EP1486596A2 - Driving arrangement for a weaving loom or a shedding machine - Google Patents
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- EP1486596A2 EP1486596A2 EP04021755A EP04021755A EP1486596A2 EP 1486596 A2 EP1486596 A2 EP 1486596A2 EP 04021755 A EP04021755 A EP 04021755A EP 04021755 A EP04021755 A EP 04021755A EP 1486596 A2 EP1486596 A2 EP 1486596A2
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- D03D51/00—Driving, starting, or stopping arrangements; Automatic stop motions
- D03D51/02—General arrangements of driving mechanism
Definitions
- the invention relates to a drive arrangement for a weaving or shedding machine, wherein a drive shaft having a first end and a second end Weaving machine and / or the shedding machine means for compensating Has fluctuations in speed of the drive of the weaving and / or shedding machine.
- a drive which acts via transmission elements on a main drive shaft which is provided with a gear wheel.
- the switching gear is in a first position both with a gear at least for driving the sley of a weaving machine and with a gear at least for the drive of shedding means and the switching gear in a second position is only in engagement with one of the two gears.
- a drive for a weaving machine is known from WO 98/31856, the drive of which is arranged coaxially with the main drive shaft and is directly connected to it.
- the main drive shaft of the weaving machine can be moved in one direction by means of a hydraulic or pneumatic adjustment system in such a way that the drive takes place only on the shedding device.
- the main drive shaft can be displaced through the motor field in the other direction so that the drive is effective both for the sley, possibly for the grippers, and for the shedding device; ie this position of the main drive shaft is the position for the ongoing weaving operation.
- the aforementioned solutions are based on a central drive and a positive connection between the weaving machine and the shedding machine in weaving operation. This means that all alternating torques are transmitted via the main drive shaft or at least over sections thereof. The following torsions cause vibrations to be transmitted to the overall construction, which can impair the weaving quality and result in high power consumption for the drive system as well as a high failure rate of the overall machine. Furthermore, the positive connection between the weaving machine and the shedding machine is subject to wear and loss. The above-mentioned solutions are also unfavorable for the design of the drive, because the positive connection between the weaving machine and the shedding machine always requires their simultaneous start.
- a drive arrangement for a weaving machine is already known from EP 0 893 525 A1, which drive arrangement comprises a weaving machine with a drive motor as main motor or secondary motor, a shedding machine with a drive motor correspondingly as secondary motor or main motor and a control device.
- the control device is designed to follow a control strategy in order to operate the power take-off with the main drive with a synchronous or leading or lagging angular position.
- EP 0 893 525 A1 does not disclose how, in such a drive arrangement, fluctuations in the speed of the drive of the shedding and weaving machine, based on the main shaft of the weaving machine and the drive shaft of the shedding machine, can be largely compensated for.
- DE 44 36 424 A1 also discloses a method for driving a weaving machine, according to which the main weaving machine shaft is rotated with the aid of at least one electromotive drive connected coaxially to the main shaft.
- the electric motor drive is connected to a power supply and is operatively connected to a control unit.
- the drive is actuated by the control unit, preferably by sinusoidal control signals that are generated in the control unit, in such a way that the main shaft is accelerated or decelerated with a variable rotational or angular speed during a corresponding revolution by the electromotive drive.
- the electromotive drive is a direct current drive which is operated in such a way that it sometimes works as a direct current motor and sometimes as a direct current generator. In the event that the drive works as a direct current motor, it is fed with energy from the power distribution network and in the case that the drive works as direct current generator, the electrical energy generated by the drive is fed back into the power supply network.
- a drive arrangement for a drive shaft of a weaving machine having a first end and a second end which drive shaft has means for compensating for fluctuations in rotational speed of the drive of the weaving machine.
- One end of the drive shaft is indirectly connected to an electric motor drive, while two coupling means which can be switched to gear means are arranged between the ends of the drive shaft.
- An electromotive auxiliary drive is effective on the switchable coupling means.
- the object of the invention is, with sufficient compensation of Speed fluctuations of the drive of the weaving and / or shedding machine the number to reduce the drives and drive transmission means effective on the drive shaft.
- the drawing shows a drive arrangement for a weaving or shedding machine.
- the shaft 2 is preferably the main drive shaft / drive shaft of a weaving or shedding machine. With the shaft 2, the gears 3 and 4 are firmly connected. The shaft 2 is in turn in engagement with the gear 5, while the gear 4 is in engagement with the gear 6. Furthermore, component 7, which functions electrically as a stator or rotor of a linear motor 1, is fixedly mounted on shaft 2. Conversely, component 8 forms the rotor or stator of this linear motor, the rotor function for component 8 being preferred. The directional arrows 8 ′ entered on both sides next to the component 8 symbolize the linear movement of the rotor 8. A fixed part is connected to the rotor 8, which is preferably designed as a friction wheel.
- the rotary part 9 is frictionally connected to the rotary part 10, which acts as a flywheel, which is then preferably also designed as a friction wheel.
- the rotating parts 9, 10 thus form a continuously variable transmission with an adjustable transmission ratio;
- the adjustable transmission ratio of the rotating parts 9, 10 can accordingly adjust the mass moment of inertia effective on the part of the rotating part 10 with respect to the shaft 2.
- the shaft 11 is in turn connected to the shaft 11 via a bearing 12 which is endlessly rotatable in both directions, which bearing is in turn connected to the mass M.
- the symbol M means that the brakes, not shown, bring the respective machine to a standstill against "ground”, ie in relation to the machine frame or the ground.
- Ü is preferably minimized for restarting the machine.
- the machine thus automatically reduces its speed according to the conservation of angular momentum, whereby a service brake is significantly relieved, even though the kinetic energy to be absorbed remains unchanged due to the change in Ü.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für eine Web- oder Fachbildemaschine, wobei eine ein erstes Ende und eine ein zweites Ende aufweisende Antriebswelle der Webmaschine und/oder der Fachbildemaschine Mittel zur Kompensation von Drehzahlschwankungen des Antriebs der Web- und/oder Fachbildemaschine besitzt.The invention relates to a drive arrangement for a weaving or shedding machine, wherein a drive shaft having a first end and a second end Weaving machine and / or the shedding machine means for compensating Has fluctuations in speed of the drive of the weaving and / or shedding machine.
Aus der EP-A 0 726 345 ist ein Antrieb bekannt, der über Übertragungselemente auf eine
Hauptantriebswelle, welche mit einem Schaltzahnrad versehen ist, wirkt.
Das Schaltzahnrad ist in einer ersten Position sowohl mit einem Zahnrad wenigstens für
einen Antrieb der Weblade einer Webmaschine als auch mit einem Zahnrad wenigstens für
den Antrieb von Fachbildemitteln im Eingriff und wobei das Schaltzahnrad in einer zweiten
Position nur mit einem der beiden Zahnräder in Eingriff steht.From EP-A 0 726 345 a drive is known which acts via transmission elements on a main drive shaft which is provided with a gear wheel.
The switching gear is in a first position both with a gear at least for driving the sley of a weaving machine and with a gear at least for the drive of shedding means and the switching gear in a second position is only in engagement with one of the two gears.
Aus der WO 98/31856 ist ein Antrieb für eine Webmaschine bekannt, dessen Antrieb koaxial
zur Hauptantriebswelle angeordnet und direkt mit dieser verbunden ist. Die
Hauptantriebswelle der Webmaschine ist durch ein hydraulisches oder pneumatisches
Verstellsystem so in eine Richtung verschiebbar, dass der Antrieb nur auf die
Fachbildeeinrichtung erfolgt.
Ferner ist die Hauptantriebswelle durch das Motorenfeld hindurch so in die andere Richtung
verschiebbar, dass der Antrieb sowohl für die Weblade, gegebenenfalls für die Greifer als
auch für die Fachbildeeinrichtung wirksam ist; d.h. diese Position der Hauptantriebswelle ist
die Position für den laufenden Webbetrieb.A drive for a weaving machine is known from WO 98/31856, the drive of which is arranged coaxially with the main drive shaft and is directly connected to it. The main drive shaft of the weaving machine can be moved in one direction by means of a hydraulic or pneumatic adjustment system in such a way that the drive takes place only on the shedding device.
Furthermore, the main drive shaft can be displaced through the motor field in the other direction so that the drive is effective both for the sley, possibly for the grippers, and for the shedding device; ie this position of the main drive shaft is the position for the ongoing weaving operation.
Die vorgenannten Lösungen gehen von einem Zentralantrieb sowie von einer
formschlüssigen Verbindung von Webmaschine und Fachbildemaschine im Webbetrieb aus.
Damit werden alle Wechselmomente über die Hauptantriebswelle oder zumindest über
Abschnitte derselben übertragen. Die folglichen Torsionen verursachen auf die
Gesamtkonstruktion übertragende Schwingungen, die zu Beeinträchtigungen der
Webqualität führen können, sowie einen hohen Stromverbrauch des Antriebsystems als
auch eine hohe Ausfallhäufigkeit der Gesamtmaschine zur Folge haben.
Ferner ist die formschlüssige Verbindung zwischen Webmaschine und Fachbildemaschine
verschleiss- und verlustbehaftet.
Auch für die Auslegung des Antriebs gestalten sich die vorgenannten Lösungen ungünstig,
weil die formschlüssige Verbindung zwischen der Webmaschine und der Fachbildemaschine
immer deren gleichzeitigen Start erfordert. So wird zur Vermeidung von Anlaufstellen im
Gewebe eine sehr hohe Startdynamik erforderlich, die, bezogen auf ihre
Momentenentwicklung, extrem trägheitsarme Motoren (Antriebe) erfordert. Solche Antriebe
haben dann in den meisten Fällen ein für den Dauerbetrieb unzureichendes thermisches
Moment (Nennmoment), so dass sie fremdgekühlt werden müssen, zumeist mit Öl oder
Wasser.
Ein weiterer Nachteil ist, dass die in den bekannten Lösungen vorgesehenen
Verstellmechanismen für das Schaltzahnrad bzw. für die Hauptantriebswelle zusätzlich
Verschleisskomponenten sind, die außerdem einen zusätzlichen Wartungsaufwand
bedeuten.The aforementioned solutions are based on a central drive and a positive connection between the weaving machine and the shedding machine in weaving operation. This means that all alternating torques are transmitted via the main drive shaft or at least over sections thereof. The following torsions cause vibrations to be transmitted to the overall construction, which can impair the weaving quality and result in high power consumption for the drive system as well as a high failure rate of the overall machine.
Furthermore, the positive connection between the weaving machine and the shedding machine is subject to wear and loss.
The above-mentioned solutions are also unfavorable for the design of the drive, because the positive connection between the weaving machine and the shedding machine always requires their simultaneous start. To avoid contact points in the fabric, very high starting dynamics are required, which, based on their torque development, require extremely low-inertia motors (drives). In most cases, such drives then have an insufficient thermal torque (nominal torque) for continuous operation, so that they have to be externally cooled, usually with oil or water.
Another disadvantage is that the adjustment mechanisms provided in the known solutions for the switching gear or for the main drive shaft are additional wear components, which also mean additional maintenance.
Aus der EP 0 893 525 A1 ist bereits eine Antriebsanordnung für eine Webmaschine
bekannt, welche Antriebsanordnung eine Webmaschine mit einem Antriebsmotor als
Hauptmotor oder Nebenmotor, eine Fachbildemaschine mit einem Antriebsmotor
entsprechend als Nebenmotor oder Hauptmotor und eine Steuereinrichtung umfasst.
Die Steuereinrichtung ist ausgelegt, einer Regelstrategie zu folgen, um den Nebenantrieb
bezüglich dem Hauptantrieb mit synchroner bzw. vor- oder nacheilender Winkelposition zu
betreiben. Die EP 0 893 525 A1 offenbart nicht, wie bei einer solchen Antriebsanordnung
Schwankungen der Drehzahl des Antriebs der Fachbilde- und Webmaschine, bezogen auf
die Hauptwelle der Webmaschine und die Antriebswelle der Fachbildemaschine,
weitestgehend kompensiert werden können.A drive arrangement for a weaving machine is already known from EP 0 893 525 A1, which drive arrangement comprises a weaving machine with a drive motor as main motor or secondary motor, a shedding machine with a drive motor correspondingly as secondary motor or main motor and a control device.
The control device is designed to follow a control strategy in order to operate the power take-off with the main drive with a synchronous or leading or lagging angular position. EP 0 893 525 A1 does not disclose how, in such a drive arrangement, fluctuations in the speed of the drive of the shedding and weaving machine, based on the main shaft of the weaving machine and the drive shaft of the shedding machine, can be largely compensated for.
Aus der DE 44 36 424 A1 ist ferner ein Verfahren zum Antreiben einer Webmaschine
bekannt, wonach die Webmaschinenhauptwelle mit Hilfe wenigstens eines koaxial mit der
Hauptwelle verbundenen elektromotorischen Antriebs gedreht wird.
Der elektromotorische Antrieb ist an ein Stromnetz angeschlossen und steht mit einer
Steuereinheit in Wirkverbindung.
Der Antrieb wird von der Steuereinheit, vorzugsweise durch sinusförmige Steuersignale, die
in der Steuereinheit erzeugt werden, betätigt, und zwar derart, dass die Hauptwelle während
einer entsprechenden Umdrehung von dem elektromotorischen Antrieb mit veränderlicher
Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit beschleunigt oder verzögert gedreht wird.
Der elektromotorische Antrieb ist dabei ein Gleichstromantrieb, der so betätigt wird, dass
dieser zeitweise als Gleichstrommotor und zeitweise als Gleichstromgenerator arbeitet.
Im Falle, dass der Antrieb als Gleichstrommotor arbeitet, wird er mit Energie aus dem
Stromverteilungsnetz gespeist und im Falle, dass der Antrieb als Gleichstromgenerator
arbeitet, wird die von dem Antrieb erzeugte elektrische Energie in das
Stromversorgungsnetz zurückgespeist. DE 44 36 424 A1 also discloses a method for driving a weaving machine, according to which the main weaving machine shaft is rotated with the aid of at least one electromotive drive connected coaxially to the main shaft.
The electric motor drive is connected to a power supply and is operatively connected to a control unit.
The drive is actuated by the control unit, preferably by sinusoidal control signals that are generated in the control unit, in such a way that the main shaft is accelerated or decelerated with a variable rotational or angular speed during a corresponding revolution by the electromotive drive.
The electromotive drive is a direct current drive which is operated in such a way that it sometimes works as a direct current motor and sometimes as a direct current generator.
In the event that the drive works as a direct current motor, it is fed with energy from the power distribution network and in the case that the drive works as direct current generator, the electrical energy generated by the drive is fed back into the power supply network.
Dadurch, dass gemäß vorbekanntem Stand der Technik die Webmaschine und die
Fachbildemaschine beim Start im wesentlichen synchron betrieben werden, muss eine
relativ hohe Gesamtantriebsenergie in der Startphase aus dem Stromnetz zur Verfügung
gestellt werden.
Dieser Umstand hat sowohl Gültigkeit für Webmaschinen, die mit wenigstens einem
Hauptantriebsmotor ausgerüstet sind und wobei der Antrieb für die Fachbildemaschine von
der Hauptantriebswelle der Webmaschine abgeleitet ist, als auch Gültigkeit für
Webmaschinen, die mit der Antriebsanordnung nach der EP 0 893 525 A1 versehen sind.Due to the fact that, according to the prior art, the weaving machine and the shedding machine are operated essentially synchronously at the start, a relatively high total drive energy has to be made available from the power supply in the starting phase.
This fact applies both to weaving machines that are equipped with at least one main drive motor and the drive for the shedding machine is derived from the main drive shaft of the weaving machine, as well as to weaving machines that are provided with the drive arrangement according to EP 0 893 525 A1.
Aus dem BE-Dokument 1000678A4 ist eine Antriebsanordnung für eine ein erstes Ende und
eine ein zweites Ende aufweisende Antriebswelle einer Webmaschine bekannt, welche
Antriebswelle Mittel zur Kompensation von Drehzahlschwankungen des Antriebs der
Webmaschine besitzt.
Ein Ende der Antriebswelle steht indirekt mit einem elektromotorischen Antrieb in
Verbindung, während zwischen den Enden der Antriebswelle zwei auf getriebliche Mittel
schaltbare Kupplungsmittel angeordnet sind. Auf die schaltbaren Kupplungsmittel ist ein
elektromotorischer Hilfsantrieb wirksam.From BE document 1000678A4, a drive arrangement for a drive shaft of a weaving machine having a first end and a second end is known, which drive shaft has means for compensating for fluctuations in rotational speed of the drive of the weaving machine.
One end of the drive shaft is indirectly connected to an electric motor drive, while two coupling means which can be switched to gear means are arranged between the ends of the drive shaft. An electromotive auxiliary drive is effective on the switchable coupling means.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei hinreichender Kompensation von Drehzahlschwankungen des Antriebs der Web- und/oder der Fachbildemaschine die Anzahl der auf die Antriebswelle wirksamen Antriebe und Antriebsübertragungsmittel zu reduzieren.The object of the invention is, with sufficient compensation of Speed fluctuations of the drive of the weaving and / or shedding machine the number to reduce the drives and drive transmission means effective on the drive shaft.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von
Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen 2 bis 10.According to the invention the object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Further configurations and advantages of the invention result from the
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Die Zeichnung zeigt eine Antriebsanordnung für eine Web- oder Fachbildemaschine.The drawing shows a drive arrangement for a weaving or shedding machine.
Die Welle 2 ist vorzugsweise die Hauptantriebswelle/Antriebswelle einer Web- oder
Fachbildemaschine. Mit der Welle 2 sind die Zahnräder 3 und 4 fest verbunden. Die Welle 2
steht dabei ihrerseits wiederum mit dem Zahnrad 5 in Eingriff, während das Zahnrad 4 mit
dem Zahnrad 6 in Eingriff ist. Weiterhin ist auf der Welle 2 die Komponente 7 fest montiert,
welche elektrisch als Ständer oder Läufer eines Linearmotors 1 fungiert. Entsprechend
umgekehrt bildet die Komponente 8 den Läufer oder Ständer dieses Linearmotors, wobei die
Läuferfunktion für die Komponente 8 bevorzugt ist.
Die beidseitig neben der Komponente 8 eingetragenen Richtungspfeile 8' symbolisieren die
Linearbewegung des Läufers 8.
Mit dem Läufer 8 fest verbunden ist ein Rotationsteil 9, das vorzugsweise als Reibrad
ausgeführt ist. Über Reibung ist das Rotationsteil 9 kraftschlüssig mit dem als
Schwungmasse fungierenden Rotationsteil 10 verbunden, welches dann vorzugsweise
ebenfalls als Reibrad ausgeführt ist. Die Rotationsteile 9,10 bilden so ein stufenlos
verstellbares Getriebe mit einer verstellbaren Übersetzung; durch die verstellbare
Übersetzung der Rotationsteile 9,10 lässt sich entsprechend das seitens des Rotationsteils
10 bezüglich der Welle 2 wirksame Massenträgheitsmoment verstellen.
Durch ein Anordnung ist beim - oft gewebebedingten - Drehzahlwechsel im laufenden
Betrieb hilfreich, ebenso kann die Maschine zunächst gegen ein, bezogen auf die Welle 2,
kleines wirksames Massenträgheitsmoment anfahren, während im laufenden Betrieb das
drehzahlbezogene Verhältnis Ü = ω76 : ω79 zwischen dem Rotationsteil 9 und dem
Rotationsteil 10 verkleinert wird, d.h. die Komponente 8 verändert mit dem Rotationsteil 9
seine Lage in Richtung Rotationsachse 14 des Rotationskörpers 10. Durch diese
Verkleinerung gewinnt das Massenträgheitsmoment des Rotationsteils 10 gegenüber der
Welle 2 an Größe, da es, bezogen auf die Welle, mit dem Faktor 1 : Ü2 = Ü-2 eingeht.
Das Rotationsteil 10 ist mit der Welle 11 fest verbunden. Die Welle 11 wiederum ist über ein
in beide Richtungen endlos drehbares Lager 12 mit der Welle 11 verbunden, welches Lager
wiederum mit Masse M verbunden ist.
Das Symbol M bedeutet, dass die nicht dargestellte Bremsen ein Stillsetzen der jeweiligen
Maschine gegen "Masse", d.h. in Bezug auf den Maschinenrahmen bzw. Erdboden,
bewirken.The
The
A fixed part is connected to the
An arrangement helps with the - often tissue-related - speed change during operation, and the machine can also start against a small effective moment of inertia, based on
The
The symbol M means that the brakes, not shown, bring the respective machine to a standstill against "ground", ie in relation to the machine frame or the ground.
Für das Wiederstillsetzen der Maschine wird Ü vorzugsweise minimiert. Die Maschine
reduziert so gemäß Drehimpulserhaltungssatz von sich aus ihre Geschwindigkeit, wodurch
eine Betriebsbremse deutlich entlastet wird, obwohl die von ihr aufzunehmende kinetische
Energie durch die Veränderung von Ü unverändert bleibt.
Eine weitere geeignete Maßnahme zur Unterstützung des Hochlaufes und
Wiederstillsetzens der jeweiligen Maschine besteht darin, dass zwischen den Komponenten
7 und 8 nicht nur eine translatorische (= lineare), sondern zusätzlich eine rotatorische
Bewegung möglich ist. Diese rotatorische Bewegung wird vorzugsweise auf elektrischem
Weg, d.h. durch entsprechende Bestromung vorgenommen; die Komponenten 7 und 8
bilden dann, zusätzlich zur Funktion des Linearantriebes, einen für den Stillstandsbetrieb
und als Kupplung geeigneten Antrieb 1.
Für den Hochlauf wird dann bei stillgesetzter Welle 2 zunächst das Rotationsteil 10 auf eine
entsprechende Drehzahl beschleunigt und dann die kinetische Energie des Rotationsteils 10
für den Hochlauf der zur Welle 2 gehörenden Maschine genutzt. Das Wiederstillsetzen
dieser Maschine erfolgt entsprechend umgekehrt - oder dadurch, dass durch Unterbrechung
der entsprechenden Stromversorgung kein Drehmoment zwischen den Komponenten 7 und
8 mehr wirkt, womit die Maschine und das als Schwungmasse ausgebildete Rotationsteil 10
voneinander entkoppelt sind.
Die gebogenen Pfeile zeigen den Richtungszusammenhang zwischen ω76 : ω79 ; ändert ω76
die Richtung, so tut es ω79 gleichfalls. Ü is preferably minimized for restarting the machine. The machine thus automatically reduces its speed according to the conservation of angular momentum, whereby a service brake is significantly relieved, even though the kinetic energy to be absorbed remains unchanged due to the change in Ü.
Another suitable measure to support the start-up and shutdown of the respective machine is that between
For the run-up, when the
- 11
- Motorengine
- 22
- Wellewave
- 33
- Zahnradgear
- 44
- Zahnradgear
- 55
- Zahnradgear
- 66
- Zahnradgear
- 77
- Ständer/Läufer LinearmotorStator / rotor linear motor
- 88th
- Läufer/Ständer LinearmotorLinear motor rotor / stator
- 8'8th'
- Richtungspfeilarrow
- 99
- Rotationsteilrotating part
- 1010
- Rotationsteil (Schwungmasse)Rotating part (flywheel)
- 1111
- Wellewave
- 1212
- Lagercamp
- 1313
- Wellewave
- 1414
- Rotationsachseaxis of rotation
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