EP1217115B1 - Antriebsvorrichtung für den Messerschlitten an einer Doppelteppichwebmaschine - Google Patents
Antriebsvorrichtung für den Messerschlitten an einer Doppelteppichwebmaschine Download PDFInfo
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- EP1217115B1 EP1217115B1 EP20000128319 EP00128319A EP1217115B1 EP 1217115 B1 EP1217115 B1 EP 1217115B1 EP 20000128319 EP20000128319 EP 20000128319 EP 00128319 A EP00128319 A EP 00128319A EP 1217115 B1 EP1217115 B1 EP 1217115B1
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- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D39/00—Pile-fabric looms
- D03D39/16—Double-plush looms, i.e. for weaving two pile fabrics face-to-face
- D03D39/18—Separating the two plush layers, e.g. by cutting
Definitions
- the invention relates to a drive device for the knife carriage on a double carpet loom for separating upper fabric and lower fabric, with a guided on both sides of the double carpet fabric guide rollers traction means, wherein the traction means is positively connected to a single, rotating in alternating directions drive means and wherein the knife carriage in a Guide is movable over a stroke range which is greater than the width of the double carpet fabric.
- a drive device for the knife carriage of this type is in the GB 890,393 described.
- the knife carriage is driven by a cord.
- the two ends of the cord are mounted on a smooth rope drum and are alternately on the rope drum up and then unwound from her.
- the cable drum is driven by the motor in alternating directions. The direction of rotation of the motor can be switched by limit switches.
- the motor is arranged together with the cable drum side of the fabric web and at a large distance below the cutting plane.
- the ratio of the maximum length of the pulling strand to the minimum length of the pulling strand is very large.
- the knife carriage moves in uncontrollable and different ways beyond the given stroke depending on the weaving machine speed. It is not possible to carry out any manipulations on the knife carriage (control of the knife, grinding of the knife or adjustment of the knife) during the stroke reversal in confined areas.
- the different movement characteristics of the blade carriage within the tissue to be separated as a function of the direction of movement of the blade carriage leads to different pile heights, which can not be eliminated by a subsequent shearing the Pol für.
- the described disadvantages increase with increasing weaving speed.
- Another embodiment describes the DE 195 36 002 A1 ,
- the basic structure of the knife carriage drive corresponds to that with respect to the GB 890,393 described and evaluated.
- the cable drum for driving the traction means is provided with the purpose of controlled winding of the rope with spiral grooves.
- the cross section of the groove is designed so that it can only accommodate a cable cross section.
- the controlled winding and unwinding of the rope pulleys allows the precision of the drive to be significantly improved.
- the cable drum is driven by a computer-controlled motor (servomotor).
- the control of the drive motor can be corrected depending on the respective engine speed.
- the motor is located near the plane of movement of the knife carriage laterally outside of the fabric. With this arrangement, it is possible to control the movement of the blade carriage very precisely in the region of a reversal of direction. It is possible to provide in this area stations for controlling the knife, sharpening the knife and adjusting the knife, which require accurate positioning of the knife carriage at a given location at a given time.
- JP-A-2000-34644 discloses a knife carriage driving apparatus having a rope having two ends fixedly connected to the frame of the loom.
- the rope has to be long and the knife carriage can not be driven exactly.
- EP-A-0 241 036 discloses a cutting device for a double-piece weaving machine.
- a toothed belt runs up to a laterally arranged gear wheel.
- the object of the invention is to make the overtravel of the blade carriage at different working speeds of the loom and the cutting device in the area of both fabric edges low and controllable and cut even at high weaving speeds all rows of pins reliably and under almost the same conditions, so that a high surface quality of Carpets can be guaranteed.
- the design of the guide of the drive means according to claim 3, makes it possible to avoid additional clamping means. These additional guide rollers make it possible, especially when using timing belts, to secure Engagement of the toothed belt in its drive toothed disc.
- the servomotor with servomotor is particularly suitable for weaving machines where the fabric width is to be changed frequently.
- the weaving zone of the double carpet weaving machine 1 is substantially represented by the shed forming elements (not designated) and the sley 121.
- the sley 121 swings around the loading shaft 12 in a conventional manner.
- the double-rug fabric 5 guided following the weaving zone is separated into a top fabric 51 and a bottom fabric 52 by means of a knife carriage 2 moved in alternating directions across the width of the fabric.
- the blade of the knife carriage 2 separates the spanned between upper fabric 51 and lower fabric 52 Polhenkel centered between the two basic goods.
- the knife carriage 2 is guided exactly on a guide 13, so that the knife of the prescribed path in the vertical direction as possible can not deviate.
- the knife carriage 2 is regularly driven so that it is moved once over the width of the fabric 5 during the production of a pole row. If another row of poles is formed, it moves back at the same speed. Depending on the selected pile material and the stability of the knife, the cutting process can also be carried out at a lower speed. In this case, however, more than one Polhenkel Engineering must be cut with a cut in a hub.
- a toothed belt 21 For driving the knife is in Fig. 1 preferably a toothed belt 21 has been used.
- This toothed belt 21 is fixedly connected to the knife carriage 2 in the region of the upper run.
- the toothed belt 21 is guided via the outer guide rollers 15, 15 'and via the inner guide rollers 16, 16' from and to the drive means 23.
- a toothed belt pulley 23 When using a toothed belt serves as a drive means a toothed belt pulley 23, the toothing of course, the toothed belt 21 is adjusted.
- This gear 23 is in the example of Fig. 1 and 2 driven by servo motor 3.
- the respective drive movement of this servomotor 3 is in the usual way before the control unit 31.
- the drive movement of the servomotor 3 can be predetermined by means of different, selectable programs and, if necessary, be corrected as a function of specific measured values.
- the total length and hereby the proportional total extension of the traction means 21, 22 is plotted on the X-axis.
- the two end positions A, B and the middle position M of the knife carriage 2, adapted to the position of the drive means 23, 24 are marked on this axis.
- the Y-axis shows the mechanical cable force F in the respective traction means at an assumed, uniform operating speed of the loom.
- the operating force FB is correspondingly plotted for the blade carriage positions A, M, B.
- the cable force F reaches a maximum value FRmax and FLmax for the right and the left stroke - respectively in the middle position, which is equally low for both directions. If we take the operating force FB as the benchmark and set it equal to 100, then the maximum cable force is 150%. If one deducts from this value, the residual prestress with 25%, then there remains a force difference of 125%, which loads the traction means dynamic. Such a stress is quite acceptable for the execution of the cutting process. The differences in speed during the cutting process - from the left as well as from the right - in the fabric are so small that quality differences on average can not be determined.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für den Messerschlitten an einer Doppelteppichwebmaschine zum Trennen von Obergewebe und Untergewebe, mit einem über beiderseits des Doppelteppichgewebes angeordneten Führungsrollen geführten Zugmittel, wobei das Zugmittel formschlüssig mit einem einzigen, in wechselnden Richtungen umlaufenden Antriebsmittel verbunden ist und wobei der Messerschlitten in einer Führung über einen Hubbereich bewegbar ist, der größer ist als die Breite des Doppelteppichgewebes.
- Eine Antriebsvorrichtung für den Messerschlitten dieser Art wird in der
GB 890 393 - Der Motor ist gemeinsam mit der Seiltrommel seitlich der Gewebebahn und im großen Abstand unterhalb der Schneidebene angeordnet.
- Das Verhältnis der maximalen Länge des ziehenden Trums zur minimalen Länge des ziehenden Trums ist sehr groß. Bei nahezu gleichen Belastungen des Zugmittels durch den Messerschlitten im Bereich der Hubumkehr kommt es zu unterschiedlichen Dehnungen im ziehenden Trum. Der Messerschlitten bewegt sich in Abhängigkeit von der Webmaschinendrehzahl um unkontrollierbare und unterschiedliche Wege über den vorgegebenen Hub hinaus. Es ist nicht möglich in räumlich begrenzten Bereichen irgendwelche Manipulationen am Messerschlitten (Kontrollieren des Messers, Schleifen des Messers oder Nachstellen des Messers) während der Hubumkehr auszuführen. Die unterschiedliche Bewegungscharakteristik des Messerschlittens innerhalb des zu trennenden Gewebes in Abhängkeit von der Bewegungsrichtung des Messerschlittens führt zu unterschiedlichen Polhöhen, die auch durch einen anschließenden Schervorgang der Polschicht nicht mehr beseitigt werden können. Die geschilderten Nachteile potenzieren sich mit steigender Webgeschwindigkeit.
- Eine weitere Ausführungsform beschreibt die
DE 195 36 002 A1 . Der Grundaufbau des Messerschlittenantriebes entspricht demjenigen, der in Bezug auf dieGB 890 393 - Die Seiltrommel wird mittels rechnergesteuertem Motor (Servomotor) angetrieben. Die Steuerung des Antriebsmotors kann man in Abhängigkeit von der jeweiligen Maschinendrehzahl korrigieren.
- Begründet durch die seitliche Anordnung des einzigen Antriebsmotors kommt es zu unterschiedlicher Bewegungscharakteristik des Messerschlittens im Bereich der beiden Geweberänder mit den vorn, mit Bezug auf die
GB 890 393 - Mit der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung DE 100 04 904 wird u.a. vorgeschlagen, den Messerschlitten direkt mit einem Zahnrienen zu verbinden und den Zahnriemen mittels Servomotor reversibel anzutreiben. Der Steuerung des Servomotors ist ein besonders gestalteter und angeordneter Weg-Messgeber zugeordnet. - Der Motor befindet sich nahe der Bewegungsebene des Messerschlittens seitlich außerhalb des Gewebes. Mit dieser Anordnung ist es möglich, im Bereich einer Richtungsumkehr die Bewegung des Messerschlittens sehr genau zu kontrollieren. Man kann in diesem Bereich Stationen zum Kontrollieren des Messers, zum Schärfen des Messers und zum Nachstellen des Messers vorsehen, die eine genaue Positionierung der Messerschlittens an einem vorgegebenen Ort zu einem vorgegebenen Zeitpunkt erfordern.
- Bei der Verwendung von Zahnriemen gibt es die Besonderheit, dass auch das Leertrum stets ausreichend gespannt sein muss. Anderenfalls kann der Zahneingriff zwischen den Zähnen des Zahnriemens und dem Zahnrad nicht zuverlässig gewährleistet werden. Es hat sich gezeigt, dass dieser Eingriff zwischen dem Antriebsrad und dem Zahnriemen mit einer solchen Anordnung nicht regelmäßig gewährleistet werden kann. Der Hubbereich des Messerschlittens verlagert sich. Es bedarf zusätzlicher Sicherheitsvorkehrungen, damit gelegentliche Kollisionen des Messerschlittens mit den seitlichen Führungsrollen vermieden werden können.
- In einer anderen Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, beide Führungsräder eines Zahnriementriebes mittels untereinander synchronisierter Motoren anzutreiben. Damit erreicht man eine höhere Zuverlässigkeit des Antriebes an sich. Nachteilig ist jedoch, dass damit der Vorrichtungs- und Steuerungsaufwand erheblich gesteigert wird. Zudem benötigt ein zusätzlicher Antrieb auch zusätzlichen Raum, der gerade im Bereich der Geweberänder wegen der notwendigen Zugängigkeit zum Bedienbereich der Webeinheit nicht ausreichend verfügbar ist.
-
JP-A-2000-34644 -
EP-A-0 241 036 offenbart eine Schneideeinrichtung für eine Doppelstück-Webmaschine. Ein Zahnriemen läuft bis an ein seitlich angeordnetes Zahnrad. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Überhub des Messerschlittens bei unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten der Webmaschine und der Schneidvorrichtung im Bereich beider Geweberänder niedrig und kontrollfähig zu gestalten und auch bei hohen Webgeschwindigkeiten alle Polreihen zuverlässig und unter nahezu gleichen Bedingungen zu schneiden, so dass eine hohe Oberflächenqualität der Teppiche gewährleistet werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
- Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass durch die nahezu einheitlichen und deutlich kürzeren Längen der Zugmittel die Vorspannung der selben reduziert werden kann. Damit reduziert sich die Belastung der Zugmittel. Die Längenunterschiede in den jeweils ziehenden Trums der Zugmittel können auf ein deutlich niedrigeres Niveau reduziert werden. Die Bewegungscharakteristik des Messerschlittens ist in beiden Bewegungsrichtungen gleich. Unterschiedliche Geschwindigkeiten des Messers vor allem beim Eintritt in das Gewebe werden vermieden. Die Qualität der beiden so voneinander getrennten Teppiche wird sichtbar besser.
- Im Verhältnis zu den bisher bekannten Anordnungen, bei denen die Führungsrollen beiderseits des Gewebes mit je einem Motor angetrieben werden, kommt die erfindungsgemässe Lösung mit einem deutlich geringerem konstruktivem Aufwand und einer wesentlich einfacheren Steuerung aus. Der Aufwand für die Wartung des Antriebes ist geringer.
- Mit der Anordnung des Antriebsmittels nach Anspruch 2, vermeidet man bei geringster Länge der Zugmittel eine Positionierung im Bedienbereich der Webmaschine.
- Die Gestaltung der Führung des Antriebsmittels nach Anspruch 3, macht es möglich, zusätzliche Spannmittel zu vermeiden. Diese zusätzlichen Führungsrollen ermöglichen, vor allem bei Verwendung von Zahnriemen, einen sicheren Eingriff des Zahnriemens in seiner Antriebszahnscheibe.
- Die Antriebsvorrichtung mit Servomotor eignet sich besonders an Webmaschinen, an denen die Gewebebreite häufig geändert werden soll.
- Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- einen schematischen Querschnitt durch eine Doppelteppichwebmaschine mit einer vereinfachten Darstellung des Zugmittelantriebes,
- Fig. 2
- eine schematische Ansicht der Antriebsanordnung von der Bedienseite der Maschine gesehen,
- Fig. 3
- ein Diagramm zur Darstellung des relativen Dehnungsverhaltens der Zugmittel bei erfindungsgemäß, mittig positioniertem Antriebsmittel und
- Fig. 4
- ein Diagramm analog zu
Fig. 3 bei Verwendung eines asymmetrisch angeordneten Antriebsmittels für das Zugmittel (prior art). - Die Webzone der Doppelteppichwebmaschine 1 wird im Wesentlichen durch die Fachbildeelemente (nicht bezeichnet) und die Weblade 121 gedargestellt. Die Weblade 121 schwingt in üblicher Weise um die Ladenwelle 12. Das im Anschluss an die Webzone geführte Doppelteppichgewebe 5 wird mit Hilfe eines in wechselnden Richtungen quer über die Breite des Gewebes bewegten Messerschlittens 2 in eine Oberware 51 und eine Unterware 52 getrennt. Das Messer des Messerschlittens 2 trennt dabei die zwischen Oberware 51 und Unterware 52 aufgespannten Polhenkel mittig zwischen den beiden Grundwaren.
- Der Messerschlitten 2 wird auf einer Führung 13 exakt geführt, so dass das Messer von der vorgeschriebenen Bahn in vertikaler Richtung möglichst nicht abweichen kann.
- Der Messerschlitten 2 wird regelmäßig so angetrieben, dass er während der Herstellung einer Polreihe einmal über die Breite des Gewebes 5 bewegt wird. Wird eine weitere Polreihe gebildet, bewegt er sich mit gleicher Geschwindigkeit zurück. In Abhängigkeit vom gewählten Polmaterial und der Stabilität des Messers kann der Schneidvorgang auch bei geringerer Geschwindigkeit durchgeführt werden. In diesem Fall müssen jedoch bei einem Hub mehr als eine Polhenkelreihe mit einem Schnitt durchtrennt werden.
- Für den Antrieb des Messers ist in
Fig. 1 vorzugsweise ein Zahnriemen 21 verwendet worden. Dieser Zahnriemen 21 ist mit dem Messerschlitten 2 im Bereich des oberen Trums fest verbunden. Der Zahnriemen 21 wird über die äußeren Führungsrollen 15, 15' und über die inneren Führungsrollen 16, 16' vom und zum Antriebsmittel 23 geführt. Bei Verwendung eines Zahnriemens dient als Antriebsmittel eine Zahnriemenscheibe 23, deren Verzahnung natürlich dem Zahnriemen 21 angepasst ist. - Dieses Zahnrad 23 wird im Beispiel der
Fig. 1 und 2 mittels Servomotor 3 angetrieben. Die jeweilige Antriebsbewegung dieses Servomotors 3 gibt in üblicher Weise die Steuereinheit 31 vor. Die Antriebsbewegung des Servomotors 3 kann mittels unterschiedlicher, wählbarer Programme vorgegeben und ggfs. in Abhängigkeit von bestimmten Messwerten korrigiert werden. - Mit den Diagrammen der
Fig. 3 und 4 soll verdeutlicht werden, welche Zusammenhänge zwischen der Anordnung des Antriebsmittels, der Länge der Zugmittel und deren Dehnung ∈ und Belastung bestehen. - Die Gesamtlänge und hiermit die proportionale Gesamtdehnung der Zugmittel 21, 22 ist auf der X-Achse aufgetragen. Parallel dazu sind auf dieser Achse die beiden Endpositionen A, B und die mittlere Position M des Messerschlittens 2, angepasst an die Position des Antriebsmittels 23, 24 gekennzeichnet.
- Die Y-Achse zeigt die mechanische Seilkraft F im jeweiligen Zugmittel bei einer angenommenen, einheitlichen Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine. Analog zu den allgemein bekannten Verspannungsdiagrammen bei der Schraubenberechnung wird für die Messerschlittenstellungen A, M, B die Betriebskraft FB entsprechend aufgetragen.
- Auf der Linie FV = FB ist in beiden Trums des Zugmittels für jede Schlittenposition bei still stehender Webmaschine eine gleichgroße Zugspannung bzw. Vorspannung vorhanden. Die Restvorspannkraft FRmin, FLmin ist diejenige, die vorhanden sein muss, damit der Zahnriementrieb oder der Schnurenantrieb überhaupt seine Funktion erfüllen kann.
- In der
Fig 3 erkennen wir, dass die Seilkraft F beim Rechts- und beim Linkshub - jeweils in der mittleren Position einen Maximalwert FRmax und FLmax erreicht, der für beide Richtungen gleich niedrig ist. Nehmen wir die Betriebskraft FB als Vergleichsmaßstab und setzen diesen gleich 100, dann beträgt die maximale Seilkraft 150%. Zieht man von diesem Wert die Restvorspannung mit 25% ab, dann verbleibt noch eine Kraftdifferenz von 125%, die das Zugmittel dynamisch belastet. Eine solche Beanspruchung ist für die Ausführung des Schneidvorganges durchaus vertretbar. Die Differenzen der Geschwindigkeit während des Schneidvorganges - von links als auch von rechts - im Gewebe sind so gering, dass Qualitätsunterschiede im Schnitt nicht feststellbar sind. - Betrachten wir dagegen die
Fig. 4 , bei der in übereinstimmender Darstellungsweise die Situation bei seitlicher Anordnung des Antriebsmittels (prior art) gezeigt ist. Wir können feststellen, dass dann, wenn das kürzere Trum als ziehendes Trum belastet ist, die maximale Seilkraft FLmax im Verhältnis zu der Betriebskraft FB im Punkt M wesentlich größer ist, als das inFig. 3 festgestellt wurde. FLmax ist um 75 % größer als FB. Dagegen ist FRmax ähnlich niedrig wie wir es in bezug aufFig. 3 feststellen konnten. - Feststellen können wir auch, dass in beide Bewegungsrichtungen unterschiedliche Restseilkräfte FRmin und FLmin vorhanden sind. Bei seitlicher Anordnung des Antriebsmittels ist FLmin bei einer ersten Bewegungsrichtung nahe Null, während in der anderen Bewegungsrichtung eine deutlich größere Restseilkraft FRmin vorhanden ist. Die Kraftdifferenz zwischen FLmax und FLmin beträgt hier 175 %.
- Mit der mittigen Anordnung des Antriebsmittels nach der vorliegenden Erfindung erreicht man eine deutlich niedrigere und vor allem auch einheitliche Seilbelastung für beide Antriebsrichtungen. Zum anderen kann die erforderliche Vorspannkraft niedriger sein, so dass im Endeffekt höhere Webleistungen möglich werden.
- Die unterschiedlichen Schneidgeschwindigkeiten, die sich aus der unterschiedlichen Dehnung der Zugmittel ergeben, führen nicht mehr zu abweichenden Polhenkellängen in den einzelnen Schneidphasen.
-
- 1
- Doppelteppich- Webmaschine (Antriebseinheiten)
- 11
- Hauptwelle
- 111
- Doppelkurven
- 12
- Ladenwelle
- 121
- Weblade
- 13
- Führung (für Messerschlitten)
- 14
- Führungswelle (für Messerschlittenantrieb)
- 141
- Achse
- 15, 15'
- Führungsrollen (außen)
- 16, 16'
- Führungsrollen (innen)
- 2
- Messserschlitten
- 21
- Zahnriemen /Zugmittel
- 23
- Zahnriemenscheibe / Antriebsmittel
- 3
- Servomotor
- 31
- Steuerung
- 5
- Doppelteppichgewebe
- 51
- Oberware
- 52
- Unterware
- S
- Hubbereich (Messerschlitten)
- G
- Breite (Doppelteppichgewebe)
- A
- Linke Endposition (des Messerschlittens)
- B
- rechte Endposition
- M
- mittlere Position
- Lges.
- Zugmittelläge, ges.
- FRmax, FLmax
- Zugmittelspannung (R rechts / L links, maximal )
- FRmin, FLmin
- Zugmittelspannung (R rechts / L links, minimal )
- ∈
- Dehnung in %
- FB,
- Betriebskraft
- FV
- Vorspannkraft (d. Zugmittel)
Claims (3)
- Antriebsvorrichtung für den Messerschlitten an einer Doppelteppichwebmaschine zum Trennen von Obergewebe und Untergewebe,- mit einem über - beiderseits des Doppelteppichgewebes (5) angeordneten Führungsrollen (15, 15') geführten Zugmittel (21),- wobei das Zugmittel (21) formschlüssig mit einem einzigen, in wechselnden Richtungen umlaufenden Antriebsmittel (23) verbunden ist,- wobei das Zugmittel (21) über die Führungsrollen (15,15') vom und zum Antriebsmittel (23) einen geschlossenen Kreislauf bildet, und- wobei der Messerschlitten (2) an einer Führung (13) über einen Hubbereich (S) bewegbar ist, der grösser ist als die Breite (B) des Doppelteppichgewebes,dadurch gekennzeichnet, dass das in wechselnden Richtungen umlaufende Antriebsmittel (23) innerhalb der Gestellweite der Webmaschine, etwa mittig zum Hubbereich (S) des Messerschlittens (2) angeordnet ist, dass das Zugmittel als Zahnriemen (21) und das Antriebsmittel als Zahnriemenscheibe (23) ausgebildet ist und dass das Zahnriemenschiebe mittels Servomotor (3) angetrieben wird.
- Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (23) unterhalb der Führung (13) für den Messerschlitten (2) und unterhalb des Untergewebes (52) gelagert ist.
- Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des umlaufenden Antriebsmittels (23) zwei weitere Führungsrollen (16, 16') angeordnet sind, über die das Zugmittel (21) vom bzw. zum Antriebsmittel (23) geführt wird.
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