Schaftwebmaschine und entsprechendes Webverfahren
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Webmaschine, insbesondere eine Bandwebmaschine, mit einer Fachbildevorrichtung, die eine Schaftvorrichtung und einen Schaftrahmen aufweist, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Webverfahren.
Stand der Technik
Fachbildevorrichtungen für Webmaschinen, die eine Schaftvorrichtung und einen Schaftrahmen aufweisen, sind aus zahlreichen Dokumenten dem Grunde nach bekannt. Aus der WO-A-98/24955 ist eine Webmaschine bekannt, bei der das beispielsweise einen Schaftrahmen aufweisende Mitnahmeteil zur Mitnahme der Kettfäden einer Webmaschine zwischen zwei Federn eingespannt ist. Dort schwingt das Mitnahmeteil und eine Haltevorrichtung ist in der Lage die Schwingung für eine bestimmte Dauer anzuhalten und so während des Schussfadeneintrags ein Webfach auszubilden. Diese Fachbildevorrichtung wurde in der WO 2008/037 106 A1 weiterentwickelt. Derartige Fachbildevorrichtungen haben sich, insbesondere für einen Betrieb mit hohen Drehzahlen, also mit hoher Webgeschwindigkeit, insbesondere zur Begrenzung der benötigten Energie, als durchaus vorteilhaft erwiesen.
Allerdings sind solche Fachbildevorrichtungen hinsichtlich ihrer Flexibilität be- schränkt. Einerseits ist - neben einer optionalen Mittelfachstellung lediglich eine Tieffachstellung und eine Hochfachstellung, also die Anschläge der Haltevorrichtung, möglich. Weiterhin läuft die Bewegung, wenn sie durch das Lösen des Schaftrahmens vom Haltemagneten erst einmal angetriggert wurde, mehr oder weniger vorbestimmt, also ohne grosse Möglichkeit ab, die Bewegung im Detail zu steuern.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Schaftwebmaschine mittels an den Schäften gekoppelten Einrichtungen den Schusseintrag flexibel zu beeinflussen. Beispiele sind eine Schussfarbenwechseleinrichtung oder eine Einrichtung zum Erzeugen von verschieden grossen Schussschlaufen an den Bandkanten in regelmässigen oder unre- gelmässigen Abständen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, vorteilhafte Webverfahren vorzuschlagen, welche von den Vorteilen entsprechend Gebrauch machen.
Die Aufgabe wird - gemäss einem ersten Aspekt - durch eine Schaftwebmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal eine unerwartet hohe Flexibilität zur Folge. Dadurch, dass die Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Linearmotoren so ausgebildet ist, dass das Ansteuern einer vorgegeben Position des Schaftrahmens zwischen der oberen Maximalposition und der unteren Maximalposition zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ermöglicht wird, kann jeder Schaftrahmen anders als z.B. bei der WO 2008/037106 A1 viel flexibler verwendet werden. Es ist zur Erhöhung der Webgeschwindigkeit beispielsweise möglich, das Fach kleiner auszugestalten, also die Differenz zwischen Hochfach und Tieffach kleiner als die Maximaldifferenz zu machen. Die Steuerung ist nämlich grundsätzlich im Stande, das Fach sehr schnell "voll" auszubilden und dann allenfalls eine bestimmte Zeit stehen zu lassen. Damit hat die Schusseintragsvorrichtung eher die Möglichkeit, den Schuss - vorzugsweise mittels einer Schussnadel, alternativ a- ber auch mittels einer Greifereinrichtung oder einer Pneumatik - einzutragen. Weiterhin sind - anders als herkömmlich - Bewegungen von der Hochfachstellung bzw. der Tieffachstellung der Kettfäden in verschiedene "Mittelfachstellungen" möglich, sofern verschiedene Schussfäden gleichzeitig - unabhängig davon, ob es zudem noch einen Schussfadenwechsel geben soll - eingetragen werden sollen. Die "Mittelfachstellungen" müssen also nicht alle gleich sein, sondern können sich vielmehr - programmierbar - untereinander unterscheiden, beispielsweise abhängig davon, ob sie von der Hochfachstellung oder der Tieffachstellung aus eingenommen werden. Dies kann bestimmte Vorteile haben, die z.B. mit der Schonung der Kettfäden verbunden sein können. Dadurch, dass die Position jeder der Schaftrahmen fortlaufend ermittelbar ist, ist die Steuerung so auslegbar, dass sie im Wesentlichen den Zeit-
punkt der Schaftrahmenbewegung ansteuert, vorzugsweise jeweils den Beginn der Bewegung. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Linearmotoren den höchsten Leistungsverbrauch jeweils beim Beginn der Bewegung erfordern, weil damit die Zeitpunkte des Beginns der Bewegung entkoppelt werden können und zumindest nicht alle Linearmotoren gleichzeitig die höchste Leistungsaufnahme anfordern.
Dadurch, dass das Ansteuern einer vorgegeben Position des Schaftrahmens zwischen der oberen Maximalposition und der unteren Maximalposition zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ermöglicht wird, bieten sich aber auch ganz andere, neue Mög- lichkeiten. Es ist - gemäss Anspruch 2 - nämlich auch möglich und vorgesehen, dass die Schussfadeneintragsvorrichtung einer Vielzahl von Schaftrahmen der Schaftvorrichtung wirkverbunden ist. Dabei ist vorzugsweise jeweils eines der Farbsteuermittel einem Schaftrahmen zugeordnet. Damit ist das selektive Eintragen des entsprechenden Schussfadens durch die Bewegung des genannten Schaftrahmens ansteu- erbar. Diese Massnahme wird dann besonders vorteilhaft, wenn die Schussfadeneintragsvorrichtung eine Vielzahl von positiv angesteuerten Schussfadenzuführungsmit- teln aufweist, mit denen eine vorbestimmte Menge des entsprechenden Schussfadens zuführbar ist, wenn das zugeordnete Farbsteuermittel zum Eintragen des Schussfadens selektiert ist.
Eine weitere Möglichkeit die sich aus der Ansteuerung einer beliebigen Position des Schaftrahmens zwischen der oberen Maximalposition und der unteren Maximalposition zu einem vorgegebenen Zeitpunkt bietet, ist das Erzeugen von in Grösse und Abstand frei wählbaren Schussschlaufen an den Bandkanten. Der Schussfaden wird dabei um konisch geformte„Stecher" gelegt, die jeweils von einem Schaft betätigt und zum geeigneten Zeitpunkt zum Einsatz kommen. Durch unterschiedlich starkes Eintauchen der Stecher im Zusammenhang mit deren konischen Ausgestaltung können unterschiedlich grosse Schussschlaufen erzeugt werden. Vorteilhafterweise weist die Steuerungseinrichtung eine Regelungseinrichtung, vorzugsweise mittels eines PID-Reglers auf, mittels der zur Bewegung des jeweiligen Schaftrahmens eine momentane Sollposition ermittelt wird. Der Schleppfehler, also
die Differenz der momentanen Ist-Position zu der momentanen Sollposition des jeweiligen Schaftrahmens der Schaftvorrichtung ist dann regelbar. Dabei ist die Regelungseinrichtung vorzugsweise so eingerichtet, dass der Schleppfehler zu dem genannten Zeitpunkt, also an der vorgegebenen Position im wesentlichen zum Ver- schwinden gebracht werden kann, womit die vorgegebene Position zum vorgegebenen Zeitpunkt erreicht ist.
Gemäss einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe entsprechend durch ein Verfahren nach Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun- gen des erfinderischen Verfahrens sind in den Ansprüchen 6 bis 8 angegeben.
Die vorbenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und ihrer tech- nischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand schematischer Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben, dabei zeigen :
Figur 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Anwendung der vorliegenden Erfin- dung mit einer Schussfadeneintragsvorrichtung, wobei jeweils eine der
Farbsteuermittel einem Schaftrahmen zugeordnet ist und das selektive Eintragen des entsprechenden Schussfadens durch die Bewegung des genannten Schaftrahmens ansteuerbar ist; Figur 2 die Bewegungskurven der Webelemente entsprechend der Anwendung gemäss Figur 1 in einem Fall, dass die erste Schussfarbe ins Fach eingetragen und die zweite Schussfarbe in die Webkante eingewebt wird;
Figur 3 die Bewegungskurven der Webelemente entsprechend der Anwendung gemäss Figur 1 in einem Farbwechselfall, wobei die erste Schussfarbe ausgelesen und die zweite Schussfarbe eingelesen wird;
Figur 4a zeigt den Eintrag der ersten Schussfarbe; Figur 4b zeigt den Zustand kurz vor dem Einlesen der zweiten Schussfarbe;
Figur 4c zeigt die Schussnadel an ihrem linken Umkehrpunkt;
Figur 4d zeigt die Schussnadel kurz vor dem erneuten Eintritt in das Webfach,
Figur 4e zeigt den Eintrag der zweiten Schussfarbe.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel zur vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei zeigt Figur 1 die wesentlichen Elemente einer Schaftwebmaschine mit einer Schussfadeneintragsvorrichtung, wobei jeweils eines der Farbsteuermittel, im dargestellten Ausführungsbeispiel die Fadenvorlegeeinrichtung 18 für die erste Farbe und 20 für die zweite Farbe einem Schaftrahmen 4 und 6 zugeordnet sind und das selektive Eintragen des entsprechenden Schussfadens die Bewegung des genannten Schaftrahmens 4, 6 ansteuerbar ist. Die weiteren
Schaftrahmen 8 und 10 sind dabei herkömmlich der Ausbildung des Webfaches zu- geordnet. Die weiteren Elemente der Schaftwebmaschine, nämlich das Webblatt 28 und das angeschlagene Webgut 26 sowie die Kettfäden im Hochfach 22 und die Kettfäden im Tieffach 24 stehen hier stellvertretend für die weiteren herkömmlichen Elemente einer bekannten Schaftwebmaschine. Eine solche Anwendung ist nur möglich, wenn die Webmaschine eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Linearmotoren für die Schäfte aufweist, die so ausgebildet ist, dass das Ansteuern einer vorgegeben Position des Schaftrahmens zwischen der oberen Maximalposition und der unteren Maximalposition zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ermöglicht wird. In dieser Ausführung umfasst die Schaftwebmaschine eine Sensoreinrichtung, mittels derer die Position jeder der Schaftrahmen 4, 6, 8, 10 fortlaufend ermittelbar ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schussfadeneintragsvorrichtung weiterhin einer Vielzahl von positiv angesteuerten Schussfadenzuführungsmitteln 30, 32 zugeordnet, mit denen eine vorbestimmte Menge des entsprechenden Schussfadens 40, 42 zuführbar ist, wenn das zugeordnete Farbsteuermittel 18, 20 zum Eintragen des Schussfadens 40, 42 selektiert ist.
Die Steuerungseinrichtung weist eine Regelungseinrichtung mittels eines PID- Reglers auf, mittels der zur Bewegung des jeweiligen Schaftrahmens 4, 6, 8, 10 eine momentane Sollposition ermittelt wird und der Schleppfehler, also die Differenz der momentanen Ist-Position zu der momentanen Sollposition des jeweiligen Schaftrahmens der Schaftvorrichtung geregelt wird. Die Regelungseinrichtung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so eingerichtet, dass der Schleppfehler zu dem genannten
Zeitpunkt, also an der vorgegebenen Position im Wesentlichen zum Verschwinden gebracht wird.
In Figur 2 ist der Phasenablauf, nämlich die Bewegungskurven der Webelemente in Abhängigkeit des Drehwinkels (Phasenwinkels) der Hauptwelle gezeigt entsprechend der Anwendung gemäss Figur 1 in einem Fall, dass die erste Schussfarbe ins Webfach 22, 24 eingetragen und die zweite Schussfarbe in die Webkante des Webgutes 26 eingewebt wird. Dabei sind die wesentlichen Phasenzeitpunkte, nämlich der Phasenpunkt A„Blattanschlag", der Phasenpunkt B„Schussnadeleintritt ins Web- fach" im Diagramm eingezeichnet.
In Figur 3 ist der Phasenablauf, nämlich die Bewegungskurven der Webelemente in Abhängigkeit des Drehwinkels (Phasenwinkels) der Hauptwelle gezeigt entsprechend der Anwendung gemäss Figur 1 in einem Fall, dass der Schussfaden der ers- ten Schussfarbe eingelesen und der Schussfaden der zweiten Schussfarbe ausgelesen wird. Dabei sind die wesentlichen Phasenzeitpunkte, nämlich der Phasenpunkt A „Blattanschlag", der Phasenpunkt B„Schussnadeleintritt ins Webfach", der Phasenzeitpunkt C„Einlesen des Schussfaden der ersten Schussfarbe" und Phasenzeitpunkt D„Auslesen des Schussfadens der zweiten Schussfarbe" im Diagramm eingezeichnet.
Der Vorgang des Schussfadeneintrags und der Schussfadenwechsel wird nachfolgend an den Figuren 4a bis 4e erläutert: Figur 4a zeigt den Eintrag der ersten
Schussfarbe. Der Schussfaden 40 der ersten Schussfarbe wird durch die Öffnung an der Spitze der Schussnadel 14 mitgenommen. Der Schussfaden 42 der zweiten Schussfarbe wird von der Schussnadel 14 nicht mitgenommen, sondern verbleibt im Bereich der linken Bandkante. Figur 4b zeigt den Zustand kurz vor dem Einlesen des Schussfadens 42 der zweiten Schussfarbe. Die Schussnadel 14 bewegt sich aus dem Fach heraus. Die Farbsteuernadel 20 der zweiten Farbe wird in ihre obere Posi- tion gebracht, der Schussfaden 42 der zweiten Schussfarbe berührt die Schussnadel 14 von unten und wird im nächsten Moment in die Öffnung an der Spitze der
Schussnadel 14 springen. Figur 4c zeigt die Schussnadel 14 an ihrem linken Um-
kehrpunkt. Die Schussfäden beider Schussfarben 40, 42 liegen in der Öffnung an der Spitze der Schussnadel 14. Figur 4d zeigt die Schussnadel 14 kurz vor dem erneuten Eintritt in das Webfach. Die Farbsteuernadel 18 der ersten Schussfarbe wird in ihre untere Position gebracht, der Schussfaden 40 der ersten Schussfarbe springt dadurch aus der Öffnung an der Spitze der Schussnadel 14 heraus. Der Schussfaden 42 der zweiten Schussfarbe verbleibt in der Öffnung an der Spitze der Schussnadel 14, da die zugehörige Farbsteuernadel 20 in ihrer oberen Position verbleibt. Figur 4e zeigt den Eintrag des Schussfadens 42 der zweiten Schussfarbe. Der Schussfaden 42 wird durch die Öffnung an der Spitze der Schussnadel 14 mitge- nommen. Der Schussfaden 40 der ersten Schussfarbe wird von der Schussnadel 14 nicht mitgenommen, sondern verbleibt im Bereich der linken Bandkante.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt besonders eindrücklich die Vorteile, bestimmte Steuerungsvorgänge einer Schaftwebmaschine - neben der Fachbildung - mit grundsätzlich gleich gearteten Schaftrahmen zu bewegen und zu steuern, wenn man erfindungsgemäss in der Lage ist, den Webprozess mittels der Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der Linearmotoren so durchzuführen, dass das Ansteuern einer vorgegeben Position des Schaftrahmens zwischen der oberen Maximalposition und der unteren Maximalposition zu einem vorgegebenen Zeitpunkt erfolgt und die Posi- tion jedes der Schaftrahmen fortlaufend mittels einer Sensoreinrichtung ermittelt wird.
Bezuaszeichenliste
4 Schaftrahmen für die erste Farbe
6 Schaftrahmen für die zweite Farbe
8 Schaftrahmen für die Fachbildung
10 Schaftrahmen für die Fachbildung
14 Schussnadel
18 Farbsteuermittel für die erste Farbe
20 Farbsteuermittel für die zweite Farbe
22 Kettfäden im Hochfach
24 Kettfäden im Tieffach
26 Webgut
28 Webblatt
30 positive Fadenzuführung für die erste Farbe
32 positive Fadenzuführung für die zweite Farbe
40 Schussfaden der ersten Schussfarbe
42 Schussfaden der zweiten Schussfarbe
A Phasenpunkt Blattanschlag
B Phasenpunkt Schussnadeleintritt ins Webfach
C Phasenzeitpunkt, wenn der Schussfaden der ersten Schussfar- be eingelesen wird
D Phasenzeitpunkt, wenn der Schussfaden der zweiten Schussfarbe ausgelesen wird