EP2118350B1

EP2118350B1 - Verfahren zum ansteuern von antriebsmotoren und steuerung für antriebsmotoren einer webmaschine

Info

Publication number: EP2118350B1
Application number: EP08715819.2A
Authority: EP
Inventors: Dirk Sampers
Original assignee: Picanol NV
Current assignee: Picanol NV
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2008-02-16
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-02-16
Also published as: CN101663426A; EP2118350A1; CN101663426B; DE102007009297A1; WO2008101642A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Ansteuern von Antriebsmotoren einer Webmaschine mit mindestens einem ersten Antriebsmotor, der wenigstens ein erstes Element antreibt und mit wenigstens einem ersten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, und einem zweiten Antriebsmotor, der wenigstens ein zweites Element antreibt und mit wenigstens einem zweiten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, wobei die Antriebsmotoren so angesteuert werden, dass die Elemente in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zueinander synchronisiert werden, und für eine Genauigkeit der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein Toleranzwert vorgegeben wird.
Bei Webmaschinen müssen die Bewegungen der einzelnen Elemente zeitlich aufeinander abgestimmt sein. Um diese zeitliche Abstimmung bei einem Einsatz mehrerer unabhängiger Antriebsmotoren zu erhalten, ist es bekannt, die Drehwinkelposition einer durch einen ersten Antriebsmotor angetriebenen Hauptwelle, die insbesondere eine Weblade antreibt, zu erfassen und den oder die Antriebsmotoren der anderen Elemente mit diesen Drehwinkelpositionen zu synchronisieren. Diese Synchronisation bereitet Probleme, da die Hauptwelle sich mit wechselnder Drehgeschwindigkeit bewegt. Mit dem Anschlagen eines eingetragenen Schussfadens nimmt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle ab. Wenn die Weblade sich mit dem Webblatt in die rückwärtige Position bewegt, so nimmt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle zu. Wenn angestrebt wird, beispielsweise den zweiten Antriebsmotor einer Fachbildungseinrichtung mit dem ersten Antriebsmotor, der die Weblade antreibt, zu synchronisieren, so muss der zweiten Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung ebenso die ungleichmäßige Bewegung ausführen.
Das führt dazu, dass der einer hohen Belastung ausgesetzte zweiten Antriebsmotor einer Fachbildungseinrichtung und auch die Fachbildungseinrichtung weiteren Belastungen ausgesetzt sind.
Um den für einen synchronen Betrieb erforderlichen Energieaufwand zu vermindern, ist es beispielsweise aus der EP 0 893 525 A1 bekannt, eine Steuer- und Regeleinrichtung so auszubilden, dass zwischen einer harten und einer weichen Regelung umgeschaltet werden kann. Bei der harten Regelung, die während des Starts der Webmaschine eingesetzt wird, folgt der zweiten Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung mit genauer Synchronisation dem ersten Antriebsmotor. Während des normalen Webbetriebs wird dann auf die weiche Regelung umgeschaltet, bei welcher der Antriebsmotor der Fachbildungseinrichtung dem ersten Antriebsmotor mit Abweichungen gegenüber dem Synchronlauf vor- oder nacheilen darf.
Aus der WO 2004/092467 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Webmaschine mit mehreren Antriebsmotoren bekannt, wobei die von den Antriebsmotoren angetriebenen Elemente jeweils in wenigstens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zu einer imaginären Synchronisationswelle synchronisiert werden. Jedes der Elemente und auch jeder der Antriebsmotoren müssen dabei nicht exakt zu einer vorgegebenen Drehwinkelposition der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert sein. Vielmehr können sie mit einer Toleranz zu der vorgegebenen Drehwinkelposition der imaginären Synchronisationswelle synchronisiert sein. Ein Wert für diese Toleranz kann dabei für jeden Schusseintrag unterschiedlich festgelegt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern der Antriebsmotoren einer Webmaschine zu schaffen, durch das ein Energieverbrauch optimiert wird. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung und eine zugehörige Webmaschine zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern von Antriebsmotoren einer Webmaschine mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor, der wenigstens ein erstes Element antreibt und mit mindestens einem ersten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, und einem zweiten Antriebsmotor, der wenigstens ein zweites Element antreibt und mit einem zweiten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, wobei die Antriebsmotoren so angesteuert werden, dass die Elemente in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zueinander synchronisiert werden, für eine Genauigkeit der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein Toleranzwert vorgegeben wird, und die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit mindestens eines Webparameters festgelegt wird. Weitre Webparameter sind insbesondere eine zur Verfügung stehende Schusszeit, Fadeneigenschaften, welche sich auf eine mittlere Schussfadengeschwindigkeit auswirken, eine Gewebebindung, eine Webmaschinengeschwindigkeit oder dergleichen.
Sollen die durch die Antriebsmotoren angetriebenen Elemente möglichst exakt zueinander synchronisiert werden, so ist eine derartige Synchronisation üblicherweise mit einem hohen Energieaufwand verbunden. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine exakte Synchronisation oder eine Synchronisation mit einer nur sehr geringen Abweichung nicht immer notwendig ist. Durch eine Anpassung des zulässigen Toleranzwertes in Abhängigkeit eines Webparameters, wie beispielsweise zur Verfügung stehende Schusszeit, Gewebebindungen, Webmaschinengeschwindigkeiten oder dergleichen, ist es möglich, eine Synchronisation nur in dem Maße vorzunehmen, wie es für einen Webvorgang zumindest ausreichend ist. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch optimieren.
Dabei kann eine Synchronisation nur an einer einzigen Drehwinkelposition notwendig sein. In einer Ausgestaltung sind die angetriebenen Elemente, beispielsweise eine Weblade und Fachbildungseinrichtungen, in einem gemeinsamen Nullpunkt synchronisiert. Durchläuft ein erstes Element den Nullpunkt, so kann das zweite Element diesen bereits passiert haben oder dem ersten Element nacheilen. Für das Voraus- oder Nacheilen wird eine bestimmte Genauigkeit gefordert, welche durch den Toleranzwert bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich wird in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Fachbildungseinrichtung bezogen auf den Winkel der Weblade zum Start und/oder zum Ende eines Schussfadeneintrags mit der Weblade synchronisiert. Der an den weiteren Drehwinkelpositionen geforderte Toleranzwert kann dabei von dem Toleranzwert in der ersten, synchronisierten Drehwinkelposition abweichen.
Die Drehwinkelgeber messen in einer Ausgestaltung Winkelpositionen der angetriebenen Elemente. In einer anderen Ausgestaltung wird eine Winkelposition des antreibenden Motors gemessen und der Wert beispielsweise unter Berücksichtigung einer Getriebestufe auf eine Winkelposition des angetriebenen Elements umgerechnet.
In Weiterbildung des Verfahrens wird durch den zweiten Antriebsmotor eine Fachbildungseinrichtung angetrieben. Der erste Antriebsmotor treibt beispielsweise eine Weblade an, wobei der zweite Antriebsmotor im Slave-Betrieb zu dem ersten Antriebsmotor betrieben werden kann. In anderen Ausgestaltungen werden beide Antriebsmotoren im Slave-Betrieb betrieben. Alternativ oder zusätzlich wird durch einen Antriebsmotor beispielsweise eine Gewebeaufnahme, eine Kantenbildevorrichtung, wie beispielsweise eine Kanteneinlegevorrichtung, oder andere Vorrichtungen der Webmaschine, welche zumindest teilweise mit anderen Elementen, insbesondere mit der Hauptwelle oder der Webladewelle, synchronisiert sein müssen, angetrieben.
Die Größe des Toleranzwerts wird wenigstens in Anhanglgkeit einer zu webenden Gewebebindung eingestellt, wobei bei gleichmäßigen Gewebebindungen ein größerer Toleranzwert gewählt wird, als bei ungleichmäßigen Gewebebindungen. Als ungleichmäßige Bindungen werden im Zusammenhang mit dieser Erfindung Gewebebindungen bezeichnet, bei welchen sich die Anzahl an zu bewegenden Kettfäden und damit beispielsweise an zu bewegenden Webschäften in aufeinanderfolgenden Eintragszyklen ändern. Zum Weben einer 1/1-Gewebebindung werden beispielsweise in jedem Eintragungszyklus gleichviel Kettfäden aufwärts und abwärts bewegt. Eine derartige Bewegung ist relativ gleichmäßig und ein Antriebsmotor zum Antreiben einer Fachbildungseinrichtung, beispielsweise eines Webschaftes, wird ohne Regel- und/oder Steuereingriffe mit einer gewissen Toleranz relativ gleichmäßig laufen. Zum Weben eines Gewebes mit einer ungleichmäßigen Gewebebindung ändert sich dagegen für jeden Schussfadeneintrag die Anzahl an zu bewegenden Kettfäden, und damit beispielsweise auch die Anzahl an zu bewegenden Webschäften. Eine derartige Bewegung der Fachbildungseinrichtung ist vergleichsweise unregelmäßig, so dass sich ändernde Antriebskräfte und/oder mehr Regel- oder Steuereingriffe notwendig sind, um die Fachbildungseinrichtung gleichmäßig zu betreiben. Erfindungsgemäß wird daher bei Gewebebindungen mit starken Ungleichmäßigkeiten in der Bewegung der Fachbildungseinrichtung für aufeinanderfolgende Schusseinträge, ein geringerer, einzuhaltender Toleranzwert festgesetzt, um zu gewährleisten, dass die Fachbildungseinrichtung korrekt betrieben wird. Bei Gewebebindungen, welche eine gleichmäßige Auf- und Abwärtsbewegung der Schäfte aufweisen, kann dagegen ein größerer Toleranzwert gewählt werden, da hier üblicherweise weniger Eingriffe notwendig sind. Durch eine derartige Anpassung des Toleranzwertes ist es möglich, zum einen eine Zuverlässigkeit der Fachbildungseinrichtung zu erhöhen, um damit bessere Webergebnisse zu erzielen, und zum anderen einen Energieverbrauch gering zu halten, da auf unnötige Steuer- und/oder Regeleingriffe verzichtet wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Größe des Toleranzwerts auch in Abhängigkeit von dem Material des Schussfadens eingestellt. Insbesondere bei Luftdüsenwebmaschinen kann das Material des Schussfadens einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Eintragsgeschwindigkeit des Schussfadens ausüben. Wenn die Druckluft den Schussfaden sehr gut mitnimmt, wie das beispielsweise bei gesponnenen Fasergarnen der Fall ist, können beim Start und bei der Ankunft größere Toleranzwerte zu der maximal zur Verfügung stehenden Schusszeit zugelassen werden. Bei "langsamen" Schussfäden wird dagegen die ganze für einen Schusseintrag zur Verfügung stehende Schusszeit benötigt, so dass nur geringe Toleranzwerte zum richtigen Startzeitpunkt und zum richtigen Ankunftszeitpunkt zugelassen werden können.
Bei schnellen Schussfäden ist die zur Verfügung stehende Schusseintragszeit in der Regel auch dann ausreichend, wenn zu einem späteren Zeitpunkt als dem korrekten Zeitpunkt mit dem Schusseintrag begonnen wird. Bei einem langsamen Schussfaden kann dagegen die ganze zur Verfügung stehende Schusseintragszeit für den Schusseintrag auch erforderlich sein. Insbesondere wenn eine Fachbildungseinrichtung in der Drehwinkelposition beim Beginn des Schussfadeneintrags mit der Weblade synchronisiert wird, ist durch Anpassung des Toleranzwertes an den Schussfadentyp bei Luftdüsenwebmaschinen eine starke Energieeinsparung möglich. So ist es beispielsweise denkbar, dass für einen sehr schnellen Faden eine Toleranzabweichung in der Drehwinkelposition um 20° tolerierbar ist, wohingegen für einen langsamen Faden eine maximale Abweichung in der Drehwinkelposition um 5° gefordert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Größe des Toleranzwerts auch in Abhängigkeit einer (mittleren) Webmaschinengeschwindigkeit eingestellt, wobei bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten ein größerer Toleranzwert gewählt wird, als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten. Bei Betreiben einer Webmaschine mit einer hohen Webmaschinengeschwindigkeit, beispielsweise einer Geschwindigkeit von 1200 Schuss/Minute ist für einen erfolgreichen Betrieb der Webmaschine eine relativ exakte Synchronisation erforderlich. Dagegen ist bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten, beispielsweise bei Geschwindigkeiten von 600 Schuss/Minute, eine größere Abweichung in der Drehwinkelposition tolerierbar. Beim Weben von aufeinanderfolgenden Schussfäden mit variabler Webmaschinengeschwindigkeit, z.B. 600 Schuss/Minute, 900 Schuss/Minute, usw., kann der Toleranzwert beispielsweise von Schuss zu Schuss angepasst werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden mindestens drei Stufen von Toleranzwerten "niedrig", "mittel" und "hoch", vordefiniert. Eine Auswahl der Stufe des Toleranzwerts erfolgt in Abhängigkeit eines oder mehrerer Webparameter. In anderen Ausgestaltungen ist ein Toleranzwert stufenlos an bestimmte Webparameter anpassbar. Bestimmte Webparameter und zugehörige Toleranzwerte sind beispielsweise im Vorfeld bestimmbar und in einer Tabelle ablegbar. Der Toleranzwert wird in einer Ausgestaltung für jeden Webzyklus und/oder jeden einzutragenden Schussfaden individuell eingestellt. Dabei ist es denkbar, auch bei unveränderten Webparametern die Toleranzwerte abhängig von dem Webmuster zu variieren, um Schwankungen der Webmaschine abzufangen. So ist es beispielsweise denkbar, die Toleranzwerte für zehn aufeinanderfolgende Schüsse in einer Toleranzwertfolge abzulegen und so zur Verfügung zu stellen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Toleranzwert vorausschauend eingestellt. Dabei ist beispielsweise ein Webmuster oder zusätzlich ein bereichsweise einzutragender Schussfadentyp berücksichtigbar und der Antrieb des zweiten Antriebsmotors so auf die veränderten Webparameter umstellbar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Änderung des Webmusters der Toleranzwert für eine Übergangszeit auf einen geringen Wert eingestellt. Auch wenn die Veränderung des Webmusters eine Lockerung der Toleranzgrenzen zulässt, wird dadurch sichergestellt, dass im Übergangsbereich Webfehler verhindert werden. Beispielsweise wird eine derartige Übergangszeit bei Frottiergewebewebmaschinen vorgesehen, wenn von Frottiergewebe auf ein Normalgewebe übergegangen wird. Eine Anpassung an das veränderte Webmuster erfolgt dabei vorzugsweise erst nach der festlegbaren Übergangszeit. Dadurch wird auch verhindert, dass bei schnellen Wechseln der Webparameter durch vielfache Anpassungen Instabilitäten auftreten.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden das erste Element und/oder das zweite Element zu einer imaginären Synchronisationswelle synchronisiert. Die imaginäre Synchronisationswelle wird dabei mit Sollwerten "betrieben". Durch Synchronisation des ersten Elements und des zweiten Elements mit der Synchronisationswelle wird das zweite Element indirekt mit dem ersten Element synchronisiert, ohne dass Unregelmäßigkeiten im Betrieb des ersten Elements den Betrieb des zweiten Elements beeinflussen.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Regel- und/oder Steuereinrichtung zum Ansteuern von Antriebsmotoren einer Webmaschine mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor, der wenigstens ein erstes Element antreibt und mit wenigstens einem ersten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, einem zweiten Antriebsmotors, der wenigstens ein zweites Element antreibt und mit wenigstens einem zweiten Drehwinkelgeber gekoppelt ist, wobei die Regel- und/oder Steuereinrichtung Mittel aufweist, durch welche die Antriebsmotoren so ansteuerbar sind, dass die Elemente in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zueinander synchronisiert werden, durch die Regel- und/oder Steuereinrichtung für eine Genauigkeit der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein Toleranzwert vorgebbar ist und die Regel- und/oder Steuereinrichtung Mittel aufweist, durch welche die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit mindestens eines Webparameters festlegbar ist.
In der Regel- und/oder Steuereinrichtung liegen Informationen über eine zu webende Gewebebindung vor, so dass die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit von der zu webenden Gewebebindung festlegbar ist, wobei bei regelmäßigen Gewebebindungen ein größerer Toleranzwert gewählt ist, als bei unregelmäßigen Gewebebindungen. Die Regel- und/oder Steuereinrichtung dient beispielsweise auch einer Ansteuerung des Antriebsmotors für die Fachbildungseinrichtung. Dabei liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung Informationen über eine zu webenden Gewebebindung vor. In anderen Ausgestaltungen wird die Fachbildungseinrichtung über eine separate Regel- und/oder Steuereinrichtung betrieben, wobei die getrennten Regel- und/oder Steuereinrichtungen Informationen über eine Gewebebindung und/oder über einen einzuhaltenden Toleranzwert austauschen.
Der Nutzer kann in der Einstellung des Toleranzwertes durch Tabellen und/oder geeignete Vorrichtungen unterstützt werden, so dass eine Anpassung an die Webparameter auch durch einen Nutzer mit geringen Erfahrungen möglich ist. Vorzugsweise erfolgt eine Anpassung an die Webparameter selbsttätig. Hierfür ist in einer Ausgestaltung eine Adaptionseinrichtung vorgesehen, welche als Teil der Regel- und/oder Steuereinheit oder als eigene Baueinheit realisierbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Adaptionseinrichtung Mittel, durch welche der Toleranzwert vorausschauend adaptierbar ist. Dadurch können beispielsweise Anpassungen bei Änderungen des einzutragenden Schussfadens und/oder einer Gewebebindung schnell und sicher für die erforderliche Genauigkeit einer Synchronisation berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Regel- und/oder Steuereinrichtung Mittel, durch die das zweite Element in der Drehwinkelposition bei Beginn eines Schussfadeneintrags mit dem ersten Element synchronisierbar ist. Der Beginn des Schusseintrags liegt beispielsweise bei 80° Drehwinkelposition bezogen auf einen gemeinsamen Nullpunkt. Bei einem vorgegeben Toleranzwert von beispielsweise 5° kann dann das zweite Element eine beliebige Winkelposition zwischen 75° und 85° einnehmen, wenn das erste Element die Winkelposition von 80° einnimmt. Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt definiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist mittels des zweiten Antriebsmotors eine Fachbildungseinrichtung, insbesondere eine Schaftmaschine, antreibbar. Der erste Antriebsmotor treibt dabei insbesondere eine Weblade an.
In einer weiteren Ausgestaltung sind der Regel- und/oder Steuereinrichtung auch Informationen über ein Material des einzutragenden Schussfadens zuführbar, so dass die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit von dem Material des Schussfadens festlegbar ist. Die Informationen sind beispielsweise im Vorfeld eines zu webenden Musters in einer Speichereinrichtung ablegbar und darüber der Regel- und/oder Steuereinrichtung zuführbar.
In einer weiteren Ausgestaltung liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung auch Informationen über eine Webmaschinengeschwindigkeit vor, so dass die Größe des Toleranzwerts in Abhängigkeit von der Webmaschinengeschwindigkeit festlegbar ist, wobei beispielsweise bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten ein größerer Toleranzwert gewählt ist, als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten. Die Regel- und/oder Steuereinrichtung dient beispielsweise auch einer Ansteuerung des Antriebsmotors für die Fachbildungseinrichtung und/oder für eine Weblade. Dabei liegen in der Regel- und/oder Steuereinrichtung Informationen über eine gewünschte Webmaschinengeschwindigkeit vor. In anderen Ausgestaltungen werden die Fachbildungseinrichtung und/oder die Weblade über separate Regel- und/oder Steuereinrichtungen betrieben, wobei die getrennten Regel- und/oder Steuereinrichtungen Informationen über eine gewünschte Geschwindigkeit und/oder über einen einzuhaltenden Toleranzwert austauschen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Regel- und/oder Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinheit auf, in welcher mindestens drei Stufen von vordefinierten Toleranzwerten abgelegt sind. Die Speichereinheit kann dabei als ein Bauteil mit der Regel- und/oder Steuereinrichtung gestaltet sein. In anderen Ausgestaltungen sind separate Bauteile vorgesehen, welche miteinander in Wirkverbindung stehen. In noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Regel- und/oder Steuereinrichtung eine imaginären Synchronisationswelle, wobei die Bewegungen des ersten Elements und/oder des zweiten Elements zu der imaginären Synchronisationswelle synchronisierbar sind. Die imaginäre Synchronisationswelle ist beispielsweise aus der WO 2004/092467 A1 bekannt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, dass Mittel vorgesehen sind, durch welche bei einer Änderung der Webparameter der Toleranzwert für eine Übergangszeit auf eine geringe Größe einstellbar ist.
Dadurch wird verhindert, dass bei einer Änderung der Webparameter schlagartig ein Toleranzwert erhöht wird und dadurch Unstetigkeiten in der Regelung entstehen könnten.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Webmaschine mit einer erfindungsgemäßen Regel- und/oder Steuereinrichtung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Webmaschine eine Ausgabeeinheit, wobei mindestes ein eingestellter Toleranzwert auf der Ausgabeeinheit optisch und/oder akustisch anzeigbar ist. Dadurch ist ein eingestellter Toleranzwert auf einfache und schnelle Weise überprüfbar.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche Bauteile werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Die Zeichnungen zeigen schematisch:

Fig. 1:: einen zweiten Antriebsmotor mit einem zugehörigen Antrieb gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2:: einen zweiten Antriebsmotor mit einem zugehörigen Antrieb gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 3:: einen Verlauf eines beispielhaften Toleranzwertes über sechs Webzyklen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen ersten Antriebsmotor 1, welcher über eine Getriebestufe 11 eine Antriebswelle 12 für ein erstes Element, nämlich eine Weblade 13, antreibt. Die Fig. 1 zeigt weiter einen zweiten Antriebsmotor 2, welcher auch als Nebenantriebsmotor bezeichnet wird, und welcher über eine Getriebestufe 21 eine beispielsweise als Schaftmaschine ausgeführte Fachbildungseinrichtung 3 antreibt. Die Fachbildungseinrichtung 3 umfasst eine Welle 31, welche über Gestänge 32 mit nicht dargestellten Webschäften verbunden ist.
Die durch den ersten Antriebsmotor 1 angetriebene Antriebswelle 12 wird üblicherweise als Hauptantriebswelle bezeichnet. Während eines Webzyklus führt die Hauptantriebswelle eine Drehung um 360° aus. Die von der Fachbildungseinrichtung 3 und dem Gestänge 32 angetriebenen, d.h. angehobenen und abgesenkten Webschäfte, bilden ein Webfach, in das ein nicht dargestellter Schussfaden eingetragen wird. Bei einer Winkelposition von 0° oder 360° der Hauptwelle 12 schlägt das auf der Weblade 13 angeordnete, nicht dargestellte Webblatt den eingetragenen Schussfaden an. Nach dem Schusseintrag wird das Webfach durch Anheben und Absenken anderer Webschäfte gewechselt, wonach der nächste Schussfaden eingetragen wird. Der Wechsel des Webfachs erfolgt beispielsweise in einer Ausgestaltung bereits bevor der eingetragene Schussfaden endgültig angeschlagen ist. Dabei kreuzen sich Kettfäden der nach oben bewegten Webschäfte mit Kettfäden der nach unten bewegten Webschäfte.
Der ersten Antriebsmotor 1 wird mittels einer Regel- und/oder Steuereinrichtung 4 umfassend eine Regeleinheit 40 angetrieben. Der Regeleinheit 40 wird zu diesem Zweck ein Signal eines mit der Antriebswelle 12 gekoppelten Drehwinkelgebers 41 zugeführt.
Der zweiten Antriebsmotor 2 wird mittels einer Regel- und/oder Steuereinrichtung 5 umfassend eine Regeleinheit 50 angetrieben. Der Regeleinheit 50 wird ein Signal eines Drehwinkelgebers 51 zugeführt, welcher eine Position der Welle 31 der Fachbildungseinrichtung 3 erfasst. Der Regeleinheit 50 wird weiter ein Signal des Drehwinkelgebers 41 zugeführt, so dass ein Antrieb des zweiten Antriebsmotors 2 derart möglich ist, dass ein Bewegen der Fachbildungseinrichtung 3 mit der Bewegung Weblade 13 synchronisiert ist.
Die Synchronisation erfolgt erfindungsgemäß unter Einhaltung eines Toleranzwerts. Der Toleranzwert wird der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 in der dargestellten Ausführungsform über eine Adaptionseinrichtung 6 zugeführt. In anderen Ausgestaltungen der Erfindung ist die Adaptionseinrichtung 6 als ein Bauteil mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5, insbesondere mit der Regeleinheit 50 ausgeführt. Der Toleranzwert wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit mindestens eines Webparameter, nämlich eine Gewebebindung x2 und weiter beispielsweise eine zur Verfügung stehende Schusseintragszeit x1, und/oder Webgeschwindigkeiten x3 festgelegt. Weitere Parameter wie beispielsweise ein Material des Schussfadens oder dergleichen sind denkbar.
In der dargestellten Ausführungsform werden die Webparameter x1, x2, x3 zur Anpassung des Toleranzwertes der Adaptionseinrichtung 6 zugeführt, so dass der Toleranzwert selbsttätig durch die Adaptionseinrichtung 6 an die Webparameter anpassbar ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise im Vorfeld eine sogenannte Look-up-Tabelle erstellt werden, wobei für bestimmte Webparameter Toleranzwerte definiert und in der Look-up-Tabelle abgespeichert werden.
Gemäß der Erfindung wird der Toleranzwert in Anhängigkeit einer zu webenden Gewebebindung x2 eingestellt. Bei einer gleichmäßigen oder geraden Gewebebindungen, beispielsweise einer 1/1 Gewebebindung, wird die Welle 31 vergleichsweise gleichmäßig belastet. Es sind daher üblicherweise wenig Regel- und/oder Steuereingriffe notwendig, so dass ein großer Toleranzwert ausreichend ist, um ein gutes Webergebnis zu erzielen. Bei ungeraden oder ungleichmäßigen Gewebebindungen, bei welchen sich die Anzahl an zu bewegenden Webschäften von Schuss zu Schuss ändert, wird die Welle 31 dagegen stark unregelmäßig durch die nicht dargestellten Webschäfte belastet. Der Toleranzwert wird erfindungsgemäß daher sehr eng gewählt, um dennoch ein gutes Webergebnis zu erzielen.
Zusätzlich wird der Toleranzwert in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Schusseintragszeit x1 und/oder dem Material eines einzutragenden Schussfadens eingestellt. Bei hohen Schussfadengeschwindigkeiten (bei schnellen Schussfäden) ist ein Eintrag in das Webfach auch bei verspätetem Beginn fehlerfrei möglich. Eine zulässige Abweichung in der Synchronisation der Drehwinkelpositionen ist daher größer als bei langsamen Schussfäden wählbar.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Toleranzwert auch in Abhängigkeit einer gemittelten Webmaschinengeschwindigkeit x3 eingestellt. Bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten wird dabei ein größerer Toleranzwert gewählt, als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtungen 4, 5 umfassen in Ausgestaltungen der Erfindung Speichereinheiten, in welchen Drehmomente und/oder Drehmomentenverläufe, oder Geschwindigkeiten und/oder Geschwindigkeitsverläufe abgelegt sind. Die Motoren 1, 2 sind dabei beispielsweise wie aus der WO 99/27426 bekannt antreibbar.
Fig. 2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassend den zweiten Antriebsmotor 2, wobei der zweite Antriebsmotor 2 an den Drehwinkelverlauf einer imaginären Synchronisationswelle angepasst ist. Die Bauteile gemäß Fig. 2 entsprechen im Wesentlichen den Bauteilen gemäß Fig. 1 und auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile wird verzichtet. Bei einer Synchronisation mittels einer imaginären Synchronisationswelle werden die Daten der Regeleinheiten 40, 50 einer gemeinsamen Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 zugeführt, durch welche die Sollwerte zur Ansteuerung des ersten Antriebsmotors 1 und des zweiten Antriebsmotors 2 auf eine gemeinsame imaginären Synchronisationswelle synchronisiert werden. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 und die Regeleinheiten 40, 50 sind wie dargestellte als getrennte Bauteile oder als ein gemeinsames Bauteil realisierbar. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 7 ist beispielsweise mit einer nicht dargestellten Eingabeeinheit und/oder einer nicht dargestellten Speichereinheit verbindbar, durch welche Sollwerte für den Verlauf der imaginären Synchronisationswelle vorgebbar sind.
Anstelle der dargestellten Fachbildungseinrichtung 3 sind andere Elemente durch den in Fig. 1 und 2 dargestellten zweiten Antriebsmotor 2 und/oder weitere Antriebsmotoren betreibbar, beispielsweise Kantenbildungsvorrichtungen und/oder Gewebeaufnahmen. Selbstverständlich ist es auch sinnvoll, die Größe des Toleranzwerts bei Abhängigkeit weiterer Webparameter und insbesondere auch Kombinationen von Webparameters vorzugeben. Weitere Webparameter sind beispielsweise die Kettfadenspannung und die Schussdichte. Wenn ein entsprechend der WO 99/27426 angesteuerter erster Antriebsmotor vorgesehen wird, so kann die Webgeschwindigkeit von Schuss zu Schuss geändert werden. In diesem Fall kann es auch sinnvoll sein, die Größe des Toleranzwertes für die Synchronisation von Schuss zu Schuss anzupassen, insbesondere in Abhängigkeit von dem Material des jeweils eingetragenen Schussfadens, in Abhängigkeit von dem Muster, in dem Schussfäden eingetragen werden, in Abhängigkeit von dem Ablauf eines Schussfadens von einer Schussfadenspule usw.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Verlauf des Toleranzwertes T über sechs Webzyklen, d.h. sechs Umdrehungen der Webmaschine um 360°. Der Toleranzwert T ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Maß für eine maximal zulässige Abweichung der Drehwinkelpositionen der Fachbildungseinrichtung, d.h. der in Fig. 1 und 2 dargestellten Welle 31, von der Drehwinkelposition der Antriebswelle 12 der Weblade 13. Selbstverständlich ist ein Toleranzwert auch relativ zu einer imaginären Synchronisationsachse und/oder für andere Elemente definierbar.
Ein Schusseintrag beginnt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in jedem Webzyklus bei 80° Winkelposition. Die maximal zur Verfügung stehende Schusseintragszeit endet bei 240° Winkelposition, wobei diese Winkelposition auch als Ende des Schusseintrags bezeichnet wird, obwohl ein tatsächlicher Schusseintrag zu einem früheren Zeitpunkt enden kann.
In dem dargestellten Verlauf des Toleranzwertes T für ein angenommenes Webmuster ändert sich der Toleranzwert T mit jedem Webzyklus, wobei jeweils zu Beginn und Ende des Schusseintrags eine bessere Genauigkeit, d.h. ein niedrigerer Toleranzwert, gefordert ist.
Das dem dargestellten Verlauf zugrunde liegende Webmuster weist beispielsweise in einem ersten Webzyklus I eine ungleichmäßige Gewebebindung und in einem dritten Webzyklus III eine gleichmäßige Gewebebindung auf. Aufgrund der ungleichmäßigen Gewebebindung wird im ersten Webzyklus I eine bessere Genauigkeit gefordert, d.h. ein geringerer Toleranzwert T festgelegt, als im dritten Webzyklus.
Im vierten Webzyklus IV wird beispielsweise ebenfalls mit einer ungleichmäßigen Gewebebindung entsprechend dem ersten Webzyklus I gewoben. Dabei wird jedoch im vierten Webzyklus IV ein anderes Garn als im ersten Webzyklus I verarbeitet. Das Garn des vierten Webzyklus IV weist beispielsweise eine stärkere Haarigkeit auf und wird so besser von Luftdüsen erfasst und schneller transportiert. Zum Ende des Schusseintrags wird daher im vierten Webzyklus IV eine geringere Genauigkeit gefordert, als im ersten Webzyklus I. Dadurch wird auch der für den fünften Webzyklus V ausreichende höhere Toleranzwert T bereits antizipiert. Selbstverständlich ist der Verlauf des Toleranzwertes T gemäß Fig. 3 lediglich beispielhaft und vielfache Abweichungen sind möglich, so dass ein Energieverbrauch für ein jeweiliges Webmuster optimierbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem derartigen Verlauf auch beim Anschlag jedes Schussfadens ein relativ niedriger Toleranzwert eingestellt werden, so dass auch beim Anschlag die Abweichung gering bleibt und eine gute Gewebequalität erzielt wird.

Claims

Verfahren zum Ansteuern von Antriebsmotoren (1 , 2) einer Webmaschine mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor (1 ), der wenigstens ein erstes Element (13) antreibt und mit wenigstens einem ersten Drehwinkelgeber (41 ) gekoppelt ist, und einem zweiten Antriebsmotor (2), der wenigstens ein zweites Element (3) antreibt und mit wenigstens einem zweiten Drehwinkelgeber (51) gekoppelt ist, wobei die Antriebsmotoren (1 , 2) so angesteuert werden, dass die Elemente (3, 13) in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zueinander synchronisiert werden, und für eine Genauigkeit der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein Toleranzwert (T) vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Toleranzwerts (T) wenigstens in Abhängigkeit einer zu webenden Gewebebindung vorgegeben wird, wobei bei regelmäßigen Gewebebindungen ein größerer Toleranzwert (T) gewählt wird, als bei unregelmäßigen Gewebebindungen.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (3) wenigstens in der Drehwinkelposition bei Beginn eines Schussfadeneintrags mit dem ersten Element (13) synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des zweiten Antriebsmotors (2) eine Fachbildungseinrichtung (3) angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Toleranzwerts (T) in Abhängigkeit von dem Material eines einzutragenden Schussfadens vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Toleranzwerts (T) in Abhängigkeit einer mittleren Webmaschinengeschwindigkeit vorgegeben wird, wobei bei geringen Webmaschinengeschwindigkeiten ein größerer Toleranzwert (T) gewählt wird, als bei hohen Webmaschinengeschwindigkeiten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Toleranzwerte (T) in wenigstens drei unterschiedlichen Stufen vordefiniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Toleranzwerts (T) vorausschauend eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Webparameter der Toleranzwert (T) für eine Übergangszeit auf eine geringe Größe eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des ersten Elements (13) und/oder des zweiten Elements (3) zu einer imaginären Synchronisationswelle synchronisiert werden.
Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) zum Ansteuern von Antriebsmotoren (1 , 2) einer Webmaschine mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor (1 ), der wenigstens ein erstes Element (13) antreibt und mit wenigstens einem ersten Drehwinkelgeber (41) gekoppelt ist, und einem zweiten Antriebsmotor (2), der wenigstens ein zweites Element (3) antreibt und mit wenigstens einem zweiten Drehwinkelgeber (51) gekoppelt ist, wobei die Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) Mittel aufweist, durch welche die Antriebsmotoren (1 , 2) so ansteuerbar sind, dass die Elemente (3, 13) in mindestens einer vorbestimmten Drehwinkelposition zueinander synchronisiert werden, und durch die Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) für eine Genauigkeit der Synchronisation in der mindestens einen Drehwinkelposition ein Toleranzwert vorgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) Mittel aufweist, durch welche die Größe des Toleranzwerts wenigstens in Abhängigkeit einer zu webenden Gewebebindung vorgebbar ist, wobei bei regelmäßigen Gewebebindungen ein größerer Toleranzwert (T) gewählt ist, als bei unregelmäßigen Gewebebindungen.
Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Adaptionseinrichtung (6) vorgesehen ist, durch welche die Größe des Toleranzwerts selbsttätig an mindestens einen Webparameter adaptierbar ist.
Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch mindestens eine Speichereinheit, in welcher mindestens drei Stufen von vordefinierten Toleranzwerten abgelegt sind.
Webmaschine mit einer Regel- und/oder Steuereinrichtung (4, 5, 7) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
Webmaschine nach Anspruch 13, umfassend eine Ausgabeeinheit, wobei mindestes ein eingestellter Toleranzwert auf der Ausgabeeinheit optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.