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    • 专利摘要:
    EineFachbildeeinrichtung (1) für eineWebmaschine weist mehrere Webschäfteauf, denen eine Antriebseinrichtung mit mehreren Servomotorgruppen (13,14) zugeordnet ist. Die Servomotorgruppen sind unterhalb der Webschäfte (3 bis8) jeweils als Cluster angeordnet, wobei sie mit ihren Drehachsen(27 bis 32) auf einem Kreis, einer Ellipse oder einer ähnlichenFigur angeordnet sind. Außerdemsind sie axial gegeneinander versetzt. Jeder Servomotor (15 bis20) ist mit einem Abtriebshebel (21 bis 26) versehen. Die freienEnden aller Hebel stehen etwa im Zentrum des Kreises oder der Ellipseoder der sonstigen Umlauffigur. Sie sind über Pleuel (34 bis 39) mitden Webschäften(3 bis 8) verbunden, wobei sie mit den Pleueln (34 bis 39) unterschiedlicheWinkel einschließen.Es ergibt sich dadurch eine Antriebseinrichtung mit geringer Trägheit, geringerNachgiebigkeit und geringem Spiel. Es ist die kontrollierte Erzielungsehr schneller Schaftbewegungen möglich.
    公开号:DE102004006389A1
    申请号:DE200410006389
    申请日:2004-02-10
    公开日:2005-09-01
    发明作者:Franz Mettler
    申请人:Groz Beckert KG；
    IPC主号:D03C13-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Fachbildeeinrichtung für eine Webmaschine.
    [0002] Webmaschinenweisen eine so genannte Fachbildeeinrichtung auf, die dazu dient,Kettfäden einemBindungsmuster entsprechend aus der Kettfadenebene heraus nach obenoder nach unten zu führen,so dass durch die gespreizten Kettfä den ein so genanntes Fach entsteht.In dieses wird ein Schussfaden eingetragen (Schusseintrag). Fachbildung kannbeispielsweise mittels so genannter Weblitzen erfolgen, durch deren Öhr jeweilsein Kettfaden läuft. DieWeblitzen sind an einem Rahmen gehalten, der als Webschaft bezeichnetwird. Der Webschaft muss dem Arbeitstakt der Webmaschine entsprechendin schneller Folge auf und ab bewegt werden. Moderne Webmaschinenweisen in der Regel mehrere Webschäfte auf, die eng benachbarthintereinander angeordnet sind. Die verschiedenen Schäfte sindunterschiedlichen Kettfädenzugeordnet. Je nach dem, welche Schäfte nach oben oder unten geführt werden,könnenunterschiedliche Fächergebildet werden, um die gewünschteBindung (Patrone) zwischen Kett- und Schussfäden zu erzeugen. Zum Antriebder Schäftewerden in der Regel so genannte Schaftmaschinen verwendet, die durchentsprechende Getriebemittel die Schaftbewegung von dem Hauptantrieb derWebmaschine ableiten.
    [0003] Esist bereits mehrfach vorgeschlagen worden, die Schäfte individuelldurch geeignete Servoantriebe zu bewegen. Dazu offenbart beispielsweise die DE 198 21 094 A1 einenelektromagnetischen Antrieb. Der Schaft ist entsprechend einer Ausführungsformmit zwei elektromagnetischen Antriebsvorrichtungen verbunden, dieals Linearantriebe dienen. Zug- undDruckstangen verbinden das bewegliche Glied des elektromagnetischenAntriebs mit dem Schaft. Die elektromagnetischen Linearantriebesind dabei unterhalb des Schafts angeordnet.
    [0004] Esist aus der gleichen Druckschrift bekannt, den elektromagnetischenLinearantrieb neben dem Schaft anzuordnen und die horizontale Arbeitsrichtungdes Antriebs überein geeignetes Getriebe in die vertikale geeignetes Getriebe indie vertikale Arbeitsbewegung des Schafts umzusetzen.
    [0005] DiesesPrinzip stößt an Grenzen,wenn mehrere Schäfteeng benachbart anzuordnen und entsprechend anzutreiben sind. Üblicherweisestehen die Schäftein einer Teilung von 12 mm. Der für die elektromagnetischen Linearantriebezur Verfügung stehendePlatz ist somit äußerst eingeschränkt, so dasskaum praktische Lösungenzu erzielen sind.
    [0006] Ausder JP 2003-89940 A ist es bekannt, Webschäfte einer Webmaschine durchServomotoren anzutreiben. Dazu ist jedem Webschaft ein Servomotorzugeordnet. Die Servomotoren sind in einem entsprechenden seitlichneben der Webmaschine angeordneten Antriebskasten in zwei Ebenen übereinanderangeordnet. Jeder Servomotor betätigt über einenExzenter einen Pleuel. Unterhalb der Webschäfte stehende Winkelhebel lenkendie etwa horizontal oszillierende Pleuelbewegung in eine Vertikaloszillationum. Die beiden Winkelhebel sind untereinander durch eine Zug- undDruckstange verbunden.
    [0007] Eine ähnlicheAnordnung ist aus der EP1 215 317 A2 bekannt. Diese Druckschrift offenbart jedochzusätzlichnoch die Anordnung von Servomotoren in mehr als zwei Ebenen übereinander,wobei die Servomotoren gegeneinander versetzt oder auch vertikalmiteinander fluchtend angeordnet sein können.
    [0008] Beiden Antriebseinrichtungen gemäß den beidenletzt genannten Dokumenten, könnensich Schwierigkeiten und Begrenzungen hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeitin Folge der den Getriebeelementen inhärenten trägen Massen sowie durch Lagerspieleergeben.
    [0009] Die EP 0 879 909 A1 schlägt dazuvor, die Webschäftemittels linearer Direktantriebe oder elektrischer Linearmotorenzu bewegen. Dies stößt wegender engen Teilung der Webschäfte,d.h. wegen des geringen Abstands derselben, wiederum auf Problemehinsichtlich der Unterbringung der Linearantriebe.
    [0010] Die DE 101 11 017 A1 versuchtdie genannten Nachteile mit speziellen scheibenartig aufgebautenElektromotoren zu überwinden,deren Läufereinen langen Hebel bildet. Letzterer ist über ein Pleuel mit dem Webschaftverbunden. Die speziellen Motoren können paarweise einander gegenüber liegend angeordnetund auch in mehreren Ebenen angeordnet werden. Dadurch steht dasdoppelte oder das vierfache der axialen Webschaftdicke für die axiale Baulänge derMotoren zur Verfügung.Dennoch ist die axiale Längeder Motoren bei diesem Konzept beschränkt. Außerdem treten, zumindest wenndie Motoren in unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden, unterschiedlichePleuellängenauf, was wiederum zu Schwierigkeiten führen kann.
    [0011] Davonausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Fachbildeeinrichtungzu schaffen, die hinsichtlich der Ausbildung ihrer Antriebseinrichtung verbessertist.
    [0012] Dieerfindungsgemäße Fachbildeeinrichtung weistmehrere Webschäfteauf, denen jeweils individuelle Antriebseinrichtungen zugeordnetsind. Die Antriebseinrichtungen bilden jeweils ein Cluster, das unterhalbder Gruppe der Webschäfteangeordnet ist. Zu jeder Antriebseinrichtung gehört wenigstens ein Servomotormit einem an seiner Abtriebswelle befestigten Hebel, der über einenPleuel mit dem Webschaft ver bunden ist. Dabei ist vorgesehen, dassdie Hebel der Servomotoren in unterschiedlichen Raumrichtungen orientiertsind, wenn sich die Webschäfte inRuheposition befinden. Diese Maßnahmegestattet es, die Servomotoren neben- und übereinander in mehreren Ebenenanzuordnen, ohne dass komplizierte Zwischengetriebe erforderlichwären,um die Drehbewegung des Servomotors in eine Linearbewegung des Webschaftsumzusetzen. Es können Servomotorenmit nahezu beliebigen Baulängenzum Einsatz kommen und zwar selbst bei hoher Anzahl von Webschäften, wiebeispielsweise 12 oder 16. Dies eröffnet wiederum den Weg zu relativschlanken Servomotoren, deren Außendurchmesser geringer istals die Längedes von ihnen betätigtenHebels. Schlanke Servomotoren haben in der Regel ein sehr niedrigesEigenträgheitsmoment,was die Erzielung hoher Schaftbeschleunigungen gestattet. Außerdem können dieServomotoren in Folge der fehlenden Längenbeschränkung eine zur Erzielung deserforderlichen Antriebsdrehmoments geeignete große Länge aufweisen.
    [0013] DieMaßnahme,die an den Servomotoren befestigten und von diesen bewegten Hebelin Ruheposition in unterschiedliche Raumrichtungen weisen zu lassen,eröffnetden Weg zu einer insgesamt kompakten Bauweise. Die freien schwenkendenEnden der Hebel sind alle im Zentrum des von den Servomotoren festgelegtenClusters, d.h. der betreffenden Servomotorengruppe, lokalisiert.Damit könnendie Webschäftemit im Wesentlichen einheitlichen Pleueln an die Hebel angeschlossenwerden. Der Abstand zwischen den Webschäften und der Servomotorengruppekann relativ gering sein und es werden dennoch ausreichend große Pleuellängen erreicht. DieHebel der oberen Servomotoren einer Servomotorengruppe weisen nachunten zu den unteren Pleuelenden hin während die Hebel der unterenServomotoren einer Servomotorengruppe nach oben zu den Pleueln hinweisen. Die Enden der angetriebenen Hebel stehen alle etwa in demgleichen zentralen, von der Servomotorengruppe umgebenen Bereich.Hier enden auch die unteren Pleuels. Die Servomotoren der Servomotorengruppenutzen damit sowohl den oberhalb der unteren Pleuelenden vorhandenenRaumbereich als auch den unterhalb derselben vorhandenen Raumbereichfür dieAnordnung der Servomotoren. Dies führt zu einem kompakten platzsparendenAufbau und zu einem kurzen Kraftübertragungsweg.Das zwischen den Servomotoren und den Webschäften vorhandene Getriebe kann leichtund spielarm gestaltet werden, was sowohl der Erhöhung derArbeitsgeschwindigkeit als auch der Erhöhung der Lebensdauer entgegenkommt.
    [0014] DieAchsen der Servomotoren sind vorzugsweise auf einem Kreis oder einerEllipse angeordnet. Dies ergibt eine übersichtliche Anordnung undeinigermaßensymmetrische Antriebsverhältnissefür unterschiedlicheServomotoren an einer Servomotorengruppe.
    [0015] DieServomotoren sind vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung verbunden,die die Webschäfteeinem Steuersignal entsprechend führt. In einem einfachsten Fallist das Steuersignal ein Schaltsignal. Es weist den betreffendenServomotor an, den ihm zugeordneten Webschaft in seine obere oderseine untere Endlage zu überführen. Beidieser Betriebsart spielt die nichtlineare Getriebeübersetzung,die der Pleuel und der Hebel bilden, eine untergeordnete Rolle.Es ist aber auch möglich,den Schaft proportional zu einem Steuersignal zu führen. Indiesem Fall weist die Steuereinrichtung vorzugsweise einen Kennlinienblockauf, der die nichtlineare Übertragungskennliniedes Hebelgetriebes kompensiert. Den unterschiedlichen Servomotorenkönnenjeweils individuelle Kennlinienblöcke zugeordnet sein. Aus Sichtder Steuereinrichtung ergibt sich somit ein linearer Antrieb, beidem jeder Schaft seinem Steuersignal proportional folgt.
    [0016] WeitereEinzelheiten vorteilhafter Ausführungsformender Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung odervon Ansprüchen.
    [0017] Inder Zeichnung sind Ausführungsbeispiele derErfindung veranschaulicht. Es zeigen:
    [0018] 1 eineerfindungsgemäße Fachbildeeinrichtungin schematisierter, perspektivischer Darstellung,
    [0019] 2 dieFachbildeeinrichtung nach 1 in ausschnittsweiser,schematisierter Vorderansicht,
    [0020] 3 dieFachbildeeinrichtung nach 1 und 2 ineiner ausschnittsweisen, schematisierten Draufsicht,
    [0021] 4 dieFachbildeeinrichtung und ihre Steuereinrichtung in einer schematisiertenFunktionsdarstellung,
    [0022] 5 eineabgewandelte Ausführungsform dererfindungsgemäßen Fachbildeeinrichtungin einer ausschnittsweisen, schematisierten Vorderansicht,
    [0023] 6 dieFachbildeeinrichtung nach 5 in Draufsicht,
    [0024] 7 eineweitere abgewandelte Ausführungsformeiner Fachbildeeinrichtung in ausschnittsweiser Vorderansicht,
    [0025] 8 dieFachbildeeinrichtung nach 7 in Draufsichtund
    [0026] 9 eineabgewandelte Ausführungsform einerFachbildeeinrichtung in Funktionsdarstellung.
    [0027] In 1 isteine Fachbildeeinrichtung 1 veranschaulicht, zu der zwölf Webschäfte 2 gehören. Vondiesen sind in 1 sechs Webschäfte 3 bis 8 veranschaulicht.Die Webschäfte 2 sindjeweils durch einen rechteckigen Rahmen mit oberem und unterem, üblicherweisehorizontal angeordnetem Schaftstab gebildet. Die Enden der Schaftstäbe sind durchso genannte Seitenstützenmiteinander verbunden. Die Webschäfte 2 dienen zur Lagerungund Führungvon Litzen 9, deren Enden auf nicht weiter veranschaulichtenLitzentragschienen sitzen. Die Litzen 9 sind flache flexibleMetallelemente mit jeweils wenigstens einer Fadenöse 11 zurFührungdes Kettfadens. Die Litzen 9 sitzen vorzugsweise mit einigem Längsspiel(Vertikalspiel) auf den entsprechenden Litzentragschienen. Wirdein Webschaft 3 bis 8 nach oben oder unten geführt (d.h.in Litzenlängsrichtung verstellt)währenddie anderen Webschäfteam Platz bleiben, entsteht ein Fach, in das ein Schussfaden eingetragenwerden kann (Schusseintrag).
    [0028] DieWebschäfte 2 sindbezogen auf die Kettfadenlängsrichtungrelativ flach ausgebildet. Üblicherweisebeanspruchen sie jeweils kaum mehr als 12 mm, so dass eine entsprechendenge Anordnung der Webschäfte 3 bis 8 zuverzeichnen ist. Sie müssendennoch individuell, d.h. unabhängigvoneinander möglichstschnell nach oben oder unten bewegt werden können. Dazu dient die in 1 schematisch veranschaulichteAntriebseinrichtung 12, zu der zwei oder mehrere Servomotorengruppen 13, 14 gehören. DieServomotorengruppen 13, 14 sind in diesem Ausführungsbeispielzueinander spiegelbildlich ausgebildet. Die nachfolgende Beschreibungder Servomotorengruppe 14 gilt somit entsprechend für die Servomotorengruppe 13.Die im Rahmen der Beschreibung der Servomotorengruppe 14 eingeführten Bezugszeichensind deshalb in 1 an der Servomotorengruppe 13 wiederholt.Die Beschreibung der Servomotorengruppe 14 gilt unter Berücksichtigung derspiegelbildlichen Anordnung entsprechend für die Servomotorengruppe 13.
    [0029] Zuder Servomotorengruppe 14 gehören sechs Servomotoren 15 bis 20,die jeweils einen Hebel 21 bis 26 tragen. DerHebel ist mit einer Abtriebswelle des jeweiligen Servomotors 15 bis 20 drehfest verbunden,die eine Drehachse 27 bis 32 festlegt. Die Servomotorensind, wie insbesondere aus 2 am Beispielder Servomotorengruppe 13 hervorgeht, so angeordnet, dassihre Drehachsen 27 bis 32 auf einem gedachtenKreis 33 angeordnet sind. Die Hebel 21 bis 26 weisenmit ihren freien Enden zu dem Zentrum dieses Kreises 33 hin.Bezüglichdes Kreises 33 sind die Hebel 21 bis 26 somitim Wesentlichen radial orientiert. wenigstens sind sie dabei soorientiert, dass das Ende des jeweiligen Hebels 21 bis 26 die Mittedes Kreises 33 im Rahmen seiner Arbeitsbewegung erreichenkann.
    [0030] DieServomotoren 15 bis 20 sind, wie aus 1 und 3 hervorgeht,axial gegeneinander versetzt, so dass die Enden der Hebel 21 bis 26,bezogen auf die Längsrichtungder Achsen 27 bis 32 in Längsrichtung hintereinandergestaffelt sind. Der Längsversatzder Servomotoren 15 bis 20 entspricht der vonden Webschäften 3 bis 8 festgelegtenTeilung. Der Servomotor 15 ist so angeordnet, dass sein Hebel 21 unterhalbdes Webschafts 3 steht. Der Servomotor 16 istso angeordnet, dass sein Hebel 22 unterhalb des Webschafts 4 steht.Entsprechend sind die weiteren Servomotoren 17 bis 20 soversetzt, dass zuletzt der Hebel 26 des Servomotors 20 unterhalbdes Webschafts 8 steht.
    [0031] Diefreien Enden der Hebel 21 bis 26 sind jeweilsgelenkig mit einem Ende eines Pleuels 34 bis 39 verbunden,dessen jeweiliges oberes Ende mit dem zugeordneten Webschaft 3 bis 8 gelenkigverbunden ist. Die Pleuel 34 bis 39 sind dabeivorzugsweise im Wesentlichen gleich lang und parallel zueinanderangeordnet. Die Verbindung zwischen dem Servomotor 15 bis 20 unddem jeweils zugeordneten Webschaft 3 bis 8 wirdsomit lediglich überzwei Gelenkpunkte erreicht, nämlichjeweils ein Gelenkpunkt zwischen dem Webschaft und dem Pleuel undeinem zweiten Gelenkpunkt zwischen dem Pleuel und dem zugeordnetenHebel. Eine solche Verbindung ist spielarm und außerdem mitgeringen trägenMassen behaftet. Die Achsen 27 bis 32 der Servomotoren sindauf dem Kreis 33 vorzugsweise so verteilt wie in 2 veranschaulicht.Die Achsen 28, 31 liegen sich bezüglich einervon dem Pleuel 34 festgelegten Vertikalen 41 spiegelbildlichgegenüber.In geringst möglichemWinkelabstand oberhalb der Servomotoren 16, 19 liegensich die Servomotoren 15, 20 (bis auf den axialenVersatz) spiegelbildlich gegenüber.Entsprechendes gilt fürihre Drehachsen 27, 32. Die Drehachsen 28, 31 legeneine Horizontale 42 fest. Bezüglich dieser Horizontalen sinddie Servomotoren 17, 18 und deren Achsen 29, 30 spiegelbildlichzu den Servomotoren 15, 20 bzw. deren Achsen 27, 32 angeordnet.Bei dieser Anordnung schließendie Hebel 21, 26 mit den zugeordneten Pleueln 34, 39 jeweilseinen spitzen Winkel von beispielsweise etwa 45° ein. Die Hebel 22, 25 schließen mitden zugeordneten Pleueln 35, 38 in Ruhepositionjeweils einen rechten Winkel ein. Die Hebel 23, 24 schließen mit denzugeordneten Pleueln 36, 37 jeweils einen stumpfenWinkel von beispielsweise 135° ein.Die Hebel 21 bis 26 sind dabei vorzugsweise etwagleich lang. Sie streben sternförmigvon dem Zentrum des Kreises 33 weg. Die Drehachsen 30, 31, 32 legenein gleichschenkliges Dreieck fest. Gleiches gilt für die gespiegeltenDrehachsen 27, 28, 29.
    [0032] Wie 3 veranschaulicht,gehörtzu der vollständigenSchaftanordnung eine zweite Gruppe Webschäfte 3' bis 8', die wiederum durch eine Servomotorengruppe 13' angetriebenist. die Servomotorengruppe 13' und die Webschäfte 3' bis 8' sind zu der vorbeschriebenen Gruppevon Webschäften 3 bis 8 undder Servomotorengruppe 13 bezüglich einer Vertikalebene gespiegeltangeordnet. Die Vertikalebene steht in 3 senkrechtauf der Zeichenebene und verläuftparallel zu den Webschäften 3 bis 8.Entsprechend gilt die Beschreibung der Servomotorengruppe 13 entsprechendfür dieServomotorengruppe 13'.Die Beschreibung der Webschäfte 3 bis 8 giltentsprechend fürdie Webschäfte 3' bis 8'. Zu der Servomotorengruppe 14 existiertebenfalls eine gespiegelte Servomotorengruppe, die nicht weiterveranschaulicht ist. Somit sind die Webschäfte 3 bis 8 sowie 3' bis 8' durch insgesamtvier Servomotorengruppen angeordnet, die insgesamt 24 Servomotorenumfassen.
    [0033] 4 veranschaulichtdie Ansteuerung der Servomotoren 15, 16, 17 durcheine Steuereinrichtung 43. Diese ist lediglich für die Servomotoren 15 bis 17 beispielhaftveranschaulicht. Sie weist entsprechende Ein- und Ausgänge auchfür alleanderen Servomotoren auf. Die Servomotoren 15 bis 17 stehenstellvertretend fürdiese, wobei der Servomotor 15 typisch für alle anderenServomotoren ist, deren Hebel mit dem Pleuel in Ruheposition einenspitzen Winkel einschließt.Der Servomotor 16 ist typisch für alle Servomotoren, derenHebel mit den zugeordneten Pleueln in Ruheposition ungefähr einenrechten Winkel einschließt.Der Servomotor 17 ist typisch für alle Servomotoren deren Hebelmit dem zugeordneten Pleuel in Ruheposition einen stumpfen Winkel einschließt.
    [0034] AlleServomotoren 15 bis 17 weisen jeweils einen Steuereingangauf, der übereine entsprechende Leitung oder ein Leitungsbündel 45 bis 47 vonder Steuereinrichtung 43 mit Steuerleistung versorgt wird.Diese kann in Steuerspannung, Steuerströmen und/oder entsprechendenStromimpulsen bestehen. Jeder Servomotor 15 bis 17 weisteine Positionserfassungseinrichtung, beispielsweise einen Resolver oder ähnlichePositionsgeber, auf, die überentsprechende Signalleitungen 48, 49, 50 mitder Steuereinrichtung 43 verbunden sind. Diese enthält für jeden Servomotor 15 bis 17 einePositionsregelschleife 51, 52, 53, diedafür sorgt,dass der von dem jeweiligen Hebel 21 bis 23 eingenommeneDrehwinkel einen an einem Sollwert-Vorgabeeingang 54, 55, 56 anstehendenSignalwert entspricht.
    [0035] Beider Drehung des Servomotors 15, 16, 17 bzw.seines Hebels 21, 22, 23 verändert sichder Winkel zwischen dem Hebel 21 bis 23 und demangeschlossenen Pleuel 34 bis 36. Außerdem schwenktdas Pleuel 34 bis 36 aus seiner Vertikalorientierungheraus. Folglich entspricht der Hub des angeschlossenen Webschafts 3, 4, 5 nichtproportional dem Drehwinkel des Hebels 21 bis 23.Er folgt dadurch auch nicht proportional dem Steuersignal an demSollwert-Vorgabeeingang 54 bis 56. Zur Kompensationdieser unterschiedlichen Nichtlinearitäten erhalten zumindest zweider Positionsregelschleifen 51 bis 53, vorzugsweiseaber alle drei, einen Kennlinienblock 57, 58, 59,indem eine Kennlinie abgespeichert ist, die der individuellen Getriebekennliniedes zuge ordneten Servomotors 15 bis 17 angepasstist. Sie ist so festgelegt, dass sie die Getriebekennlinie vollständig kompensiert,d.h. linearisiert oder mit dieser gemeinsam eine gewünschte Funktionergibt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass alle drei Webschäfte 3, 4, 5,die an die Servomotoren 15, 16, 17 angeschlossensind, auf Steuersignale an den Steuereingängen 61, 62, 63 gleichreagieren. Die unterschiedlichen Getriebekinematiken sind dadurch kompensiert.
    [0036] Dieinsoweit beschriebene Fachbildeeinrichtung 1 arbeitet wiefolgt: In Ruheposition stehen die Webschäfte 3 bis 8 (sowie wiedie Webschäfte 3' bis 8'), wie in 1 veranschaulicht,in einer Position aus der sie z.B. sowohl nach oben als auch bedarfsweisenach unten ausgelenkt werden können.Die Ruheposition kann aber auch so festgelegt sein, dass die Webschäfte nurin einer Richtung, z.B. nur nach oben ausgelenkt werden können. DieHebel 21 bis 26 stehen dann in Ruheposition vorzugsweiseunterhalb des Zentrums des Kreises 33. Die Kettfäden laufenim Wesentlichen horizontal durch die Fadenösen 11 und liegenin einer gemeinsamen Ebene. Sollen nun durch die Litzen 9 desWebschafts 3 laufende Kettfäden aus der Kettfadenebeneheraus ausgelenkt werden, werden die Servomotoren 15 derServomotorgruppen 13, 14 entsprechend angesteuert.Sie erhalten dazu an dem Steuereingang 61 (4)ein Signal, das den Weg-Zeit-Verlauf des Webschafts 3 vorgibt.Dieses Signal kann ein Analogsignal oder ein Digitalsignal sein.Der Kennlinienblock 57 setzt dieses Wegsignal in ein Winkelsignalfür denServomotor 15 um. Die Regelschleife 51 sorgt danndafür,dass der Servomotor 15 diesem Winkelsignal folgt. Entsprechend wirdder Hebel 21 wie gewünschtnach unten oder nach oben (mit dem Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn)geschwenkt. Entsprechend wird der Webschaft 3 gehoben odergesenkt. Somit ist das gewünschteWebfach gebildet und der Schussfaden kann eingetragen werden.
    [0037] Derbeschriebene Vorgang kann in entsprechender Weise für alle anderenServomotoren 16 bis 20 durchgeführt werden,um den jeweils zugeordneten Webschaft 4 bis 8 zuheben oder zu senken und entsprechende Fächer zu bilden. Die Ansteuerung derServomotoren 15 bis 20 erfolgt gemäß einemvorgegebenen Muster, so dass die gewünschte Bindung des Gewebeserzielt wird. Die Arbeit der Servomotoren 15 bis 20 istaußerdemauf die Arbeit der sonstigen Organe einer Webmaschine synchronisiert,die zum Schusseintrag, zum Anschlagen oder zur Durchführung sonstigerOperationen dienen.
    [0038] Die 5 und 6 veranschaulicheneine abgewandelte Ausführungsformder erfindungsgemäßen Fachbildeeinrichtung 1.Sie unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsformdurch die Anzahl der beweglichen Webschäfte 3 bis 8, 8a, 8b,die hier sechzehn beträgt. WeitereWebschäfte 8c (8c') können vorgesehen sein,die unbeweglich gelagert sind und denen keine Antriebseinrichtungzugeordnet ist. Den Webschäften 3 bis 8b (3' bis 8b') sind wiederumServomotorgruppen 13, 14, 13', 14' zugeordnet,deren Grundaufbau der Servomotorgruppe 13, 14 nach 1 bis 3 ähnelt. JedeServomotorgruppe 13, 14, 13', 14' umfasst hieraber jeweils acht Servomotoren 15, 16, 17, 17a, 18a, 18, 19, 20,die auf einem gedachten Kreis angeordnet sind. Ihre Hebel 21, 22, 23, 23a, 24a, 24, 25, 26 sindauf das Kreiszentrum hin gerichtet. Sie sind über Pleuel mit den Webschäften 2 verbundenund diesen jeweils einzeln individuell zugeordnet. Die Winkelabstände derServomotoren 15 bis 20 sind nicht einheitlich.Zwischen den Servomotoren 17a, 18a sowie 15 und 20 istjeweils eine Lückevorgesehen, die wesentlich größer istals die Abstände zwischenden übrigen,enger benachbarten Servomotoren 15 bis 17a bzw. 18a bis 20.Die Servomotoren 15 bis 20 sind dabei, wie auchbei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel,so angeordnet, dass in Ruheposition keiner der Hebel 21 bis 26 einenWinkel mit dem zugeordneten Pleuel einschließt, der kleiner als 40° ist. Vorzugsweiseist der Winkel nicht kleiner als 45°. Auf diese Weise wird erreicht,dass die unterschiedlichen, durch die Hebel-Pleuel-Verbindung gebildeten Übertragungscharakteristikanicht zu stark voneinander abweichen und durch die Kennlinienblöcke 57 bis 59,gemäß 4,kompensierbar sind.
    [0039] Eineweitere auf der Ausführungsformnach 1 bis 3 aufbauende Ausgestaltung derErfindung ist aus den 7 und 8 ersichtlich.Es wird auf die vorstehende Beschreibung, insbesondere im Zusammenhangmit den 1 bis 3 verwiesen, dieentsprechend gilt. Ergänzendbzw. abweichend gilt unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen folgendes: DieServomotoren 15 bis 20 (sechs an der Zahl) sind zurBewegung der insgesamt sechs der Servomotorgruppe 13 zugeordnetenWebschäfte 2,wiederum unterhalb derselben angeordnet, wobei sie jedoch nichtin einem Kreis sondern auf einer elliptischen 33a angeordnetsind. Die inneren Enden der Hebel 21 bis 26, diean die Pleuel 34 bis 39 angeschlossen sind, befindensich im Zentrum dieser Ellipse. Die Ellipse 33a ist soorientiert, dass ihre großeHalbachse auf der Vertikalen 41 liegt. Die Enden der Hebel 21 bis 26 sind vorzugsweisein einem Bereich zwischen beiden Brennpunkten der Ellipse 33a angeordnet. DiePleuel 34 bis 39 haben entsprechend unterschiedlichePleuellängen.Die Pleuellängenunterschiedesind jedoch gering. Vorzugsweise sind sie geringer als der Brennpunktabstandder Ellipse 33a. Vorzugsweise sind die Hebel 21 bis 26 untereinander gleichlang. Die mit den Pleueln 34 bis 39 eingeschlossenenWinkel sind vorzugsweise nicht kleiner als 45°.
    [0040] Entsprechendsind die übrigenServomotorgruppen 14, 13', 14' aufgebaut. Es kann eine Ansteuereinrichtunggemäß 4 verwendetwerden, wobei die Kennlinienblöcke 57 bis 59 entsprechendangepasst sind. Die Drehachsen 27 bis 32 der Servomotorenkönnensowohl auf der Ellipse 33a als auch auf Kreisbögen mitentsprechend großemDurchmesser angeordnet sein. Jedenfalls legen sie jeweils zu beidenSeiten der Vertikalen 41 ein gleichschenkliges, relativflaches Dreieck fest.
    [0041] Eineweitere Abwandlung der vorbeschriebenen Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung 43 betreffen: 9 veranschaulichtdie abgewandelte Steuereinrichtung 43', die keine Kennlinienblöcke enthält. An Stelleder Kennlinienblöcke 57 bis 59 sindSchalterblöcke 57' bis 59' vorgesehen,die aus den an den Eingängen 61, 62, 63 anstehendenBefehlen ein Schaltsignal gewinnen. Ein erster Wert des jeweiligenEingangssignals entspricht einem ersten Drehwinkel, beispielsweisefür eineuntere Position des jeweiligen Schafts 3, 4, 5.Ein zweiter Wert des Eingangssignals an den Steuereingängen 61 bis 63 entsprichteiner zweiten Drehposition des jeweiligen Servomotors 15 bis 17 für eine zwei tePosition des angeschlossenen Schafts 3, 4, 5.Die Winkelwerte sind so bemessen, dass angesichts der durch dieHebel 21 bis 23 und die angeschlossenen Pleuel 34 bis 36 gebildetenGetriebeübersetzungdie jeweiligen gewünschtenArbeitspositionen fürden angeschlossenen Schaft 3, 4, 5 erreichtwerden. Sind die Eingangssignale an den Steuereingängen 61 bis 63 konstant,gibt der jeweilige Schalterblock 57' bis 59' einen konstanten Winkelvorgabewertaus, den die Servomotoren 15 bis 17 einnehmen. Ändern sichdie Steuersignale an den Steuereingängen 61 bis 63 in einerWeise, dass der jeweilige Schalterblock 57' bis 59' an seinem Ausgang einen anderenWinkelvorgabewert vorgibt, stellen die Positionsregelschleifen 51 bis 53 soforteine entsprechende Regelabweichung fest und führen die Servomotoren 15 bis 17 schnellst möglich nach,um die Regelabweichung zu beseitigen.
    [0042] Inweiterer Abwandlung der Steuereinrichtung 43 bzw. 43' können dieKennlinienblöcke 57 bis 59 oderdie Schalterblöcke 57' bis 59' auch in dieSignalleitungen 48 bis 50 eingesetzt werden, umdort die Getriebe-Nichtlinearitätzu kompensieren. Alle beschriebenen Steuereinrichtungen 43 können sowohlhardwaretechnisch als auch durch entsprechende Programmblöcke in Verbindungmit einem geeigneten Computer, beispielsweise einem Mikrocontroller,realisiert werden.
    [0043] EineFachbildeeinrichtung 1 für eine Webmaschine weist mehrereWebschäfteauf, denen eine Antriebseinrichtung mit mehreren Servomotorgruppen 13, 14 zugeordnetist. Die Servomotorgruppen sind unterhalb der Webschäfte 3 bis 8 jeweilsals Cluster angeordnet, wobei sie mit ihren Drehachsen 27 bis 32 aufeinem Kreis, einer Ellipse oder einer ähnlichen Figur angeordnet sind.Außerdemsind sie axial gegeneinander versetzt. Jeder Servomotor 15 bis 20 ist miteinem Abtriebshebel 21 bis 26 versehen. Die freienEnden aller Hebel stehen etwa im Zentrum des Kreises oder der Ellipseoder der sonstigen Umlauffigur. Sie sind über Pleuel 34 bis 39 mit denWebschäften 3 bis 8 verbunden,wobei sie mit den Pleueln 34 bis 39 unterschiedlicheWinkel einschließen.Es ergibt sich dadurch eine Antriebseinrichtung mit geringer Trägheit, geringerNachgiebigkeit und geringem Spiel. Es ist die kontrollierte Erzielungsehr schneller Schaftbewegungen möglich.
    1 Fachbildeeinrichtung 2,3, 4, 5, 6, 7, 8 3', 4', 5', 6', 7', 8' Webschäfte 9 Litzen 11 Fadenöse 12 Antriebseinrichtung 13,14, 13', 14' Servomotorengruppen 15,16, 17, 18, 19, 20 Servomotoren 21,22, 23, 24, 25, 26 Hebel 27,28, 29, 30, 31, 32 Drehachse 33 Kreis 33a Ellipse 34,35, 36, 37, 38, 39 Pleuel 41 Vertikale 42 Horizontale 43 Steuereinrichtung 45,46, 47 Leitungsbündel 48,49, 50 Signalleitungen 51,52, 53 Positionsregelschleife 54,55, 56 Sollwert-Vorgabeeingang 57,58, 59 Kennlinienblöcke 61,62, 63 Steuereingänge
    权利要求:
    Claims (22)
    [1] Fachbildeeinrichtung (1) für eine Webmaschine, mitmehreren Webschäften(3, 4, 5, 6, 7, 8),die einer vorgegebenen Teilung entsprechend nebeneinander angeordnetund in einer Richtung (41) verschiebbar gelagert sind,um zur Fachbildung aus einer Ruheposition heraus bewegt zu werden, miteiner Antriebseinrichtung (12), die mehrere Servomotoren(15, 16, 17, 18, 19, 20)aufweist, die den Webschäften(3, 4, 5, 6, 7, 8)individuell zugeordnet sind und deren um eine Drehachse (27, 28, 29, 30, 31, 32)drehbare Abtriebswelle jeweils einen Hebel (21, 22, 23, 24, 25, 26)trägt,der übereinen Pleuel (34, 35, 36, 37, 38, 39)mit dem Webschaft (3, 4, 5, 6, 7, 8)verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieHebel (21, 22, 23, 24, 25, 26),zumindest wenn sich die Schäfte(3, 4, 5, 6, 7, 8)in Ruheposition befinden, in unterschiedlichen Raumrichtungen orientiertsind und mit den Pleueln (34, 35, 36, 37, 38, 39)unterschiedliche Winkel einschließen.
    [2] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)in wenigstens drei Ebenen übereinanderangeordnet sind.
    [3] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)axial gegeneinander versetzt sind.
    [4] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (12, 16, 17, 18, 19, 20)eine Servomotorengruppe (13) bilden und dass die Drehachsen(27, 28, 29, 30, 31, 32) übereinanderangeordneter Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)ein Dreieck festlegen.
    [5] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)eine Servomotorengruppe (13, 14) bilden und dassdie Drehachsen (27, 28, 29, 30, 31, 32)der Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)auf einem gemeinsamen Kreis (33) angeordnet sind.
    [6] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)eine Servomotorengruppe (13, 14) bilden und dassdie Drehachsen (27, 28, 29, 30, 31, 32)der Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)auf einer aufrecht stehenden Ellipse (33a) angeordnet sind.
    [7] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)eine Servomotorengruppe (13, 14) bilden und dassdie Hebel (21, 22, 23, 24, 25, 26)der Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)in einem Gemeinsamen Zentrum stehen, wenn sich die Webschäfte (3, 4, 5, 6, 7, 8)in Ruheposition befinden.
    [8] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass alle Pleuel (34, 35, 36, 37, 38, 39)der Antriebseinrichtung (12) gleich lang ausgebildet sind.
    [9] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Pleuel (34, 35, 36, 37, 38, 39)der Antriebseinrichtung (12) unterschiedliche Längen aufweisen,wobei die Längenunterschiedegeringer sind als die Vertikalabstände der Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)untereinander.
    [10] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Hebel (21, 22, 23, 24, 25, 26)gleich lang ausgebildet sind.
    [11] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass jedem Webschaft (3, 4, 5, 6, 7, 8)jeweils zwei Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)zugeordnet sind.
    [12] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)wenigstens zwei Servomotorengruppen (13, 14) bildenund dass jedem Webschaft (3, 4, 5, 6, 7, 8)ein Servomotor (15, 16, 17, 18, 19, 20)aus jeder Servomotorengruppe (13, 14) zugeordnetist.
    [13] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Pleuels (34, 35, 36, 37, 38, 39)un mittelbar an den Webschäften(3, 4, 5, 6, 7, 8)angelenkt sind.
    [14] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Webschäfte(3, 4, 5, 6, 7, 8)starr mit Zwischenelementen verbunden sind, an denen Gelenke zumAnschluss der Pleuel (34, 35, 36, 37, 38, 39)vorgesehen sind.
    [15] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)an eine Steuereinrichtung (43) angeschlossen sind, diemit einer Maschinensteuerung der Webmaschine verbunden ist.
    [16] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Servomotoren (15, 16, 17, 18, 19, 20)an eine Steuereinrichtung (43) angeschlossen sind, dieTeil einer Maschinensteuerung der Webmaschine ist.
    [17] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurchgekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (43) für jedenServomotor (15, 16, 17, 18, 19, 20)einen Steuereingang (61, 62, 63) für ein Steuersignalaufweist.
    [18] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuereinrichtung (43) für jeden Servomotor einen Kennlinienblock(57, 58, 59) aufweist, der einen Zusammenhangzwischen dem Drehwinkel des Servomotors (15, 16, 17, 18, 19, 20)und des von dem Web schaft (3, 4, 5, 6, 7, 8)zurückgelegtenWeg wiedergibt.
    [19] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass das Steuersignal ein Schaltsignal ist, bei dessen Empfang derServomotor (15, 16, 17, 18, 19, 20)so angesteuert wird, dass der Webschaft (3, 4, 5, 6, 7, 8)einen Hub ausführt.
    [20] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,dass die Schaftbeschleunigung, die Schaftgeschwindigkeit und dieSchaftabbremsung einstellbar sind.
    [21] Fachbildeeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass das Steuersignal ein Führungssignalist, das verschiedene Werte annehmen kann, wobei jeder Wert desSteuersignals einer Position des Webschafts (3, 4, 5, 6, 7, 8)entspricht.
    [22] Webmaschine mit Fachbildeeinrichtung nach einemoder mehreren der Ansprüche1 bis 21.
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