EP0701015A1 - Process and device for power equalizing in a machine - Google Patents

Process and device for power equalizing in a machine Download PDF

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EP0701015A1
EP0701015A1 EP94810515A EP94810515A EP0701015A1 EP 0701015 A1 EP0701015 A1 EP 0701015A1 EP 94810515 A EP94810515 A EP 94810515A EP 94810515 A EP94810515 A EP 94810515A EP 0701015 A1 EP0701015 A1 EP 0701015A1
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EP
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reed
energy
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organ
energy store
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Stefan Ammann
Lorant Gacsay
Alfred Dr. Stirnemann
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Itema Switzerland Ltd
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Sultex AG
Maschinenfabrik Rueti AG
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    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00—Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/60—Construction or operation of slay

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for power balancing on a machine and a weaving machine with such a device.
  • DE-A-28 08 202 describes a method and a device for controlling the movement of the reed of a weaving machine.
  • the device contains a double-acting drive device consisting of two coil springs, which are arranged opposite one another to the reed, and a piston-cylinder arrangement as a supplementary energy source. It proves to be disadvantageous here that the arrangement is only effective in one direction and the movement steams in the opposite direction.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention as characterized in the claims solves the problem of creating a method and a device for power equalization on a machine in which, using the resonance effect of an oscillatory system, an optimal power equalization is achieved, with the maintenance of the oscillation state at the tuning frequency alone the supply the energy loss is sufficient and to create a weaving machine in which an optimal power balance is achieved over the entire speed range used.
  • the mechanical load on the drive means is advantageously reduced.
  • An essentially play-free interlocking connection between the reed and drive means is ensured and the uniformity of the movement of the reed is improved.
  • the power consumption of the drive is reduced.
  • the device in question essentially comprises energy storage 1 and a drive means 2 which is connected to a reed 3 in order to move the reed back and forth.
  • the reed 3 is attached to a loading tube 5 via a reed holder 4.
  • Two coil springs 1 are provided as energy stores and are arranged opposite one another to the reed 3.
  • the springs are connected on the one hand to the reed 3 and on the other hand to a stationary support 6, which can be part of a weaving machine frame.
  • the drive means 2 is a crank mechanism 19 which can be connected to the main shaft of the weaving machine (not shown). If the crank mechanism 19 is driven with a uniform rotary movement A, then this is converted into a swivel movement B, so that the reed 3 constantly executes a back and forth movement.
  • the coil springs are tensioned by the loading movement, which on the one hand applies the energy to decelerate and on the other hand to accelerate the reed again.
  • the reed 3 is fastened to the loading tube 5 via the reed holder 4.
  • An extension 7 is provided on the loading tube 5 and is arranged opposite the rail 5.
  • the reed 3 and the reed holder 4 as well as the attachment 7 are designed such that The axis of rotation of the loading tube 5, the masses are balanced.
  • the drive means contains a complementary cam 8 and a loading lever 9, which form a positive drive connection.
  • Two coil springs 1 are provided as energy stores and are arranged opposite one another to the extension 7.
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the invention, in which torsion springs are provided for storing the kinetic energy of the reed.
  • the figure shows sections of the weaving machine frame 11 in which the sley 12 is mounted.
  • the sley 12 contains a loading tube 13, a reed holder 14 and a reed 15.
  • a torsion spring bar 16, 17 is provided on the weft side and the catch side of the frame.
  • the rods 16, 17 are connected at one end to the frame 11 and at the other end by a connecting part 18 to the loading tube 13.
  • the torsion spring bars are biased in the opposite direction.
  • Two crank mechanisms 19 are provided as drive means, which are arranged on the weft and catch side of the frame 11 and which are driven by the main shaft or a shaft 20 branched therefrom.
  • FIG. 4 shows a modified embodiment in which a single torsion spring bar 22 is used for energy storage.
  • This is on the frame 11 a section 21 is provided, in which the rod 22 is fastened.
  • the sley 23 has two loading tubes 24 which are mounted on both sides in the frame 11 and are each connected to a crank mechanism 19.
  • the torsion bar 22 is elongated and connected in its central region in the section 21 and at its end regions via connecting parts 18 to the respective charging tube 24.
  • relaxed torsion bars can also be used.
  • the torsion bars can be moved continuously or stepwise with respect to the frame 11 and the loading tube 13, 24 in order to adjust the rotatable length of the torsion bar.
  • a reed 3 is constantly driven by a drive means 2 and the kinetic energy of the reed is stored in order to reduce the drive energy.
  • the device contains energy storage 1 and a drive means 2 to move the reed 3 back and forth.
  • the coordinated, oscillatable system formed by the energy stores and the reed reduces the drive torque on the uniformly rotating drive means, thereby reducing the power consumption.

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

Abstract

The power requirement of a machine with a to-and-fro motion is evened out by storing energy and supplying additional impulses. A driving component which forces the periodic to-and-fro motion also supplies the energy. It can be controlled to utilise the resonance effect to obtain the optimum evening out of the power requirement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Leistungsausgleich an einer Maschine sowie eine Webmaschine mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method and a device for power balancing on a machine and a weaving machine with such a device.

In der DE-A-28 08 202 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung des Webblattes einer Webmaschine beschrieben.DE-A-28 08 202 describes a method and a device for controlling the movement of the reed of a weaving machine.

Bei diesem Verfahren wird unabhängig vom Antrieb einer Webmaschine ein Webblatt durch zwei Energiespeicher mit einem bestimmten Zyklus hin und her bewegt und die Verlustenergie durch eine Ergänzungsenergie ausgeglichen. Als nachteilig erweist sich, dass die dadurch erzeugte Ladenbewegung in jedem Fall harmonisch ist. Eine Anpassung an beliebige Bewegungsformen ist nicht möglich.In this method, regardless of the drive of a weaving machine, a reed is moved back and forth by two energy stores with a certain cycle and the energy loss is compensated for by a supplementary energy. It turns out to be disadvantageous that the shop movement generated thereby is harmonious in any case. An adaptation to any form of movement is not possible.

Die Vorrichtung enthält eine doppelt wirkende Antriebseinrichtung bestehend aus zwei Schraubenfedern, die einander gegenüberliegend zum Webblatt angeordnet sind und eine Kolbenzylinderanordnung als Ergänzungsenergiequelle. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass die Anordnung lediglich in einer Richtung wirksam ist und die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung dampft.The device contains a double-acting drive device consisting of two coil springs, which are arranged opposite one another to the reed, and a piston-cylinder arrangement as a supplementary energy source. It proves to be disadvantageous here that the arrangement is only effective in one direction and the movement steams in the opposite direction.

Bei der Anwendung der Anordnung in einer Webmaschine gestaltet sich die Synchronisation mit dem Takt, insbesondere schnellaufender Webmaschine äusserst schwierig bzw. erweist sich als nicht durchführbar.When using the arrangement in a weaving machine, synchronization with the cycle, in particular high-speed weaving machine, is extremely difficult or proves to be impractical.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Leistungsausgleich an einer Maschine zu schaffen, bei dem unter Ausnutzung des Resonanzeffektes eines schwingfähigen Systems ein optimaler Leistungsausgleich erzielt, wobei zur Aufrechterhaltung des Schwingungszustandes bei Abstimmfrequenz allein die Zufuhr der Verlustenergie genügt und eine Webmaschine zu schaffen, bei der ein optimaler Leistungsausgleich über den gesamten genutzten Drehzahlbereich erzielt wird.The invention seeks to remedy this. The invention as characterized in the claims solves the problem of creating a method and a device for power equalization on a machine in which, using the resonance effect of an oscillatory system, an optimal power equalization is achieved, with the maintenance of the oscillation state at the tuning frequency alone the supply the energy loss is sufficient and to create a weaving machine in which an optimal power balance is achieved over the entire speed range used.

Neben der angestrebten Reduktion der Antriebsenergie wird in vorteilhafter Weise die mechanische Belastung des Antriebsmittels reduziert. Es wird eine im wesentlichen spielfreie Formschlussverbindung zwischen Webblatt und Antriebsmittel gewährleistet und die Gleichförmigkeit der Bewegung des Webblattes verbessert. Die Leistungsaufnahme des Antriebes wird reduziert.In addition to the desired reduction in drive energy, the mechanical load on the drive means is advantageously reduced. An essentially play-free interlocking connection between the reed and drive means is ensured and the uniformity of the movement of the reed is improved. The power consumption of the drive is reduced.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.The invention is explained below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2
eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung gemäss Fig. 1;
Fig. 3
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und
Fig. 4
eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung gemäss Fig. 3.
Show it:
Fig. 1
a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention;
Fig. 2
a modified embodiment of the device of FIG. 1;
Fig. 3
a schematic representation of a preferred embodiment of the device according to the invention and
Fig. 4
3 shows a modified embodiment of the device according to FIG. 3.

Die hier in Rede stehende Vorrichtung umfasst im wesentlichen Energiespeicher 1 und ein Antriebsmittel 2, das mit einem Webblatt 3 verbunden ist, um das Webblatt hin und her zu bewegen.The device in question essentially comprises energy storage 1 and a drive means 2 which is connected to a reed 3 in order to move the reed back and forth.

Wie Figur 1 zeigt, ist das Webblatt 3 über eine Webblattaufnahme 4 an einem Ladrohr 5 befestigt. Als Energiespeicher sind zwei Schraubenfedern 1 vorgesehen, die einander gegenüberliegend zum Webblatt 3 angeordnet sind. Die Federn sind einerseits mit dem Webblatt 3 und andererseits mit einem ortsfesten Auflager 6 verbunden, das Teil eines Webmaschinengestells sein kann. Das Antriebsmittel 2 ist ein Kurbelgetriebe 19, das mit der Hauptwelle der Webmaschine (nicht dargestellt) verbunden werden kann. Wird das Kurbelgetriebe 19 mit einer gleichförmigen Drehbewegung A angetrieben, so wird diese in eine Schwenkbewegung B umgewandelt, so dass das Webblatt 3 ständig eine Hin- und Herbewegung ausführt. Durch die Ladenbewegung werden die Schraubenfedern gespannt, wodurch einerseits die Energie zur Verzögerung und andererseits zur neuerlichen Beschleunigung des Webblattes aufgebracht wird.As FIG. 1 shows, the reed 3 is attached to a loading tube 5 via a reed holder 4. Two coil springs 1 are provided as energy stores and are arranged opposite one another to the reed 3. The springs are connected on the one hand to the reed 3 and on the other hand to a stationary support 6, which can be part of a weaving machine frame. The drive means 2 is a crank mechanism 19 which can be connected to the main shaft of the weaving machine (not shown). If the crank mechanism 19 is driven with a uniform rotary movement A, then this is converted into a swivel movement B, so that the reed 3 constantly executes a back and forth movement. The coil springs are tensioned by the loading movement, which on the one hand applies the energy to decelerate and on the other hand to accelerate the reed again.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist das Webblatt 3 über die Webblattaufnahme 4 an Ladrohr 5 befestigt. Am Ladrohr 5 ist ein Ansatz 7 vorgesehen, der zur Schiene 5 gegenüberliegend angeordnet ist. Das Webblatt 3 und die Webblattaufnahme 4 sowie der Ansatz 7 sind erfindungsgemäss so ausgestaltet, dass bezüglich der Drehachse des Ladrohres 5 die Massen ausgeglichen sind. Das Antriebsmittel enthält eine Komplementärkurvenscheibe 8 und einen Ladenhebel 9, die eine formschlüssige Antriebsverbindung bilden. Als Energiespeicher sind Zwei Schraubenfedern 1 vorgesehen, die einander gegenüberliegend zum Ansatz 7 angeordnet sind.In the embodiment shown in FIG. 2, the reed 3 is fastened to the loading tube 5 via the reed holder 4. An extension 7 is provided on the loading tube 5 and is arranged opposite the rail 5. According to the invention, the reed 3 and the reed holder 4 as well as the attachment 7 are designed such that The axis of rotation of the loading tube 5, the masses are balanced. The drive means contains a complementary cam 8 and a loading lever 9, which form a positive drive connection. Two coil springs 1 are provided as energy stores and are arranged opposite one another to the extension 7.

Die Funktion dieser Ausführungsform gleicht im wesentlichen jener der eingangs beschriebenen Ausführungsform. Nachzutragen ist noch, dass trotz des Massenausgleiches die Speicherung der Bewegungsenergie eine Reduktion des Antriebsmomentes bewirkt. Dadurch wird eine im wesentlichen spielfreie Formschlussverbindung zwischen Komplementärkurvenscheibe 8 und Ladenhebel 9 gewährleistet.The function of this embodiment is essentially the same as that of the embodiment described above. It should also be added that despite the mass balance, the storage of the kinetic energy causes a reduction in the drive torque. This ensures an essentially backlash-free positive connection between the complementary cam 8 and the loading lever 9.

Die Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der zur Speicherung der Bewegungsenergie des Webblattes Torsionsfedern vorgesehen sind. Die Figur zeigt Abschnitte des Webmaschinengestells 11, in welchem die Weblade 12 gelagert ist. Die Weblade 12 enthält ein Ladrohr 13, eine Webblattaufnahme 14 und ein Webblatt 15. Auf der Schusseite und der Fangseite des Gestells sind jeweils ein Torsionsfederstab 16, 17 vorgesehen. Die Stäbe 16, 17 sind an einem Ende mit dem Gestell 11 und am anderen Ende durch einen Verbindungsteil 18 mit dem Ladrohr 13 verbunden. Die Torsionsfederstäbe sind im gegenläufigen Sinne vorgespannt. Als Antriebsmittel sind zwei Kurbelgetriebe 19 vorgesehen, die an der Schuss- und Fangseite des Gestells 11 angeordnet sind und die von der Hauptwelle oder einer davon abgezweigten Welle 20 angetrieben werden.FIG. 3 shows a preferred embodiment of the invention, in which torsion springs are provided for storing the kinetic energy of the reed. The figure shows sections of the weaving machine frame 11 in which the sley 12 is mounted. The sley 12 contains a loading tube 13, a reed holder 14 and a reed 15. A torsion spring bar 16, 17 is provided on the weft side and the catch side of the frame. The rods 16, 17 are connected at one end to the frame 11 and at the other end by a connecting part 18 to the loading tube 13. The torsion spring bars are biased in the opposite direction. Two crank mechanisms 19 are provided as drive means, which are arranged on the weft and catch side of the frame 11 and which are driven by the main shaft or a shaft 20 branched therefrom.

Die Figur 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, bei der ein einzelner Torsionsfederstab 22 zur Energiespeicherung angewendet wird. Hierzu ist am Gestell 11 ein Abschnitt 21 vorgesehen, in welchem der Stab 22 befestigt ist. Die Weblade 23 weist zwei Ladrohre 24 auf, die im Gestell 11 beidseits gelagert sind und jeweils mit einem Kurbelgetriebe 19 verbunden sind. Der Torsionsstab 22 ist länglich ausgebildet und in seinem Mittelbereich in dem Abschnitt 21 und an seinen Endbereichen über Verbindungsteile 18 mit dem jeweiligen Ladrohr 24 verbunden.FIG. 4 shows a modified embodiment in which a single torsion spring bar 22 is used for energy storage. This is on the frame 11 a section 21 is provided, in which the rod 22 is fastened. The sley 23 has two loading tubes 24 which are mounted on both sides in the frame 11 and are each connected to a crank mechanism 19. The torsion bar 22 is elongated and connected in its central region in the section 21 and at its end regions via connecting parts 18 to the respective charging tube 24.

Anstelle der vorgespannten Torsionsstäbe können auch entspannt eingebaute Torsionsstäbe verwendet werden. Die Torsionsstäbe sind bezüglich dem Gestell 11 und dem Ladrohr 13, 24 stufenlos oder stufenweise verschiebbar, um die verdrehbare Länge des Torsionsstabes einzustellen.Instead of the prestressed torsion bars, relaxed torsion bars can also be used. The torsion bars can be moved continuously or stepwise with respect to the frame 11 and the loading tube 13, 24 in order to adjust the rotatable length of the torsion bar.

Bei dem Verfahren wird ein Webblatt 3 ständig von einem Antriebsmittel 2 angetrieben und die Bewegungsenergie des Webblattes wird gespeichert, um die Antriebsenergie zu reduzieren. Die Vorrichtung enthält Energiespeicher 1 und ein Antriebsmittel 2, um das Webblatt 3 hin und her zu bewegen. Das durch die Energiespeicher und das Webblatt gebildete abgestimmte schwingfähige System reduziert das Antriebsmoment am sich gleichförmig drehenden Antriebsmittel, wodurch eine Verringerung der Leistungsaufnahme erfolgt.In the method, a reed 3 is constantly driven by a drive means 2 and the kinetic energy of the reed is stored in order to reduce the drive energy. The device contains energy storage 1 and a drive means 2 to move the reed 3 back and forth. The coordinated, oscillatable system formed by the energy stores and the reed reduces the drive torque on the uniformly rotating drive means, thereby reducing the power consumption.

Claims (10)

Verfahren zum Leistungsausgleich an einer Maschine, wobei ein Organ zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung durch eine Energie und eine impulsweise aufgebrachte Ergänzungsenergie angetrieben wird und die Bewegungsenergie des Organs gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ durch gleichzeitige Zufuhr der Energie und der Ergänzungsenergie während der Hinbewegung und der Herbewegung kontinuierlich angetrieben wird, derart, dass das Organ eine zwangsweise Hin- und Herbewegung mit einem periodischen Bewegungsverlauf ausführt, der beliebig bestimmbar ist, um unter Ausnutzung des Resonanzeffektes einen optimalen Leistungsausgleich zu erzielen.Method for power balancing on a machine, wherein an organ for performing a reciprocating movement is driven by an energy and an impulsive applied supplementary energy and the kinetic energy of the organ is stored, characterized in that the organ by simultaneous supply of the energy and the supplementary energy during the forward and backward movement is continuously driven such that the organ performs a forced back and forth movement with a periodic course of movement which can be determined as desired in order to achieve an optimal power balance using the resonance effect. Verfahren nach Anspruch 1 an einer Webmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ ein Webblatt ist und dass das Webblatt zur Ausführung der Hin- und Herbewegung mit einer gleichförmigen Drehbewegung ständig angetrieben und die Bewegungsenergie der Hinbewegung und der Herbewegung jeweils in einem Energiespeicher gespeichert wird, wobei das Webblatt und die Energiespeicher ein schwingfähiges System bilden, derart, dass zur Aufrechterhaltung der Hin- und Herbewegung bei Abstimmfrequenz nur die Zufuhr der Ergänzungsenergie erforderlich ist.Method according to claim 1 on a weaving machine, characterized in that the organ is a reed and that the reed is constantly driven to carry out the back-and-forth movement with a uniform rotary movement and the kinetic energy of the back-and-forth movement is stored in an energy store, wherein the reed and the energy store form an oscillatory system in such a way that only the supply of supplementary energy is required to maintain the back and forth movement at the tuning frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ oder Webblatt um eine Längsachse geschwenkt wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the organ or reed is pivoted about a longitudinal axis. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ oder Webblatt geradlinig hin und her bewegt wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the organ or reed is moved in a straight line back and forth. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein Antriebsmittel (2, 19), das unter Gewährleistung einer im wesentlichen spielfreien Formschlussverbindung mit dem Webblatt (3, 12) zusammenwirkt, um das Webblatt zwangsweise mit einem beliebigen periodischen Bewegungsverlauf hin und her zu bewegen und durch mindestens einen Energiespeicher (1, 16, 17, 22), der einerseits mit dem Webblatt (3, 12) und andererseits mit einem ortsfesten Lager (6, 11, 21) verbunden ist und die Bewegungsenergie des Webblattes speichert, um das Antriebsmoment des Antriebsmittels zu reduzieren.Device for carrying out the method according to one of claims 2 to 4, characterized by a drive means (2, 19) which cooperates with the weaving reed (3, 12) while ensuring an essentially play-free positive-locking connection, in order to force the weaving reed with any periodic movement to move back and forth and by at least one energy store (1, 16, 17, 22), which is connected on the one hand to the reed (3, 12) and on the other hand to a fixed bearing (6, 11, 21) and the kinetic energy of the reed stores to reduce the drive torque of the drive means. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher ein Torsionsfederstab (16, 17; 22) ist.Device according to one of claims 3 or 5, characterized in that the energy store is a torsion spring bar (16, 17; 22). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab bezüglich dem Lager und das Verbindungsteil des Torsionsstabes bezüglich dem Ladrohr verschiebbar ist, um die verdrehbare Länge des Torsionsstabes zur optimalen Abstimmung des Leistungsausgleiches einzustellen.Apparatus according to claim 6, characterized in that the torsion bar is displaceable with respect to the bearing and the connecting part of the torsion bar with respect to the loading tube in order to adjust the rotatable length of the torsion bar for optimal tuning of the power balance. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher eine Schraubenfeder (1) ist.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the energy store is a coil spring (1). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel ein Kurbelgetriebe (19) oder eine Komplementärkurvenscheibe (8) ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the drive means is a crank gear (19) or a complementary cam (8). Webmaschine mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, welche Webmaschine ein Gestell (11) und eine Antriebsvorrichtung (20) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (2, 19) mit der Antriebsvorrichtung verbunden sind und der Energiespeicher (1, 16, 17, 22) einerseits mit dem Gestell (11) und andererseits mit der das Webblatt (3, 15) enthaltenden Weblade (12) verbunden ist, wobei das Webblatt und der Energiespeicher ein abgestimmtes, schwingfähiges System bilden, um einen optimalen Leistungsausgleich über den gesamten Drehzahlbereich zu erzielen.Weaving machine with a device according to one of Claims 5 to 9, which weaving machine contains a frame (11) and a drive device (20), characterized in that the drive means (2, 19) are connected to the drive device and the energy store (1, 16 , 17, 22) is connected on the one hand to the frame (11) and on the other hand to the sley (12) containing the reed (3, 15), the reed and the energy store forming a coordinated, oscillatory system in order to achieve an optimal power balance via the to achieve the entire speed range.
EP94810515A 1994-09-06 1994-09-06 Process and device for power equalizing in a machine Expired - Lifetime EP0701015B1 (en)

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