EP0533617B1

EP0533617B1 - Projektilwebmaschine mit Mehrschussvorrichtung

Info

Publication number: EP0533617B1
Application number: EP92810638A
Authority: EP
Inventors: Oskar Hübner; Rudolf Stauner
Original assignee: Sultex AG; Maschinenfabrik Rueti AG
Current assignee: Itema Switzerland Ltd
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2012-08-21
Also published as: RU2046856C1; EP0533617A1; JPH07189077A; CN1070697A; US5247968A; DE59206475D1; CN1034596C

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektilwebmaschine mit einer Mehrschussvorrichtung; insbesondere betrifft sie den Antrieb und den Schussfadenwechsler der Mehrschussvorrichtung.
Mit einem Fadenübergabeorgan des Schussfadenwechslers (üblicherweise Fadengeber oder Rückholer genannt) wird einerseits nach dem Schusseintrag die Schussfadenspitze bei der Schere vor dem Webfach geholt und unter Mitwirkung eines Fadenspanners zurückgezogen; andererseits wird mit dem gleichen oder - bei einem Fadenwechsel - einem anderen Fadenübergabeorgan der Faden für den nachfolgenden Schusseintrag unter Mitwirkung von Klammeröffnern an das Projektil übergeben. Der Wechslerkörper weist Führungs- oder Gleitbahnen für die Fadenübergabeorgane auf. In der zurückgezogenen Stellung der Fadenübergabeorgane lässt sich mit dem Wechslerkörper durch Verschwenken um einen oder mehrere Schaltschritte, ein gewünschter Farb- oder Schussfadenwechsel vornehmen.
Im Laufe der Entwicklung der Projektilwebmaschinen, die zu immer grösserer Produktivität unter anderem dank Erhöhung der Drehzahl geführt hatte, mussten bei Mehrfarbenwebmaschinen an den Schussfadenwechslern (siehe beispielsweise DE-PS 942979 = T.175) lange Zeit keine wesentlichen Verbesserungen vorgenommen werden. Schliesslich erwies sich aber doch der Schussfadenwechsler als ein geschwindigkeitsbestimmendes Schaltelement. Besonders bei Geweben mit beispielsweise vier Schussfarben, bei denen aufgrund der Farbfolge maximale Schwenkbewegungen des Wechslers notwendig waren, sah man sich gezwungen, die Drehzahl gegenüber Zweifarben- oder Mischwechsler-Webmaschinen beträchtlich zu reduzieren. Dies führte dazu, dass man die Muster gewisser Gewebe so abänderte, dass man auf Farbwechsel mit extremen Wechselschritten verzichtete, um auf diese Weise die maximalen Wechslerhübe eliminieren und so bei höhern Drehzahlen fahren zu können. Wegen der Einschränkung bei der Farbwahl war dies selbstverständlich keine befriedigende Lösung des Problems. Das Bemühen, dieses Problem zu lösen, führte zur Reduktion des Trägheitsmoments des Wechslers sowie der Masse der Fadenübergabeorgane, sodass kürzere Schaltzeiten möglich wurden.
Bei den bekannten Projektilwebmaschinen wird der Schussfadenwechsler durch die Hauptwelle oder die Schaftmaschine und über ein Steueraggregat angetrieben (siehe z.B. DE-PS 17 10 356 = T.328). Dieser Antrieb des Schussfadenwechslers ist aufwendig und daher besteht schon seit Jahren der Wunsch nach einem Direktantrieb mittels eines hochdynamischen Stellmotors, mit welchem der Wechsler direkt gesteuert werden kann. Es ist schon bekannt, mit hochdynamischen Servomotoren die Kettspannung zu steuern (EP-PA 0 350 447 = T.757). Ein solcher Servomotor ist beispielsweise elektronisch kommutiert und bürstenlos und hat einen massearmen Rotor mit geringem Trägheitsmoment, der Permanentmagnete hoher Feldstärke aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Projektilwebmaschine mit einer Mehrschussvorrichtung -vorzugsweise für mindestens vier Farben - zu schaffen, wobei der Schussfadenwechsler bei einer Drehzahl der Webmaschine von mehr als 350 Umdrehungen pro Minute steuerbar sein soll.
Die Drehmomente und Leistungen der heute bekannten Schritt- oder Servomotoren sind zu gering, als dass sie die heutigen Antriebe der Schussfadenwechsler ersetzen könnten. Allerdings ist die Entwicklung bei den hochdynamischen Servomotoren schon so weit gediehen, dass die oben formulierte Erfindungsaufgabe durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 gelöst werden kann.
Dank dem Bemühen um kürzere Schaltzeiten des Schussfadenwechsler und den in diesem Zusammenhang entwickelten Fadenübergabeorganen und Wechslerkörpern ist es möglich, hochdynamische Servomotoren, wie sie heute herstellbar sind, für den Direktantrieb von Mehrschussvorrichtungen - in Kombination mit den massearmen Komponenten des Schussfadenwechslers - zu verwenden.
Die erfindungsgemäss ausgebildete Projektilwebmaschine ist durch eine Kombination gekennzeichnet, bei welcher ein Schussfadenwechsler einen massearmen Wechslerkörper sowie massearme Fadenübergabeorgane aufweist und die Mehrschussvorrichtung durch einen hochdynamischen Stellmotor direkt angetriebenen ist. Die Webmaschine ist bei Drehzahlen grösser als 350 U/min betreibbar. Der Wechslerkörper ist beispielsweise aus Aluminium gefertigt, die Gleitstange des Fadenübergabeorgans aus einem Gemisch von Kunststoff und Kohlefasern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a: eine schematische Darstellung der beim Schusseintrag wichtigen Komponenten einer Einfarben-Projektilwebmaschine im Moment der Fadenübergabe an das Projektil,
Fig. 1b: die entsprechende Darstellung wie in Fig.1a beim Zurückholen der Schussfadenspitze,
Fig. 2: einen Wechslerkörper zu einer erfindungsgemässen Vierfarben-Webmaschine und
Fig. 3: eine Darstellung der Komponenten der Mehrschussvorrichtung, welche die für die Erfindung kennzeichnende Kombination bilden.

In den Figuren 1a und 1b sind folgende Komponenten schematisch dargestellt: der Fadenvorrat 100, der Schussfaden 101, die Fadenbremse 130, der Fadenspanner 140, die Fadenklammer 21 des nicht dargestellten Fadenübergabeorgans, das Projektil 120, das nach dem Abschuss sich auf der Flugbahn 102 bewegt, das Webfach 110 mit dem Gewebe 111, die Randfadenklemme 150 und die Schere 160. In Fig.1a wird die Spitze des Schussfadens 101 durch öffnen der Klammer 21 und Schliessen der Projektilklammer an das Projektil 120 übergeben. In Fig.1b wird der Schussfaden 101 durch die Randfadenklemme 150 und die zum Webfach verschobene Klammer 21 gefasst und durch die Schere 160 geschnitten, worauf unter Mitwirkung des Spanners 140 und bei geschlossener Bremse 130 der Schussfaden 101 durch das Fadenübergabeorgan zurückgezogen werden kann.
Fig.2 zeigt einen Schussfadenwechsler 1 mit einem eingelegten Fadenübergabeorgan 2. Der Wechslerkörper 11 weist Nuten 12 mit Führungselementen 13 für die Führung der Gleitstange 2a auf; er ist um die Welle 16 verschwenkbar. Der Wechslerkörper 11 ist aus einem leichten Werkstoff, vorzugsweise aus Aluminium oder aber auch einem Kunststoff, gefertigt. Die Führungselemente 13, in denen die Gleitstangen 2a hin- und herbewegt werden, bestehen aus einem abriebfesten Werkstoff, vorzugsweise aus einem Stahlblech. Die Führungselemente 13 lassen sich beispielsweise in die Nuten 12 einkleben. Falls die Nuten 12 mit einer abriebfesten Beschichtung versehen werden, können sie auch selbst - ohne zusätzliche Führungselemente 13 - die Führungsfunktion übernehmen.
Das Fadenübergabeorgan 2 mit der Klammer 21 weist seitlich einen nasenartigen Vorsprung 22 auf, der für die Übertragung der Hin- und Herbewegung von einem Antrieb dient, der in Fig.3 teilweise dargestellt ist. Der Vorsprung 22 besteht vorzugsweise aus einem separaten Teil aus gehärtetem Stahl, das in eine entsprechende Bohrung in der Gleitstange 2a eingepresst ist. Die beiden Nuten 23 dienen als Aussparungen für einen nicht dargestellten Klammeröffner; deren Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung nicht relevant und braucht daher hier nicht näher erläutert zu werden. Die Gleitstangen 2a können beispielsweise aus einer Kunststoffplatte mittels Fräsens hergestellt werden. Die Kunststoffplatte besteht vorzugsweise aus kohlefaserverstärktem PEEK (Polyetheretherketon); statt PEEK kommt beispielsweise auch ein Polyamid in Frage. In Fig.2 ist eine Gleitstange 2a dargestellt, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt könnte aber beispielsweise auch - wie bei den bekannten Rückholern aus Stahl - trapezförmig sein. Bei Verwendung eines gleitfreundlichen Kunststoffs kann auf Schmierung verzichtet werden.
Die in der Fig.3 dargestellte erfindungsgemässe Kombination besteht aus dem hochdynamischen Servomotor 3 und dem massearmen Schussfadenwechsler 1. Der Motor 3 und der Wechslerkörper 11 sind über einen Zahnriementrieb 31 (Zahnrad 32) und die Welle 16 verbunden. Mit einem Arretiersegment 17, das Nuten 18 für einen Hebel einer nicht dargestellten Arretiervorrichtung aufweist, kann eine Auslenkung der Wechslerposition aus den vorgegebenen Lagen verhindert werden. (Um eine weitere Massenreduktion des Schussfadenwechslers zu erreichen, kann die Arretierung auch mittels magnetischen/elektromagnetischen Mitteln vorgenommen werden). Bei einem präzis arbeitenden Servomotor 3 muss die Arretiervorrichtung lediglich noch eine Wächterfunktion übernehmen: Bei einer Abweichung von der Sollstellung der Wechslerlage wird ein Korrektursignal erzeugt, das an den Servomotor übermittelt wird.
Der Antrieb 4 für die Hin- und Herbewegung des Fadenübergabeorgans 2 besteht aus folgenden Teilen: dem Gleitstück 41, dem Mitnehmer 42, der Verbindungslasche 43, dem verschwenkbaren Hebel 45 (bzw 45′) und der Führung 49 des Gleitstücks 41. Die Schwenkbewegung des Hebels 45 zwischen der hinteren und vorderen (strichpunktiert gezeichneten) Stellung ist durch den Doppelpfeil 46 angedeutet. Durch die Führung 49 bewegt sich das Gleitstück 41 parallel - sowie auf gleicher Höhe - zur Gleitstange 2a.
Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig.3 verschiedene Vereinfachungen vorgenommen worden: Führungsrohre für die Schussfäden am Wechslerkörper 11 zwischen Welle 16 und Nuten 12 sind nicht eingezeichnet. Ebenfalls sind keine Führungselemente 13 (siehe Fig.2) in den Nuten 12 dargestellt. Ferner ist wieder nur eines von vier Fadenübergabeorganen 2 gezeigt.
Der seitliche Vorsprung 22 an der Gleitstange 2a dient einerseits zur Kuppelung an das Gleitstück 41 mittels des Mitnehmers 42; andererseits sperrt dieser Vorsprung 22 zusammen mit der bogenförmigen Nut 29, in welcher beim Verschwenken des Schussfadenwechslers 1 der Vorsprung 22 geführt wird, eine Verschiebung der nicht aktiven Fadenübergabeorgane 2 in Schussrichtung. Ein zweites Stück der Führungsnut 29 befindet sich spiegelbildlich oberhalb der horizontalen Ebene, die durch die Gleitbewegung der Gleitstange 2a (Mittellinie) und des Gleitstücks 41 gegeben ist.
Die Verwendung der direkt angetriebenen Mehrschussvorrichtung bei der erfindungsgemässen Projektilwebmaschine ist besonders vorteilhaft hinsichtlich der laufend weitergetriebenen Automation des Webbetriebs. So können mittels Programmsteuerung die optimalen Betriebsparameter, die beispielsweise von der Garnart, dem Schussrapport und der Webbreite abhängen, einfach und schnell eingestellt werden. Eine Programmsteuerung erlaubt auch beispielsweise bei automatischen Schussfehlerbehebungen, auf einfache Weise eine Programmrückstellung der Mehrschussvorrichtung ausführen zu lassen. Da für den Direktantrieb der Platzbedarf wesentlich geringer als bei den mechanischen Steueraggregaten ist, ergibt sich vorteilhafterweise auch eine bessere Zugänglichkeit für Einstell- und Servicearbeiten. Schliesslich ermöglicht ein freiprogrammierbarer Direktantrieb eine Vereinheitlichung hinsichtlich der Anzahl verschiedener Schussfäden. Bei den bekannten Projektilwebmaschinen werden je nach Anzahl der Schussfäden Mischwechsler, Zweifarbenaggregate oder Vierfarbenaggreagte, und zwar unterschiedlicher Typen, eingesetzt. Durch den Direktantrieb erübrigt sich eine solche Vielfalt an Steueraggregaten, was sich selbstverständlich vorteilhaft auf die Kosten auswirkt.

Claims

Projektilwebmaschine mit einer Mehrschussvorrichtung, deren Schussfadenwechsler (1) einen massearmen Wechslerkörper (11) und massearme Fadenübergabeorgane (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrschußvorrichtung durch einen hochdynamischen Stellmotor (3) direkt angetrieben ist, wobei die Dichte des Wechslerkörpers (11) wesentlich geringer als die Dichte von Stahl ist und die Gleitstange (2a) des Fadenübergabeorgans (2) aus einem Gemisch von Kunststoff und Verstärkungsfasern gefertigt ist.
Projektilwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern der Gleitstangen (2a) aus Kohlenstoff sind.
Projektilwebmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polyetheretherketon (PEEK) ist.
Projektilwebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechslerkörper (11) Nuten (12) mit abriebfesten Führungselementen (13) für die Führung der Fadenübergabeorgane (2) aufweist.
Projektilwebmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (13) aus Stahlblech gefertigt sind und der Werkstoff des übrigen Wechslerkörpers (11) Aluminium ist.