EP2069564A1 - Fachbildevorrichtung für eine webmaschine, insbesondere für eine bandwebmaschine - Google Patents

Fachbildevorrichtung für eine webmaschine, insbesondere für eine bandwebmaschine

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EP2069564A1
EP2069564A1 EP07800666A EP07800666A EP2069564A1 EP 2069564 A1 EP2069564 A1 EP 2069564A1 EP 07800666 A EP07800666 A EP 07800666A EP 07800666 A EP07800666 A EP 07800666A EP 2069564 A1 EP2069564 A1 EP 2069564A1
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EP
European Patent Office
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shedding device
spring
shaft
holding
magnets
Prior art date
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EP07800666A
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English (en)
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EP2069564B1 (de
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Silvan Borer
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Textilma AG
Original Assignee
Textilma AG
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Publication date
Application filed by Textilma AG filed Critical Textilma AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP2069564B1 publication Critical patent/EP2069564B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
    • D03C13/00—Shedding mechanisms not otherwise provided for
    • D03C13/02—Shedding mechanisms not otherwise provided for with independent drive motors
    • D03C13/025—Shedding mechanisms not otherwise provided for with independent drive motors with independent frame drives
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
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    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
    • D03C13/00—Shedding mechanisms not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
    • D03C5/00—Cam or other direct-acting shedding mechanisms, i.e. operating heald frames without intervening power-supplying devices

Definitions

  • Shedding device for a loom in particular for a ribbon loom
  • the invention relates to a shed forming device for a loom, in particular for a ribbon loom, according to the preamble of claim 1.
  • Shedding apparatuses for looms comprising a shank device and a shaft frame are basically known from numerous documents.
  • a weaving machine is known, in which for example a shaft frame having driving part is clamped for driving the warp threads of a loom between two springs. There, the driving part swings and a holding device is able to stop the vibration for a certain duration and so form a shed during the weft insertion.
  • the holding device of WO-A-98/24955 should be controllable with a control unit. In this case, permanent magnets have already been proposed that can be influenced by electromagnets.
  • the embodiment with the two springs of WO-A-98/24955 claimed a relatively large space, as can be seen from the drawings there.
  • the controlled holding device is complex, even if it is realized with permanent magnets, and because of the electromagnetic influence on the permanent magnets.
  • the object of the invention is to improve a shedding device for weaving machines, which have a shank device and a shaft frame.
  • the object is achieved by a shedding device according to claim 1.
  • the measures of the invention initially have a very small footprint result.
  • the kinetic energy of the shaft movement can be provided predominantly by a tension / compression spring available.
  • the tension / compression spring is set up in such a way that it provides a large potential energy as force at an upper position and at a lower position, which moves the shaft in the direction of a middle position.
  • the middle position is preferably characterized in that there is no potential energy from the spring is released, but rather the shaft has a maximum speed, and then further in the other position, ie the lower or the upper position is moved, the train / Compression spring is then able to absorb the kinetic energy of the shaft in the form of potential energy.
  • magnetically-acting retaining means are provided at the upper position and the lower position, respectively, which stop the shaft movement and hold the shaft in the respective position.
  • an optional switchable, electric linear motor is additionally provided. He overcomes together with the spring force, the holding force of the holding means and can thus free the shaft from its holding position.
  • the linear motor is therefore intended to release the shaft from the retaining means and to initiate the shaft movement process.
  • the linear drive means serves to compensate for energy losses and to adapt the shaft device to changing operating conditions. The control of the shaft device takes place exclusively by the control of the linear motor.
  • An advantageous shedding device according to claim 14, a plurality of, arranged in a package shank devices.
  • the tension / compression springs it is particularly advantageous, according to claim 15, for the tension / compression springs to be alternately arranged one or more times above and one or more below.
  • the shaft device connected to the shaft frame Carrier frame enclosing a stationary block part.
  • the stop magnets and the magnetic counter-holder are arranged on the upper or on the lower carrier frame part or on the upper or the lower side of the block part (claim 16). If now the block part has a respectively adjustable upper part and lower part, these can be adjustable in accordance with the inclination of the warp thread course of the upper compartment or the lower compartment (claim 17).
  • FIG. 1 shows the weaving area of a loom with a shed forming device according to a first embodiment of the present invention, in side view;
  • FIG. 2 shows a single shaft device of the shedding device from FIG. 1 in front view
  • FIG. 3 shows a force diagram for the movements of the shaft movement of FIG
  • FIG. 5 shows a detailed representation according to FIG. 4 in enlargement
  • FIG. 6 shows the weaving area of a weaving machine with a shed forming device according to a further embodiment of the present invention, in side view
  • FIG. 7 shows a single shaft device of the shedding device of Figure 6 in front view.
  • FIGS. 1 and 2 A first embodiment for carrying out the present invention is shown in FIGS. 1 and 2.
  • a shedding device with a plurality of shank devices 2 serves to open warp threads 50 into a shed with a high shed and a shallow fold, into which a weft insertion member inserts a weft thread with each shed exchange.
  • a reed 42 strikes the registered weft thread on the edge of the product.
  • each shaft device 2 contains a shaft frame 4, with strand carriers 6, on which strands 40 for guiding the warp threads 50 are arranged.
  • the strands 40 are grouped in four packages for four weaves of a ribbon loom.
  • the shaft frame 4 is connected via a shaft connector 8 with a linear motor 12.
  • the shaft device 2 has an upper, stationary stop magnet 24 and a lower, stationary stop magnet 26 at the top and bottom, respectively, which interact with the respective magnet counterholds 30 and 32 in an approximate state, which are associated with the moving shaft frame 4 ,
  • the shaft device 2 is shown from the front.
  • annular leaf spring 14 is shown in Figure 2, which supports a shaft movement in the vertical direction.
  • a particular feature of this embodiment is that here the lower stop magnet 26 housed within the leaf spring 14 and the corresponding lower Magnetic counter-holder 32 is mounted on the leaf spring 14.
  • the stopper magnet 24 is mounted on the spring holder 20, which holds the leaf spring.
  • the upper magnet retainer 30 is attached to the shaft frame 4, while the upper stop magnet 24 is fixedly mounted.
  • the shank device is formed symmetrically with respect to a center line M in order to avoid lateral forces.
  • the shaft frame 4 with the heddle supports 6 are raised or lowered for the purpose of shedding.
  • the spring drive acts, in the exemplary embodiment, arranged on the spring holder 20 leaf spring 14 and the linear motor 12 together.
  • the linear motor 12 consists of a flat coil 34 and an upper and a lower coil magnets 36 and 38, which are arranged on the shaft connector 8.
  • the stop magnets formed as permanent magnets 24 and 26 have a larger holding force than the restoring force of the leaf spring 14 in the deflection at the end positions. It should be noted that the holding force of the permanent magnets 24 and 26 has a short reach and is thus relevant only in the vicinity of the magnetic counter-holders 30 and 32 and thus only in or near the respective end position.
  • the linear motor 12 In order to set the shaft frame 4 in motion, ie to initiate a shaft movement from the upper to the lower end position or from the lower to the upper end position, the linear motor 12 is put into operation.
  • the sum of the effective forces of the linear motor 12 and the spring force of the leaf spring 14 in the deflected state, ie in one of the end positions, is greater than the holding force of the permanent magnets 24 and 26, respectively.
  • the linear motor 12 moves this movement with, without contributing significantly.
  • the other end position e.g. the lower stop magnet 26 comes into the effective range of the lower magnet retainer 32, then the new end position is reached and the leaf spring 14 remains deflected because the force of the permanent magnet 26 in this position is greater than the restoring force of the leaf spring 14 and the linear motor 12 latter is not supported ,
  • the force curve of the movement is shown in the force diagram in FIG.
  • the annular leaf spring 14 is operated in the linear area, so that the spring force diagram 100 can be represented with a straight line.
  • the spring force is 106 supported by the warp thread force only slightly, so that the warp thread 106 plays no role here.
  • the striking magnet diagram 102 clearly shows the short range of the magnetic forces, which only act when the stop magnets 24, 26 are in close proximity to the magnetic counterholds 30, 32 and an end position is taken.
  • the coil force diagram 104 of the linear motor 12, in the operating mode described here, has a constant force which, depending on the polarity, can point in one direction or the other.
  • the linear motor 12 is configured to assume a middle position of the shaft besides the upper position and the lower position and to move the shaft from the middle position to the upper position or to the lower position.
  • This mode of operation has the purpose that a rest position can be taken in which the leaf spring 14 exerts no force on the stem frame.
  • the control of the shaft device is carried out exclusively by means of the linear motor, which is connected thereto in a manner not shown with a control unit of a weaving machine.
  • a shedding device according to a second exemplary embodiment is shown with a multiplicity of juxtaposed shank devices Z 1 -I 6 , each having a shank frame 4 according to a preferred exemplary embodiment.
  • the shaft frame 4 are connected at the top or bottom by means of a shaft connector 8 with a support frame 10, which in turn is connected to a linear motor 12 and then with an annularly formed leaf spring 14 and 16 respectively.
  • the lower leaf springs 14 are attached to a lower stationary shedding block 18 with a spring holder 20, the upper leaf springs 16 on the other hand mounted on an upper, stationary shingles block 22 also with a spring holder 20.
  • the leaf springs 14 and 16 in turn act as tension / compression springs and the spring arrangement and adjustment is chosen so that the shaft frame 4 in rest position of the springs 14, 16 are in the middle shed position.
  • the magnetic counter-holder 30 and 32 are mounted from above in each case above and below.
  • the lower compartment block 18 as well as the upper compartment block 22 have at the top and at the bottom of a block portion 28 on which stop magnets 24 and 26 are mounted.
  • the stop magnets 24 and 26 are arranged in an inclined plane. The inclinations are adjustable according to the desired inclination of Kettfadenverlaufes the high compartment and the lower shed.
  • the linear motors 12 each have electrical conductors 46, which are guided to a connection plate 48, via which the linear motors 12 are connectable to a control unit. Another embodiment for carrying out the present invention is shown in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 shows the diagram of the weaving area of such a weaving machine in side view according to this further exemplary embodiment.
  • the shedding device with the shaft devices 2 corresponds to the first embodiment and will not be further described here.
  • the shaft device 2 above or below the flat coil 10 34 of the linear motor 12 each have an upper or lower, magnetically acting holding element 130, 132 - in the embodiment of iron - on, alternately immersed in the magnetic field of the coil magnets 36 and 38 and with these upper and lower holding means 130, 36; 132, 38 form.
  • the shaft device is in turn formed symmetrically with respect to a center line M in order to avoid lateral forces.
  • the holding means 130, 36 and by the lower holding means 132, 38 of the shaft frame 4 is again in the upper or in the lower Endpositi- on - - corresponding to the Hochfach ein or the lower shed position of the warp threads of a shed - held, as long as the linear motor 12 is not in operation.
  • the linear motor 12 is put into operation in this embodiment.
  • the sum of the effective forces of the linear motor 12 and the spring force of the leaf spring 14 in the deflected state, ie in one of the end positions, is greater than the holding force of the holding means.
  • the holding force of the holding means is overcome, the movement of the shaft is mainly caused by the spring force of the leaf spring 14, the linear motor 12 moves this movement with, without contributing significantly.
  • the leaf spring 14 remains deflected, since the holding force of the holding means in this position is greater than the restoring force of the leaf spring 14 and the linear motor 12 latter is not supported.

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Abstract

Um bei einer Fachbildevorrichtung sowohl einen geringen Platzbedarf- wie auch einen kleinen Energiebedarf und damit eine höhere Webfrequenz zu ermöglichen, wird ein Federantrieb (14, 16) vorgeschlagen, der mit magnetisch wirkenden Haltemitteln (24, 26, 30, 32; 36, 38, 130, 132) verbunden ist. Die Haltemittel (24, 26, 30, 32; 36, 38, 130, 132) vermögen den Schaftrahmen (4) in einer Hochfachstellung und in einer Tieffachstellung entgegen der Federkraft zu halten. Der Schaftrahmen (4) ist weiter mit einem Linearmotor (12) verbunden. Durch diesen ist eine Schaftbewegung einleitbar. Erfinderisch ist der Federantrieb (14, 16) als Zug/Druckfeder ausgebildet, die so ausgelegt ist, dass bei einem Betrieb des Schaftrahmens mit der Eigenfrequenz des Federantriebs (14, 16) der grossere Teil der Bewegungsenergie aus dem Federantrieb (14, 16) gewinnbar ist.

Description

Fachbildevorrichtung für eine Webmaschine, insbesondere für eine Bandwebmaschine
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Fachbildevorrichtung für eine Webmaschine, insbesondere für eine Bandwebmaschine, gemäss dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
Stand der Technik
Fachbildevorrichtungen für Webmaschinen, die eine Schaftvorrichtung und einen Schaftrahmen aufweisen, sind aus zahlreichen Dokumenten dem Grunde nach bekannt. Aus der WO-A-98/24955 ist eine Webmaschine bekannt, bei der das beispielsweise einen Schaftrahmen aufweisende Mitnahmeteil zur Mitnahme der Kettfäden einer Webmaschine zwischen zwei Federn eingespannt ist. Dort schwingt das Mitnahmeteil und eine Haltevorrichtung ist in der Lage die Schwin- gung für eine bestimmte Dauer anzuhalten und so während des Schussfadeneintrags ein Webfach auszubilden. Die Haltevorrichtung aus der WO-A-98/24955 soll mit einer Steuereinheit steuerbar sein. Dabei wurden bereits Permanentmagnete vorgeschlagen, die mit Elektromagneten beeinflussbar sind.
Die Ausführung mit den beiden Federn der WO-A-98/24955 beansprucht aber einen relativ grossen Platz, wie sich auch aus den dortigen Zeichnungen ergibt. Weiterhin ist die gesteuerte Haltevorrichtung aufwändig, auch wenn sie mit Permanentmagneten realisiert ist, und zwar wegen der elektromagnetischen Ein- flussnahme auf die Permanentmagnete.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fachbildevorrichtung für Webmaschinen, die eine Schaftvorrichtung und einen Schaftrahmen aufweisen, zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch eine Fachbildevorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal einen sehr geringen Platzbedarf zur Folge. Die Bewegungsenergie der Schaftbewegung kann überwiegend von einer Zug/Druckfeder zur Verfügung gestellt werden. Die Zug/Druckfeder ist dabei so eingerichtet, dass sie an einer oberen Position und an einer unteren Position jeweils eine grosse potentielle Energie als Kraft zur Verfügung stellt, die den Schaft in Richtung einer Mittelposition bewegt. Die Mittelposition ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass dort keine potentielle Energie von der Feder abgegeben wird, sondern der Schaft vielmehr eine maximale Geschwindigkeit aufweist, und dann weiter in die jeweils andere Position, also die untere bzw. die obere Position bewegt wird, wobei die Zug/Druckfeder dann die kinetische Energie des Schaftes in Form von potentieller Energie aufzunehmen vermag. Um aber eine gesteuerte Schaftbewegung und ein wahlweises Verharren an der oberen oder der unteren Position zu ermöglichen, sind an der oberen Position und an der unteren Position jeweils magnetisch wirkende Haltemittel vorgesehen, die die Schaftbewegung stoppen und den Schaft in der jeweiligen Position halten. Um nun eine gesteuerte Bewegung zu ermöglichen, ist zusätzlich ein wahlweise schaltbarer, elektrischer Linearmotor vorgesehen. Er ü- berwindet zusammen mit der Federkraft die Haltekraft der Haltemittel und kann den Schaft so aus seiner Halteposition befreien. Grundsätzlich ist der Linearmotor also dazu bestimmt, den Schaft vom Haltemittel zu lösen und den Schaftbewegungsvorgang einzuleiten. Ferner dient das Linearantriebsmittel dazu, Energieverluste auszugleichen und die Schaftvorrichtung an wechselnde Betriebsbe- dingungen anzupassen. Die Steuerung der Schaftvorrichtung erfolgt ausschliess- lich durch die Steuerung des Linearmotors.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Fachbildevorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 18 beschrieben.
Vorteilhaft ist es (Anspruch 2), wenn mindestens 75% der Bewegungsenergie aus der Zug/Druckfeder entnommen wird und der Linearmotor höchstens 25% der Bewegungsenergie aufbringt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erhält man, wenn die Haltemittel ungesteuert als Permanentmagnete ausgebildet sind, die mit Magnetgegenhaltern zusammenwirken (Anspruch 3 und 4). Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung nach den Ansprüchen 5 bis 7, da durch das Eintauchen der magnetisch wirkenden Halteelemente, die vorteilhafterweise aus Eisen ausgebildet sind, in den Wirkbereich der Spulenmagnete ein direkter Kontakt vermieden wird, wodurch sich ein besonders geräuscharmer Lauf der Fachbildevorrichtung ergibt.
Vorteilhafterweise wird in einer dritten Fachstellung zwischen der Hochfach- und der Tieffachstellung keine Kraft auf den Schaftrahmen ausgeübt (Anspruch 8). In einer symmetrischen Anordnung wird dies eine Mittelfachstellung sein (Anspruch 9).
Besonders vorteilhaft in Bezug auf die Platzaufteilung und die dynamischen Eigenschaften des Systems ist es, wenn die Zug/Druckfeder als Blattfeder nach Anspruch 10 und dabei ringförmig gemäss Anspruch 11 ausgebildet ist. Es ist selbstverständlich, dass in diesem Zusammenhang ein Ring nicht als ein kreisförmiges Gebilde aufgefasst werden muss. Vielmehr sollen unter den Begriff "ringförmig" in sich geschlossene Gebilde wie runde, ovale, ellipsenförmige oder ähnlich ausgebildete Federn verstanden werden, die gegebenenfalls geeignet sind, in ihrem Innern Bauteile zum Zwecke der Platzbedarfsverringerung aufzu- nehmen. In einer bestimmten Ausführung nach Anspruch 12 ist es vorgesehen, dass die aufzubringende Federkraft auf zwei Blattfedern verteilt wird, die an den Enden der Schaftvorrichtung angeordnet sind. Um die Querkräfte zu eliminieren ist es - gemäss Anspruch 13 - vorteilhaft, wenn die Schaftvorrichtung bezüglich ihrer Mittelachse symmetrisch ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Fachbildevorrichtung weist nach Anspruch 14 mehrere, zu einem Paket angeordnete Schaftvorrichtungen auf. Aus Platzgründen ist es dabei - gemäss Anspruch 15 - besonders vorteilhaft, wenn die Zug/Druckfedern einander abwechselnd einmal oder mehrmals oben und einmal oder mehrmals unten an- geordnet sind.
Bei der Ausführung mit Anschlagmagneten und Magnetgegenhaltern ist es vorteilhafter, wenn die Schaftvorrichtung einen mit dem Schaftrahmen verbundenen Trägerrahmen aufweist, der einen ortsfesten Blockteil umschliesst. Dabei sind die Anschlagmagnete und die Magnetgegenhalter am oberen bzw. am unteren Trägerrahmenteil oder auf der Ober- bzw. der Unterseite des Blockteils angeordnet (Anspruch 16). Wenn nun der Blockteil ein jeweils einstellbares Oberteil und Un- terteil aufweist, können diese entsprechend der Neigung des Kettfadenverlaufes des Hochfachs bzw. des Tieffachs einstellbar sein (Anspruch 17).
Vorteilhaft ist es gemäss Anspruch 18 wenn der Linearmotor eine Flachspule aufweist, die in der Ebene des Schaftrahmens angeordnet ist.
Die vorbenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grosse, Formgestaltung, Materialverwendung und ihrer technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele einer Fachbildevorrichtung für Webmaschinen mit einer Schaftvorrichtung und einem Schaftrahmen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
Figur 1 den Webbereich einer Webmaschine mit einer Fachbildevorrichtung gemäss einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, in Sei- tenansicht;
Figur 2 eine einzelne Schaftvorrichtung der Fachbildevorrichtung aus Figur 1 in Ansicht von vorne;
Figur 3 ein Kraftdiagram für die Bewegungsabläufe der Schaftbewegung der
Vorrichtung gemäss Figur 1 und 2; Figur 4 eine Fachbildevorrichtung mit einer Schaftvorrichtung gemäss einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht;
Figur 5 eine Detaildarstellung nach Figur 4 in Vergrösserung; Figur 6 den Webbereich einer Webmaschine mit einer Fachbildevorrichtung gemäss einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung, in Seitenansicht; und
Figur 7 eine einzelne Schaftvorrichtung der Fachbildevorrichtung aus Figur 6 in Ansicht von vorne.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Ein erstes Ausführungsbeispiel zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt.
Die Figur 1 zeigt das Schema des Webbereichs einer Webmaschine in Seitenansicht. Eine Fachbildevorrichtung mit mehreren Schaftvorrichtungen 2 dient dazu, Kettfäden 50 zu einem Webfach mit einem Hochfach und einem Tieffach zu öffnen, in das ein Schusseintragsorgan einen Schussfaden bei jedem Fachwechsel einträgt. Ein Webblatt 42 schlägt den eingetragenen Schussfaden an der Kante der hergestellten Ware an.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, enthält jede Schaftvorrichtung 2 einen Schaftrahmen 4, mit Litzenträger 6, an denen Litzen 40 zur Führung der Kettfäden 50 angeord- net sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Litzen 40 in vier Paketen für vier Webstellen einer Bandwebmaschine zusammengefasst. Der Schaftrahmen 4 ist über einen Schaftverbinder 8 mit einem Linearmotor 12 verbunden. In Figur 1 weist die Schaftvorrichtung 2 oben bzw. unten einen oberen, ortsfesten Anschlagmagneten 24 bzw. einen unteren, ortsfesten Anschlagmagneten 26 auf, die im angenäherten Zustand mit den jeweiligen Magnetgegenhaltern 30 bzw. 32 in Wechselwirkung stehen, welche dem bewegten Schaftrahmen 4 zugeordnet sind.
In Figur 2 ist die Schaftvorrichtung 2 von vorne dargestellt. Zusätzlich zur Dar- Stellung in Figur 1 ist in Figur 2 eine ringförmig ausgebildete Blattfeder 14 dargestellt, die eine Schaftbewegung in vertikaler Richtung unterstützt. Ein besonderes Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist es, dass hier der untere Anschlagmagnet 26 innerhalb der Blattfeder 14 untergebracht und der entsprechende untere Magnetgegenhalter 32 an der Blattfeder 14 montiert ist. Der Anschlagmagnet 24 ist am Federhalter 20 montiert, der die Blattfeder hält. In diesem Ausführungsbeispiel ist der obere Magnetgegenhalter 30 am Schaftrahmen 4 angebracht, während der obere Anschlagmagnet 24 ortsfest montiert ist.
Die Schaftvorrichtung ist symmetrisch bezüglich einer Mittelinie M ausgebildet, um Querkräfte zu vermeiden.
Im Folgenden wird nun die Wirkungsweise der Fachbildungsvorrichtung gemäss dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Schaftrahmen 4 mit den Litzenträgern 6 werden zum Zwecke der Fachbildung angehoben bzw. abgesenkt. Als Antriebsmittel für diese Bewegung wirkt der Federantrieb, im Ausführungsbeispiel die an dem Federhalter 20 angeordnete Blattfeder 14 und der Linearmotor 12 zusammen. Der Linearmotor 12 besteht aus einer Flachspule 34 und einem oberen und einem unteren Spulenmagneten 36 und 38, die am Schaftverbinder 8 angeordnet sind. Bei der Hub- bzw. Senkbewegung wird der grösste Anteil an Energie durch den Federantrieb aufgebracht. Die Bewegung wird aber durch den Linearmotor 12 eingeleitet, wie im folgenden beschrieben wird.
Durch den oberen Anschlagmagneten 24 bzw. durch den unteren Anschlagmagneten 26 wird der Schaftrahmen 4 über den jeweiligen Magnetgegenhalter 30 bzw. 32 in der oberen bzw. in der unteren Endposition - die der Hochfachstellung bzw. der Tieffachstellung der Kettfäden eines Webfaches entsprechen - fest- gehalten, solange der Linearmotor 12 nicht in Betrieb ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die als Permanentmagnete ausgebildeten Anschlagmagnete 24 und 26 eine grossere Haltekraft ausweisen, als die Rückstellkraft der Blattfeder 14 bei der Auslenkung an den Endpositionen. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Haltekraft der Permanentmagnete 24 und 26 eine kurze Reichweite haben ist und daher nur in der Nähe der Magnetgegenhalter 30 bzw. 32 und damit nur in oder in der Nähe der jeweiligen Endposition überhaupt relevant ist. Um nun den Schaftrahmen 4 in Bewegung zu setzen, um also eine Schaftbewegung von der oberen in die untere Endposition oder von der unteren in die obere Endposition einzuleiten, wird der Linearmotor 12 in Betrieb gesetzt. Die Summe der Wirkkräfte des Linearmotors 12 und der Federkraft der Blattfeder 14 im aus- gelenkten Zustand, also in einer der Endpositionen, ist grösser als die Haltekraft der Permanentmagnete 24 bzw. 26.
Wenn nun die Haltekraft der Permanentmagnete 24 bzw. 26 überwunden ist, wird die Bewegung des Schaftes überwiegend durch die Federkraft der Blattfeder 14 bewirkt, der Linearmotor 12 fährt diese Bewegung mit, ohne wesentlich dazu beizutragen. Wenn die andere Endposition erreicht ist, wenn also z.B. der untere Anschlagmagnet 26 in die Wirkreichweite des unteren Magnetgegenhalters 32 gelangt, dann ist die neue Endposition erreicht und die Blattfeder 14 bleibt ausgelenkt, da die Kraft des Permanentmagnets 26 in dieser Stellung grösser ist als die Rückstellkraft der Blattfeder 14 und der Linearmotor 12 letztere nicht unterstützt.
Der Kraftverlauf der Bewegung ist im Kräftediagramm in Figur 3 gezeigt. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die ringförmige Blattfeder 14 im linearen Be- reich betrieben, so dass das Federkraftdiagramm 100 mit einer Geraden dargestellt werden kann. Die Federkraft wird von der Kettfaden kraft 106 nur unwesentlich unterstützt, so dass die Kettfaden kraft 106 hier keine Rolle spielt. Das Anschlagmagnetdiagramm 102 zeigt deutlich die kurze Reichweite der Magnetkräfte, die nur wirken, wenn sich die Anschlagmagnete 24, 26 in unmittelbarer Nähe zu den Magnetgegenhaltern 30, 32 befinden und eine Endposition eingenommen ist. Das Spulenkräftediagramm 104 des Linearmotors 12 weist in der hier beschriebenen Betriebsart eine konstante Kraft auf, die je nach Polung in die eine oder die andere Richtung weisen kann.
In den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Linearmotor 12 so ausgebildet, dass neben der oberen Position und der unteren Position eine mittlere Position des Schaftes eingenommen werden und der Schaft aus dieser mittleren Position in die obere Position oder in die untere Position bewegt werden kann. Diese Betriebsart hat den Zweck, dass eine Ruhestellung eingenommen werden kann, in der die Blattfeder 14 keine Kraft auf den Schaftrahmen ausübt. Die Steuerung der Schaftvorrichtung erfolgt ausschliesslich mittels des Linearmotors, der hierzu in nicht näher dargestellter Weise mit einer Steuereinheit einer Web- maschine verbunden ist.
In Figur 4 und in Figur 5 ist eine Fachbildevorrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Schaftvorrichtungen Z1-I6 mit jeweils einem Schaftrahmen 4 gemäss einem bevorzug- ten Ausführungsbeispiel dargestellt. Von den Schaftrahmen 4 sind hier nur die Litzenträger 6 dargestellt. In der Ausführung nach Figur 4 und 5 sind die Schaftrahmen 4 oben oder unten mit Hilfe eines Schaftverbinders 8 mit einem Trägerrahmen 10 verbunden, der seinerseits mit einem Linearmotor 12 und dann weiter mit einer ringförmig ausgebildeten Blattfeder 14 bzw. 16 verbunden ist. Die unteren Blattfedern 14 sind an einem unteren, ortsfesten Fachbildeblock 18 mit einem Federhalter 20, die oberen Blattfedern 16 dagegen an einem oberen, ortsfesten Fachbildeblock 22 ebenfalls mit einem Federhalter 20 angebracht. Die Blattfedern 14 bzw. 16 wirken wiederum als Zug/Druckfedern und die Federanordnung und -einstellung ist so gewählt, dass die Schaftrahmen 4 in Ruhestel- lung der Federn 14, 16 sich in der Mittelfachstellung befinden.
In den Trägerrahmen 10 sind von innen jeweils die Magnetgegenhalter 30 und 32 oben und unten angebracht. Der untere Fachbildeblock 18 wie auch der obere Fachbildeblock 22 weisen am oberen bzw. am unteren Ende ein Blockteil 28 auf, an dem Anschlagmagnete 24 und 26 angebracht sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Anschlagmagnete 24 und 26 in einer geneigten Ebene angeordnet. Dabei sind die Neigungen entsprechend der gewünschten Neigung des Kettfadenverlaufes des Hochfachs bzw. des Tieffachs einstellbar.
Die Linearmotoren 12 weisen jeweils elektrische Leiter 46 auf, die zu einer Anschlussplatte 48 geführt sind, über die die Linearmotoren 12 mit einer Steuereinheit verbindbar sind. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt.
Die Figur 6 zeigt das Schema des Webbereichs einer solchen Webmaschine ge- 5 mäss diesem weiteren Ausführungsbeispiel in Seitenansicht. Die Fachbildevorrichtung mit den Schaftvorrichtungen 2 entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel und wird hier nicht weiter beschrieben.
In Figur 6 weist die Schaftvorrichtung 2 oberhalb bzw. unterhalb der Flachspule 10 34 des Linearmotors 12 jeweils ein oberes bzw. unteres, magnetisch wirkendes Halteelement 130, 132 - im Ausführungsbeispiel aus Eisen - auf, die wechselweise in das Magnetfeld der Spulenmagnete 36 und 38 eintauchen und mit diesen obere und untere Haltemittel 130, 36; 132, 38 bilden.
15 Die Schaftvorrichtung ist wiederum symmetrisch bezüglich einer Mittelinie M ausgebildet, um Querkräfte zu vermeiden.
Durch die oberen Haltemittel 130, 36 bzw. durch die unteren Haltemittel 132, 38 wird der Schaftrahmen 4 wiederum in der oberen bzw. in der unteren Endpositi- 0 on - die der Hochfachstellung bzw. der Tieffachstellung der Kettfäden eines Webfaches entsprechen - festgehalten, solange der Linearmotor 12 nicht in Betrieb ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Haltemittel eine grossere Haltekraft ausweisen, als die Rückstellkraft der Blattfeder 14 bei der Auslenkung an den Endpositionen. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Haltekraft der HaI- 5 temittel eine kurze Reichweite aufweisen ist und daher nur im eingetauchten Zustand und damit nur im Bereich der jeweiligen Endposition überhaupt relevant ist.
Um nun den Schaftrahmen 4 in Bewegung zu setzen, um also eine Schaftbewe-0 gung von der oberen in die untere Endposition oder von der unteren in die obere Endposition einzuleiten, wird auch in diesem Ausführungsbeispiel der Linearmotor 12 in Betrieb gesetzt. Die Summe der Wirkkräfte des Linearmotors 12 und der Federkraft der Blattfeder 14 im ausgelenkten Zustand, also in einer der Endpositionen, ist grösser als die Haltekraft der Haltemittel.
Wenn nun die Haltekraft der Haltemittel überwunden ist, wird die Bewegung des Schaftes überwiegend durch die Federkraft der Blattfeder 14 bewirkt, der Linearmotor 12 fährt diese Bewegung mit, ohne wesentlich dazu beizutragen. Wenn die andere Endposition erreicht ist, dann bleibt die Blattfeder 14 ausgelenkt, da die Haltekraft der Haltemittel in dieser Stellung grösser ist als die Rückstellkraft der Blattfeder 14 und der Linearmotor 12 letztere nicht unterstützt.
Bezugszeichenliste
2 Schaftvorrichtung
2i-26 Paket von Schaftvorrichtungen
4 Schaftrahmen 6 Litzenträger
8 Schaftverbinder
10 Trägerrahmen
12 Linearmotor
14 Blattfeder 16 Blattfeder
18 Fachbildeblock
20 Federhalter
22 Fachbildeblock
24 oberer Anschlagmagnet 26 unterer Anschlagmagnet
28 Blockteil
30 oberer Magnetgegenhalter
32 unterer Magnetgegenhalter
34 Flachspule 36 oberer Spulenmagnet
38 unterer Spulenmagnet
40 Litzen
42 Webblatt
44 Blattträger 46 elektrische Leiter
48 Anschlussplatte
50 Kettfäden
100 Federkraftdiagramm
102 Anschlagmagnetdiagramm 104 Spulenkraftdiagramm
106 Kettfaden kraftdiag ramm
130 oberes Halteelement
132 unteres Halteelement M Mittellinie

Claims

Patentansprüche
1. Fachbildevorrichtung für eine Webmaschine, insbesondere für eine Bandwebmaschine, mit zumindest einer Schaftvorrichtung (2, I1-I6) und ei- nem Schaftrahmen (4), der mit einem Federantrieb (14, 16) und magnetisch wirkenden Haltemitteln (24, 26, 30, 32; 36, 38, 130, 132) verbunden ist, die der Antriebskraft des Federantriebes (14, 16) entgegengesetzt sind und den Schaftrahmen (4) in einer Hochfachstellung und in einer Tieffachstellung entgegen der Federkraft zu halten vermögen, wobei der Schaftrahmen (4) weiter mit einem Linearmotor (12) verbunden ist, durch dessen Ansteuern eine Schaftbewegung einleitbar ist, wobei die Wirkung der Haltemittel (24, 26, 30, 32; 36, 38, 130, 132) durch die Summe der Kräfte des Federantriebes (14, 16) und des Linearmotors (12) überwindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Federantrieb (14, 16) als Zug/Druckfeder ausgebildet ist, die so ausgelegt ist, dass bei einem Betrieb des Schaftrahmens mit der Eigenfrequenz des Federantriebs (14, 16) der grossere Teil der Bewegungsenergie aus dem Federantrieb (14, 16) gewinnbar ist.
2. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zug/Druckfeder so ausgelegt ist, dass bei einem Betrieb des Schaftrahmens mit der Eigenfrequenz des Federantriebs (14, 16) mindestens 75% der Bewegungsenergie aus dem Federantrieb (14, 16) gewinnbar ist.
3. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (24, 26, 30, 32) als ungesteuerte Haltemittel ausgebildet sind und zwei Anschlagmagnete (24, 26) umfassen, die als Permanentmagnete ausgebildet sind.
4. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (24, 26, 30, 32) weiterhin Magnetgegenhalter (30, 32) umfassen.
5. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (36, 38, 130, 132) als ungesteuerte Haltemittel ausgebildet sind, Haltemagnete (36, 38) und magnetisch wirkende Halteelemente (130, 132) umfassen, wobei letztere in den Wir- kungsbereich der Haltemagnete (36, 38) eintauchbar sind.
6. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemagnete (36, 38) als Permanentmagnete und die magnetisch wirkenden Halteelemente (130, 132) als Eisenteile ausgebildet sind.
7. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemagnete (36, 38) als Spulenmagnete des Linearmotors (12) ausgebildet sind.
8. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Fachstellung des Schaftrahmens (4) zwischen der Hochfachstellung und in der Tieffachstellung keine Kraft auf den Schaftrahmen (4) ausgeübt wird.
9. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Fachstellung eine Mittelfachstellung des Schaftrahmens (4) ausbildet.
10. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Federantrieb als Blattfeder (14, 16) mit einer Antriebskraft in zwei Richtungen, bei einer Auslenkung aus der Ruhestellung der Blattfeder (14, 16) entgegengesetzt dieser Richtungen, ausgebildet ist.
11. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (14, 16) ringförmig ausgebildet ist.
12. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine weitere ringförmig ausgebildete Blattfeder am anderen Ende der Schaftvorrichtung.
13. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftvorrichtung bezüglich ihrer Mittelachse symmetrisch ausgebildet ist.
14. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge- kennzeichnet, dass sie mehrere, zu einem Paket angeordnete Schaftvorrichtungen (2i-26) aufweist.
15. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftvorrichtungen (2i-26) einander abwechselnd so angeordnet sind, dass die Federn (14, 16) einander abwechselnd einmal oder mehrmals oben und einmal oder mehrmals unten angeordnet sind.
16. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftvorrichtung (2, 2i-26) einen mit dem Schaftrahmen (4) verbundenen Trägerrahmen (10) aufweist, der einen ortsfesten Blockteil (28) umschliesst, wobei die Anschlagmagnete (24, 26) auf der Ober- bzw. der Unterseite des Blockteils (28) und die Magnetgegenhalter (30, 32) am oberen bzw. am unteren Trägerrahmenteil angeordnet sind.
17. Fachbildevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockteil (28) ein Oberteil und ein Unterteil aufweist, die entsprechend der Neigung des Kettfadenverlaufes des Hochfachs bzw. des Tieffachs einstellbar sind.
18. Fachbildevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (12) eine Flachspule (34) aufweist, die in der Ebene des Schaftrahmens (4) angeordnet ist.
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