EP3374302B1 - Verfahren und vorrichtung zur produktion und zum abzug eines bahnförmigen produktes - Google Patents

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EP3374302B1
EP3374302B1 EP16797767.7A EP16797767A EP3374302B1 EP 3374302 B1 EP3374302 B1 EP 3374302B1 EP 16797767 A EP16797767 A EP 16797767A EP 3374302 B1 EP3374302 B1 EP 3374302B1
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fabric web
woven fabric
clamp
drive
clamps
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Lindauer Dornier GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for producing and withdrawing a web-shaped product in the form of a fabric web.
  • the displacement path is not adjustable and, due to the structure, it cannot be very long. It is therefore difficult to adapt to changed product properties or to changed processes.
  • the guide bolts are only clamped at their ends in the device frame, so that the guide bolts can bend with high tensile forces and long displacement distances.
  • the US 3,556,888 describes a procedure similar to that US 2,990,091 .
  • a device is used for pulling, in which several hydraulically driven Terminal segments are distributed across the width of the product.
  • the terminal supports are guided and driven on the underside with respect to the device frame.
  • a continuously running drive chain is used for the feed in the pull-off direction, to which the clamp carriers are connected or disconnected via a pawl.
  • the force application point of the drive chain and the guideway of the clamp carriers in the device frame are at a large distance from the plane at which the tensile stress is built up in the product to be removed. As a result, there is a risk of deformation and / or tension when the trigger tension is high.
  • a high degree of precision in the alternating movement of the two clamp carriers can hardly be achieved.
  • the US 3,819,073 discloses an apparatus for pulling pipes or cables from a production machine.
  • the terminal carriers are driven by a common drive spindle, which is driven by a single motor.
  • the force application point of the drive spindle on the terminal carriers is below the level in which the tensile stress is applied to the product to be removed.
  • they are connected to the drive spindle in various ways by a gear with an auxiliary motor.
  • a further spindle is provided parallel to the drive spindle, on which a plurality of mechanical stops are attached, which serve to actuate limit switches for the movement movements of the terminal supports.
  • the US 4,478,360 discloses a take-off device for tape-like material with two clamp supports, which are arranged on both longitudinal sides of the tape-like material.
  • the associated clamps alternately grip the edge of the band-like material from one of the two long sides.
  • Such an asymmetrical arrangement is not suitable for precise withdrawal with high tensile stresses.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device with which a band-like material in the form of a fabric web can be produced and drawn off, which has a high constant during its production Tension and high precision of the take-off movement in relation to the production machine in the form of a weaving machine is required.
  • the clamps are also controlled in such a way that only auxiliary sections of the fabric web that have already been produced are gripped by the clamps when they are removed. This is to ensure that the main sections of the fabric web are free from damage by gripping with the clamps.
  • the drive means of the clamp carriers are controlled as a function of the predetermined tensile stress.
  • the tensile stress can be measured, for example, with strain gauges at suitable points on the clamps or the clamp carriers.
  • the drive means are designed as drive motors with drive spindles, the drive spindles driving the terminal supports in the withdrawal direction or in the direction of the tension.
  • the torque of the drive motors can be measured via the electrical control of the drive motors and - after appropriate conversion - used for the control of the drive motors depending on the tractive force.
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously in the production of certain - usually technical - fabrics with a weaving machine. For such fabrics, it is usually sufficient if it has successive main sections of limited length, with certain fabric properties having to be present in these main sections. Only these main sections of the fabric are used in the packaging or further processing of these fabrics. It is therefore possible to weave auxiliary sections between the main sections, which are produced as waste during assembly.
  • the method according to the invention is particularly advantageous in the production of multilayered fabrics. These fabrics can be very thick - for example in the range 5 mm - 80 mm - but even greater thicknesses are possible. If fibers are used in the weft and / or warp that are very stiff - So are not very flexible, the finished fabric can no longer be wound onto a roll in the traditional way after the weaving process, but must essentially be pulled off the weaving machine in the direction of production - usually horizontally.
  • the proposed sections can then be used to produce the main sections of the web-shaped product, for example as a multi-layer fabric with a defined tensile stress and a defined weft density, while in between auxiliary sections are produced which do not have to have any particular fabric properties, but which only serve to separate the main sections to separate.
  • the defined tensile stress in the area of the main sections can easily assume values of up to 20 KN for multi-layer technical fabrics. Since such fabrics are often used in the field of fiber-reinforced plastics with high demands on the uniformity of the mechanical properties, a constant tension and above all a constant, defined weft density is important, especially during the production of the main cuts of the fabric.
  • the following geometric boundary conditions apply to the method presented here and to the device described below for determining the displacement path of the terminal supports.
  • a displacement path that is as large as the complete length of the piece of fabric to be woven is required for the terminal support.
  • the displacement of the clamp carriers is defined as the distance between the two outermost positions of the clamps or the clamp carriers at the beginning and at the end of the device. So that a transfer from one clamp to another can take place while an auxiliary section of a subsequent piece of fabric is being produced, the distance between the exit of the weaving machine and the start of the displacement path for the clamp of the first clamp carrier must not be greater than the length of a complete piece of fabric.
  • the length of a complete piece of tissue must be within the displacement path while the auxiliary section of a subsequent piece of tissue is being produced. If - based on the previously defined boundary conditions - smaller pieces of tissue than the ones described above are to be produced with the same device, the displacement path as a whole - i.e. the distance between the two outermost positions of the clamps or the clamp carriers at the beginning and end of the device - be extended. This then results in a displacement path of the two clamps or the two clamp carriers which is greater than a complete length of the piece of fabric to be woven, namely twice as long as the length of the smallest piece of fabric to be woven. At the same time, the distance between the output of the weaving machine and the start of the displacement path for the clamp of the first clamp carrier must be reduced to 1/2 of the displacement path defined above.
  • a device for pulling off a fabric web from a production machine designed as a weaving machine with two clamp carriers with clamps for the fabric web is also proposed.
  • the device has a device frame on which guide means for the terminal supports are attached. Furthermore are used as drive motors Drive spindles designed drive means are provided, by means of which the clamp carriers can be driven back and forth in a displacement area parallel to a withdrawal direction of the fabric web.
  • the device is characterized in that each of the two clamp carriers which carry out independently adjustable displacement paths can be driven with a pair of drive spindles each driven by a drive motor, the drive spindles being arranged in such a way that the web center of the fabric web within the device lies in a region between the two drive spindles of the respective terminal carrier and the terminals of the terminal carriers can be opened and closed by means of a terminal control such that one of the two terminals is always closed.
  • the pair of drive spindles designed in this way, a uniform distribution of the tensile stress of the fabric web is achieved on the terminal supports and on the drive spindles.
  • a device in which the drive spindles and the fabric web run in the same plane is also favorable. In this way, the force is applied to the spindles in the shortest possible way without unnecessary deflections and largely avoiding deformation of the spindles.
  • the drive spindles are arranged in a plane that runs parallel to the plane in which the fabric web runs.
  • the aforementioned favorable introduction of force onto the spindles is only guaranteed if the distance from one level to the other level is not too great - for example, less than 3 times the diameter of the drive spindles.
  • a uniform distribution of the tensile stresses or the driving forces of the spindles within the clamp carriers can additionally be achieved in that the drive spindles are arranged symmetrically to the center of the clamp carriers in the direction of the width of the fabric web.
  • a further advantageous embodiment of the device results if the drive spindles extend over the entire length of the displacement area, wherein each pair of drive spindles through which one of the two clamp carriers can be driven is mounted in the other clamp carrier.
  • the setting and control of the displacement movement of the take-off device should be adaptable to the properties of the fabric web with auxiliary sections and main sections of different lengths.
  • the fabric web within the device is not arranged symmetrically across the width, but runs on one side.
  • the web widths can be, for example, 50 cm to 150 cm.
  • each of the drive spindles can be driven with its own drive motor. This means that the displacement paths of each terminal carrier can be set independently of the other terminal carrier.
  • an asymmetrical distribution of the tensile stresses on each of the two terminal supports can be absorbed by an asymmetrical control of the two associated drive motors.
  • the guiding means as guideways which are arranged symmetrically in the direction of the width of the fabric web in relation to the center of the terminal support. It is particularly advantageous if the guideways are supported over their entire length in the device frame.
  • At least one roller is attached to one of the two clamp carriers for pulling off the web-shaped product from this clamp carrier, preferably two rollers are provided.
  • the nip is adjustable.
  • At least one of the two rollers can be driven by a motor. This ensures the automatic further transport of the web-shaped product at the outlet of the device.
  • the device according to the invention can be used in a particularly advantageous manner in connection with a weaving machine. This enables the method described above to be carried out, for example, in the production of multilayered fabrics.
  • the Figures 1a to 1f show successive method steps of an embodiment of the method according to the invention.
  • the production machine - in the present case a weaving machine 1 - produces successive pieces 2.1, 2.2 of a multi-layer fabric.
  • Each of the woven pieces 2.1, 2.2 consists of an auxiliary section 3 and a main section 4.
  • the main section 4 is the basis for the end product to be produced.
  • the auxiliary sections 3 are generally much shorter than the main sections 4; they only serve for the separation and handling of the main sections 4.
  • one for the two sections 3, 4 producing fabric piece 2.1 or 2.2 etc. different weave patterns used.
  • Fig. 1a shows that the weaving machine 1 has already produced a piece of fabric 2.1 with a first auxiliary section 3.1 and a first main section 4.1 and that a second auxiliary section 3.2 is currently being produced, which leaves the weaving machine 1 at the exit 5.
  • the exit 5 is the so-called binding point or edge of the fabric in the weaving machine 1.
  • the auxiliary section 3.1 which has already been produced is captured in a device 6 for pulling off the fabric web 2 from a clamp 10.1 and thereby connected to a first clamp carrier 7.1.
  • the device 6 for pulling off has two clamp carriers 7.1, 7.2 with clamps 10.1, 10.2 for the fabric web 2.
  • drive means are provided on the device 6, by means of which the clamp carriers 7.1, 7.2 can be driven back and forth parallel to a withdrawal direction of the fabric web 2.
  • a tension in the pull-off direction of the fabric web 2 is built up in the fabric piece 2.1 via the drive means of this clamp carrier 7.1.
  • This tension is on the loom side over the warp threads to the warp thread supply - for example a warp beam or a creel.
  • the withdrawal of the warp threads from this warp thread supply is controlled by suitable drive or braking means.
  • a measuring device with which the tension in the warp threads - that is the warp tension or the fabric tension - can be measured.
  • the measuring device for measuring can of course also be attached in the area between the terminal supports 7.1, 7.2 of the device 6 for drawing off and the weaving machine 1.
  • the measured tension is passed on to the control devices for the drive or braking devices in the weaving machine 1 and possibly also to the control devices for the drive means of the terminal supports 7.
  • Figure 1b shows that in the further course of the embodiment of the method shown here a second main section 4.2 has already been produced.
  • the first terminal support 7.1 was moved in the pull-off direction.
  • the tension in the fabric web 2 was maintained at a constant level by appropriate control of the drive or braking means.
  • the clamp 10.2 of the second clamp carrier 7.2 detects the first auxiliary section 3.1 of the fabric piece 2.1 and connects it to the second clamp carrier 7.2.
  • a tension is then built up in the tissue piece 2.1 via the drive means of the second clamp carrier 7.2, and then the clamp 10.1 of the first clamp carrier 7.1 is opened.
  • the first clamp carrier 7.1 While the auxiliary section 3.3 is being produced by the weaving machine 1, the first clamp carrier 7.1 is pushed back to its starting point at the entrance of the device 6 for pulling off. During the backward movement, the clamp carriers 7 have a significantly higher displacement speed than in the forward operation. Possible displacement speeds are, for example, 200 mm per minute in the forward mode (ie production speed of the weaving machine) and 3000 mm per minute in the reverse mode. Depending on the type of fabric, other speeds of displacement may of course also be required.
  • the drive means of the terminal supports 7 are to be designed accordingly.
  • FIG Figure 1a-1f The different speeds of the clamp carriers 7 in the different process stages are shown in FIG Figure 1a-1f represented by diagonally running arrows or double arrows.
  • Figure 1e shows that now at the end of the device 6 facing away from the weaving machine 1, the fabric web 2 is taken over by an operator or by a further transport device - this is symbolically represented by the arrow in the take-off direction.
  • the terminal 10.1 of the first terminal carrier 7.1 has meanwhile been closed on the auxiliary section 3.3, and the first terminal carrier 7.1 again has the entire tension between Weaving machine 1 and device 6 taken off.
  • the terminal 10.2 of the second terminal carrier 7.2 can be opened.
  • a further step - see Figure 1f -
  • the second terminal support 7.2 is now pushed back into its starting position. During this time, the weaving machine 1 produces a further main section 4.4.
  • the first clamp carrier 7.1 with the clamped auxiliary section 3.3 is displaced in the pull-off direction.
  • the weaving machine 1 then begins to produce the auxiliary section 3.5.
  • the clamp 10.2 of the second clamp support 7.2 closes on the auxiliary section 3.3 and takes over the full tensile stress in the fabric web 2.
  • the clamp 10.1 opens on the first clamp support 7.1, and this is pushed back to its starting position at an increased displacement speed, where it then moves the auxiliary section 3.4 detected. This completes a complete process cycle.
  • the two terminal supports 7.1, 7.2 again have the positions as in Figure 1a shown. The process continues accordingly from then on.
  • Another advantage of the embodiment of the method according to the invention described here is that the clamps 10.1, 10.2 of the clamp carriers 7.1, 7.2 never grasp the fabric web 2 at the main sections 4 of the fabric pieces 2.1, 2.2, but always only at the auxiliary sections 3. Damage to the Main sections 4 through the terminals 10 are thereby completely excluded. This is particularly useful, for example, in the production of multi-layer fabrics for use in fiber composite components. The fibers of these fabrics are often very sensitive on their surface. Damage to the fibers or to the individual Filaments of a fiber cause problems in the following processing processes.
  • the Figures 2-4 show an embodiment of a device 6 according to the invention for pulling a fabric web.
  • the structure is shown together with a weaving machine 1.
  • the entire arrangement is able to carry out the inventive method described above.
  • the device 6 contains two clamp carriers 7.1 and 7.2 with clamps 10.1, 10.2 for the fabric web 2.
  • There is a device frame 12 by means of which the device 6 is supported on the floor.
  • On the device frame 12 there are guideways 13 for the clamp carriers 7, which in the present example are supported on the device frame 12 over the entire length of the possible displacement path 8 of the clamp carriers 7.
  • These guideways 13 can be designed as profiled slideways or as rolling element guides - so-called ball guides. This ensures precise guidance of the terminal supports 7 without major deformations of the guideways 13.
  • the guideways 13 are arranged symmetrically to the center of the clamp carriers 7 in the direction of the width of the fabric web 2. ( Figure 3 ) to evenly distribute the forces with which the clamp supports 7 are supported in the device 6.
  • the device 6 also contains two pairs of drive spindles 14.1, 14.2, by means of which the clamp carriers 7.1, 7.2 are driven parallel to the take-off direction of the fabric web 2.
  • a pair of these drive spindles 14.1, 14.2 is assigned to each terminal support 7.1, 7.2.
  • the drive spindles 14 are arranged such that the web center of the fabric web 2 within the device 6 runs in a region between the two drive spindles 14 of the respective clamp carrier 7. As a result, a symmetrical introduction of force from the clamp carriers 7 into the drive spindles 14 is achieved when the clamp carriers 7 are under the tension of the fabric web 2.
  • the drive spindles 14 are arranged in the same plane 15 in which the fabric web 2 runs in the device 6.
  • the drive spindles 14 are arranged symmetrically to the center of the clamp carriers 7 in the direction of the width of the fabric web 2. This also serves for the symmetrical introduction of forces into both drive spindles 14.1 or 14.2 of the respective terminal support 7.1 or 7.2. This applies at least when the fabric web 2 is also drawn through the device 6 symmetrically with respect to its width to the center of the terminal supports 7.1, 7.2.
  • the clamps 10.1, 10.2 of the clamp carriers 7.1, 7.2 are each constructed from several pairs of clamp segments. This is best in Figure 4 to see. These clamping segments are arranged next to one another over the width of the clamping supports 7. Each of these clamp segments can be driven with a clamp actuator 11 independently of the other clamp segments. This means that the pairs of clamp segments assigned to one another each form a clamp 10 which can be opened or closed independently of the other clamps.
  • Pneumatic cylinders are used as terminal actuators 11 in the present example. Of course, other types of actuators 11 - for example hydraulic or electromagnetic actuators 11 - can also be used to actuate the terminals 10.
  • the Figure 4 shows the device 6 for pulling the fabric web 2 in a view from above. It can be seen that the drive spindles 14 extend over the entire length of the displacement region 8. Each pair of drive spindles 14.1, 14.2, through which one of the two clamp carriers 7.1, 7.2 can be driven, is mounted in the other clamp carrier 7.2, 7.1. Where the drive forces from the drive spindles 14 are applied to the respective clamp carrier 7, 7 spindle nuts 16 are provided in the clamp carrier. When the spindle rotates, these spindle nuts transmit 16 tensile or compressive forces in the withdrawal direction to the respective clamp carrier 7.
  • each of the four drive spindles 14 can be driven by its own drive motor 9.
  • the torque of the drive motors 9 can be measured in a known manner, for example via the current consumption of the electronic motor control, and can be used to control the drive motors 9.
  • the position determination of the two terminal carriers 7 within the device 6 takes place, for example, via an inductive displacement measuring system - for example in the area of the guideways 13 - or via incremental encoders within the drive motors 9.
  • the number of pulses or revolutions of the drive motors 9 is used to determine the Spindle pitch determined the current position of the respective terminal support 7.
  • the drive motors 9 for the drive spindles 14 are attached to the end of the device 6 that faces away from the weaving machine 1.
  • Axial bearings of the drive spindles in the device frame are also provided on this side.
  • the tensile stresses in the fabric web 2 therefore generate 14 tensile forces in the drive spindles. Pressure forces can only occur in the drive spindles 14 when the clamp carriers 7 are pushed back against the withdrawal direction. However, these are low, so that there is no risk of inadmissible deformations or even buckling.
  • the present embodiment of the device 6 has two take-off rolls 17, 18 on the second clamp carrier 7.2, which form an adjustable roll gap between them.
  • the upper take-off roller 17 can be brought into different positions perpendicular to the fabric web 2 in order to adjust the nip.
  • a suitable actuator 19 - for example a geared motor with a spindle - ensures this positioning relative to the fabric web 2.
  • the lower take-off roller 18 contains an electric drum motor for the drive, for example inside - however, other types of drive with motors outside the take-off roller 18 are also possible. It is also conceivable to drive the upper take-off roller 17 or both rollers 17, 18. With this pair of rollers 17, 18, the fabric web 2 which has been pulled off can be transported further beyond the second clamp carrier 7.2.
  • the fabric web 2 which has already been pulled off can be pulled off if necessary this pair of rollers 17, 18 are supported while the second clamp carrier 7.2 is on the way back from its end position to the starting position (see. Figures 1e and 1f ).
  • Other method sequences can also be implemented with the device described. For example, it would also be possible to control the process in such a way that during most of the process steps it is not the first clamp carrier that absorbs the complete tensile stress of the fabric web, but the second clamp carrier, the first clamp carrier building up only an auxiliary voltage in these phases, which serves to to prevent sagging of the fabric web.
  • the openly accessible displacement areas of the clamp carriers 7, the roll nip between the take-off rolls and the running drive spindles 14 are secured by light grids, not shown.
  • Light grids are used that reliably indicate an interruption of the light beam or light curtain even when the distance between the transmitter and receiver changes.

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Produktion und zum Abzug eines bahnförmigen Produktes in Form einer Gewebebahn.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen langgestreckte und bahnförmige Produkte kontinuierlich produziert und anschließend direkt von der Produktionsmaschine oder von einer Vorratsrolle abgezogen werden, um sie einem weiteren Verarbeitungsprozess zuzuführen.
  • Ein solches Verfahren und eine derartige Vorrichtung zeigt zum Beispiel die US 2,990,091 . Diese betrifft das Imprägnieren von Fasern für die Produktion eines langgestreckten faserverstärkten Kunststoffmaterials. Die Fasern werden mit gleichbleibender Geschwindigkeit von Vorratsrollen abgezogen und dabei unter Zugspannung gehalten. Im gespannten Zustand durchlaufen die Fasern weitere Bearbeitungsstationen. Zum Abziehen und Halten der Zugspannung dient eine Vorrichtung mit zwei Klemmenträgern mit Klemmen für das abzuziehende Kunststoffmaterial. Im Vorrichtungsrahmen sind Führungsbolzen für die Klemmenträger vorhanden, auf denen die Klemmenträger in Abzugsrichtung verschiebbar geführt sind. Weiterhin ist ein Kurvenscheibenmechanismus vorhanden, durch den die Klemmenträger in einem Verschiebebereich hin- und hergehend antreibbar sind. Die Klemmenträger sind nicht unabhängig voneinander antreibbar. Der Verschiebeweg ist nicht einstellbar und kann aufgrund des Aufbaus auch nicht sehr lang sein. Eine Anpassung an veränderte Produkteigenschaften oder an veränderte Verfahrensabläufe ist damit nur schwer möglich. Die Führungsbolzen sind nur an ihren Enden im Vorrichtungsrahmen eingespannt, sodass bei hohen Zugkräften und langen Verschiebewegen Durchbiegungen der Führungsbolzen auftreten können.
  • Die US 3,556,888 beschreibt ein ähnliches Verfahren wie die US 2,990,091 . Zum Abziehen dient dabei eine Vorrichtung, bei der mehrere hydraulisch angetriebene Klemmensegmente über die Breite des Produktes verteilt angeordnet sind. Die Klemmenträger werden an der Unterseite hinsichtlich des Vorrichtungsrahmens geführt und angetrieben. Für den Vorschub in Abzugsrichtung dient eine kontinuierlich laufende Antriebskette, an die die Klemmenträger über eine Klinke an- oder abgekoppelt werden. Der Kraftangriffspunkt der Antriebskette und die Führungsbahn der Klemmenträger im Vorrichtungsrahmen haben einen großen Abstand von der Ebene, in der die Zugspannung im abzuziehenden Produkt aufgebaut wird. Dadurch besteht bei hohen Abzugsspannungen die Gefahr von Verformungen und/oder Verspannungen. Eine hohe Präzision der abwechselnden Bewegung der beiden Klemmenträger ist kaum erreichbar.
  • Die US 3,819,073 offenbart eine Vorrichtung zum Abziehen von Rohren oder Kabeln von einer Produktionsmaschine. Der Antrieb der Klemmenträger erfolgt über eine gemeinsame Antriebsspindel, die von einem einzigen Motor angetrieben wird. Der Kraftangriffspunkt der Antriebsspindel an den Klemmenträgern befindet sich unterhalb der Ebene, in der die Zugspannung auf das abzuziehende Produkt aufgebracht wird. Zum abwechselnden Vorschub und Rücktransport der Klemmenträger werden diese durch ein Getriebe mit Hilfsmotor mit der Antriebsspindel auf verschiedene Weise verbunden. Parallel zur Antriebsspindel ist eine weitere Spindel vorgesehen, auf der mehrere mechanische Anschläge angebracht sind, die zum Betätigen von Endschaltern für die Verfahrbewegungen der Klemmenträger dienen.
  • Die US 4,478,360 offenbart eine Abzugseinrichtung für bandartiges Material mit zwei Klemmenträgern, die an beiden Längsseiten des bandartigen Materials angeordnet sind. Die zugehörigen Klemmen ergreifen abwechselnd jeweils von einer der beiden Längsseiten aus den Rand des bandartigen Materials. Für einen präzisen Abzug mit hohen Zugspannungen ist eine derartige unsymmetrische Anordnung nicht geeignet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen ein bandartiges Material in Form einer Gewebebahn produziert und abgezogen werden kann, das bei seiner Produktion eine hohe konstante Zugspannung und hohe Präzision der Abzugsbewegung in Bezug zur Produktionsmaschine in Form einer Webmaschine erfordert.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Es wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, um ein bahnförmiges Produkt in Form einer Gewebebahn mit einer Produktionsmaschine in Form einer Webmaschine zu produzieren, wobei das bahnförmige Produkt während der Produktion unter einer Zugspannung gehalten wird. Die Zugspannung wird am Ausgang der Produktionsmaschine durch eine Vorrichtung erzeugt, mit der das bahnförmige Produkt auch von der Produktionsmaschine abgezogen wird. Die Vorrichtung zum Abziehen arbeitet dabei mit zwei Klemmenträgern mit Klemmen für das bahnförmige Produkt, sowie mit Antriebsmitteln, durch die die Klemmenträger parallel zu einer Abzugsrichtung des bahnförmigen Produktes hin- und her gehend angetrieben werden. Das Verfahren enthält folgende Merkmale:
    • Produzieren der Gewebebahn;
    • Abziehen der Gewebebahn durch die Klemmenträger, welche hin- und hergehend antreibbar sind, sowie Öffnen und Schließen der Klemmen;
    • Aufbringen einer Zugspannung auf die Gewebebahn durch Ansteuern der Antriebsmittel der Klemmenträger mit den Klemmen.
    Das vorgeschlagene Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebebahn mit aufeinanderfolgenden Hauptabschnitten und Hilfsabschnitten produziert wird, jede der Antriebsspindeln mit einem eigenen Antriebsmotor angetrieben wird, mittels derer die unabhängig voneinander, einstellbare Verschiebewege ausführenden Klemmträger angetrieben werden, wobei die Klemmen derartig angesteuert werden, dass das Öffnen und Schließen der Klemmen nur in den Zeitabschnitten der Produktion stattfindet, in denen ein Hilfsabschnitt der Gewebebahn produziert wird, wobei immer eine der beiden Klemmen geschlossen ist und die Gewebebahn mit einem der Klemmenträger verbunden ist.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die Klemmen außerdem derartig angesteuert, dass beim Abziehen nur bereits produzierte Hilfsabschnitte der Gewebebahn von den Klemmen erfasst werden.
    Dadurch soll sichergestellt werden, dass die Hauptabschnitte der Gewebebahn frei von Beschädigungen durch das Erfassen mit den Klemmen sind.
  • Zum Aufbringen der Zugspannung auf die Gewebebahn ist es vorteilhaft, wenn die Antriebsmittel der Klemmenträger in Abhängigkeit von der vorgegebenen Zugspannung angesteuert werden. Die Zugspannung kann zu diesem Zweck zum Beispiel mit Dehnmessstreifen an passenden Stellen der Klemmen oder der Klemmenträger gemessen werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Antriebsmittel als Antriebsmotoren mit Antriebsspindeln ausgebildet sind, wobei die Antriebsspindeln die Klemmenträger in Abzugsrichtung bzw. in Richtung der Zugspannung antreiben. In diesem Fall kann das Drehmoment der Antriebsmotoren über die elektrische Ansteuerung der Antriebsmotoren gemessen und - nach entsprechender Umrechnung - zur zugkraftabhängigen Ansteuerung der Antriebsmotoren verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft bei der Produktion bestimmter - meist technischer - Gewebe mit einer Webmaschine einsetzen.
    Für derartige Gewebe ist es meist ausreichend, wenn es aufeinanderfolgende Hauptabschnitte mit begrenzter Länge aufweist, wobei in diesen Hauptabschnitten bestimmte Gewebeeigenschaften vorhanden sein müssen. Bei der Konfektionierung oder Weiterverarbeitung dieser Gewebe werden nur diese Hauptabschnitte des Gewebes verwendet. Es ist daher möglich, zwischen den Hauptabschnitten Hilfsabschnitte zu weben, die beim Konfektionieren als Abfall anfallen.
  • Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren bei der Produktion von mehrlagigen Geweben. Diese Gewebe können sehr dick sein - zum Beispiel im Bereich 5 mm - 80 mm - es sind aber auch noch größere Dicken möglich. Wenn dann noch Fasern in Schuss und/oder Kette verwendet werden, die sehr steif - also wenig biegsam sind, lässt sich das fertige Gewebe im Anschluss an den Webprozess nicht mehr in klassischer Weise auf eine Rolle aufwickeln, sondern muss im wesentlichen in Produktionsrichtung - meist horizontal - von der Webmaschine abgezogen werden.
    In diesen Fällen können dann mit dem vorgeschlagenen Verfahren die Hauptabschnitte des bahnförmigen Produktes zum Beispiel als mehrlagiges Gewebe mit definierter Zugspannung und definierter Schussdichte produziert werden, während dazwischen Hilfsabschnitte produziert werden, die keine besonderen Gewebeeigenschaften aufweisen müssen, sondern die lediglich dazu dienen, die Hauptabschnitte voneinander zu trennen. Die definierte Zugspannung im Bereich der Hauptabschnitte kann bei mehrlagigen technischen Geweben ohne weiteres Werte von bis zu 20 KN annehmen. Da solche Gewebe häufig auch im Bereich der faserverstärkten Kunststoffe mit hohen Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften eingesetzt werden, ist eine konstante Zugspannung und vor allem eine konstante, definierte Schussdichte vor allem während der Produktion der Hauptschnitte des Gewebes wichtig. Das bedeutet, dass die Abzugsgeschwindigkeit während der Produktion der Hauptabschnitte sehr konstant sein muss. Dadurch werden gleichmäßige, definierte Abstände von einem eingetragenen Schussfaden zum nächsten eingetragenen Schussfaden (=Schussdichte) erzielt.
    Dadurch, dass erfindungsgemäß das Öffnen und Schließen der Klemmen beim Abziehen nur in den Zeitabschnitten der Produktion erfolgt, in denen die Hilfsabschnitte gewebt werden, können auch nur dort solche Schwankungen der Zugspannung und/oder der Schussdichte auftreten, die unbeabsichtigt bei der Übergabe des Gewebes von einem zum anderen Klemmenträger auftreten könnten. Während der Produktion der Hauptabschnitte erfolgt somit keine derartige Übergabe von einem zum anderen Klemmenträger.
  • Bei richtiger Wahl der Abstände zwischen der Abziehvorrichtung und der Webmaschine und bei entsprechender Einstellung und Abfolge der Verschiebewege der Klemmenträger kann weiterhin erreicht werden, dass die Gewebebahn beim Abziehen nur an den Hilfsabschnitten von den Klemmen erfasst wird. Das hilft, Beschädigungen der Gewebeoberfläche in den Hauptabschnitten zu vermeiden.
  • Für die Festlegung des Verschiebewegs der Klemmenträger gelten dabei für das hier vorgestellte Verfahren und für die im Folgenden beschriebene Vorrichtung die folgenden geometrischen Randbedingungen.
    Für das Produzieren einer bestimmten Länge eines kompletten Gewebestücks mit einem Hilfsabschnitt und einem Hauptabschnitt wird für die Klemmenträger ein Verschiebeweg benötigt, der so groß ist, wie die komplette Länge des zu webenden Gewebestücks. Der Verschiebeweg der Klemmenträger ist dabei als der Abstand zwischen den beiden äußersten Positionen der Klemmen bzw. der Klemmenträger am Anfang und am Ende der Vorrichtung definiert. Damit eine Übergabe von einer zur anderen Klemme erfolgen kann, während ein Hilfsabschnitt eines folgenden Gewebestückes produziert wird, darf der Abstand zwischen dem Ausgang der Webmaschine und dem Anfang des Verschiebewegs für die Klemme des ersten Klemmenträgers nicht größer sein als die Länge eines kompletten Gewebestücks. Um die oben beschriebene optimale Übergabe von einer zur anderen Klemme zu gewährleisten, muss also die Länge eines kompletten Gewebestücks innerhalb des Verschiebewegs sein, während der Hilfsabschnitt eines folgenden Gewebestücks produziert wird.
    Wenn - ausgehend von der zuvor festgelegten Randbedingung - mit der gleichen Vorrichtung auch kleinere als die zuvor beschriebenen Gewebestücke produziert werden sollen, muss der Verschiebeweg insgesamt - also der Abstand zwischen den beiden äußersten Positionen der Klemmen bzw. der Klemmenträger am Anfang und am Ende der Vorrichtung - verlängert werden. Es ergibt sich dann ein Verschiebeweg der beiden Klemmen bzw. der beiden Klemmenträger, der größer ist als eine komplette Länge des zu webenden Gewebestücks, nämlich doppelt so groß, wie die Länge des kleinsten zu webenden Gewebestücks. Gleichzeitig muss der Abstand zwischen dem Ausgang der Webmaschine und dem Anfang des Verschiebewegs für die Klemme des ersten Klemmenträgers verringert werden und zwar auf 1/2 des vorstehend definierten Verschiebewegs.
  • Im Rahmen der Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung zum Abzug einer Gewebebahn von einer als Webmaschine ausgebildeten Produktionsmaschine mit zwei Klemmenträgern mit Klemmen für die Gewebebahn vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist einen Vorrichtungsrahmen auf, an dem Führungsmittel für die Klemmenträger angebracht sind. Weiterhin sind als Antriebsmotoren mit Antriebsspindeln ausgebildete Antriebsmittel vorhanden, durch die die Klemmenträger parallel zu einer Abzugsrichtung der Gewebebahn in einem Verschiebebereich hin- und hergehend antreibbar sind. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden unabhängig voneinander, einstellbare Verschiebewege ausführenden Klemmenträger mit einem Paar mit jeweils einem Antriebsmotor angetriebenen Antriebsspindeln antreibbar ist, wobei die Antriebsspindeln derartig angeordnet sind, dass die Bahnmitte der Gewebebahn innerhalb der Vorrichtung in einem Bereich zwischen den beiden Antriebsspindeln des jeweiligen Klemmenträgers verläuft und die Klemmen der Klemmenträger mittels einer Klemmensteuerung derartig öffenbar und schließbar sind, dass immer eine der beiden Klemmen geschlossen ist. Mit dem derartig ausgebildeten Paar von Antriebsspindeln wird eine gleichmäßige Verteilung der Zugspannung der Gewebebahn auf die Klemmenträger und auf die Antriebsspindeln erzielt.
  • Günstig ist weiterhin eine Vorrichtung, bei der die Antriebsspindeln und die Gewebebahn in der gleichen Ebene verlaufen. Damit erfolgt die Krafteinleitung auf die Spindeln auf möglichst kurzem Weg ohne unnötige Umlenkungen und unter weitgehender Vermeidung von Verformungen der Spindeln.
  • Möglich ist natürlich auch eine Anordnung, bei der die Antriebsspindeln in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu der Ebene verläuft, in der die Gewebebahn verläuft. Die zuvor erwähnte günstige Krafteinleitung auf die Spindeln ist jedoch nur dann noch gewährleistet, wenn der Abstand der einen Ebene zur anderen Ebene nicht zu groß ist - zum Beispiel kleiner als der 3-fache Durchmesser der Antriebsspindeln.
  • Eine gleichmäßige Verteilung der Zugspannungen bzw. der Antriebskräfte der Spindeln innerhalb der Klemmenträger kann zusätzlich dadurch erreicht werden, dass die Antriebsspindeln in Richtung der Breite der Gewebebahn symmetrisch zur Mitte der Klemmenträger angeordnet sind.
  • Eine weitere günstige Ausführung der Vorrichtung ergibt sich, wenn sich die Antriebsspindeln über die gesamte Länge des Verschiebebereichs erstrecken, wobei jedes Paar von Antriebsspindeln, durch das einer der beiden Klemmenträger antreibbar ist, im jeweils anderen Klemmenträger gelagert ist.
    Durch diese Anordnung ist fast der gesamte in der Vorrichtung verfügbare Verschiebeweg für beide Klemmenträger durchfahrbar. Und auch bei langen Antriebsspindeln - das heißt langen Verschiebewegen - wird ein Durchbiegen oder Durchschwingen der Antriebsspindeln zwischen den beiden Endpositionen des Verschiebeweges reduziert.
  • Die Einstellung und Ansteuerung der Verschiebebewegung der Abzugsvorrichtung sollte an die Eigenschaften der Gewebebahn mit unterschiedlich langen Hilfsabschnitten und Hauptabschnitten anpassbar sein. Außerdem kann es vorkommen, dass die Gewebebahn innerhalb der Vorrichtung nicht symmetrisch über die Breite angeordnet ist, sondern einseitig verläuft. Die Bahnbreiten können dabei zum Beispiel 50 cm bis 150 cm betragen.
    Aus diesen Gründen ist es vorteilhaft, wenn jede der Antriebsspindeln mit einem eigenen Antriebsmotor antreibbar ist. Damit lassen sich die Verschiebewege jedes Klemmenträgers unabhängig vom anderen Klemmenträger einstellen. Außerdem kann eine unsymmetrische Verteilung der Zugspannungen auf jeden der beiden Klemmenträger über eine unsymmetrische Ansteuerung der beiden zugehörigen Antriebsmotoren abgefangen werden.
  • Um Gründen der Zugänglichkeit ist es sinnvoll, alle Antriebsmotoren in der Abzugsrichtung des bahnförmigen Produktes am Ende des Verschiebebereichs anzuordnen.
  • Um möglichst wenige und möglichst symmetrische Dehnungen und Verformungen innerhalb der Vorrichtung zu erreichen, ist es in weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung vorgesehen, die Führungsmittel als Führungsbahnen auszuführen, die in Richtung der Breite der Gewebebahn symmetrisch zur Mitte Klemmenträger angeordnet sind.
    Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Führungsbahnen über ihre ganze Länge im Vorrichtungsrahmen abgestützt sind.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist an einem der beiden Klemmenträger mindestens eine Walze zum Abziehen des bahnförmigen Produktes von diesem Klemmenträger angebracht, vorzugsweise sind zwei Walzen vorgesehen. Der Walzenspalt ist einstellbar. Mindestens eine der beiden Walzen ist motorisch antreibbar. Damit ist am Ausgang der Vorrichtung der automatische Weitertransport des bahnförmigen Produktes sichergestellt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in besonders vorteilhafter Weise in Verbindung mit einer Webmaschine eingesetzt werden. Dadurch wird die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zum Beispiel bei der Produktion von mehrlagigen Geweben möglich.
  • Kurzer Beschreibung der Zeichnungen
  • Figur 1 a-f
    Schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
    Figur 2
    Schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht
    Figur 3
    Schnitt A-A der Vorrichtung gemäß Figur 2
    Figur 4
    Schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß Figur 2 in Ansicht von oben
  • Die Figuren 1a bis 1f zeigen aufeinanderfolgende Verfahrensschritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    Die Produktionsmaschine - vorliegend eine Webmaschine 1 - produziert aufeinanderfolgende Stücke 2.1, 2.2 eines mehrlagigen Gewebes. Jedes der gewebten Stücke 2.1, 2.2 besteht aus einem Hilfsabschnitt 3 und einem Hauptabschnitt 4. Der Hauptabschnitt 4 ist die Basis für das Endprodukt, das produziert werden soll. Die Hilfsabschnitte 3 sind in der Regel wesentlich kürzer als die Hauptabschnitte 4; sie dienen lediglich zur Trennung und Handhabung der Hauptabschnitte 4. In der Regel werden für die beiden Abschnitte 3, 4 eines zu produzierenden Gewebestückes 2.1 oder 2.2 etc. unterschiedliche Webmuster verwendet. Die Umschaltung zwischen den beiden Gewebearten bzw. Webmustern für die beiden Abschnitte 3, 4 eines Gewebestückes 2.1, 2.2 etc. erfolgt automatisch bei laufender Webmaschine 1. Dazu werden Schusseintrag, Fachbildung, Kett- und Warensteuerung in einer dem Fachmann geläufigen Art und Weise von einem elektronischen Schaltschrank aus angesteuert. Die verschiedenen Webmuster sind in Form von elektronischen Musterdaten in der Webmaschinensteuerung abgelegt. Die produzierten Gewebestücke 2.1, 2.2 werden am zweckmäßigsten in horizontaler Richtung von der Webmaschine 1 abgeführt. Beim Start einer neuen Produktion wird der erste Gewebeabschnitt 2.1 in der Regel vom Bediener ergriffen und der nachfolgenden Abziehvorrichtung 6 zugeführt, die von da an die weiteren Verfahrensabschnitte automatisch ausführt.
    Fig. 1a zeigt, dass die Webmaschine 1 bereits ein Gewebestück 2.1 mit einem ersten Hilfsabschnitt 3.1 und einem ersten Hauptabschnitt 4.1 produziert hat und dass im Moment ein zweiter Hilfsabschnitt 3.2 produziert wird, der die Webmaschine 1 am Ausgang 5 verlässt. Der Ausgang 5 ist der sogenannte Bindepunkt oder Warenrand des Gewebes in der Webmaschine 1. Dies ist der Punkt bzw. die Linie, an der ein eingetragener Schussfaden an die bereits produzierte Gewebebahn 2 mittels eines Webblattes angeschlagen und von Kettfäden, die ein Webfach bilden, abgebunden wird. Diese Details der Webmaschine 1 sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher hier nicht weiter dargestellt zu werden.
    Der bereits produzierte Hilfsabschnitt 3.1 wird in einer Vorrichtung 6 zum Abziehen der Gewebebahn 2 von einer Klemme 10.1 erfasst und dadurch mit einem ersten Klemmenträger 7.1 verbunden. Die Vorrichtung 6 zum Abziehen weist zwei Klemmenträger 7.1, 7.2 mit Klemmen 10.1, 10.2 für die Gewebebahn 2 auf. Weiterhin sind an der Vorrichtung 6 Antriebsmittel vorhanden, durch die die Klemmenträger 7.1, 7.2 parallel zu einer Abzugsrichtung der Gewebebahn 2 hin- und hergehend angetrieben werden können. Einige Details der Vorrichtung 6 zum Abziehen sind in den Figuren 1a-1f nicht dargestellt und werden weiter unten erläutert.
    Nach dem Erfassen des Hilfsabschnitts 3.1 durch die Klemme 10.1 des ersten Klemmenträgers 7.1 wird über die Antriebsmittel dieses Klemmenträgers 7.1 im Gewebestück 2.1 eine Zugspannung in Abzugsrichtung der Gewebebahn 2 aufgebaut. Diese Zugspannung wird auf der Webmaschinenseite über die Kettfäden bis zum Kettfadenvorrat - zum Beispiel ein Kettbaum oder ein Spulengatter - weitergeleitet.
    Der Abzug der Kettfäden von diesem Kettfadenvorrat wird über geeignete Antriebs- bzw. Bremsmittel gesteuert. In der Webmaschine 1 befindet sich in der Regel eine Messvorrichtung, mit der die Zugspannung in den Kettfäden - das ist die Kettspannung bzw. die Gewebespannung - gemessen werden kann. Die Messvorrichtung zum Messen kann natürlich auch im Bereich zwischen den Klemmenträgern 7.1, 7.2 der Vorrichtung 6 zum Abziehen und der Webmaschine 1 angebracht sein. Die gemessene Zugspannung wird an die Steuereinrichtungen für die Antriebs- oder Bremsvorrichtungen in der Webmaschine 1 und ggf. auch an die Steuereinrichtungen für die Antriebsmittel der Klemmenträger 7 weitergeleitet.
  • Figur 1b zeigt, dass im weiteren Verlauf der hier dargestellten Ausführungsform des Verfahrens bereits ein zweiter Hauptabschnitt 4.2 produziert worden ist. Währenddessen wurde der erste Klemmenträger 7.1 in Abzugsrichtung verschoben. Dabei wurde die Zugspannung in der Gewebebahn 2 durch entsprechende Ansteuerung der Antriebs- bzw. Bremsmittel in konstanter Höhe aufrechterhalten. In Figur 1b ist weiterhin dargestellt, dass in dem Zeitabschnitt, in dem ein weiterer Hilfsabschnitt 3.3 gewebt wird, die Klemme 10.2 des zweiten Klemmenträgers 7.2 den ersten Hilfsabschnitt 3.1 des Gewebestücks 2.1 erfasst und mit dem zweiten Klemmenträger 7.2 verbindet.
    Daraufhin wird über die Antriebsmittel des zweiten Klemmenträgers 7.2 eine Zugspannung im Gewebestück 2.1 aufgebaut, und anschließend wird die Klemme 10.1 des ersten Klemmenträgers 7.1 geöffnet.
    Noch während der Hilfsabschnitt 3.3 von der Webmaschine 1 produziert wird, wird der erste Klemmenträger 7.1 wieder an seinen Ausgangspunkt am Eingang der Vorrichtung 6 zum Abziehen zurückverschoben.
    Bei der Rückwärtsbewegung haben die Klemmenträger 7 eine deutlich höhere Verschiebegeschwindigkeit als im Vorwärtsbetrieb. Mögliche Verschiebegeschwindigkeiten sind zum Beispiel 200 mm pro Minute im Vorwärtsbetrieb (d.h. Produktionsgeschwindigkeit der Webmaschine) und 3000 mm pro Minute im Rückwärtsbetrieb. Je nach Art des Gewebes können natürlich auch andere Verschiebegeschwindigkeiten erforderlich sein. Die Antriebsmittel der Klemmenträger 7 sind dazu entsprechend auszulegen.
  • Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Klemmenträger 7 in den verschiedenen Verfahrensstufen sind in der Figur 1a- 1f durch diagonal verlaufende Pfeile bzw. Doppelpfeile dargestellt.
  • Der Zustand nach dem zuvor beschriebenen Zurückverschieben des ersten Klemmenträgers 7.1 in die Ausgangsposition wird in Figur 1c dargestellt. In dieser Position wird die Klemme 10.1 des ersten Klemmenträgers 7.1 wieder geschlossen und ergreift dabei die Gewebebahn 2 am Hilfsabschnitt 3.2. Dabei wird die Zugspannung in der Gewebebahn 2 wieder vom ersten Klemmenträger 7.1 aufgenommen. Der zweite Klemmenträger 7.2 ist weiterhin am Hilfsabschnitt 3.1 geschlossen. Die Zugspannung in der Gewebebahn 2 zwischen zweitem und erstem Klemmenträger 7.1, 7.2 kann nun reduziert werden, da sie für den Produktionsprozess in der Webmaschine 1 keine Rolle spielt. Es muss lediglich verhindert werden, dass die Gewebebahn 2 zwischen den Klemmenträgern 7.1, 7.2 durchhängt.
  • In Figur 1d ist der weitere Fortgang des Verfahrens zu sehen. Inzwischen wurde ein weiterer Hauptabschnitt 4.3 von der Webmaschine 1 produziert. Dabei wurden die beiden Klemmenträger 7.1, 7.2 mit den bereits produzierten Gewebestücken 2.1, 2.2 mit Produktionsgeschwindigkeit in Abzugsrichtung weiter verschoben. Die Klemme 10.2 des zweiten Klemmenträgers 7.2 bleibt vorerst noch geschlossen und dieser übernimmt nun wieder die gesamte Zugspannung in der Gewebebahn 2. Anschließend wird die Klemme 10.1 des ersten Klemmenträgers 7.1 geöffnet, und der erste Klemmenträger 7.1 wird mit erhöhter Verschiebegeschwindigkeit wieder in seine Ausgangsposition verschoben. Während dieses Vorgangs produziert die Webmaschine 1 den Hilfsabschnitt 3.4.
  • Figur 1e zeigt, dass nun an dem der Webmaschine 1 abgewandten Ende der Vorrichtung 6 die Gewebebahn 2 von einem Bediener oder von einer weiteren Transportvorrichtung übernommen wird - dies wird durch den Pfeil in Abzugsrichtung symbolisch dargestellt. Die Klemme 10.1 des ersten Klemmenträgers 7.1 ist inzwischen am Hilfsabschnitt 3.3 geschlossen worden, und der erste Klemmenträger 7.1 hat wieder die gesamte Zugspannung zwischen Webmaschine 1 und Vorrichtung 6 zum Abziehen übernommen. Nun kann die Klemme 10.2 des zweiten Klemmenträgers 7.2 geöffnet werden.
    In einem weiteren Verfahrensschritt - s. Figur 1f - wird nun der zweite Klemmenträger 7.2 in seine Ausgangsposition zurückverschoben. In dieser Zeit produziert die Webmaschine 1 einen weiteren Hauptabschnitt 4.4. Parallel dazu wird der erste Klemmenträger 7.1 mit dem geklemmten Hilfsabschnitt 3.3 in Abzugsrichtung verschoben. Sodann beginnt die Webmaschine 1 den Hilfsabschnitt 3.5 zu produzieren. Gleichzeitig schließt die Klemme 10.2 des zweiten Klemmenträgers 7.2 am Hilfsabschnitt 3.3 und übernimmt die volle Zugspannung in der Gewebebahn 2. Als nächstes öffnet die Klemme 10.1 des ersten Klemmenträgers 7.1, und dieser wird mit erhöhter Verschiebegeschwindigkeit in seine Ausgangsposition zurückverschoben, wo er sodann den Hilfsabschnitt 3.4 erfasst. Damit ist ein kompletter Verfahrenszyklus abgeschlossen. Die beiden Klemmenträger 7.1, 7.2 haben wieder die Positionen wie in Figur 1a dargestellt. Der Vorgang setzt sich von da an entsprechend fort.
  • Durch diesen Verfahrensablauf ist gewährleistet, dass während der Produktion der Hauptabschnitte 4 der Gewebestücke 2.1, 2.2 etc. keine Übergabe oder Übernahme der abgezogenen Gewebebahn 2 von einem zum anderen Klemmenträger 7.1, 7.2 erfolgt. Dadurch werden evtl. auftretende Ungenauigkeiten im Ablauf durch rutschendes oder gedehntes Gewebe, die beim Öffnen und Schließen der Klemmen 10 auftreten könnten, nur während der Produktion der Hilfsabschnitte 3 wirksam. In den Hilfsabschnitten 3 spielt eine evtl. abweichende oder schwankende Gewebequalität jedoch keine Rolle, weil diese Abschnitte im Endprodukt, das nur aus den Hauptabschnitten 4 hergestellt wird, ohnehin nicht verwendet werden. Ein weitere Vorteil der hier beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Klemmen 10.1, 10.2 der Klemmenträger 7.1, 7.2 die Gewebebahn 2 niemals an den Hauptabschnitten 4 der Gewebestücke 2.1, 2.2 erfassen, sondern immer nur an den Hilfsabschnitten 3. Eine Beschädigung der Hauptabschnitte 4 durch die Klemmen 10 wird dadurch vollständig ausgeschlossen.
    Das ist besonders sinnvoll zum Beispiel bei der Produktion mehrlagiger Gewebe für den Einsatz in Faserverbund-Bauteilen. Die Fasern dieser Gewebe sind oft an ihrer Oberfläche sehr empfindlich. Schäden an den Fasern bzw. an den einzelnen Filamenten einer Faser verursachen in den folgenden Verarbeitungsprozessen Probleme.
  • Die Figuren 2 - 4 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 6 zum Abziehen einer Gewebebahn. Dargestellt ist der Aufbau zusammen mit einer Webmaschine 1. Die gesamte Anordnung ist in der Lage, das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
    Die Vorrichtung 6 enthält zwei Klemmenträger 7.1 und 7.2 mit Klemmen 10.1, 10.2 für die Gewebebahn 2. Es ist ein Vorrichtungsrahmen 12 vorhanden, über den die Vorrichtung 6 am Boden abgestützt ist. Am Vorrichtungsrahmen 12 sind Führungsbahnen 13 für die Klemmenträger 7 angeordnet, die im vorliegenden Beispiel über die gesamte Länge des möglichen Verschiebewegs 8 der Klemmenträger 7 am Vorrichtungsrahmen 12 abgestützt sind. Diese Führungsbahnen 13 können als profilierte Gleitführungen oder als Wälzkörperführungen - sogenannte Kugelführungen - ausgeführt sein Dadurch wird eine präzise Führung der Klemmenträger 7 ohne größere Verformungen der Führungsbahnen 13 erzielt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Führungsbahnen 13 in Richtung der Breite der Gewebebahn 2 symmetrisch zur Mitte der Klemmenträger 7 angeordnet. (Figur 3), um die Kräfte, mit denen sich die Klemmenträger 7 in der Vorrichtung 6 abstützen, gleichmäßig zu verteilen.
  • Die Vorrichtung 6 enthält weiterhin zwei Paare von Antriebsspindeln 14.1, 14.2, durch die die Klemmenträger 7.1, 7.2 parallel zur Abzugsrichtung der Gewebebahn 2 angetrieben werden. Jedem Klemmenträger 7.1, 7.2 ist ein Paar dieser Antriebsspindeln 14.1, 14.2 zugeordnet. Die Antriebsspindeln 14 sind derartig angeordnet, dass die Bahnmitte der Gewebebahn 2 innerhalb der Vorrichtung 6 in einem Bereich zwischen den beiden Antriebsspindeln 14 des jeweiligen Klemmenträgers 7 verläuft. Dadurch wird eine symmetrische Krafteinleitung von den Klemmenträgern 7 in die Antriebsspindeln 14 erzielt, wenn die Klemmenträger 7 unter der Zugspannung der Gewebebahn 2 stehen.
    Im vorliegenden Beispiel sind die Antriebsspindeln 14 in der gleichen Ebene 15 angeordnet, in der auch die Gewebebahn 2 in der Vorrichtung 6 verläuft. Dies ist günstiger als eine Anordnung in verschiedenen parallelen Ebenen mit großem vertikalem Abstand zwischen Gewebebahn 2 und Antriebsspindeln 14, weil dabei unter hohen Zugspannungen unerwünschte Verformungen der Klemmenträger 7 und der Antriebsspindeln 14 auftreten können.
    Die Antriebsspindeln 14 sind vorliegend in Richtung der Breite der Gewebebahn 2 symmetrisch zur Mitte der Klemmenträger 7 angeordnet. Auch dies dient der symmetrischen Einleitung von Kräften in beide Antriebsspindeln 14.1 oder 14.2 des jeweiligen Klemmenträgers 7.1 oder 7.2. Dies gilt mindestens dann, wenn die Gewebebahn 2 in Bezug auf ihre Breite ebenfalls symmetrisch zur Mitte der Klemmenträger 7.1, 7.2 durch die Vorrichtung 6 gezogen wird.
  • Damit Gewebebahnen 2 mit unterschiedlicher Breite abgezogen werden können, sind die Klemmen 10.1, 10.2 der Klemmenträger 7.1, 7.2 jeweils aus mehreren Paaren von Klemmsegmenten aufgebaut. Dies ist am besten in Figur 4 zu sehen. Diese Klemmsegmente sind über die Breite der Klemmenträger 7 verteilt nebeneinander angeordnet. Jedes dieser Klemmsegmente kann unabhängig von den anderen Klemmsegmenten mit einem Klemmenaktuator 11 angetrieben werden. Das heißt, die Paare von einander zugeordneten Klemmsegmenten bilden jeweils eine Klemme 10, die unabhängig von den anderen Klemmen geöffnet oder geschlossen werden kann. Als Klemmenaktuatoren 11 kommen im vorliegenden Beispiel Pneumatikzylinder zum Einsatz. Natürlich können auch andere Arten von Aktuatoren 11 - zum Beispiel hydraulische oder elektromagnetische Aktuatoren 11 - zum Betätigen der Klemmen 10 eingesetzt werden.
  • Die Figur 4 zeigt die Vorrichtung 6 zum Abzug der Gewebebahn 2 in einer Ansicht von oben. Man erkennt, dass die Antriebsspindeln 14 sich über die gesamte Länge des Verschiebebereichs 8 erstrecken. Jedes Paar von Antriebsspindeln 14.1, 14.2, durch das einer der beiden Klemmenträger 7.1, 7.2 antreibbar ist, ist im jeweils anderen Klemmenträger 7.2, 7.1 gelagert. Dort, wo die Antriebskräfte von den Antriebsspindeln 14 auf den jeweiligen Klemmenträger 7 aufgebracht werden, sind in dem Klemmenträger 7 Spindelmuttern 16 vorgesehen. Bei Spindeldrehung übertragen diese Spindelmuttern 16 Zug- oder Druckkräfte in Abzugsrichtung auf den jeweiligen Klemmenträger 7.
    Dort, wo die beiden Antriebsspindeln 14.2 oder 14.1 des jeweils einen Klemmenträgers 7.2 oder 7.1 durch den jeweils anderen Klemmenträger 7.1, 7.2 geführt werden, sind nicht weiter dargestellte Lagerbuchsen vorgesehen, die eine Abstützung der Antriebsspindeln des einen Klemmenträgers 7.2 oder 7.1 im jeweils anderen Klemmenträger 7.1 oder 7.2 gewährleistet. Damit werden Durchbiegungen von längeren Antriebsspindeln 14 reduziert.
    Jede der vier Antriebsspindeln 14 ist mit einem eigenen Antriebsmotor 9 antreibbar. Das Drehmoment der Antriebsmotoren 9 kann in bekannter Weise z.B. über die Stromaufnahme der elektronischen Motorsteuerung gemessen werden und zur Ansteuerung der Antriebsmotoren 9 verwendet werden. Die Positionsermittlung der beiden Klemmenträger 7 innerhalb der Vorrichtung 6 erfolgt zum Beispiel über ein induktives Wegmess-System - etwa im Bereich der Führungsbahnen 13 - oder über Inkrementalgeber innerhalb der Antriebsmotoren 9. Dabei wird aus der Anzahl der Impulse bzw. Umdrehungen der Antriebsmotoren 9 über die Spindelsteigung die aktuelle Position des jeweiligen Klemmenträgers 7 ermittelt.
    Die Antriebsmotoren 9 für die Antriebsspindeln 14 sind vorliegend an dem Ende der Vorrichtung 6 angebracht, das der Webmaschine 1 abgewandt ist. Auf dieser Seite sind auch axiale Lagerungen der Antriebsspindeln im Vorrichtungsrahmen vorgesehen. Die Zugspannungen in der Gewebebahn 2 erzeugen daher in den Antriebsspindeln 14 Zugkräfte. Lediglich beim Zurückverschieben der Klemmenträger 7 entgegen der Abzugsrichtung können Druckkräfte in den Antriebsspindeln 14 auftreten. Diese sind jedoch gering, sodass keine Gefahr von unzulässigen Verformungen oder gar Ausknicken besteht.
  • Die vorliegende Ausführungsform der Vorrichtung 6 weist am zweiten Klemmenträger 7.2 zwei Abzugswalzen 17, 18 auf, die zwischen sich einen einstellbaren Walzenspalt bilden. Die obere Abzugswalze 17 kann zum Einstellen des Walzenspaltes senkrecht zur Gewebebahn 2 in verschiedene Positionen gebracht werden. Für diese Positionierung relativ zur Gewebebahn 2 sorgt ein geeigneter Aktuator 19 - zum Beispiel ein Getriebemotor mit Spindel. Die untere Abzugswalze 18 enthält für den Antrieb zum Beispiel im Inneren einen elektrischen Trommelmotor - es sind jedoch auch andere Antriebsarten mit Motoren außerhalb der Abzugswalze 18 möglich. Denkbar ist auch der Antrieb der oberen Abzugswalze 17 oder beider Walzen 17, 18. Mit diesem Walzenpaar 17, 18 kann die abgezogene Gewebebahn 2 jenseits des zweiten Klemmenträgers 7.2 weitertransportiert werden. Außerdem kann bei Bedarf die bereits abgezogene Gewebebahn 2 mit diesem Walzenpaar 17, 18 unterstützt werden, während der zweite Klemmenträger 7.2 auf dem Rückweg von seiner Endposition in die Ausgangsposition ist (s. Figuren 1e und 1f).
    Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich auch andere Verfahrensabläufe realisieren. Zum Beispiel wäre es auch möglich, den Ablauf so zu steuern, dass während der meisten Verfahrensschritte nicht der erste Klemmenträger die komplette Zugspannung der Gewebebahn aufnimmt, sondern der zweite Klemmenträger, wobei der erste Klemmenträger in diesen Phasen nur eine Hilfsspannung aufbaut, die dazu dient, ein Durchhängen der Gewebebahn zu verhindern.
    Um die Sicherheit der Bediener zu gewährleisten, werden die offen zugänglichen Verschiebebereiche der Klemmenträger 7, der Walzenspalte zwischen den Abzugswalzen und die laufenden Antriebsspindeln 14 über nicht dargestellte Lichtgitter abgesichert. Dabei kommen Lichtgitter zur Anwendung, die auch bei verändertem Abstand zwischen Sender und Empfänger eine Unterbrechung des Lichtstrahls oder Lichtvorhangs sicher anzeigen. Bezugszeichen
    1 Produktionsmaschine, Webmaschine
    2 Bahnförmiges Produkt, Gewebebahn
    2.1, 2.2 Gewebestücke
    3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5 Hilfsabschnitte des Gewebestücks
    4.1, 4.2, 4.3, 4.4 Hauptabschnitte des Gewebestücks
    5 Ausgang der Produktionsmaschine
    6 Vorrichtung zum Abziehen
    7.1, 7.2 erster, zweiter Klemmenträger
    8 Verschiebeweg der Klemmenträger
    9 Antriebsmotoren
    10.1, 10.2 Klemmen
    11 Aktuator für Betätigung der Klemmen
    12 Vorrichtungsrahmen
    13 Führungsbahn für Klemmenträger
    14.1, 14.2 Paare von Antriebsspindeln
    15 Gewebeebene
    16 Spindelmuttern
    17 Abzugswalze oben
    18 Abzugswalze unten
    19 Aktuator für Einstellung Walzenspalt

Claims (13)

  1. Verfahren zum Produzieren einer Gewebebahn (2) mit einer Webmaschine (1) und mit einer Vorrichtung (6) zum Abziehen der Gewebebahn (2) mit zwei Klemmenträgern (7.1, 7.2) mit Klemmen (10.1, 10.2) für die Gewebebahn (2), sowie mit jeweiligen als Antriebsmotoren mit Antriebsspindeln ausgebildeten Antriebsmitteln (9), durch die die Klemmenträger (7.1, 7.2) parallel zu einer Abzugsrichtung der Gewebebahn (2) hin- und hergehend angetrieben werden, mit folgenden Verfahrensmerkmalen:
    - Produzieren der Gewebebahn (2);
    - Abziehen der Gewebebahn (2) durch die Klemmenträger (7.1, 7.2), welche hin- und hergehend antreibbar sind, sowie Öffnen und Schließen der Klemmen (10.1, 10.2);
    - Aufbringen einer Zugspannung auf die Gewebebahn (2) durch Ansteuern der Antriebsmittel (9) der Klemmenträger (7.1, 7.2) mit den Klemmen (10.1, 10.2);
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Gewebebahn (2) mit aufeinanderfolgenden Hauptabschnitten (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) und Hilfsabschnitten (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5) produziert wird,
    jede der Antriebsspindeln (14.1, 14.2) mit einem eigenen Antriebsmotor (9) angetrieben wird, mittels derer die unabhängig voneinander, einstellbare Verschiebewege ausführenden Klemmenträger (7.1, 7.2) angetrieben werden; und
    dass die Klemmen (10) derartig angesteuert werden, dass das Öffnen und Schließen der Klemmen (10.1, 10.2) nur in den Zeitabschnitten der Produktion stattfindet, in denen ein Hilfsabschnitt (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5) der Gewebebahn (2) produziert wird, wobei immer eine der beiden Klemmen (10.1, 10.2) geschlossen ist und die Gewebebahn (2) mit einem der Klemmenträger (7.1, 7.2) an den Hilfsabschnitten verbunden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Klemmen (10.1, 10.2) derartig angesteuert werden, dass nur die bereits produzierten Hilfsabschnitte (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5) der Gewebebahn (2) von den Klemmen (10.1, 10.2) erfasst werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Antriebsmittel (9) beim Aufbringen der Zugspannung auf die Gewebebahn (2) in Abhängigkeit von der Zugspannung angesteuert werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Drehmoment der Antriebsmotoren (9) gemessen und zur Ansteuerung der Antriebsmotoren (9) verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Hauptabschnitte (4.1, 4.2) der Gewebebahn (2) als mehrlagiges Gewebe produziert werden.
  6. Vorrichtung (6) zum Abzug einer Gewebebahn (2) von einer Webmaschine (1) mit zwei Klemmenträgern (7.1, 7.2) mit Klemmen (10.1, 10.2) für die Gewebebahn (2), mit einem Vorrichtungsrahmen (12), welcher Führungsmittel (13) für die Klemmenträger (7.1, 7.2) aufweist, sowie mit als Antriebsmotoren mit Antriebsspindeln ausgebildeten Antriebsmitteln (9), durch die die Klemmenträger (7.1, 7.2) parallel zu einer Abzugsrichtung der Gewebebahn (2) in einem Verschiebebereich (8) hin- und hergehend antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden unabhängig voneinander, einstellbare Verschiebewege ausführenden Klemmenträger (7.1, 7.2) mit einem Paar mit jeweils eigenem Antriebsmotor (9) angetriebenen Antriebsspindeln (14.1, 14.2) antreibbar ist, wobei die Antriebsspindeln (14.1, 14.2) derartig angeordnet sind, dass die Bahnmitte der Gewebebahn (2) innerhalb der Vorrichtung (6) in einem Bereich zwischen den beiden Antriebsspindeln (14.1, 14.2) des jeweiligen Klemmenträgers (7.1, 7.2) verläuft und die Klemmen (10.1, 10.2) der Klemmenträger (7.1, 7.2) mittels einer Klemmensteuerung derartig öffenbar und schließbar sind, dass immer eine der beiden Klemmen (10) geschlossen ist.
  7. Vorrichtung (6) nach Anspruch 6, bei der die Antriebsspindeln (14.1, 14.2) in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu einer Ebene (15) verläuft, in der die Gewebebahn (2) verläuft, wobei der Abstand der einen Ebene zur anderen Ebene kleiner als der 3-fache Durchmesser der Antriebsspindeln (14.1, 14.2) ist.
  8. Vorrichtung (6) nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Antriebsspindeln (14.1, 14.2) in Richtung der Breite der Gewebebahn (2) symmetrisch zur Mitte der Klemmträger (7.1, 7.2) angeordnet sind.
  9. Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der die Antriebsspindeln (14.1, 14.2) sich über die gesamte Länge des Verschiebebereichs (8) erstrecken, wobei jedes Paar von Antriebsspindeln (14.1, 14.2), durch das einer der beiden Klemmenträger (7.1, 7.2) antreibbar ist, im jeweils anderen Klemmenträger (7.2, 7.1) gelagert ist.
  10. Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Führungsmittel als Führungsbahnen (13) ausgeführt sind, die in Richtung der Breite der Gewebebahn (2) symmetrisch zur Mitte der Klemmträger (7.1, 7.2) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung (6) nach Anspruch 10, bei der die Führungsbahnen (13) über ihre ganze Länge im Vorrichtungsrahmen (12) abgestützt sind.
  12. Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei der an einem der beiden Klemmenträger (7.1, 7.2) mindestens eine antreibbare Walze (17) zum Abziehen der Gewebebahn (2) von diesem Klemmenträger (7.1, 7.2) angebracht ist.
  13. Webmaschine (1) mit einer Vorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 6 bis 12.
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