EP2126173B1

EP2126173B1 - Streichbaum einer webmaschine

Info

Publication number: EP2126173B1
Application number: EP07856129A
Authority: EP
Inventors: Thomas Laukamp; Daniel Obermayr; Michael Langer; Valentin Krumm
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2006-12-23
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: CN101627155B; DE102006061376A1; DE502007005639D1; JP5085661B2; WO2008077383A1; ATE487818T1; CN101627155A; EP2126173A1; JP2010514945A

Description

Die Erfindung betrifft einen Streichbaum einer Webmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Streichbaum ist aus DE-A-10 2005 028 127 bekannt und besteht aus mehreren Teilen, von denen einige starr und andere beweglich und schwingungsfähig angeordnet sein können.
Bereits in der DE 3346030 A1 ist die Problematik eines ungünstigen dynamischen Verhaltens eines solchen Streichbaumes infolge der großen Massenträgheit der schwingungsfähigen Teile des Streichbaumes beschrieben. Neben der kontinuierlichen Durchlaufbewegung der Kettfäden durch deren Einarbeitung im Gewebe werden die Kettfäden vor allem durch die Fachbildung und den Schussanschlagsimpuls zu weiteren Bewegungen und Schwingungen angeregt.
Die schwingungsfähigen Streichbaumteile werden durch die Bewegungen und Spannungsschwankungen der Kettfäden in Kettlaufrichtung zu Bewegungen und Schwingungen veranlasst. Sind nun die schwingungsfähigen Streichbaumteile aufgrund ihrer Massenträgheit nicht in der Lage den Bewegungen der Kettfäden ohne eine praktisch relevante Phasenverschiebung zu folgen, dann werden die Schwankungen der Kettfadenspannung noch verstärkt und es entsteht eine sehr hohe Kettfadenbeanspruchung. Diese Kettfadenbeanspruchung ist besonders hoch, wenn es sich um vergleichsweise steifes Kettfadenmaterial handelt, das auf die durch die genannte Phasenverschiebung verursachte Differenz zwischen Anregung (z.B. Fachbewegung) und Systemantwort (Streichbaumbewegung) und die damit verbundene Dehnung des Kettmaterials mit einem unverhältnismäßig großen Anstieg der Kettfadenspannung reagiert.
Neben Qualitätsverlusten in der Ware durch Kettfadenüberdehnungen und Kettfadenbrüche sinkt auch der Nutzungsgrad der Webmaschine durch Stillstandszeiten, die durch Kettfadenbrüche oder durch Verklammern der Kettfäden untereinander bei niedriger Kettfadenspannung verursacht werden.
Zur Behebung dieser Probleme wird in der DE 3346030 A1 eine Webmaschine vorgeschlagen, deren Streichbaum ein von der Kettfadenschar kontaktiertes Fadenumlenkelement aufweist, das auf mindestens einem elastischen Organ des Streichbaumes schwingungsfähig abgestützt ist.
Zur Verringerung des Gewichtes des Fadenumlenkelementes und damit zur weiteren Reduzierung der Massenträgheit der bewegten Teile des Streichbaumes, wird in der DE 3346030 A1 des weiteren vorgeschlagen mehrere elastische Organe gleichmäßig über die senkrecht zu den Kettfäden gemessene Breite des Fadenumlenkelementes zu verteilen, weil so das Fadenumlenkelement weniger starr und damit leichter gebaut werden kann.
Zur Ausführung des elastischen Organs gibt die DE 3346030 A1 verschiedene Möglichkeiten an. Es können beispielsweise Teile aus elastomerem Material verwendet werden, oder Teile aus hartem Material, deren Form die gewünschte Elastizität bewirkt. Unter anderem wird eine Blattfeder als elastisches Organ vorgeschlagen.
Die Praxis hat nun gezeigt, dass die genannten Probleme durch die in der DE 3346030 A1 genannten Lösungen nur in einem begrenzten Drehzahlbereich behoben werden können. Bei den hohen Drehzahlen moderner Webmaschinen von über 500 Umdrehungen pro Minute ist selbst das durch die genannten Maßnahmen reduzierte Massenträgheitsmoment der schwingungsfähigen Teile des Streichbaumes zu hoch, um dem von außen aufgeprägten Bewegungsprofil zu folgen. Dies zeigt sich z.B. durch das Abheben der Kettfäden vom Fadenumlenkelement in bestimmten Phasen eines Webzyklusses, insbesondere bei der Verwendung von sehr steifem Kettfadenmaterial wie beispielsweise Aramid oder Glas. Dadurch werden die Schwankungen im Kettfadenspannungsverlauf und insbesondere die Maximalwerte der Kettfadenspannung noch verstärkt. Dies hat zur Folge, dass die oben beschriebenen Nachteile wieder auftreten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Streichbaum einer Webmaschine zu schaffen, der auch bei hohen Drehzahlen einer Webmaschine einen dauerhaften, sicheren Betrieb und eine hohe Warenqualität gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Wenigstens ein Fadenumlenkelement ist über wenigstens eine Blattfeder schwingungsfähig an einem Grundkörper des Streichbaumes befestigt. Die Blattfeder ist dazu an einer Befestigungsseite starr mit dem Grundkörper verbunden. An einer der Befestigungsseite gegenüberliegenden Außenseite der Blattfeder ist das Fadenumlenkelement angeordnet. Damit das Fadenumlenkelement auch sehr schnellen Schwingungsbewegungen der Kettfäden bei hohen Drehzahlen der Webmaschine folgen kann, ist die Blattfeder im Bereich der Außenseite massearm ausgeführt, d.h. die auf eine Längeneinheit bezogene Masse der Blattfeder nimmt von der Befestigungsseite zur Außenseite hin ab.
Dabei muss die auf eine Längeneinheit bezogene Masse nicht kontinuierlich in Richtung der Außenseite hin abnehmen, sondern kann auch stufenweise und/oder nur in Teilabschnitten der Gesamtlänge der Blattfeder abnehmen.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Blattfeder ist die Massenträgheit für den translatorischen Anteil der Bewegung und das Massenträgheitsmoment für den rotatorischen Anteil der Bewegung auf einen Optimalwert verringert. Dadurch wird die angestrebte hohe Eigenfrequenz der schwingungsfähigen Teile des Streichbaumes erreicht.
Auf der schneller bewegten Außenseite der Blattfeder wirkt sich eine Reduzierung der Masse besonders vorteilhaft aus, weil dort die gegen die Massenträgheit und das Massenträgheitsmoment wirkenden Beschleunigungen besonders hoch sind.
Dadurch erhöht sich die Fähigkeit des Fadenumlenkelements den Kettfadenbewegungen ohne eine praktisch relevante Phasenverschiebung zu folgen. Der Kettfadenspannungsverlauf kann durch eine derartige Ausführung vorteilhaft beeinflusst werden, indem Spannungsspitzen abgebaut und Spannungseinbrüche vermieden werden, insbesondere bei hohen Webmaschinendrehzahlen.
Eine Blattfeder im Sinne dieser Erfindung ist nicht zwangsläufig einteilig ausgebildet. Insbesondere mehrteilige geschichtete Blattfedern werden hier ebenfalls unter dem Begriff Blattfeder subsumiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Blattfeder bei im wesentlichen gleicher Dicke in Richtung der Außenseite mit abnehmender Breite ausgeführt. Einfach herzustellende Blattfedern weisen dazu beispielsweise eine Dreiecks- oder eine Trapezform auf. Je nach gewünschter Federcharakteristik kann die Breite der Blattfeder in Richtung der Außenseite aber auch gemäß einer bestimmten mathematischen Funktion abnehmen. Des weiteren ist eine Blattfeder möglich, bei der in Richtung der Außenseite sowohl die Breite, als auch die Dicke abnimmt oder eine Blattfeder, bei der nur die Dicke abnimmt.
Ein Vorteil dieser Ausführungen der Blattfeder wird bei der Betrachtung der Spannungsverteilung in der Blattfeder erkennbar. Durch die starre Befestigung der Blattfeder an dem Grundkörper ergibt sich im Bereich dieser Befestigungsseite das höchste Biegemoment beim Verbiegen der Blattfeder, wie es durch die Kettfadenbewegungen geschieht. Durch die in Richtung der Außenseite schmäler bzw. dünner werdende Blattfeder wird nun das höchste Biegemoment im breitesten bzw. dicksten Bereich der Blattfeder, nämlich an der Befestigungsseite aufgenommen. Das zur Blattfeder-Außenseite geringer werdende Biegemoment wird durch einen entsprechend schmäleren bzw. dünneren Blattfeder-Abschnitt aufgenommen. Damit ist die Spannungsverteilung in der Blattfeder gleichmäßiger als sie es beispielsweise bei einer rechteckigen Blattfeder wäre. Auf diese Weise ist in Bezug auf die Festigkeitsanforderung an die Blattfeder eine optimale Materialausnutzung bei verringertem Massenträgheitsmoment erreicht.
Da die Funktionen Federung und Fadenführung getrennt sind und jeweils einem Bauteil zugeordnet sind, nämlich die Federung der Blattfeder und die Fadenführung dem Fadenumlenkelement, kann jedes Bauteil im Bezug auf die ihm zugeordnete Funktion optimiert werden. Das Fadenumlenkelement wird z.B. hinsichtlich seiner Oberflächenqualität optimiert, weil das Fadenumlenkelement direkt mit den Kettfäden in Kontakt steht und deshalb der Oberflächenqualität des Fadenumlenkelementes eine wesentliche Bedeutung im Hinblick auf die Qualität des Produktes zukommt.
Bei einem Artikelwechsel kann ein Fadenumlenkelement vorteilhaft einfach und schnell ausgetauscht werden gegen ein anderes Fadenumlenkelement dessen Oberflächeneigenschaften an den neuen Artikel angepasst sind. Ein einfacher und schneller Artikelwechsel kann durch eine einfach lösbare Befestigung des Umlenkelementes an der Blattfeder im Sinne einer Schnellwechselverbindung weiter unterstützt werden. Dazu kann wenigstens eine Blattfeder an ihrer Aussenseite beispielsweise mit einer Nut versehen sein, in die das Umlenkelement mit einem passenden Gegenstück einfach eingeschoben und festgeschraubt oder festgeklemmt wird.
Der Aufwand bezüglich der Oberflächenqualität der Blattfeder kann dagegen zugunsten einer einfachen und günstigen Herstellung der Blattfeder gering gehalten werden, weil die Blattfeder nicht mit den Kettfäden in Berührung kommt.
Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich durch die Verwendung mehrerer Blattfedern, welche verteilt über die senkrecht zu den Kettfäden verlaufende Breite des Fadenumlenkelementes angeordnet sind. Bei Änderungen der Warenbreite kann einfach eine entsprechende Anzahl an Blattfedern im Randbereich weggenommen bzw. zusätzlich montiert werden, um so den Streichbaum an die geänderte Warenbreite anzupassen. Dabei können die gleichen Federeigenschaften des Streichbaumes mit geringem Aufwand über verschiedene Warenbreiten beibehalten werden.
Werden die Blattfedern nun gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung mit unterschiedlichen Federsteifigkeiten ausgeführt, so ergeben sich daraus weitere Effekte der Erfindung. Bei der Verwendung eines steifen Fadenumlenkelementes und durch den kombinierten Einsatz mehrerer Blattfedern mit verschiedenen Federsteifigkeiten kann die auf die Kettfadenschar wirksam werdende Gesamtfedersteifigkeit der Blattfedern gezielt beeinflusst und auf bestimmte Werte eingestellt werden.
Dabei kann durch geschickte Kombination und Anordnung einer kleinen Auswahl an Blattfedern mit verschiedenen Federsteifigkeiten eine große Anzahl an Gesamtfedersteifigkeiten eingestellt werden.
Aufgrund der genannten Zuordnung der Funktionen Federung und Fadenführung zu den Bauteilen Blattfeder und Fadenumlenkelement ist es auch möglich, beide Bauteile hinsichtlich ihrer jeweiligen Funktion und einer möglichst niedrigen Masse optimal zu gestalten.
Wird beispielsweise das Fadenumlenkelement, durch die Verwendung mehrerer Blattfedern, über die Breite der Kettfäden an mehreren Stellen abgestützt, so kann das Fadenumlenkelement mit geringerer Festigkeit und damit auch mit geringerer Masse ausgeführt sein, als bei einer Ausführung bei der das Fadenumlenkelement nur an dessen Enden gelagert ist.
Das Fadenumlenkelement kann beispielsweise aus leichtem Kunststoff, aus faserverstärkten Kunststoffen oder aus anderen Verbundwerkstoffen bestehen. Die Masse der schwingungsfähigen Teile des Streichbaumes ist damit weiter reduziert und die Eigenfrequenz der Einrichtung erhöht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung im Zusammenhang mit der Verwendung mehrerer Blattfedern weisen die Blattfedern im Randbereich des Fadenumlenkelements eine andere Federsteifigkeit auf als die Blattfedern im mittleren Bereich des Fadenumlenkelementes.
Auf diese Weise können unerwünschte Kettfadenlängenveränderungen und dadurch verursachte Abweichungen der Kettfadenspannung im Randbereich ganz ausgeglichen oder zumindest minimiert werden. Dabei kann es vorteilhaft sein ein mehrteiliges oder flexibles Fadenumlenkelement vorzusehen.
Ebenso ist es mit dieser Ausführung möglich abweichende Kettfadenspannungen der Randkettfäden und dadurch vorteilhafte Webbedingungen im Kantenbereich des Gewebes zu erreichen. Eine unterschiedliche Einarbeitung der Kettfäden im Randbereich im Vergleich zu den Kettfäden im Grundgewede kann eine solche Maßnahme erfordern. Dies kann beispielsweise bei Geweben mit Einlegekanten der Fall sein, die im Grundgewebe andere Bindungsarten aufweisen als im Bereich der Einlegekanten, wodurch sich im Randbereich eine andere optimale Kettfadenspannung ergibt als im restlichen Bereich des Gewebes.
Ein anderer Aspekt der Erfindung besteht in der Überlagerung einer zweiten Bewegung über die Federbewegung der Blattfeder. Die überlagerte zweite Bewegung führt vorzugsweise der gesamte Grundkörper mit den angebauten Elementen durch.
Dazu ist der Grundkörper des Streichbaumes beweglich an der Webmaschine angeordnet und bevorzugt durch einen Antrieb betätigbar. Der Antrieb kann dazu vom Hauptantrieb der Webmaschine über getriebliche Mittel abgeleitet sein oder es ist ein separater, gesteuerter Antrieb für die Betätigung der Grundkörperbewegung am Streichbaum vorgesehen.
Der Grundkörper kann dabei sowohl translatorische, als auch rotatorische Bewegungen ausführen. Als separate Antriebe sind elektrische, hydraulische oder pneumatische Aktuatoren möglich.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung ist der Grundkörper beispielsweise mittels eines elektrischen Antriebes um eine horizontale, senkrecht zur Kettfadenrichtung liegende Achse rotierbar, so dass die Blattfeder um eine nahe ihrer Befestigungsseite liegende Achse verschwenkt wird. Der Kettfadenspannungsverlauf über die verschiedenen Phasen jedes Webzyklusses ist auf diese Weise aktiv beeinflussbar.
Eine weitere Möglichkeit eine der Blattfederbewegung überlagerte zweite Bewegung zu erreichen besteht darin die Befestigungselemente auf der Befestigungsseite der Blattfeder beweglich, z.B. schwenkbar an dem Grundkörper anzuordnen, sodass nicht der gesamte Grundkörper bewegt wird.
Beweglich angetriebenen Streichbäume sind unter dem Begriff "aktive Streichbaumsysteme" bereits bekannt und werden in der Regel ebenfalls zum Ausgleich von Kettfadenzugkraftschwankungen eingesetzt.
Regelmäßige, in jedem Webzyklus wiederkehrende Spannungsschwankungen wie sie beispielsweise durch die Fachbildung verursacht werden, können mit dem aktiven Streichbaumsystem weitestgehend ausgeglichen werden. Die erfindungsgemäße Blattfeder kompensiert darüber hinaus auftretende Längenverschiebungen und Spannungsspitzen der Kettfäden, die so kurzzeitig auftreten, dass der Antrieb des aktiven Streichbaumes nicht rechtzeitig darauf reagieren kann, z.B. auf Spannungsspitzen, die durch den Blattanschlag verursacht werden. Des weiteren werden von der Blattfeder nicht vorhersehbare Abweichungen vom erwarteten Spannungsverlauf ausgeglichen.
Beim Frottierweben lassen sich mit derartigen, überlagerten Bewegungen des Streichbaumes Spannungsschwankungen in der Pol- bzw. Grundkette durch aktiv eingeleitete Streichbaumbewegungen abbauen, und gleichzeitig werden nicht vorhersehbare Spannungsabweichungen sowie extrem schnell auftretende Spannungsspitzen von der Blattfeder kompensiert. Zusätzlich kann die Pol- bzw. Grundkettspannung während des Webens von Glattbereichen wie z.B. Bordüren aktiv erhöht werden und beim Frottierweben wieder gesenkt werden, um eine gleichmäßige Polbildung im Frottierbereich zu erhalten.
Auch der Spannungsverlauf in der Grundkette einer Frottiermaschine und in anderen Webmaschinenarten lässt sich mit einer solchen Ausführung positiv beeinflussen. So kann die Grundkette beim Frottierweben beispielsweise für den Zeitraum jedes Vollanschlages kurzzeitig mit einer höheren Spannung betrieben werden, um ein verbessertes Warenbild zu erhalten.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung findet die Ausführung mit einer überlagerten Bewegung bei jedem Stillstand der Webmaschine. Insbesondere während längerer Stillstände der Webmaschine ist es vorteilhaft, die Zugspannung in den Kettfäden zu senken, um negative Beeinträchtigungen der Kettfäden zu vermeiden. Derartige Beeinträchtigungen führen häufig zu sogenannten Anlaufstellen im Gewebe und damit zu erheblichen Qualitätsverlusten.
Um dies zu vermeiden wird der Grundkörper bei jedem Maschinenstopp soweit in die entsprechende Richtung geschwenkt bzw. verschoben, dass die Kettfadenspannung unter einen vorher festgelegten Wert sinkt.
Zum Wiederanlauf der Webmaschine wird die Entlastung wieder rückgängig gemacht, indem der Grundkörper soweit in die entgegengesetzte Richtung verschoben oder verschwenkt wird, bis die im laufenden Webbetrieb erforderliche Kettfadenspannung erreicht ist. Dies kann nahezu schlagartig oder über eine gewisse Zeitspanne entsprechend einer Rampenfunktion geschehen. Im letzteren Fall wird die Kettfadenspannung kontinuierlich oder stufenweise erhöht, bis der gewünschte Wert erreicht ist.
Eine andere Möglichkeit der Kettfadenspannungseinstellung beim Wiederanlauf der Webmaschine ist ein kurzzeitiges Überspannen der Kettfäden z.B. während des ersten Webblattanschlages. Dabei wird die Kettfadenspannung vor dem ersten Webblattanschlag auf einen Wert oberhalb des Kettfadenspannungswertes für den laufenden Webbetrieb erhöht und danach entsprechend einem vorgegebenen Verlauf abgesenkt.
Die Wahl der geeigneten Startmethode beim Wiederanlauf ist abhängig vom Kettfadenmaterial, der Bindung und anderen Faktoren. Die notwendigen Regeleinrichtungen zum Entspannen und wieder Anspannen der Kettfäden mit geeigneten Spannungsmesselementen sind hinreichend bekannt und werden deshalb hier nicht näher beschrieben.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung umfasst wenigsten einen mechanischen Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Fadenumlenkelementes. Dieser kann fest am Webgestell angeordnet oder verstellbar ausgeführt sein. Mit Hilfe des Anschlages lässt sich aus dem gefederten Streichbaum ein starrer Streichbaum machen oder der Federweg der Blattfeder wird auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Die Wirkung des Anschlags lässt sich entweder manuell ein- und ausschalten oder durch einen entsprechenden Antrieb. Ein gesteuerter Antrieb zum Inbetriebsetzen des Anschlages ermöglicht beispielsweise einen Webbetrieb, der in bestimmten Phasen mit starrem Streichbaum und in anderen Phasen mit gefedertem Streichbaum abläuft. Der Anschlag kann durch die oben beschriebene Überlagerung einer zweiten Bewegung über die Federbewegung der Blattfeder angefahren werden. Dazu wird der beweglich an der Webmaschine angeordnete Grundkörper des Streichbaumes mit der daran befestigten Blattfeder in Richtung des starr an der Webmaschine befestigten Anschlages gefahren bis der Anschlag an der Blattfeder wirksam ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung wird ein zweiter Anschlag auf der dem ersten Anschlag entgegengesetzten Seite der Blattfeder vorgesehen. Mit einem Anschlag auf jeder Seite der Blattfeder kann der Weg der Blattfeder sowohl beim Belasten als auch beim Entlasten der Blattfeder begrenzt werden. Beim Belasten der Blattfeder dient der Anschlag dazu eine Überlastung der Blattfeder zu vermeiden. Zum Nachlassen der Zugspannung in den Kettfäden, z.B. bei Maschinenstillständen wird beispielsweise Kette vom Kettbaum abgelassen. Die Blattfeder wird entspannt und bewegt sich bis sie an dem entsprechenden Anschlag ansteht. Sobald die Blattfeder beim Entspannen am Anschlag ansteht und weitere Kette abgelassen wird geht die Zugspannung in den Kettfäden nahezu schlagartig gegen Null. Auf diese Weise kann die Kettfadenspannung stark abgesenkt werden, ohne die Kette am Kettbaum um eine große Länge abzulassen.
Der zuletzt beschriebene Entspannungsvorgang kann auch durchgeführt werden, indem anstatt der Kette die Ware vom Warenbaum abgelassen wird oder indem sowohl Kette als auch Ware abgelassen wird bis die Blattfeder am Anschlag steht.
Das Fadenumlenkelement ist vorzugsweise als durchgehende Leiste ausgeführt und starr an der Blattfeder befestigt. Es kann jedoch gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung auch beweglich an der Blattfeder befestigt und in einer anderen Form ausgebildet sein. Wird beispielsweise als Umlenkelement eine Umlenkrolle eingesetzt, dann gleiten die Kettfäden nicht mehr über die Oberfläche des Fadenumlenkelementes, sondern rollen darüber ab. Zusätzliche Kettfadenspannungen hervorgerufen durch Gleitreibungskräfte zwischen Kettfäden und Umlenkelement können mit einer solchen Ausführung vermieden werden.
Auf die Blattfeder wirksame Dämpfungsmittel kennzeichnen eine weitere bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung. Bereits die Verwendung einer geschichteten Blattfeder bringt ein gewisses Dämpfungsverhalten mit sich.
Zusätzlich können zum Einstellen einer bestimmten Dämpfung eine oder mehrere Friktionslamellen zwischen den einzelnen Schichten eingesetzt werden.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Webmaschine mit dem beschriebenen Streichbaum, sowie eine Blattfeder zur Verwendung in einem solchen Streichbaum.
Die Erfindung und weitere sich ergebende Vorteile werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
In den Figuren zeigt,

Figur 1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Streichbaumes mit seiner Anordnung im Webmaschinengestell,
Figur 2: die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Webmaschine mit Streichbaum,
Figur 3: eine vergrößerte Abbildung des Streichbaums aus der Figur 2 und
Figur 4: ein Diagramm mit dem Vergleich des Kettfadenspannungsverlaufes bei einem herkömmlichen und einem erfindungsgemäßen Streichbaum.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist die Anordnung und der Aufbau eines erfindungsgemäßen Streichbaumes dargestellt.
Die Kettfäden 9 verlaufen vom Kettbaum 2 über den Streichbaum 1 zu den Fachbildemitteln 3 und weiter bis sie schließlich als Gewebe auf dem nicht dargestellten Warenbaum aufgewickelt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 4 des Streichbaumes 1 über die Grundkörperträger 15, 15' mit dem Webmaschinengestell 5, 5' verbunden. Dabei ist der Streichbaum 1 mit dem Grundkörper 4 über Linearführungen 11, 11' in vertikaler Richtung und über Linearführungen 13, 13' in horizontaler Richtung verschiebbar. Während des Webbetriebes ist der Streichbaum 1 jedoch in seiner Position fixiert, indem die Arretierschrauben 12, 12', 14, 14' der Linearführungen festgeschraubt sind. In den horizontalen Linearführungen 13, 13' sind die Stehlager 16, 16' verschieb- und arretierbar angeordnet. In den Stehlagern 16, 16' ist der Grundkörper 4 starr gelagert. In der dargestellten Ausführung ist der Grundkörper 4 rohrförmig ausgebildet, er kann jedoch auch jeden anderen, beliebigen Querschnitt aufweisen.
Mehrere, über die Webbreite verteilt angeordnete Haltebügel 17 fixieren die Halteplatten 18 mittels Muttern 19 mit Sicherungsscheiben 20 auf dem Grundkörper 4.
An den Halteplatten 18 sind die Blattfederträger 21 mittels Schrauben 22 befestigt. Ein Klemmblock 25 ist starr mit dem Blattfederträger 21 verbunden, z.B. verschraubt.
Im Bereich des freien Endes des Blattfederträgers 21 ist ein Umlenkblech 23 durch die Schraube 24 starr mit dem Blattfederträger verbunden. Das Umlenkblech 23 dient der Umlenkung der Kettfäden 9 und ist mit einer entsprechenden Oberflächenbehandlung versehen, die jeweils abhängig vom verwendeten Kettmaterial variieren kann, um eine Beeinträchtigung der Warenqualität durch die Berührung der über das Umlenkblech gleitenden Kettfäden zu vermeiden.
Die Blattfeder 6 ist mit ihrer Befestigungsseite 7 zwischen der Klemmfläche 27 des Klemmblockes 25 und dem Druckstück 26 fest eingespannt. Dazu wird das Druckstück 26 mittels Klemmschraube 28 festgezogen.
Somit ist die Befestigungsseite 7 der Blattfeder 6 starr mit dem Grundkörper 4 verbunden.
An dem freien Ende der Blattfeder 6, der Außenseite 8 ist das Umlenkelement 10 mittels der Befestigungsschraube 29 und Befestigungsmutter 30 starr mit der Blattfeder 6 verbunden.
Im Bereich der Außenseite 8 der Blattfeder 6 ist in einem bestimmten Abstand in Spannrichtung, d.h. in der Richtung in die sich die Blattfeder 6 beim Erhöhen der Zugspannung in den Kettfäden 9 verbiegt, ein mechanischer Anschlag 31 in Form einer Anschlagschraube angeordnet. Fixiert ist dieser Anschlag in der gewünschten Position durch die Kontermutter 32.
Das erfindungsgemäße Merkmal der zur Außenseite 8 hin abnehmenden Masse der Blattfeder 6 pro Längeneinheit wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Dreiecksform der Blattfedern erreicht. Im Bereich der relativ schnell bewegten Außenseite 8 der Blattfedern 6 ist so eine geringe Masse vorhanden, die den durch die Bewegung der Kettfäden 9 erzeugten Beschleunigungen eine relativ geringe Massenträgheit entgegensetzt. Dadurch reagiert das gesamte schwingungsfähige System des Streichbaums hochdynamisch und hält die Zugspannungen in den Kettfäden über den gesamten Webzyklus in einem niedrigen Bereich.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Streichbaums ist in Figur 3 sichtbar. Beim Anspannen der Kettfäden 9 wirkt eine durch die Kettfadenspannung erzeugte Kraft auf das Umlenkelement 10 und verbiegt die Blattfeder 6 in Richtung des Anschlages 31. Im Webbetrieb befindet sich die Blattfeder 6 zwischen der in Volllinien dargestellten ersten Position der Blattfeder und der in Strichlinien dargestellten zweiten Position, bei der sich die Außenseite 8 der Blattfeder nahe des Anschlages 31 befindet.
In der ersten dargestellten Position ist die Blattfeder 6 vollständig entspannt, d.h. unbelastet und in der zweiten dargestellten Position ist die Blattfeder 6 nahezu maximal gespannt. Der Anschlag 31 wird so eingestellt, dass eine Überlastung der Blattfeder 6 ausgeschlossen ist. Der mechanische Anschlag 31 kann in anderen Ausführungen auch im Betrieb verstellbar ausgeführt sein und in verschiedenen Betriebsphasen an unterschiedlichen Stellen positioniert werden, sodass der maximale Blattfederweg eingeschränkt oder erweitert ist.
Im laufenden Webbetrieb bewegt sich die Blattfeder 6 in der Regel nicht über den gesamten Bereich von der ersten, völlig entspannten Position bis zu der maximal gespannten Position am Anschlag 31, sondern in einem begrenzten Bereich irgendwo zwischen diesen beiden Extrempositionen. Die Breite dieses Bereiches, d.h. die Amplitude der Blattfederschwingungen im laufenden Webbetrieb hängt von verschiedenen Faktoren ab, z.B. von der Federkennlinie der Blattfeder, vom Material der Kettfäden, und von der Größe des Fachhubes.
Bei einem Stillstand der Webmaschine wird die Kettfadenspannung gesenkt, indem entweder Kette vom Kettbaum abgelassen oder Ware vom Warenbaum abgelassen wird. Dadurch entspannt sich die Blattfeder 6 und das Umlenkelement 10 bewegt sich in Richtung der ersten, unbelasteten Position bis eine gewünschte niedrige Kettfadenspannung erreicht ist.
Soll bei diesem Entspannungsvorgang die Kettfadenverschiebung begrenzt werden, so kann dies durch einen zweiten Anschlag erreicht werden, der hier nicht dargestellt ist. Der zweite Anschlag wird auf der dem ersten Anschlag 31 gegenüberliegenden Seite der Blattfeder 6 angeordnet und so eingestellt, dass die Blattfeder 6 beim Entspannen der Kettfäden 9 bereits nach einem geringen Weg in Richtung der ersten, unbelasteten Position auf den zweiten Anschlag aufläuft. Bereits ein geringstes weiteres Ablassen der Webkette oder der Ware vom Kett- bzw. Warenbaum bewirkt dann ein Rückgang der Kettfadenspannung gegen Null.
Eine Ausführung gemäß Patentanspruch 8, welche eine zweite, der Blattfederbewegung überlagerte Bewegung ermöglicht, ist nicht dargestellt. Ausgehend von dem in den Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel lässt sich eine derartige Ausführung jedoch einfach erreichen, indem der rohrförmige Grundkörper 4 rotationsbeweglich in den Stehlagern 16 gelagert wird. Ein gesteuerter Rotationsantrieb wird am Stehlager starr angeordnet und die Antriebswelle des Rotationsantriebes wird mit dem drehbeweglich gelagerten Grundkörper 4 wirkverbunden. Die entsprechenden Steuersignale erhält der Rotationsantrieb bevorzugt von der Webmaschinensteuerung über geeignete Signalleitungen.
Eine weitere Möglichkeit die zweite überlagerte Bewegung zu erzeugen besteht darin den Klemmblock 25 rotationsbeweglich oder translatorisch verschiebbar auf dem Blattfederträger 21 zu lagern und mit einem gesteuerten Antrieb anzutreiben.
In dem Diagramm in Figur 4 ist auf der Abszisse der Drehwinkel der Webmaschine über ungefähr zwei Arbeitszyklen in Grad [°] abgebildet und auf der Ordinate ist die entsprechende Kettfadenspannung in Zenti-Newton [cN] angegeben. Die Kennlinien wurden beide bei einer Drehzahl der Webmaschine von 600 U/min aufgezeichnet.
Eine erste, durchgezogene Kennlinie 33 zeigt den Verlauf der Zugspannung in den Kettfäden beim Betrieb einer Webmaschine mit einem erfindungsgemäßen Streichbaum.
Eine zweite, gestrichelte Kennlinie 34 zeigt den typischen Verlauf der Zugspannung in den Kettfäden bei einem herkömmlichen Streichbaumsystem, ohne masseoptimiertem Streichbaum. Durch die höhere Massenträgheit der schwingungsfähigen Teile im herkömmlichen System kann das System den schnellen Bewegungen der Kettfäden bei hohen Drehzahlen der Webmaschine nicht mehr folgen und die Kettfäden heben in bestimmten Phasen des Webzyklusses vom Umlenkelement ab, um kurz darauf wieder auf das federgespannte Umlenkelement zu prallen. Die schnellen Bewegungen der Kettfäden werden beispielsweise durch die schnellen Bewegungen der Fachbildemittel bei entsprechend hohen Drehzahlen der Webmaschine verursacht.
Dadurch werden die hohen Maximalwerte der Kettfadenspannung verursacht, die im Verlauf der Kennlinie deutlich sichtbar sind.
Insbesondere die steilen Rückgänge und Anstiege der Kettfadenspannung in den Kennlinien bilden den beschriebenen Vorgang mit einem Abheben der Kettfäden vom Umlenkelement und dem nachfolgenden Aufprallen auf das Umlenkelement ab. Diese hohen Änderungen der Kettfadenspannung innerhalb eines kurzen Zeitraums bedeuten eine hohe Belastung der Kettfäden und damit eine Fehlerquelle für den gesamten Webprozess.
Beim Vergleich der beiden Kennlinien 33 und 34 wird deutlich, dass der Verlauf der Kettfadenspannung 33 mit einem hochdynamischen, erfindungsgemäßen Streichbaum vorteilhaft ausgeglichen wird. D.h. die Maximalwerte der Kettfadenspannung sind deutlich niedriger und die Minimalwerte der Kettfadenspannung sind deutlich höher. Die auftretenden Kettfadenspannungswerte lassen sich also auf einen sehr engen Bereich einschränken.
Dies erlaubt eine optimale Einstellung der Kettfadenspannung für jeden Artikel. Die Belastung und Beeinträchtigung der Kettfäden wird deutlich geringer, wodurch die Prozesssicherheit im Webbetrieb und die Warenqualität steigen.

Claims

Streichbaum (1) einer Webmaschine, der im Verlauf der Kettfaden nach dem Kettbaum (2) der Webmaschine angeordnet ist,
mit einem in einem Webmaschinengestell (5) angeordneten Grundkörper (4),
mit mindestens einem Fadenumlenkelement (10), das
auf mindestens einem als Blattfeder (6) gestalteten elastischen Organ des Streichbaumes (1) schwingungsfähig abgestützt ist, wobei
die mindestens eine Blattfeder (6) an einer Befestigungsseite (7) starr mit dem Grundkörper (4) verbunden ist, und
das mindestens eine Umlenkelement (10) an einer der Befestigungsseite (7) gegenüberliegenden Außenseite (8) der mindestens einen Blattfeder (6) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass
die auf eine Längeneinheit bezogene Masse der mindestens einen Blattfeder (6) dadurch in Richtung der Außenseite (8) der Blattfeder (6) abnehmend gestaltet ist, dass ihre Breite und/oder die Dicke abnimmt.
Streichbaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren ein Umlenkblech (23) vorgesehen ist, wobei die Kettfäden über das Umlenkblech (23) und über das Umlenkelement (10) gleiten.
Streichbaum nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Blattfeder (6) bei im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke eine Dreiecks- oder Trapezform aufweist.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Blattfedern (6) verteilt über die Breite der Kettfäden (9) angeordnet sind.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (6) unterschiedliche Federsteifigkeiten, insbesondere im Randbereich des Fadenumlenkelements (10) eine andere Federsteifigkeit als die Blattfedern in der Mitte aufweisen.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blattfeder (6) an einer Befestigungsseite (7) starr mit einem an dem Grundkörper (4) befestigten Klemmbock (25) verbunden ist.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenumlenkelement (10) aus mehreren Einzelteilen besteht, welche verteilt über die Breite der Kettfäden (9) nebeneinander angeordnet sind.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbewegung der Blattfeder (6) eine zweite Bewegung überlagert werden kann, insbesondere der Grundkörper (4) beweglich am Webmaschinengestell (5) angeordnet ist, so dass die zweite Bewegung durch eine Bewegung des Grundkörpers (4) ausführbar ist, insbesondere der Antrieb zur gesteuerten Betätigung der zweiten Bewegung vom Hauptantrieb der Webmaschine abgeleitet ist oder ein separater elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb zur gesteuerten Betätigung der zweiten Bewegung vorgesehen ist.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mechanischer Anschlag (31) zur Begrenzung der Bewegung der mindestens einen Blattfeder (6), welcher verstellbar ausgeführt ist, vorgesehen ist.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (10) beweglich an der Blattfeder (6) befestigt ist, insbesondere als Umlenkrolle ausgebildet ist.
Streichbaum nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die mindestens eine Blattfeder (10) wirkende Dämpfungsmitteln vorgesehen sind.
Webmaschine, gekennzeichnet durch einen Streichbaum gemäß einem der vorherigen Ansprüche.