EP2278052B1 - Schaftantrieb für einen Webschaft einer Webmaschine - Google Patents

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EP2278052B1
EP2278052B1 EP20090165912 EP09165912A EP2278052B1 EP 2278052 B1 EP2278052 B1 EP 2278052B1 EP 20090165912 EP20090165912 EP 20090165912 EP 09165912 A EP09165912 A EP 09165912A EP 2278052 B1 EP2278052 B1 EP 2278052B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
movement
heald frame
weft insertion
heald
weaving machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP20090165912
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2278052A8 (de
EP2278052A1 (de
Inventor
Ulrich Deierlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Groz Beckert KG
Original Assignee
Groz Beckert KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Groz Beckert KG filed Critical Groz Beckert KG
Priority to EP20090165912 priority Critical patent/EP2278052B1/de
Publication of EP2278052A1 publication Critical patent/EP2278052A1/de
Publication of EP2278052A8 publication Critical patent/EP2278052A8/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2278052B1 publication Critical patent/EP2278052B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • D03C5/02—Cam or other direct-acting shedding mechanisms, i.e. operating heald frames without intervening power-supplying devices operated by rotating cams
    • D03C5/04—Construction or shape of cams
    • 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
    • D03C5/005—Leveling mechanisms
    • 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
    • D03C5/02—Cam or other direct-acting shedding mechanisms, i.e. operating heald frames without intervening power-supplying devices operated by rotating cams

Definitions

  • the invention relates to a shaft drive for a heald of a loom.
  • a shaft drive is for example from the EP 1 975 292 A1 out.
  • the shaft drive is designed there as an eccentric cam with cams, wherein a voltage applied to the cam follower is connected to the weaving shank of the loom. According to the contour of the cam, the course of movement of the heald shaft is predetermined.
  • the cam described there has four consecutive sectors, wherein two of the sectors specify a tray change movement from the first to the second open position or vice versa. Between lying lying in each case a cam sector is present, which causes a pendulum motion without rest in the region of the respective open position.
  • the DE 27 44 795 C2 and DE 36 23 016 C1 relate to weaving machines for double-pile weaving with a pile thread.
  • the sheds forming the shed for the upper fabric are continuously moved up and down in their respective positions with a predetermined stroke.
  • the weft insertion for the upper fabric takes place at the level of the lower tissue.
  • the healds for the lower tissue do not perform such a lifting movement, but take a detent position.
  • a detent position of the heald frames for the upper fabric is not provided in contrast.
  • the movement WebMfte for the upper fabric results from the superposition of the lifting movement with a basic movement.
  • the phase position of the stroke relative to the basic movement is adjustable.
  • JP 3987 828 B2 the possibility to combine the weaving shaft movement from predetermined partial movements and to control accordingly. From the detent position there is an abrupt transition to the subject change movement, which generates an acceleration jump and thus a very large acceleration change.
  • the course of movement of the heald shaft is predetermined so that this is transferred after reaching a first reversal point within a first open shed position in a rest section.
  • the heald is preferably caused immediately following the first reversal point to perform a first transitional movement, by which it is transferred to a detent position.
  • the position or the stroke of the heald shaft in the detent position corresponds approximately to the stroke in the first reversal point.
  • the shaft drive gives the heald a movement without a standstill or detent phase.
  • This first transition movement ensures that the change in acceleration when moving the heald from the first reversal point to the rest position does not assume amounts that are above a permissible limit value.
  • acceleration jumps are avoided by the first transition movement.
  • the heald passes through a change of direction between the two open shed positions, in which it changes its direction of movement and is moved into the detent position.
  • this direction change point it follows in a first movement phase of the first transition movement of a first course of motion preset, which is predetermined by the shaft drive.
  • the first movement phase is immediately followed by a second movement phase, which is defined by a second movement history specification that differs from the first movement history specification.
  • the second movement phase is immediately followed by the standstill of the heald frame in the rest position.
  • the heald After reaching the first turning point in the first open shed position, the heald performs a unique one Pendulum movement through the direction change point and is then transferred to the detent position. A continued pendulum movement until the next change of subject can be avoided. Unnecessary lifting movements of the heald and a resulting unnecessary energy consumption are avoided. Nevertheless, there is a smooth transition from the first turning point to the locking position of the first open shed position.
  • Each law of motion specifies a uniform and, in particular, continuous and non-disruptive function according to which the hedge is to move. This function is defined, for example, as a function of the time or the angle of rotation of the drive shaft of the shaft drive.
  • the overall movement of the heald shaft is continuously differentiable at least twice.
  • the Hubpositon the heald is dependent on the rotation angle of the drive shaft of the shaft drive of the loom to understand.
  • the movement course of a change of subject movement from the first reversal point of a first open position to the second reversal point of the other or second open position is predefined on the basis of a harmonic function, in particular a sinusoidal function.
  • the first course of motion and / or the second course of motion are also predefined on the basis of a harmonic function.
  • the duration of a tray change movement from the first reversal point of an open shed position to the second reversal point of the respective other shed refractive position corresponds to the period duration of a weft insertion period from one weft insertion to the next weft insertion.
  • the tray change movement may begin during a weft insertion and end during the subsequent weft insertion.
  • the tray exchange movement coincide exactly with the start or end points of the weft insertion periods P. Decisive is only that the weft entries can take place without interference. This is the case when a minimum shedding stroke is reached at the beginning of the weft insertion and at its end.
  • the heald remains in one of its open shed positions, it is not necessary to synchronize the course of hive movement with other parts of the weaving machine; in particular, the weft insertion does not have to be synchronized with the heald first transitional movement.
  • the duration of the first transition movement is independent of the period of the weft insertion period between two consecutive weft entries. This makes it possible to optimize the first transition movement in terms of jerk and shock-free, to avoid acceleration jumps and also to minimize the amount of the maximum acceleration value.
  • the duration of the first transition movement may be shorter or longer than the period of the weft insertion period.
  • the shaft drive can also during the second open shed position a rest portion having a detent position, wherein the position of the heald substantially corresponds to the position of the heald at the second turning point. This makes sense if the heald should be kept in the corresponding open shed position both after the shedding movement in the first open shed position, and after the shedding change in the second open shed position over several weft entries, for example, at least three weft entries before the next shedding change is performed.
  • the first transitional movement may begin with a weft insertion period and the first movement phase may end before the subsequent weft insertion period. It is also possible that the first transitional movement begins with a weft insertion period and the second movement phase ends only in the subsequent weft insertion period. A synchronization with the weft entries, or the weft insertion periods is not required.
  • the first transitional movement can be optimized with regard to heald shaft accelerations or acceleration changes.
  • the course of motion is predetermined via a cam of the output device.
  • the shaft drive is designed as an eccentric drive.
  • the heald undergoes a second transitional movement.
  • the second transitional movement corresponds to the movement of the described first reverse movement in reverse order. This means that the first transitional movement, which has led from the first reversal point into the latching position is carried out in reverse order during the second transitional movement, so that the heald from the detent position brought to the first reversal point and from there without impermissibly high acceleration a shedding change in can perform the second reversal point of the second open subject position.
  • the same processes can also be performed in a further locking position in the second open shed position, if there should be provided a detent position.
  • the heald In order to synchronize the tray changing movement subsequent to the rest section with the weft insertion, the heald reaches the reversal point of the open shed position adjoining the detent position at the time of commencement of a weft insertion period. The second transitional movement therefore ends at the beginning of a weft insertion period.
  • the weft insertion can be done in the loom depending on the rotation angle of the drive shaft, for example once per revolution.
  • a cam for a shaft drive this can be driven via the drive shaft and connected via the output direction with the heald.
  • the circumferentially changing radius of the cam determines the course of motion of the heald, depending on the angle of rotation of the cam.
  • a first cam sector specifies the transitional movement in which the heald as described during the rest section from the first reversal point of the first open shed position is transferred to the detent position.
  • This first cam sector has two sector sections, the first sector section passing through the first phase of movement defines the reversal point.
  • the adjoining second sector section determines the second movement phase of the heald immediately following the first movement phase into the rest position.
  • FIG. 1 schematically a shaft drive 10 is shown, which is connected via a linkage 11 with a heald 12.
  • the shaft drive 10 is designed as an eccentric drive in the embodiment, wherein the rotational movement of a drive shaft 13 is converted into a reciprocating motion of a rocker 14 which is connected to the linkage 11. In this way, the rotational movement of the drive shaft 13 leads to an oscillating stroke H of the heald 12, which is carried out in particular in the vertical direction.
  • a weaving machine generally comprises a plurality of healds 12, which are each connected via a linkage 11, each with a rocker 14 of the shaft drive 10.
  • a cam 15 is rotatably coupled, as in FIG. 2 is shown schematically.
  • the cam 15 rotates about its axis of rotation 16.
  • a cam follower 17 abuts the outer contour of the cam 15, so that its distance from the axis of rotation 16 is determined by the radius r of the cam 15, wherein the radius r in the circumferential direction of the cam 15 changes ,
  • the rockers 14 of the shaft drive 10 are moved and a corresponding stroke H of the heald 12 caused.
  • the shaft drive 10 causes a predetermined course of movement of the heald 12.
  • the course of motion is defined as a stroke H in dependence on the rotation angle ⁇ of the drive shaft 13 and in Figures 3-5 illustrated by various examples.
  • the heald 12 performs a lifting movement H, being moved back and forth between a first open shed position O1 and a second open shed position 02.
  • the first weaving shank for example, in the open shed position O1 and the second is in the open shed position 02.
  • the open shed position O1, 02 is the position of the weaving shank 12 with a minimum amount H min .
  • the open shed position O1, 02 comprise a stroke range, which may comprise up to one third of the total stroke H ( ⁇ ) of the heald 12.
  • the maximum stroke H max reaches the heald 12 in the reversal points T1, T2 of the open shed positions O1, 02.
  • the first reversal point T1 is the position absolute maximum stroke H max in the first open position O1 and the second reversal point T2 is the position absolute maximum stroke H. max in the second open shed position 02 respectively at the beginning or at the end of a shed change movement F.
  • the course of movement of the shackle 12 is in the embodiment according to FIG. 3 divided into five weft insertion periods P.
  • the weft insertion period P is the time duration between two consecutive weft entries S1, S2, S3, S4, S5.
  • the weft entries S1-S5 take place in the end area of a weft insertion period P and the initial area of the subsequent weft insertion period P, as shown in FIG FIG. 3 is schematically illustrated by the black bars.
  • the shaft drive 10 initiates a tray exchange movement F from the second open shed position 02 to the first open shed position O1 and more precisely from the second reversal point T2 to the first reversal point T1.
  • the subject change movement F as a function of the rotation angle ⁇ is based on a harmonic oscillation and is, for example, sinusoidal.
  • the duration of the tray change movement F corresponds in the embodiment according to FIG.
  • the tray change movement F may differ from the beginning or end points of the weft insertion periods P.
  • the shifter movement F may include a period that is greater or less than the period for the weft insertion. Decisive is only that the weft entries Si can take place smoothly.
  • the rest section Ra corresponds to the duration of three weft insertion periods P.
  • the shaft drive 10 causes a movement which can be composed of several movement phases.
  • the heald 12 moves without stoppage or detent phase by means of a first transitional movement B, which may be formed by one or more superposed harmonic oscillations, within its open shed position O1.
  • the first transitional movement B is independent of the period of the weft insertion period P and may be shorter or longer than the weft insertion period P.
  • the first transitional movement B may include a startup phase B0 and a first movement phase B1 as well as a second movement phase B2.
  • According to the embodiment Figures 3 and 4 is the duration of the first transitional movement B longer than a weft insertion period P.
  • the lifting height H of the detent position R and the lifting height H max could deviate from each other while the minimum stroke H min must not be exceeded in order to keep the shed open in the first open position O1, so that a weft insertion can be done without interference.
  • the heald 12 firstly performs a reversed second transitional movement B ', in order subsequently to change from the first reversal point T1 of the open shed position O1 to the second reversal point T2 of the second open shed position 02.
  • the transitional movement B is defined by three movement history specifications of the shaft drive 10.
  • the movement course specifications correspond to laws of motion B0, B1, B2, which are predetermined in the shaft drive 10 and which follow the heald shaft 12 during the operation of the shaft drive 10.
  • the transition between the movement history specifications takes place independently of the weft entries S1-S5 or independently of the beginning and end of the weft insertion periods P.
  • the first transitional movement B is not synchronized with the weft entries S1-S5.
  • the stroke H of the heald frame 12 in the direction change point U between 60 and 90% and preferably at least 66% of the maximum stroke H can be max.
  • the stroke H U in the direction change point U is greater than the minimum stroke H min required for keeping the shed open, so that the heald 12 is also in the direction change point U in the first open shed position O1.
  • the heald follows a first course of motion in this first movement phase B1, which may be preceded by a start phase B0.
  • a second movement phase B2 which is defined by a second course of motion specification.
  • the first and the second course of motion specification are different from one another and provide different stroke movement functions H as a function of the rotation angle ⁇ .
  • the second movement history specification of the second movement phase B2 serves to move the heald jerk-free into the rest position R.
  • FIG. 4 ends the first movement phase B1 within the weft insertion period P, which has begun with the achievement of the first reversal point T1 of the first open position O1.
  • the second movement phase B2 is executed according to the example during the third weft insertion S3.
  • the heald 12 is in its rest position R, in which it remains.
  • the shaft drive 10 does not directly cause a tray exchange movement F in the second open shed position 02, but it is first a second Transitional movement B 'performed.
  • the second transitional movement B ' corresponds to the course of the first transitional movement B with reversed motion sequence.
  • the second transitional movement B 'thus corresponds to the course of movement that would be obtained if, starting from the latching position R, the direction of rotation of the drive shaft 13 was reversed and the first transitional movement B would again run backwards to the first reversal point T1.
  • the first transitional movement B is defined by three mutually different laws of motion B0, B1 and B2.
  • the movement phase B0 represents the initiation of the first transitional movement B and forms the transition from the first reversal point T1 of the heald shaft 12 in the open shed position O1 to the first movement phase B1.
  • the course of motion specification the law of motion
  • the heald 12 moves through the direction change point U within the first open shed position O1 through to first movement phase B1 according to the same law of motion, for example, a sine function.
  • the heald 12 Starting from the latching position R, during the second transitional movement B 'the heald 12 first passes through the movement phase B2',. Immediately following the movement phase B2 'follows the movement phase B1', which is followed by the movement phase B0 ', which again corresponds to the movement law of the change of subject movement F from the first reversal point T1 of the first open position O1 to the second reversal point T2 of the second open position 02, so that also here the heald 12, starting from its direction change point, performs a movement through the first reversal point T1, without the law of motion changing.
  • FIG. 4 In FIG. 4 are shown in the lower diagram, the acceleration of the heald shaft 12 depending on the rotation angle ⁇ . It can be seen that no acceleration jumps occur and therefore the course of motion is smooth.
  • a jerk-free movement is to be understood as a movement without an impermissibly large change in acceleration. A jerk occurs in particular during acceleration jumps. All motion characteristics are based on harmonic oscillations, such as sine waves. Acceleration changes can be allowed up to a maximum allowable amount at the junctions between two different motion history presets.
  • the entire course of movement H ( ⁇ ) of the heald 12 is preferably twice continuously differentiable, as by FIG. 4 illustrated.
  • the maximum amount a max of the shaft shaft acceleration occurs at the reversal points T1, T2. In the direction change points U, the amount of acceleration is approximately in the range of 60 to 90% and in particular 80% of the maximum amount a max .
  • the second transitional movement B ' ends with the beginning of a weft insertion period P.
  • the second transitional movement B' as well as the first transitional movement B must not take place in synchronism with the weft insertion with regard to the second transitional movement B ', reference can be made to the explanations regarding the first transitional movement B.
  • FIG. 5 a second embodiment of a realizable with the shaft drive movement pattern is shown, the example performs a firing sequence 2/4.
  • the first open shed position O1 is taken in contrast to the previously described embodiment with negative strokes H, while the second open shed position 02 positive stroke values are assigned.
  • a detent position R is required within a rest portion Ra of a weaving sheave drive depends on the conditions of the loom shank drive and the fabric to be produced.
  • the heald frame 12 can adopt a detent position R as an alternative to the illustrated movement progressions H ( ⁇ ) both when the compartment is open in the first open compartment position O1 and when the compartment is open in the second open compartment position 02, if this is sensible or necessary, For example, if the dwell time of the heald frame 12 in both open shed positions O1, 02 is sufficiently long, for example in the case of shots of 3/3 or 4/4.
  • cam 15 of the eccentric drive shaft drive 10 corresponds to the in Figures 3 and 4
  • the cam disk 15 has a first cam sector 20 which predefines the first transition movement B.
  • the first cam sector 20 has a first sector section 21 and a second sector section 22, which adjoin one another directly.
  • the first sector section 21 defines the first movement history or the first movement law according to which the heald 12 moves during the first movement phase B1 of the first transitional movement B.
  • the adjoining second sector section 22 indicates the second course of motion specification during the second course of motion B2.
  • the first cam disk sector 20 is followed by a second cam disk sector 25, during which the radius r of the cam disk 15 is constant.
  • the second cam sector 25 defines the detent position R of the heald 12.
  • a straight line G which extends in the direction of the bisector of the second cam sector 25 and the axis of rotation 16 of the cam 15 intersects, forms an axis of symmetry.
  • the cam 15 is designed mirror-symmetrically to the straight line G. This automatically results in the second transitional movement B 'in a third cam sector 26 adjoining the second cam sector 25 in a clockwise direction.
  • the portion of the cam 15 between the first cam sector 20 and the third cam sector 26 defines the bin exchange movement F from the first open compartment position O1 in FIG second open position 02 and from there back to the first open position O1, as shown in FIG. 3 is illustrated.
  • the cam 15 is an easy way to achieve the movement of the heald 12.
  • Each weaving shank 12 of the loom is assigned a separate cam 15 which defines its course of movement H ( ⁇ ).
  • the shaft drive according to the invention not only determines individual movement phases of the heald 12, but the entire course of movement and the transitions between the individual phases of motion matched, there are significant advantages in the operation of the loom.
  • the inertial forces remain low and the warp threads are less stressed. It can be cheaper Achieve Webschaftkonstrutationen also for high Web achievements. Lower warp stress reduces the yarn breakage and the efficiency of the loom increases. Maximum acceleration and acceleration jumps can be kept low.
  • the horseshoe speed and horseshoe acceleration can be optimized so that their amounts can be limited to small values. As a result, furthermore, the drive power of the shaft drive can be made smaller than in previously known shaft drives.
  • the present invention relates to a shaft drive 10 for a heald 12 of a loom.
  • An output device 17, 14, 11 converts the rotational movement of a drive shaft 13 into an oscillating movement of the heald 12 between a first reversal point T1 of a first open shed position O1 and a second reversal point T2 of a second open shed position 02.
  • the shank drive 10 causes a first transitional movement B of the heald 12 within a rest section Ra through a direction change point U to a detent position R of the heald 12, which has substantially the same stroke value H as FIG the first reversal point T1 within the first open position O1.
  • Both the change of subject movement and the transitional movement B are based on harmonic functions and are continuously differentiable at least twice.
  • the first transitional movement B from the first reversal point T1 of the first open position O1 to the rest position R of the heald 12 is defined by three different laws of motion, whereby the heald 12 passes through three consecutive phases of motion B0, B1, B2 until it has reached the detent position R.
  • the duration of the first transition movement B is not synchronized with the duration of the weft insertion periods P, indicating the length of time between two consecutive weft entries.
  • the shaft drive 10 is preferably embodied as an eccentric drive with a cam 15 which determines the course of movement H as a function of the angle of rotation ⁇ of a rotating drive shaft 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Looms (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schaftantrieb für einen Webschaft einer Webmaschine. Ein solcher Schaftantrieb geht beispielsweise aus der EP 1 975 292 A1 hervor. Der Schaftantrieb ist dort als Exzentermaschine mit Kurvenscheiben ausgeführt, wobei ein an der Kurvenscheibe anliegender Kurvenfolger mit dem Webschaft der Webmaschine verbunden ist. Entsprechend der Kontur der Kurvenscheibe ist der Bewegungsverlauf des Webschaftes vorgegeben. Die dort beschriebene Kurvenscheibe weist vier aufeinander folgende Sektoren auf, wobei zwei der Sektoren eine Fachwechselbewegung von der ersten zur zweiten Offenfachstellung bzw. umgekehrt vorgeben. Dazwischen liegend ist jeweils ein Kurvenscheibensektor vorhanden, der eine Pendelbewegung ohne Rast im Bereich der jeweiligen Offenstellung hervorruft.
  • Auch aus US 2006/0144459 A1 sowie US 2005/0056334 A1 gehen Webmaschinen mit einem Schaftantrieb hervor, bei denen der Webschaft eine Bewegung ohne Stillstandsphase ausführt. Der Webschaft führt dabei in den Offenfachstellungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fachwechselbewegungen eine fortgesetzte und insbesondere pendelnde Bewegung durch.
  • Die DE 27 44 795 C2 und DE 36 23 016 C1 betreffen Webmaschinen zum Doppelflorweben mit einem Polfaden. Zur Einstellung der gewünschten Polfadenlänge werden die das Webfach für das Obergewebe bildenden Webschäfte in ihrer jeweiligen Position kontinuierlich mit einem vorgegebenen Hub auf und ab bewegt. Der Schusseintrag für das Obergewebe findet auf Höhe des Untergewebes statt. Durch die Hubbewegung der beiden Webschäfte für das Obergewebe wird der Schussfaden zum Obergewebe angehoben und auf dieser Höhe durch das Blatt angeschlagen. Die Webschäfte für das Untergewebe führen eine solche Hubbewegung nicht aus, sondern nehmen eine Raststellung ein. Eine Rastposition der Webschäfte für das Obergewebe ist demgegenüber nicht vorgesehen. Die Bewegung Webschäfte für das Obergewebe ergibt sich aus der Überlagerung der Hubbewegung mit einer Grundbewegung. Die Phasenlage der Hub- gegenüber der Grundbewegung ist einstellbar.
  • Aus der EP 0699 786 A2 ist es bekannt den Webschaft nach der Fachwechselbewegung unmittelbar in seine Rastposition zu bringen. Dadurch ergeben sich hohe Grundbeschleunigungen und eventuell Beschleunigungssprünge, so dass sehr große Beschleunigungsänderungen auftreten, welche sich nachteilig auf die bewegten Webschäfte auswirken und einen hohen Energiebedarf nach sich ziehen.
  • Ferner zeigt die JP 3987 828 B2 die Möglichkeit die Webschaftbewegung aus vorgegebenen Teilbewegungen zusammenzusetzen und entsprechend zu steuern. Aus der Rastposition heraus findet ein abrupter Übergang in die Fachwechselbewegung statt, der einen Beschleunigungssprung und mithin eine sehr große Beschleunigungsänderung erzeugt.
  • Ausgehend hiervon kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, einen möglichst ruckund stoßfreien Bewegungsverlauf des Webschaftes sicherzustellen und dabei eine länger andauernde Pendelbewegung zu vermeiden und dies in Verbindung mit niedrigen Beschleunigungswerten und unter strikter Vermeidung von Beschleunigungsspitzen, wie sie bei bekannten Systemen unvermeidlich sind.
  • Dies wird durch einewebmaschine gemäß Patentanspruch 1 erreicht. Dabei ist der Bewegungsverlauf des Webschaftes so vorgegeben, dass dieser nach Erreichen eines ersten Umkehrpunktes innerhalb einer ersten Offenfachstellung in einen Ruheabschnitt überführt wird. Innerhalb des Ruheabschnitts wird der Webschaft vorzugsweise unmittelbar anschließend an den ersten Umkehrpunkt dazu veranlasst, eine erste Übergangsbewegung auszuführen, durch die er in eine Rastposition überführt wird. Die Position oder der Hub des Webschaftes in der Rastposition entspricht in etwa dem Hub im ersten Umkehrpunkt. Während der ersten Übergangsbewegung erteilt der Schaftantrieb dem Webschaft eine Bewegung ohne Stillstands- oder Rastphase. Diese erste Übergangsbewegung sorgt dafür, dass die Beschleunigungsänderung beim Bewegen des Webschaftes vom ersten Umkehrpunkt in die Rastposition keine Beträge annimmt, die über einem zulässigen Grenzwert liegen. Insbesondere Beschleunigungssprünge werden durch die erste Übergansbewegung vermieden. Während der ersten Übergangsbewegung durchläuft der Webschaft einen zwischen den beiden Offenfachstellungen liegenden Richtungswechselpunkt, in dem er seine Bewegungsrichtung ändert und in die Rastposition bewegt wird. Während der Bewegung durch diesen Richtungswechselpunkt folgt er in einer ersten Bewegungsphase der ersten Übergangsbewegung einer ersten Bewegungsverlaufsvorgabe, die durch den Schaftantrieb vorgegeben ist. An die erste Bewegungsphase schließt sich unmittelbar eine zweite Bewegungsphase an, die durch eine sich von der ersten Bewegungsverlaufsvorgabe unterscheidende zweite Bewegungsverlaufsvorgabe definiert ist. Auf die zweite Bewegungsphase folgt unmittelbar der Stillstand des Webschaftes in der Rastposition.
  • Somit führt der Webschaft nach dem Erreichen des ersten Umkehrpunktes in der ersten Offenfachstellung eine einmalige Pendelbewegung durch den Richtungswechselpunkt aus und wird anschließend in die Rastposition überführt. Eine fortgesetzte Pendelbewegung bis zum nächsten Fachwechsel kann vermieden werden. Unnötige Hubbewegungen des Webschaftes und ein daraus resultierender unnötiger Energieverbrauch sind vermieden. Dennoch ergibt sich ein sanfter Übergang vom ersten Umkehrpunkt in die Rastposition der ersten Offenfachstellung.
  • Die Bewegungsverlaufsvorgabe könnte auch als Bewegungsgesetz bezeichnet werden. Jedes Bewegungsgesetz gibt eine einheitliche und insbesondere stetige und sprungfreie Funktion vor, gemäß der sich der Webschaft bewegen soll. Diese Funktion ist beispielsweise abhängig von der Zeit oder dem Rotationswinkel der Antriebswelle des Schaftantriebs definiert.
  • Vorzugsweise ist der Gesamtbewegungsverlauf des Webschaftes wenigstens zweimal stetig differenzierbar. Unter dem Bewegungsverlauf ist die Hubpositon des Webschaftes abhängig vom Rotationswinkel der Antriebswelle des Schaftantriebes der Webmaschine zu verstehen. Es ist vorteilhaft, wenn der Bewegungsverlauf einer Fachwechselbewegung vom ersten Umkehrpunkt einer ersten Offenfachstellung in den zweiten Umkehrpunkt der jeweils anderen bzw. zweiten Offenfachstellung auf Basis einer harmonischen Funktion, insbesondere einer sinusförmigen Funktion, vorgegeben ist. Es ist weiterhin von Vorteil, wenn auch die erste Bewegungsverlaufsvorgabe und oder die zweite Bewegungsverlaufsvorgabe auf Basis einer harmonischen Funktion vorgegeben sind. Dadurch kann auf einfache Weise die mehrmalige stetige Differenzierbarkeit des Bewegungsverlaufs des Webschaftes erreicht werden.
  • Die Bewegung des Webschaftes muss bei der Fachwechselbewegung mit den anderen Teilen der Webmaschine synchronisiert werden, da beispielsweise der Schusseintrag nur dann erfolgen darf, wenn das Webfach ausreichend geöffnet ist. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Dauer einer Fachwechselbewegung vom ersten Umkehrpunkt einer Offenfachstellung zum zweiten Umkehrpunkt der jeweils anderen Offenfachstellung der Periodendauer einer Schusseintragsperiode von einem Schusseintrag bis zum nächsten Schusseintrag entspricht. Beispielsweise kann die Fachwechselbewegung während eines Schusseintrags beginnen und während des darauf folgenden Schusseintrags enden. Es ist allerdings nicht zwingend, dass die Fachwechselbewegung mit den Anfangs- bzw. Endpunkten der Schusseintragsperioden P exakt übereinstimmt. Maßgebend ist nur, dass die Schusseinträge störungsfrei stattfinden können. Dies ist der Fall, wenn ein minimale Fachhub zu Beginn des Schusseintrags und an dessen Ende erreicht ist.
  • Verbleibt der Webschaft in einer seiner Offenfachstellungen ist eine Synchronisation des Bewegungsverlaufs des Webschaftes mit anderen Teilen der Webmaschine nicht erforderlich, insbesondere muss der Schusseintrag nicht mit der ersten Übergangsbewegung des Webschaftes synchronisiert werden. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Dauer der ersten Übergangsbewegung unabhängig von der Periodendauer der Schusseintragsperiode zwischen zwei aufeinander folgenden Schusseinträgen ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, die erste Übergangsbewegung hinsichtlich der Ruck- und Stoßfreiheit zu optimieren, Beschleunigungssprünge zu vermeiden und auch den Betrag des maximalen Beschleunigungswerts zu minimieren. Die Dauer der ersten Übergangsbewegung kann dabei kürzer oder länger sein als die Periodendauer der Schusseintragsperiode.
  • Der Schaftantrieb kann auch während der zweiten Offenfachstellung einen Ruheabschnitt mit einer Rastposition aufweisen, wobei die Position des Webschafts im Wesentlichen der Position des Webschafts im zweiten Umkehrpunkt entspricht. Dies ist dann sinnvoll, wenn der Webschaft sowohl nach der Fachwechselbewegung in die erste Offenfachstellung, als auch nach der Fachwechselbewegung in die zweite Offenfachstellung über mehrere Schusseinträge, beispielsweise mindestens drei Schusseinträge, in der entsprechenden Offenfachstellung gehalten werden soll, bevor die nächste Fachwechselbewegung ausgeführt wird.
  • Die erste Übergangsbewegung kann mit einer Schusseintragsperiode beginnen und die erste Bewegungsphase kann vor der darauf folgenden Schusseintragsperiode enden. Es ist dabei ferner möglich, dass die erste Übergangsbewegung mit einer Schusseintragsperiode beginnt und die zweite Bewegungsphase erst in der darauf folgenden Schusseintragsperiode endet. Eine Synchronisation mit den Schusseinträgen, bzw. den Schusseintragsperioden ist nicht erforderlich. Die erste Übergangsbewegung kann hinsichtlich der Webschaftbeschleunigungen beziehungsweise Beschleunigungsänderungen optimiert werden.
  • Bei einer besonders einfach zu realisierenden Ausführungsform wird der Bewegungsverlauf über eine Kurvenscheibe der Abtriebseinrichtung vorgegeben. Der Schaftantrieb ist dabei als Exzenterantrieb ausgeführt.
  • Um einen ruck- und stoßfreien Bewegungsverlauf des Webschaftes innerhalb des Ruheabschnitts aus der Rastposition in den ersten Umkehrpunkt der ersten Offenfachstellung zu gewährleisten, bevor der Webschaft anschließend eine Fachwechselbewegung ausführt, ist es vorteilhaft, wenn der Webschaft eine zweite Übergangsbewegung durchläuft. Die zweite Übergangsbewegung entspricht dem Bewegungsablauf der beschriebenen ersten Übergangsbewegung in umgekehrter Reihenfolge. Das heißt, dass die erste Übergangsbewegung, die vom ersten Umkehrpunkt in die Rastposition geführt hat bei der zweiten Übergangsbewegung in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt wird, so dass der Webschaft aus der Rastposition in den ersten Umkehrpunkt gebracht und von dort aus ohne unzulässig große Beschleunigung eine Fachwechselbewegung in den zweiten Umkehrpunkt der zweiten Offenfachstellung ausführen kann. Die selben Abläufe können auch in einer weiteren Rastposition in der zweiten Offenfachstellung ausgeführt werden, sofern dort eine Rastposition vorgesehen sein sollte. Um die sich an den Ruheabschnitt anschließende Fachwechselbewegung mit dem Schusseintrag zu synchronisieren, erreicht der Webschaft den sich an die Rastposition anschließenden Umkehrpunkt der Offenfachstellung zum Zeitpunkt des Beginns einer Schusseintragsperiode. Die zweite Übergangsbewegung endet daher zu Beginn einer Schusseintragsperiode.
  • Der Schussfadeneintrag kann bei der Webmaschine abhängig vom Rotationswinkel der Antriebswelle erfolgen, zum Beispiel einmal pro Umdrehung.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Kurvenscheibe für einen Schaftantrieb kann diese über die Antriebswelle angetrieben und über die Abtriebsrichtung mit dem Webschaft verbunden werden. Der sich in Umfangsrichtung ändernde Radius der Kurvenscheibe bestimmt den Bewegungsverlauf des Webschaftes abhängig vom Rotationswinkel der Kurvenscheibe. Ein erster Kurvenscheibensektor gibt die Übergangsbewegung vor, bei der der Webschaft wie beschrieben während des Ruheabschnitts vom ersten Umkehrpunkt der ersten Offenfachstellung in die Rastposition überführt wird. Dieser erste Kurvenscheibensektor weist zwei Sektorabschnitte auf, wobei der erste Sektorabschnitt die erste Bewegungsphase durch den Umkehrpunkt definiert. Der sich daran anschließende zweite Sektorabschnitt bestimmt die sich an die erste Bewegungsphase unmittelbar anschließende zweite Bewegungsphase des Webschaftes in die Rastposition.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten und wird durch die Zeichnung ergänzt. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung eines Schaftantriebs mit einem Webschaft,
    • Figur 2 eine schematische Darstellung einer Kurvenscheibe in Richtung der Rotationsachse,
    • Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des Bewegungsverlaufs abhängig vom Rotationswinkel einer Antriebswelle des Schaftantriebs,
    • Figur 4 einen Ausschnitt des Bewegungsverlaufs des Webschaftes nach Figur 3, sowie den zugehörigen Verlauf der Webschaftbeschleunigung jeweils abhängig vom Rotationswinkel der Antriebswelle und
    • Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bewegungsverlaufs des Webschaftes abhängig vom Rotationswinkel der Antriebswelle des Schaftantriebs.
  • In Figur 1 ist schematisch ein Schaftantrieb 10 dargestellt, der über ein Gestänge 11 mit einem Webschaft 12 verbunden ist. Der Schaftantrieb 10 ist beim Ausführungsbeispiel als Exzenterantrieb ausgeführt, wobei die Rotationsbewegung einer Antriebswelle 13 in eine hin und her schwingende Bewegung einer Schwinge 14 umgesetzt wird, die mit dem Gestänge 11 verbunden ist. Auf diese Weise führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 13 zu einer oszillierenden Hubbewegung H des Webschaftes 12, die insbesondere in Vertikalrichtung ausgeführt wird. Eine Webmaschine umfasst in der Regel mehrere Webschäfte 12, die jeweils über ein Gestänge 11 mit jeweils einer Schwinge 14 des Schaftantriebs 10 verbunden sind.
  • Mit der Antriebswelle 13 ist eine Kurvenscheibe 15 drehfest gekoppelt, wie sie in Figur 2 schematisch gezeigt ist. Die Kurvenscheibe 15 rotiert um ihre Drehachse 16. Ein Nockenfolger 17 liegt an der Außenkontur der Kurvenscheibe 15 an, so dass sein Abstand von der Drehachse 16 durch den Radius r der Kurvenscheibe 15 bestimmt wird, wobei sich der Radius r in Umfangsrichtung der Kurvenscheibe 15 ändert. Über den Nockenfolger 17 werden die Schwingen 14 des Schaftantriebs 10 bewegt und eine entsprechende Hubbewegung H des Webschaftes 12 hervorgerufen.
  • Der Schaftantrieb 10 veranlasst einen vorgegebenen Bewegungsverlauf des Webschaftes 12. Der Bewegungsverlauf ist als Hub H in Abhängigkeit vom Rotationswinkel ϕ der Antriebswelle 13 vorgegeben und in Figuren 3-5 anhand verschiedener Beispiele dargestellt. Der Webschaft 12 führt eine Hubbewegung H durch, wobei er zwischen einer ersten Offenfachstellung O1 und einer zweite Offenfachstellung 02 hin und her bewegt wird. Um ein Webfach zu bilden sind mindestens zwei Webschäfte 12 erforderlich, wobei der erste Webschaft beispielsweise in der Offenfachstellung O1 und der zweite in der Offenfachstellung 02 ist. Die Offenfachstellung O1, 02 ist die Stellung des Webschaftes 12 mit einem betragsmäßigen Mindesthub Hmin. Sobald der Webschaft 12 diesen Mindesthubbetrag Hmin erreicht oder überschritten hat, befindet er sich in der zugeordneten Offenfachstellung O1 (bei H >= +Hmin) oder 02 (bei H <= -Hmin). Es kann bereits mit der Schusseintragung begonnen werden, wenn die Webschäfte jeweils den Mindesthub erreicht haben, auch wenn sie ihren maximalen Hub noch nicht erreicht haben. Die Offenfachstellung O1, 02 umfassen einen Hubbereich, der bis zu einem Drittel des gesamten Hubs H (ϕ) des Webschaft 12 umfassen kann. Den maximalen Hub Hmax erreicht der Webschaft 12 in den Umkehrpunkten T1, T2 der Offenfachstellungen O1, 02. Der erste Umkehrpunkt T1 ist die Stellung betragsmäßig maximalen Hubes Hmax in der ersten Offenfachstellung O1 und der zweite Umkehrpunkt T2 ist die Stellung betragsmäßig maximalen Hubes Hmax in der zweiten Offenfachstellung 02 jeweils zu Beginn oder am Ende einer Fachwechselbewegung F. Der Bewegungsverlauf des Webschaftes 12 ist beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 in fünf Schusseintragsperioden P unterteilt. Die Schusseintragsperiode P ist die Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgenden Schusseinträgen S1, S2, S3, S4, S5. Die Schusseinträge S1-S5 finden im Endbereich einer Schusseintragsperiode P und dem Anfangsbereich der darauf folgenden Schusseintragsperiode P statt, wie dies in Figur 3 schematisch durch die schwarzen Balken veranschaulicht ist.
  • Es sei nunmehr angenommen, dass sich der Webschaft 12 im zweiten Umkehrpunkt T2 der zweiten Offenfachstellung 02 befindet, während der erste Schusseintrag S1 erfolgt. In der damit beginnenden Schusseintragsperiode P veranlasst der Schaftantrieb 10 eine Fachwechselbewegung F von der zweiten Offenfachstellung 02 zur ersten Offenfachstellung O1 und genauer vom zweiten Umkehrpunkt T2 in den ersten Umkehrpunkt T1. Die Fachwechselbewegung F in Abhängigkeit des Rotationswinkels ϕ beruht auf einer harmonischen Schwingung und ist beispielsgemäß sinusförmig. Die Dauer der Fachwechselbewegung F entspricht im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 der Dauer der Schusseintragsperiode P, so dass der Webschaft 12 den ersten Umkehrpunkt T1 der ersten Offenfachstellung O1 mit dem Ende der Schusseintragsperiode erreicht, während der zweite Schusseintrag S2 erfolgt. Die Fachwechselbewegung F ist die direkte Bewegung des Webschafts 12 zwischen der beiden Umkehrpunkt T1, T2 durch die Geschlossenfachstellung (H=0) hindurch. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Fachwechselbewegung F von den Anfangs- bzw. Endpunkten der Schusseintragsperioden P abweichen. Zudem kann der Fachwechselbewegung F einen Zeitraum umfassen, der größer oder kleiner als der Zeitraum für den Schusseintrag ist. Maßgebend ist nur, dass die Schusseinträge Si störungsfrei stattfinden können. Dies ist der Fall, wenn zumindest der minimale Fachhub Hmin. zu Beginn und zu dem Ende des Schusseintrags Si erreicht ist. Unmittelbar nach Erreichen des ersten Umkehrpunktes T1 verbleibt der Webschaft 12 während eines Ruheabschnitts Ra in der ersten Offenfachstellung O1. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 entspricht der Ruheabschnitt Ra der Dauer von drei Schusseintragsperioden P. In diesem Ruheabschnitt Ra ruft der Schaftantrieb 10 eine Bewegung hervor, die aus mehreren Bewegungsphasen zusammengesetzt sein kann. Zunächst bewegt sich der Webschaft 12 ohne Stillstands- oder Rastphase mittels einer ersten Übergangsbewegung B, die durch eine oder mehrere überlagerte harmonische Schwingungen gebildet sein kann, innerhalb seiner Offenfachstellung O1. Die erste Übergangsbewegung B ist unabhängig von der Periodendauer der Schusseintragsperiode P und kann kürzer oder länger als die Schusseintragsperiode P sein. Die erste Übergangsbewegung B kann eine Startphase B0 und eine erste Bewegungsphase B1 sowie eine zweite Bewegungsphase B2 umfassen. Beim Ausführungsbeispiel nach Figuren 3 und 4 ist die Dauer der ersten Übergangsbewegung B länger als eine Schusseintragsperiode P. Durch die erste Übergangsbewegung B wird der Webschaft 12 vom ersten Umkehrpunkt T1 (mit Hub Hmax) innerhalb der ersten Offenfachstellung O1 in eine Rastposition R gebracht, bei der der Betrag des Hubs H beispielsgemäß mit dem Betrag des Hubs Hmax des ersten Umkehrpunktes T1 übereinstimmt. Alternativ hierzu könnte die Hubhöhe H der Rastposition R und die Hubhöhe Hmax voneinander abweichen wobei der Mindesthub Hmin nicht unterschritten werden darf, um das Webfach in der ersten Offenfachstellung O1 geöffnet zu halten, so dass ein Schusseintrag störungsfrei erfolgen kann. Im Anschluss an die Rastposition R führt der Webschaft 12 zunächst eine umgekehrte zweite Übergangsbewegung B' durch um dann anschließend vom ersten Umkehrpunkt T1 der Offenfachstellung O1 in den zweiten Umkehrpunkt T2 der zweiten Offenfachstellung 02 zu wechseln.
  • In Figur 4 ist die erste Übergangsbewegung B genauer dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Übergangsbewegung B durch drei Bewegungsverlaufsvorgaben des Schaftantriebs 10 definiert. Die Bewegungsverlaufsvorgaben entsprechen Bewegungsgesetzen B0, B1, B2, die im Schaftantrieb 10 vorgegeben sind und denen der Webschaft 12 während des Betriebes des Schaftantriebs 10 folgt. Der Übergang zwischen den Bewegungsverlaufsvorgaben findet unabhängig von den Schusseinträgen S1-S5 beziehungsweise unabhängig von Anfang und Ende der Schusseintragsperioden P statt. Die erste Übergangsbewegung B ist nicht mit den Schusseinträgen S1-S5 synchronisiert.
  • Während der ersten Übergangsbewegung B durchläuft der Webschaft 12 einen Richtungswechselpunkt U mit einem Hub H = HU, der beispielsgemäß zwischen dem ersten Umkehrpunkt T1 und der Geschlossenfachstellung beim Hub H = 0 liegt. Beispielsweise kann der Hub H des Webschaftes 12 im Richtungswechselpunkt U zwischen 60 und 90% und vorzugsweise zumindest 66% des Maximalhubes Hmax betragen. Der Hub HU im Richtungswechselpunkt U ist größer als der für das Offenhalten des Webfachs erforderliche Mindesthub Hmin, so dass sich der Webschaft 12 auch im Richtungswechselpunkt U in der ersten Offenfachstellung O1 befindet. Bei der Bewegung des Webschaftes 12 durch den Richtungswechselpunkt U folgt der Webschaft in dieser ersten Bewegungsphase B1, der eine Startphase B0 vorgelagert sein kann, einer ersten Bewegungsverlaufsvorgabe. Nach dem Durchlaufen des Richtungswechselpunktes U in der ersten Bewegungsphase B1 folgt unmittelbar eine zweite Bewegungsphase B2, die durch eine zweite Bewegungsverlaufsvorgabe definiert ist. Die erste und die zweite Bewegungsverlaufsvorgabe sind voneinander verschieden und geben verschiedene Hubbewegungsfunktionen H abhängig vom Rotationswinkel ϕ vor. Die zweite Bewegungsverlaufsvorgabe der zweiten Bewegungsphase B2 dient dazu, den Webschaft ruckfrei in die Rastposition R zu bewegen.
  • Wie dies aus Figur 4 ersichtlich ist, endet die erste Bewegungsphase B1 innerhalb der Schusseintragsperiode P, die mit dem Erreichen des ersten Umkehrpunktes T1 der ersten Offenfachstellung O1 begonnen hat. Unmittelbar im Anschluss an die erste Bewegungsphase B1 beginnt die zweite Bewegungsphase B2, die erst in der darauf folgenden Schusseintragsperiode P endet. Die zweite Bewegungsphase B2, wird beispielsgemäß während des dritten Schusseintrags S3 ausgeführt. Am Ende der zweiten Bewegungsphase B2 befindet sich der Webschaft 12 in seiner Rastposition R, in der er verharrt.
  • Aus der Rastposition R veranlasst der Schaftantrieb 10 nicht unmittelbar eine Fachwechselbewegung F in die zweite Offenfachstellung 02, sondern es wird zunächst eine zweite Übergangsbewegung B' durchgeführt. Die zweite Übergangsbewegung B' entspricht dem Verlauf der ersten Übergangsbewegung B mit umgekehrtem Bewegungsablauf. Die zweite Übergangsbewegung B' entspricht somit dem Bewegungsverlauf, den man erhalten würde, wenn man ausgehend von der Rastposition R die Rotationsrichtung der Antriebswelle 13 umkehren und die erste Übergangsbewegung B wieder rückwärts bis zum ersten Umkehrpunkt T1 durchlaufen würde. In einer Darstellung abhängig vom Rotationswinkel ϕ ist die zweite Übergangsbewegung B' daher spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieachse ϕ = α = konstant parallel zur Ordinate durch die Mitte der Rastposition R. Somit gilt: B α + ϕ = Bʹ α - ϕ , mit α = konstant .
    Figure imgb0001
  • Durch die zweite Übergangsbewegung B' wird der Webschaft 12 durch den Schaftantrieb 10 von der Rastposition R ruck- und stossfrei in den ersten Umkehrpunkt T1 der ersten Offenfachstellung O1 überführt, aus der heraus er eine Fachwechselbewegung F in den zweiten Umkehrpunkt T2 der zweiten Offenfachstellung 02 ausführt.
  • Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erste Übergangsbewegung B durch drei voneinander verschiedene Bewegungsgesetze B0, B1 und B2 definiert. Die Bewegungsphase B0 stellt die Einleitung der ersten Übergangsbewegung B dar und bildet den Übergang vom ersten Umkehrpunkt T1 des Webschaftes 12 in der Offenfachstellung O1 zur ersten Bewegungsphase B1. In dieser Startphase B0 entspricht die Bewegungsverlaufsvorgabe, das Bewegungsgesetz, der Bewegungsverlaufsvorgabe der Fachwechselbewegung F vom zweiten Umkehrpunkt T2 in den ersten Umkehrpunkt T1. Somit bewegt sich der Webschaft 12 durch den Richtungswechselpunkt U innerhalb der ersten Offenfachstellung O1 hindurch bis zur ersten Bewegungsphase B1 gemäß demselben Bewegungsgesetz, beispielsweise einer Sinusfunktion. Davon unterscheiden sich die Bewegungsverlaufsvorgaben während der ersten und zweiten Bewegungsphase B1, B2. Analog gilt dasselbe für die zweite Übergangsbewegung B'. Die zweite Übergangsbewegung B' setzt sich aus den Bewegungsphasen B2', B1' und B0' zusammen. Aus der Beziehung B(ϕ) = B'(-ϕ) folgt entsprechend: B ⁢ 0 ⁢ α + φ = B ⁢ 0 ′ ⁢ α - φ ;
    Figure imgb0002
     B ⁢ 1 ⁢ α + φ = B ⁢ 1 ′ ⁢ α - φ ;
    Figure imgb0003
     und B ⁢ 2 ⁢ α + φ = B ⁢ 2 ′ ⁢ α - φ ;
    Figure imgb0004
     jeweils mit α = konstant.
  • Ausgehend von der Rastposition R durchläuft der Webschaft 12 während der zweiten Übergangsbewegung B' zunächst die Bewegungsphase B2',. Unmittelbar auf die Bewegungsphase B2' folgt die Bewegungsphase B1' an die sich die Bewegungsphase B0' anschließt, die wiederum dem Bewegungsgesetz der Fachwechselbewegung F vom ersten Umkehrpunkt T1 der ersten Offenfachstellung O1 in den zweiten Umkehrpunkt T2 der zweiten Offenfachstellung 02 entspricht, so dass auch hier der Webschaft 12 ausgehend von seinem Richtungswechselpunkt eine Bewegung durch den ersten Umkehrpunkt T1 ausführt, ohne dass sich dabei das Bewegungsgesetz ändert.
  • In Figur 4 sind in dem unteren Diagramm die Beschleunigung des Webschaftes 12 abhängig vom Rotationswinkel ϕ dargestellt. Es ist zu erkennen, dass keine Beschleunigungssprünge auftreten und der Bewegungsverlauf daher ruckfrei erfolgt. Als ruckfreie Bewegung ist eine Bewegung ohne unzulässig große Beschleunigungsänderung zu verstehen. Ein Ruck tritt insbesondere bei Beschleunigungssprüngen auf. Alle Bewegungsverlaufsvorgaben sind auf Basis von harmonischen Schwingungen, beispielsweise Sinusschwingungen, gebildet. Beschleunigungsänderungen können bis zu einem maximal zulässigen Betrag an den Übergangsstellen zwischen zwei verschiedenen Bewegungsverlaufsvorgaben zugelassen werden. Der gesamte Bewegungsverlauf H (ϕ) des Webschaftes 12 ist vorzugsweise zweimal stetig differenzierbar, wie durch Figur 4 veranschaulicht. Der maximale Betrag amax der Webschaftbeschleunigung tritt in den Umkehrpunkten T1, T2 auf. In den Richtungswechselpunkten U ist der Betrag der Beschleunigung etwa im Bereich von 60 bis 90% und insbesondere 80% des Maximalbetrags amax.
  • Um die Bewegung des Webschaftes 12 während der Fachwechselbewegung F mit dem Schusseintrag zu synchronisieren endet die zweite Übergangsbewegung B' mit dem Beginn einer Schusseintragsperiode P. Im Übrigen muss die zweite Übergangsbewegung B' wie auch die erste Übergangsbewegung B nicht synchron zu den Schusseinträgen erfolgen, so dass hinsichtlich der zweiten Übergangsbewegung B' auf die Erläuterungen zur ersten Übergangsbewegung B verwiesen werden kann.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Figuren 3 und 4 ist eine Schussfolge 1/4 dargestellt. Analog zu diesem Beispiel sind auch andere Schussfolgen, wie etwa 1/3 oder 1/5 usw. möglich. In Figur 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines mit dem Schaftantrieb realisierbaren Bewegungsverlaufs dargestellt, der beispielsgemäß eine Schussfolge 2/4 ausführt. Die erste Offenfachstellung O1 wird im Unterschied zu dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel bei negativen Hüben H eingenommen, während der zweiten Offenfachstellung 02 positive Hubwerte zugeordnet sind. Während bei geöffnetem Fach im Bereich der ersten Offenfachstellung O1 der Webschaft 12 innerhalb seines Ruheabschnitts Ra eine Rastposition R einnimmt ist bei geöffnetem Fach im Bereich der zweiten Offenfachstellung 02 keine Rastposition vorgesehen. Zwischen den beiden Fachwechselbewegungen F in die zweite Offenfachstellung 02 und aus der zweiten Offenfachstellung 02 findet eine Pendelbewegung durch einen Richtungswechselpunkt U ohne Rast statt. Ob eine Rastposition R innerhalb eines Ruheabschnitts Ra eines Webschaftantriebs erforderlich ist, hängt von den Gegebenheiten des Webmaschinenschaftantriebs und des zu produzierenden Gewebes ab.
  • Es versteht sich, dass der Webschaft 12 alternativ zu den dargestellten Bewegungsverläufen H (ϕ) sowohl bei geöffnetem Fach in der ersten Offenfachstellung O1, als auch bei geöffnetem Fach in der zweiten Offenfachstellung 02 eine Rastposition R einnehmen kann, wenn dies sinnvoll oder erforderlich ist, beispielsweise wenn die Verweildauer des Webschaftes 12 in beiden Offenfachstellungen O1, 02 ausreichend lang ist, beispielsweise bei Schussfolgen von 3/3 oder 4/4.
  • Die in Figur 2 dargestellte Kurvenscheibe 15 des als Exzenterantrieb ausgebildeten Schaftantriebs 10 entspricht dem in Figuren 3 und 4 dargestellten Bewegungsverlauf H (ϕ) des Webschaftes 12. Um diesen Bewegungsverlauf H (ϕ) hervorzurufen weist die Kurvenscheibe 15 einen ersten Kurvenscheibensektor 20 auf, der die erste Übergangsbewegung B vorgibt. Der erste Kurvenscheibensektor 20 weist hierfür einen ersten Sektorabschnitt 21 und einen zweiten Sektorabschnitt 22 auf, die unmittelbar aneinander anschließen. Der erste Sektorabschnitt 21 definiert die erste Bewegungsverlaufsvorgabe oder das erste Bewegungsgesetz, entsprechend dem sich der Webschaft 12 während der ersten Bewegungsphase B1 der ersten Übergangsbewegung B bewegt. Der daran anschließende zweite Sektorabschnitt 22 gibt die zweite Bewegungsverlaufsvorgabe während der zweiten Bewegungsverlaufvorgabe B2 an. Vor dem ersten Sektorabschnitt 21 weist der erste Kurvenscheibensektor 20 noch einen Startsektor 23 auf, der die Bewegung während der Startphase B0 angibt und dessen Bewegungsgesetz dem der Fachwechselbewegung F von der zweiten in die erste Offenfachstellung entspricht.
  • Im Uhrzeigersinn gesehen folgt auf den ersten Kurvenscheibensektor 20 ein zweiter Kurvenscheibensektor 25, während dem der Radius r der Kurvenscheibe 15 konstant ist. Der zweite Kurvenscheibensektor 25 definiert die Rastposition R des Webschaftes 12. Eine Gerade G, die in Richtung der Winkelhalbierenden des zweiten Kurvenscheibensektors 25 verläuft und die Drehachse 16 der Kurvenscheibe 15 schneidet, bildet eine Symmetrieachse. Die Kurvenscheibe 15 ist spiegelsymmetrisch zur Geraden G ausgestaltet. Dadurch ergibt sich automatisch die zweite Übergangsbewegung B' in einem sich im Uhrzeigersinn an den zweiten Kurvenscheibensektor 25 anschließenden dritten Kurvenscheibensektor 26. Der Abschnitt der Kurvenscheibe 15 zwischen dem ersten Kurvenscheibensektor 20 und dem dritten Kurvenscheibensektor 26 definiert die Fachwechselbewegung F von der ersten Offenfachstellung O1 in die zweite Offenfachstellung 02 und von dort zurück in die erste Offenfachstellung O1, wie dies in Figur 3 veranschaulicht ist. Die Kurvenscheibe 15 stellt eine einfache Möglichkeit dar die Bewegung des Webschaftes 12 zu erzielen. Jedem Webschaft 12 der Webmaschine ist eine separate Kurvenscheibe 15 zugeordnet, die dessen Bewegungsverlauf H (ϕ) definiert.
  • Dadurch, dass der erfindungsgemäße Schaftantrieb nicht lediglich einzelne Bewegungsphasen des Webschaftes 12, sondern den gesamten Bewegungsverlauf und die Übergänge zwischen den einzelnen Bewegungsphasen aufeinander abgestimmt vorgibt, ergeben sich wesentliche Vorteile beim Betrieb der Webmaschine. Die Massenkräfte bleiben gering und die Kettfäden werden weniger beansprucht. Es lassen sich kostengünstigere Webschaftkonstruktionen auch für hohe Webleistungen erreichen. Durch geringere Kettfadenbeanspruchung sinkt die Fadenbruchzahl und die Effizienz der Webmaschine steigt. Maximale Beschleunigung und Beschleunigungssprünge können gering gehalten werden. Die Webschaftgeschwindigkeit sowie die Webschaftbeschleunigung lassen sich optimieren, so dass deren Beträge auf kleine Werte beschränkt werden können. Dadurch kann weiterhin die Antriebsleistung des Schaftantriebes geringer ausgelegt werden als bei bisher bekannten Schaftantrieben.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaftantrieb 10 für einen Webschaft 12 einer Webmaschine. Eine Abtriebseinrichtung 17, 14, 11 wandelt die Rotationsbewegung einer Antriebswelle 13 in eine oszillierende Bewegung des Webschaftes 12 zwischen einem ersten Umkehrpunkt T1 einer ersten Offenfachstellung O1 und einem zweiten Umkehrpunkt T2 einer zweiten Offenfachstellung 02 um. Nach einer Fachwechselbewegung F von der zweiten Offenfachstellung 02 in die erste Offenfachstellung O1 veranlasst der Schaftantrieb 10 innerhalb eines Ruheabschnitts Ra eine erste Übergangsbewegung B des Webschaftes 12 durch einen Richtungswechselpunkt U in eine Rastposition R des Webschaftes 12, die im Wesentlichen denselben Hubwert H aufweist, wie der erste Umkehrpunkt T1 innerhalb der ersten Offenfachstellung O1. Sowohl die Fachwechselbewegung, als auch die Übergangsbewegung B beruhen auf harmonischen Funktionen und sind mindestens zweimal stetig differenzierbar. Die erste Übergangsbewegung B vom ersten Umkehrpunkt T1 der ersten Offenfachstellung O1 in die Rastposition R des Webschaftes 12 ist durch drei verschiedene Bewegungsgesetze definiert, wodurch der Webschaft 12 drei aufeinander folgende Bewegungsphasen B0, B1, B2 durchläuft bis er die Rastposition R erreicht hat. Die Dauer der ersten Übergangsbewegung B ist nicht synchronisiert mit der Dauer der Schusseintragsperioden P, die die Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgenden Schusseinträgen angibt. Der Schaftantrieb 10 ist bevorzugt als Exzenterantrieb mit einer den Bewegungsverlauf H abhängig vom Rotationswinkel ϕ einer rotierenden Antriebswelle 13 bestimmenden Kurvenscheibe 15 ausgeführt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Schaftantrieb
    11
    Gestänge
    12
    Webschaft
    13
    Antriebswelle
    14
    Schwinge
    15
    Kurvenscheibe
    16
    Drehachse
    17
    Nockenfolger
    20
    erster Kurvenscheibensektor
    21
    erster Sektorabschnitt
    22
    zweiter Sektorabschnitt
    23
    Startsektor
    25
    zweiter Kurvenscheibensektor
    26
    dritter Kurvenscheibensektor
    amax
    maximale Beschleunigung v. 12
    B
    erste Übergangsbewegung
    B0
    Startphase v. B
    B1
    erste Bewegungsphase v. B
    B2
    zweite Bewegungsphase v. B
    B'
    zweite Übergangsbewegung
    B0'
    Bewegungsphase v. B'
    B1'
    Bewegungsphase v. B'
    B2'
    Bewegungsphase v. B'
    F
    Fachwechselbewegung
    G
    Gerade
    H
    Hub
    Hmin
    Mindesthub
    Hmax
    maximler Hub
    HU
    Hub im Richtungswechselpunkt U
    O1
    erste Offenfachstellung
    02
    zweite Offenfachstellung
    P
    Schusseintragsperiode
    Ra
    Ruheabschnitt
    R
    Rastposition
    r
    Radius v. 15
    S1-S5
    Schusseintrag
    T1
    erster Umkehrpunkt
    T2
    zweiter Umkehrpunkt
    U
    Richtungswechselpunkt
    ϕ
    Rotationswinkel v. 13

Claims (15)

  1. Webmaschine mit einem Schaftantrieb für einen Webschaft (12),
    mit einer eine Antriebswelle (13) mit dem Webschaft (12) verbindenden Abtriebseinrichtung (11, 14, 17), die die Rotation der Antriebswelle (13) in eine oszillierende Fachwechselbewegung F des Webschafts (12) zwischen einem ersten Umkehrpunkt (T1) einer ersten Offenfachstellung (O1) und einem zweiten Umkehrpunkt (T2) einer zweiten Offenfachstellung (02) umwandelt,
    wobei der Schaftantrieb (10) den Webschaft (12) nach dem Erreichen eines ersten Umkehrpunktes (T1) innerhalb der ersten Offenfachstellung (O1) in einen Ruheabschnitt (Ra) überführt, in dem der Webschaft (12) in seiner ersten Offenfachstellung (O1) verbleibt,
    wobei der Schaftantrieb (10) dem Webschaft (12) während des Ruheabschnitts (Ra) eine erste Übergangsbewegung (B) erteilt, durch die der Webschaft (12) in eine Rastposition (R) überführt wird, in der die Position des Webschaftes (12) im Wesentlichen der Position des Webschaftes (12) im ersten Umkehrpunkt (T1) entspricht,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftantrieb (10) dem Webschaft (12) für die erste Übergangsbewegung (B) in einer ersten Bewegungsphase (B1) eine erste Bewegungsverlaufsvorgabe vorgibt während der der Webschaft (12) einen Richtungswechselpunkt (U) innerhalb der ersten Offenfachstellung (O1) durchläuft,
    wobei sich eine zweite Bewegungsphase (B2) der Übergangsbewegung (B) unmittelbar an die erste Bewegungsphase (B1) anschließt und der Schaftantrieb (10) dem Webschaft (12) für die zweite Bewegungsphase (B2) eine sich von der ersten Bewegungsverlaufsvorgabe unterscheidende zweiten Bewegungsverlaufsvorgabe vorgibt.
  2. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der für den Webschaft (12) vorgegebene Bewegungsverlauf wenigstens zweimal stetig differenzierbar ist.
  3. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsverlauf der Fachwechselbewegung (F) abhängig vom Rotationswinkel (ϕ) der Antriebswelle (13) auf Basis einer harmonischen Funktion vorgegeben ist.
  4. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bewegungsverlaufsvorgabe und/oder die zweite Bewegungsverlaufsvorgabe abhängig vom Rotationswinkel (ϕ) der Antriebswelle (13) auf Basis einer harmonischen Funktion vorgegeben ist.
  5. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer einer Fachwechselbewegung (F) von einer Offenfachstellung (O1, 02) in die jeweils andere Offenfachstellung (02, O1) der Periodendauer einer Schusseintragsperiode (P) zwischen zwei Schusseinträgen (S1 - S5) entspricht.
  6. Webmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwechselbewegung (F) während eines Schusseintrags (S1) beginnt und während des darauffolgenden Schusseintrags (S2) endet
  7. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer einer Fachwechselbewegung (F) von einer Offenfachstellung (O1, 02) in die jeweils andere Offenfachstellung (02, O1) unabhängig von der Periodendauer einer Schusseintragsperiode (P) zwischen zwei Schusseinträgen (S1 - S5) ist.
  8. Webmaschine nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwechselbewegung (F) und die Schusseintragsperiode (P) zu verschiedenen Zeitpunkten beginnen und enden.
  9. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der ersten Übergangsbewegung (B) unabhängig von der Periodendauer der Schusseintragsperiode (P) zwischen zwei Schusseinträgen ist.
  10. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übergangsbewegung (B) mit einer Schusseintragsperiode (P) beginnt und die erste Bewegungsphase (B1) vor der darauffolgenden Schusseintragsperiode (P) endet.
  11. Webmaschine nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übergangsbewegung (B) mit einer Schusseintragspeiode (P) beginnt und die zweite Bewegungsphase (B2) erst in der darauffolgenden Schusseintragsperiode (P) endet.
  12. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Rastposition (R) befindlicher Webschaft (12) eine zweite Übergangsbewegung (B') ausführt, um in einen ersten Umkehrpunkt (T1) mit maximalem Hub (Hmax) der ersten Offenfachstellung (O1) bewegt zu werden, wobei die zweite Übergangsbewegung (B') durch Spiegeln der ersten Übergangsbewegung (B) an einer Parallelen zur Ordinate erhalten wird.
  13. Webmaschine nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Webschaft (12) nach dem Durchlaufen der zweiten Übergangsbewegung (B') den ersten Umkehrpunkt (T1) zum Zeitpunkt des Beginns einer Schusseintragsperiode (P) erreicht.
  14. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schussfadeneintrag abhängig vom Rotationswinkel (ϕ) der Antriebswelle (13) erfolgt, insbesondere einmal pro Umdrehung.
  15. Webmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftantrieb eine Kurvenscheibe aufweist,
    die durch eine Antriebswelle (13) antreibbar und über eine Abtriebseinrichtung (11, 14, 17) mit dem Webschaft (12) verbindbar ist, wodurch eine oszillierende Bewegung des Webschafts (12) zwischen einem ersten Umkehrpunkt (T1) einer ersten Offenfachstellung (O1) und einem zweiten Umkehrpunkt (T2) einer zweiten Offenfachstellung (02) hervorgerufen wird,
    wobei sich der Radius (r) der Kurvenscheibe (15) in deren Umfangsrichtung ändert, wodurch ein Bewegungsverlauf (H) für den Webschaft (12) abhängig vom Rotationswinkel der Kurvenscheibe (15) vorgeben ist,
    mit einem ersten Kurvenscheibensektor (20), der eine erste Übergangsbewegung (B) vorgibt, durch die der Webschaft (12) vom ersten Umkehrpunkt (T1) der ersten Offenfachstellung (O1) in eine Rastposition (R) innerhalb der ersten Offenfachstellung (O1) überführt wird,
    wobei der erste Kurvenscheibensektor (20) einen ersten Sektorabschnitt (21) aufweist, der eine erste Bewegungsphase (B1) für den Webschaft (12) mit einer ersten Bewegungsverlaufsvorgabe vorgibt, bei der der Webschaft (12) durch einen innerhalb der ersten Offenfachstellung (O1) liegenden Richtungswechselpunkt (U) bewegt wird,
    wobei sich an den ersten Sektorabschnitt (21) ein zweiter Sektorabschnitt (22) anschließt, mit einer sich von der ersten Bewegungsverlaufsvorgabe unterscheidenden zweiten Bewegungsverlaufsvorgabe für eine zweite Bewegungsphase (B2) die in der Rastposition (R) endet.
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