalb ein anliegendes Drehmoment eine Torsion der
Welle 5 bewirkt, welche mit den Drehwinkelsensoren 7b,7c
messbar ist. Dazu werden Sensoren 7b,7c mit einer genügen
guten Winkelauflösung von zum Beispiel 0.1 Grad
verwendet. Aus der Differenz der beiden
Drehwinkelsenorensignalen 6a,7a kann die Regelvorrichtung
9 das anliegende Drehmoment berechnen. Wird die Drehzahl
der Welle 5 mit ω und die Zeit mit t bezeichnet, so misst
der Drehwinkelsensor 7b,7c das Signal ω-t. Jeder der
beiden Drehwinkelsensoren 7b,7c misst ein Signal ω1·t
beziehungsweise ein Signal ω2·t, wobei das Drehmoment
proportional zur Winkeldifferenz der beiden
Drehwinkelsensorsignalen, entsprechend ω1·t - ω2·t ist.
Mit diesem Differenzsignal lassen sich
Drehzahlschwankungen sehr gut messen, sodass auch
dynamische Drehmomentschwankungen zuverlässig messbar
sind.Another device for determining the torque transmitted between the weaving
Das Drehmoment an sich lässt sich auch aus anderen
Grössen wie zum Beispiel über die Messung der vom Motor 3
aufgenommenen Leistung berechnen.The torque itself can also be derived from others
Sizes such as measuring the
Die beiden Winkelsensoren müssen nicht unbedingt im
Bereich der Jacquardvorrichtung 2 oder der Webmaschine 1
angebracht sein sondern können irgendwo an rotierenden
Teilen der Jacquardwebmaschine 20 angebracht sein, sofern
sich die zwischen den beiden Messstellen befindlichen
Teile wie z.B. Getriebe, Kardangelenke oder Keilwelle
kein oder nur ein geringes Spiel aufweisen. Eine
besonders kostengünstige Anordnung zur Messung der
Drehwinkel erhält man, wenn bereits vorhandene
Winkelgeber verwendet werden, wie zum Beispiel ein
bereits standardmässig im Motor 8 eingebauter
Winkelsensor 7.The two angle sensors do not necessarily have to be in the
Area of the
Als weitere Zielvorgabe für die Regelvorrichtung 9 eignet
sich eineSuitable as a further target for the
Die Drehzahl der Jaquardwebmaschine lässt sich an irgend einer geeigneten Stelle messen, so zum Beispiel, wie in Fig. 1 dargestellt, direkt am Hilfsmotor 8 mit einem Drehzahlgeber 7, oder wie in Fig. 2 dargestellt, durch die Messung der Drehzahl der Kardanwelle 5. Die Regelvorrichtung 9 steuert den Hilfsmotor 8 derart, dass Drehzahlschwankungen reduziert werden, durch
- Begrenzung der Drehzahl auf einen zulässigen Maximalwert
- Begrenzung der Spitzenwerte der Drehzahlveränderung
- Reduktion der Drehzahlschwankungen auf einen gegen Null strebenden Wert
- Limiting the speed to a permissible maximum value
- Limitation of the peak values of the speed change
- Reduction of the speed fluctuations to a value striving towards zero
Als weitere Zielvorgabe für die Regelvorrichtung 9 eignet
sich eineSuitable as a further target for the
Der Hilfsmotor 8 kann entweder ein Antriebs- oder ein
Bremsmoment erbringen. Im Bremsbetrieb kann Energie in
einen Zwischenspeicher übertragen werden und vom
Hilfsmotor 8 im antreibenden Betrieb wieder dem Speicher
entnommen werden. Dieser Vorgang kann jedoch einen
schlechten Wirkungsgrad aufweisen, insbesondere wenn der
Speicher nicht weiter gefüllt werden kann und die
überschüssige Energie als Verlustwärme abzuführen ist. The
Die Jacquardwebmaschine 20 wird daher von der
Regelvorricht 9 vorteilhafterweise derart angesteuert,
dass kein Bremsbetrieb erforderlich ist, oder derart,
dass zumindest die Bremsenergie die Speicherkapazität des
Zwischenspeichers nicht übersteigt.The
Die Regelvorrichtung 9 regelt die Jacquardwebmaschine 20
derart, dass entweder
Vorteilhafterweise verwendet die Regelvorrichtung 9 eine
flexible Regelstrategie und zieht als Regelgrösse sowohl
das Drehmoment, wie die Drehzahl als auch den
Leistungsverbrauch in Betracht um den Hilfsmotor 8
anzusteuern, sodass keiner der dieser drei Werte während
dem Betrieb der Jacquardwebmaschine 20 übermässige Werte
aufweist.The
Die drei Regelgrössen sind zum Beispiel derart verknüpfbar, dass
- wenn sich das Drehmoment in Funktion des Drehwinkels
sowohl der
Webmaschine 1 als auch der Jacquardeinrichtung 2 gleichsinnig ändert, dies ein kleines Drehmoment inder Kardanwelle 5 zur Folge hat, sodass in diesem Fall die Drehzahl der Jacquardwebmaschine geregelt wird. - wenn sich das Drehmoment in Funktion des Drehwinkels
der
Webmaschine 1 und der Jacquardeinrichtung 2 gegenläufig ändert, dies ein grosses Drehmoment inder Kardanwelle 5 zur Folge hat, sodass in diesem Fall das Drehmoment geregelt wird, indem derHilfsmotor 8 ein derartiges Drehmoment auf dieJacquardeinrichtung 2 bewirkt, dass dieKardanwelle 5 entlastet wird, um dieKardanwelle 5 zum Beispiel vor einer Zerstörung zu schützen. - wenn die Drehzahl unter einem vorgebbaren Wert liegt
der
Hilfsantrieb 8 im antreibenden Sinne betätigt wird, um dieJacquardwebmaschine 20 zu beschleunigen, und wenn die Drehzahl über einem vorgebbaren Wert liegtden Hilfsantrieb 8 nicht zu betätigen, um dadurch eine Drehzahl über dem vorgebbaren Wert zuzulassen,dafür den Hilfsantrieb 8 möglichst wenig im Bremsbetriebs zu betreiben, was einen vorteilhaften Gesamtwirkungsgrad bewirkt.
- If the torque changes in the same direction as a function of the angle of rotation of both the weaving
machine 1 and thejacquard device 2, this results in a small torque in thecardan shaft 5, so that in this case the speed of the jacquard weaving machine is regulated. - If the torque changes in the opposite direction as a function of the angle of rotation of the weaving
machine 1 and thejacquard device 2, this results in a large torque in thecardan shaft 5, so that in this case the torque is regulated by theauxiliary motor 8 applying such a torque to thejacquard device 2 causes thecardan shaft 5 to be relieved, for example to protect thecardan shaft 5 from destruction. - if the rotational speed is below a predeterminable value, the
auxiliary drive 8 is actuated in a driving sense to accelerate thejacquard weaving machine 20, and if the rotational speed is above a predefinable value, theauxiliary drive 8 is not actuated, in order thereby to permit a rotational speed above the predeterminable value, to operate theauxiliary drive 8 as little as possible in braking operation, which brings about an advantageous overall efficiency.
Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung indem mit
der Antriebsvorrichtung 8 eine
Zwischenspeichervorrichtung 8a über eine Leitung 8b
verbunden ist. Diese Speichervorrichtung 8a wird während
dem Bremsbetrieb des Hilfsantriebes 8 Energie zugeführt
und während einer Leistungsabgabe des Hilfsantriebes 8
auch die in der Speichervorrichtung 8a gespeicherte
Energie dem Hilfsantrieb 8 wieder zugeführt. Durch diesen
Energieaustausch zwischen Hilfsantrieb 8 und
Speichervorrichtung 8a lassen sich insbesonderere
Drehzahlschwankungen unter zusätzlicher Energieeinsparung
kompensieren. Durch dieses Verfahren lässt sich der
Gesamtleistungsverbrauch der Jacquardwebmaschine 20
reduzieren. Die Zwischenspeichervorrichtung 8a ist
normalerweise ein Bestandteil der Antriebsvorrichtung 8,
wobei der Energieaustausch selbsttätig in der
Antriebsvorrichtung 8 abläuft. Der
Gesamtleistungsverbrauch lässt sich weiter optimieren,
indem der Energieverbrauch des Motors 3 von der
Regelvorrichtung 9 über eine Signalleitung 8d überwacht
wird. Es kann sich als vorteilhaft erweisen über die
Signalleitung 8d die aktuelle elektrische Leistung des
Motors 3 zur Regelvorrichtung 9 zu übermitteln. Diese
Leistungsmessung kann an Stelle einer Drehmomentmessung
zur Regelung verwendet werden, insbesondere in einem
Zustand der Webmaschine, bei dem kein anderer
Drehmomentwert zur Verfügung steht, zum Beispiel beim
Ausfall eines Sensors.Fig. 2 shows an advantageous embodiment by using
the drive device 8 a
Intermediate storage device 8a via a
Fig. 4a zeigt ein Winkelgetriebe 4a mit Wellen 30, Lagern
32 sowie Zahnrädern 31. Ein derartiges Winkelgetriebe
eignet sich zur Messung der über die Wellen 30
übertragenen Drehmomentes wenn an zumindest einem Lager
32 ein Sensor 33 gemäss Fig. 4c angeordnet ist. Die in
Fig. 4c dargestelle Seitenansicht eines Lagers 32 mit
Welle 30 ist über eine Messvorrichtung 33 mit einer
Unterlage 35 verbunden. Die Messvorrichtung 33 erlaubt
die auf das Lager 32 einwirkenden Kräfte F1, F2 zu
messen, woraus das von der Welle 30 übertragene
Drehmoment berechenbar ist. Fig. 4b zeigt ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines Getriebes 4c mit Lager 32,
Welle 30 sowie Zahnräder 31. Auch hier kann zumindest ein
Lager mit einer Messvorrichtung 33 gemäss Fig. 4c
ausgestattet sein, sodass das an der Welle 30 anliegende
Drehmoment gemessen werden kann.4a shows an angular gear 4a with
Die Webmaschine 1 sowie die Jacquardeinrichtung 2 können
auf unterschiedlichste Weise miteinander gekoppelt sein.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 müssen die
Wellenteile 2a,2b,2c nicht unbedingt Bestandteile
derselben Welle sein. Die Wellenteile 2a,2b,2c können zum
Beispiel auch durch Getriebe untereinander verbunden
sein. Ebenfalls kann der Motor 8 die Jacquardeinrichtung
2 über ein zwischengeschaltetes Getriebe antreiben. Der
Motor 8 kann an unterschiedlichen Stellen auf die
Jacquardeinrichtung 2 eingreifen, so auch an der Welle
2c. Weiter kann der Motor 3 auch über Kupplungen und
Getriebe mit der Welle la der Webmaschine 1 verbunden
sein, sodass der Motor 3 nicht direkt mit der Hauptwelle
der Webmaschine 1 verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung
8 kann als ein sogenannter Servoverstärker ausgestaltet
sein umfassend einen Gleichrichter, einen
Gleichstromzwischenkreis, einen Kondensator sowie eine
Endstufe zum Antrieb des Motors. Zusätzlich weist der
Servoverstärker üblicherweise ein Drehwinkelsensor auf.The weaving
Claims (10)
- Jacquard weaving machine (20) comprising a weaving machine (1) as well as a Jacquard apparatus (2), which are both connected to one another via a mechanical transmission device (4a, 4b, 5) and are driven by a common motor (3), wherein an additional drive device (8) is provided which acts at least on the Jacquard apparatus (2), characterised in that at least one sensor (7) is provided for the detection of an angle of rotation and/or one sensor (6) is provided for the detection of a torque present between the weaving machine (1) and the Jacquard apparatus (2), and in that the sensor (6, 7) is connected to a control device (9) which controls the drive device (8) in such a manner that fluctuations in the torque and/or fluctuations in the speed of rotation are reduced.
- Jacquard weaving machine in accordance with claim 1 characterised in that the sensor (6) for the detection of the torque is provided at the mechanical transmission device (4a, 4b, 5).
- Jacquard weaving machine in accordance with claim 1 or claim 2 characterised in that a sensor (7) is provided for the detection of the rotation angle of the Jacquard apparatus (2).
- Jacquard weaving machine in accordance with one of the claims 1 to 3, characterised in that a sensor (7) is provided for the detection of the angle of rotation of the weaving machine (1) and a further sensor (7) is provided for the detection of the angle of rotation of the Jacquard apparatus (2).
- Jacquard weaving machine in accordance with one of the claims 1 to 4 characterised in that the mechanical transmission device (4a, 4b, 5) is executed as a shaft (5) with transmissions (4a, 4b).
- Jacquard weaving machine in accordance with one of the claims 1 to 5 characterised in that an intermediate storage (8a) is connected to the drive device (8) in order to take up energy from the drive device (8) and to give it back to the latter.
- Method for the control of a Jacquard weaving machine (20) comprising a weaving machine (1) as well as a Jacquard apparatus (2) which are both connected to one another via a mechanical transmission device (4a, 4b, 5) and are driven by a common motor (3), characterised in that the angle of rotation and/or the torque arising between the weaving machine (1) and the Jacquard apparatus (2) is detected by a control device (9), and with a drive device (8) acting at least on the Jacquard apparatus (2) is controlled with the help of these values in such a manner that torque fluctuations and/or peak torque values and/or fluctuations in the speed of rotation are reduced.
- Method in accordance with claim 7 characterised in that the power consumption of the drive device (8) and/or of the common motor (3) is detected by the control device (9) and the drive device (8) is controlled in such a manner that the total power consumption of the two drive devices (3, 8) is minimised.
- Method in accordance with one of the claims 7 or 8 characterised in that the drive device (8) is operated either to produce a driving effect and/or a braking effect.
- Method in accordance with one of the claims 8 or 9 characterised in that energy is exchanged between the drive device (8) and an intermediate storage (8a).
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