PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60211233T2 08.03.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001233090
Titel Verfahren zur Überwachung des Betriebes einer Eintragsbremse
Anmelder Iro AB, Ulricehamn, SE
Erfinder De Swart, Gijsbertus, 5643 EB Eindhoven, NL
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60211233
Vertragsstaaten BE, DE, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 01.02.2002
EP-Aktenzeichen 020754313
EP-Offenlegungsdatum 21.08.2002
EP date of grant 10.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.03.2007
IPC-Hauptklasse D03D 47/34(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B65H 59/30(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Operation einer Eintragbremse, die zweckmäßig ist zur Verwendung zwischen einer fadenpräparierenden Vorrichtung und einem Webstuhl, und die ein bewegliches Bremselement umfasst, das zwischen einer Rastposition an einer Seite des Fadens und einer bremsenden Position an der anderen Seite des Fadens beweglich ist, wobei das Bremselement über eine Welle mit einem elektrischen Antriebsmotor gekuppelt ist.

Eine Eintragbremse einer Art, auf welche sich das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht, ist in der gegenwärtigen internationalen Patentanmeldung WO 00/44970 des Anmelders offenbart. Diese bekannte Eintragbremse wird verwendet zum Verzögern des Fadens, der mit hoher Geschwindigkeit von einer fadenpräparierenden Vorrichtung für einen Webstuhl an sehr präzise bestimmten Zeitpunkten abgewickelt wird. Das bewegliche Element davon, welches gewöhnlich die Gestalt eines langgestreckten Arms oder einer Gabel hat, der bzw. die mit der Welle der elektrischen Antriebseinheit gekuppelt ist, wird aus einer Rastposition an einer Seite des Fadens zu einer bremsenden Position an der anderen Seite des Fadens bewegt. Es ist essentiell, dass die Bremse ordnungsgemäß funktioniert, und um in der Lage zu sein, dies zu verifizieren, hat die vorerwähnte internationale Patentanmeldung WO 00/44970 bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem verifiziert wird, ob das Element innerhalb einer spezifischen Zeitperiode einen spezifischen Hub ausgeführt hat.

In der Praxis hat es sich jedoch herausgestellt, dass unter extremen Konditionen, beispielsweise wenn das sich bewegende Bremselement gegen ein Hindernis anschlägt, welches sich unvorhersehbar in den Bewegungsweg des Elementes bewegt, ein Teil des Bremselementes wegbrechen kann. Das Bremselement wird in diesem Fall nicht mehr länger in Kontakt mit dem Faden sein, wobei als Resultat davon die bremsende Aktion verloren geht und für einige Zeit schlecht gewebtes Gewebe produziert werden kann. Es existiert demzufolge ein Bedarf für ein Überwachungssystem, welches das Auftreten eines solchen Defektes meldet. Das in der vorerwähnte internationalen Patentanmeldung beschriebene Überwachungssystem bietet diesbezüglich keine Lösung an, da es nur misst, ob das bewegliche Bremselement innerhalb einer spezifizierten Zeitperiode einen spezifischen Abstand durchlaufen hat, welche Tatsache im Fall eines gebrochenen Bremselementes auch korrekt gemeldet wird.

Es ist demzufolge der Gegenstand der Erfindung, ein System anzugeben zum Überwachen der Operation der Eintragbremse eines Wegstuhls, in welchem ein Signal generiert wird, welches anzeigt, ob die Bremse als solche nach wie vor intakt ist oder nicht.

Um diesen Gegenstand zu erzielen, ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung der Welle und der damit verbundenen Teile mit jedem Hub des Bremselementes bestimmt wird, und dass ein Signal generiert wird, falls der gemessene Wert höher ist oder niedriger als ein spezifizierter Wert, was dann das Signal anzeigt. Während der normalen Operation der Bremse haben das Bremselement und die damit verbundenen Teile der Antriebseinheit eine spezifische Masse, welche mit einer spezifischen Beschleunigung bewegt wird, wenn in dem Motor eine spezifische Spannung angelegt wird. Wenn jedoch festgestellt wird, dass der Beschleunigungswert niedriger ist als ein spezifizierter Minimumwert, dann zeigt dies tatsächlich an, dass die Bremse nicht ordnungsgemäß operiert. Falls andererseits festgestellt wird, dass der Beschleunigungswert des Bremselementes und der damit verbundenen Teile höher ist als ein spezifizierter Wert, dann bedeutet dies, dass die Beschleunigung zu hoch ist, was normalerweise ein Zeichen dafür ist, dass die Masse des Bremselementes abgenommen hat, und dass mit aller Wahrscheinlichkeit das Bremselement einen Bruch erlitten hat, wegen dem nicht mehr länger ordnungsgemäß funktionieren kann. Falls dies eintritt, dann wird der Webstuhl ein spezifisches Signal generieren, welches entweder den Webstuhl anhält, oder welches dem Benutzer meldet, dass etwas fehlerhaft ist, so dass der Benutzer adäquate Maßnahmen ergreifen kann.

In einer anderen, vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens findet die Bestimmung der Beschleunigung statt durch Ermitteln des Abstandes zwischen der Rastposition und der Position der Bremsbewegung zu einem spezifischen Zeitpunkt, wie auch der Bestimmung des maximalen Stroms oder des Durchschnittstroms, welcher auftritt während der Bewegung zwischen der Rastposition und der Position zu dem besagten spezifischen Zeitpunkt, wonach der Quotient aus dem zurückgelegten Abstand und dem maximalen Strom bestimmt und ein Signal generiert werden, falls ein spezifizierter Wert überschritten worden ist. Auf diese Weise wird eine sehr gute Messung der Beschleunigung des sich bewegenden Bremselementes erzielt, wie dies detaillierter nachstehend unter Bezug auf die Zeichnung erläutert wird, und wird auch auf diese Weise ein adäquates Signal erhalten, mit welchem bestimmbar ist, ob die Bremse gerade ordnungsgemäß funktioniert, oder nicht.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die vorerwähnte Position zu dem besagten spezifischen Zeitpunkt in dem Pfad der Bewegung des sich bewegenden Bremselementes vor der Position, an welcher das Bremselement normalerweise mit dem Faden in Kontakt kommt. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Faden die Messung des Beschleunigungswertes des sich bewegenden Bremselementes beeinflusst, und wird sichergestellt, dass nur der Beschleunigungswert des Bremselementes selbst gemessen wird, ohne dass der Faden darauf irgendeinen Einfluss hätte.

Auf diese Weise wird ein adäquates und einfaches Verfahren erhalten, mit dem detektierbar ist, ob das Bremselement ordnungsgemäß funktioniert, oder nicht. Der gemessene Beschleunigungswert kann zu hoch sein, woraus der Schluss gezogen werden kann, dass das Bremselement wahrscheinlich gebrochen ist oder zumindest einen Teil seiner Masse verloren hat, es kann der gemessene Beschleunigungswert jedoch auch zu niedrig sein, was durch Verschmutzung und/oder Verschleiß hervorgerufen sein kann, wobei eine Konsequenz davon sein kann, dass die Qualität des gewebten Gewebes schlecht sein wird.

Die Erfindung wird nachstehend detaillierter anhand einer beispielsweisen Ausführungsform erklärt, wobei auf die Zeichnung hingewiesen wird, in welcher:

1 eine schematische Vorderansicht eines Webstuhls ist;

2 eine perspektivische, schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Eintragbremse ist; und

3 schematisch die Veränderung der Position des beweglichen Elementes zeigt.

In einem Luftdüsen-Webstuhl R wird ein Schussfaden 1 von einer Zuführtrommel 4 über eine Eintragbremse 6 zu einem Hauptinjektor 7 geliefert. Der Hauptinjektor 7 liefert den Faden 1 vorbei an einer Schere 8 in das Webfach 3, das durch die Kettfäden 2 gebildet wird und eine Weite W hat. Hilfsblasrohre 9, die über magnetische Ventile 10 an ein Druckluftrohr 11 angeschlossen sind, assistieren beim Transport der Schussfäden durch das Webfach 3. Nachdem die Endspitze des Schussfadens 1 das Webfach 3 verlassen hat, tritt es in einen Trichter 12 eines Extraktors 13 ein, wo sie abgeschnitten wird, wobei dann die zwei Fadenenden in Geweberand-Bearbeitungsvorrichtungen 14 eingelegt werden, die an jeder Seite des Webfaches angeordnet sind. Die Zeichnung zeigt ferner, dass das Druckluftrohr 11 über ein Rohr 15 mit einem Druckluftgenerator 16 verbunden ist, und dass eine Trommel 18 für das fertiggestellte Produkt vorgesehen ist, und zwar zwischen Seitenwänden 17.

Die Eintragbremse 6 ist aufgebaut aus zwei fest angeordneten Fadenführungen 20, zwischen welchen ein bewegliches Bremselement 21 angeordnet ist. Das bewegliche Bremselement 21 ist über einen Hebel 22 mit einer antreibenden Vorrichtung 23 verbunden.

Die Eintragbremse 6 umfasst weiterhin einen Sensor 24 zum Abtasten der momentanen Position des beweglichen Bremselementes 21. Der Webstuhl enthält weiterhin eine elektronische Steuervorrichtung 25, welche eine Programmsektion 26 inkludiert, in welcher für das bewegliche Bremselement 21 zumindest ein Zeit-Positions-Programm gespeichert ist. Der Positionsdetektionssensor 24 überträgt über eine Leitung 27 kontinuierlich die ermittelte Momentanposition des beweglichen Bremselementes 21 an die elektronische Steuervorrichtung 25, welche Steuervorrichtung die gegenwärtige Position in der Programmsektion 26 mit der Sollposition vergleicht, wonach, im Falle einer Differenz zwischen der ermittelten gegenwärtigen Position und der Sollposition, die elektronische Vorrichtung über eine Leitung 28 die Beaufschlagung der antreibenden Vorrichtung 23 variiert, und zwar auf eine Weise, gemäß der die festgestellte Differenz zumindest substantiell eliminiert wird.

Weiterhin agiert an der Zuführtrommel 4 ein Stoppelement 30, welches Stoppelement am Ende des Eintragvorgangs gegen die Zuführtrommeloberfläche geschoben wird, d.h., sobald das Spitzenende des Schussfadens das Ende des Webfaches erreicht hat, so dass ein weiteres Abwickeln des Fadens von der Zuführtrommel gestoppt wird.

Eine Ausführungsform einer Eintragbremse, welche in dem Webstuhl gemäß 1 verwendet werden kann, wird in 2 gezeigt. Diese Figur zeigt die Weise, mit welcher ein Hebel 21 in der Form einer Gabel zwischen zwei fest angeordneten Fadenführungen 20 beweglich ist. Der Hebel 21 inkludiert an seiner anderen Seite einen Block 31, welcher an einer Welle 32 eines Magnetmotors 33 montiert ist. Der Block 31 umfasst einen Magneten 34, welcher mit einem Sensor 35 kooperiert. Obwohl zum Antreiben des beweglichen Bremselementes 21 in dieser Ausführungsform ein elektromagnetischer Motor verwendet wird, ist darauf hinzuweisen, dass auch andere Typen elektrischer Motoren verwendet werden können.

An einer Seite des beweglichen Elementes 21 ist ein erster hubbegrenzender Anschlag 41 angeordnet, und an der anderen Seite davon ist ein zweiter Anschlag 42 vorgesehen. Der Positionsdetektionssensor 35 ist weiterhin mit einer schematisch angezeigten elektronischen Steuervorrichtung 25 verbunden, welche die vorerwähnte Programmsektion 26 für das Zeit-Positions-Programm aufweist, wie auch einen Steuermodul 43 zum Einstellen der Position des Positionsdetektionssensors 35, und einen Funktionsverifizierungsmodul 44 zum Verifizieren der korrekten Operation der Bremse. Diese Verifizierung umfasst nicht das Detektieren einer möglichen Veränderung der Masse des Bremselementes, was jedoch im Falle eines Bruches der Gabel 21 auftreten könnte. Erfindungsgemäß ist die Funktion des Verifizierungsmoduls auf eine solche Weise erweitert worden, dass der Modul nun auch den Beschleunigungswert des beweglichen Bremselementes 21 misst, und ein Signal generiert wird, falls der gemessene Beschleunigungswert höher als oder möglicherweise niedriger als ein spezifizierter Wert ist, wobei das Signal anzeigt, dass die Bremse nicht länger ordnungsgemäß funktioniert.

Die Bestimmung eines Wertes, der für die Beschleunigung des Bremselementes 21 repräsentativ ist, findet wie folgt statt. Die Relation zwischen der Position und der Beschleunigung des Bremselementes ergibt sich aus der Formel: h(t) = ∫∫a(t)(1) wobei:

h
die Position des Bremselementes zu einem Zeitpunkt t ist,
a
die Beschleunigung zum Zeitpunkt t ist.

Diese Formel kann in die nachfolgende Formel umgewandelt werden: wobei:

Km
= eine Motorkonstante ist,
I(t)
= der Strom zum Zeitpunkt t ist,
J
= das Massenträgheitsmoment des sich bewegenden Bremselementes und der Teile des antreibenden Systems ist, die sich damit bewegen.

Aus dieser Formel ergibt sich:

Was ergibt:

Aus Vorstehendem ergibt sich, dass zwischen dem zwischen der Rastposition und der Position bei t3 des Bremselementes zurückgelegten Abstand h und dem maximalen Strom während der Periode von t0 bis t3 eine Beziehung vorliegt. Es ist angenommen worden, dass zwischen dem maximalen Strom und einem Durchschnitt über diese Periode ein spezielles Verhältnis vorliegt. Diese Annahme ist sinnvoll, falls der Strom einen konstanten Trend hat, was allgemein dann der Fall ist, wenn das Bremselement so angetrieben wird, dass auch seine Bewegung denselben Trend zeigt.

Die Bewegung des Bremselementes 21 beginnt in dessen Rastposition P0 zum Zeitpunkt t0 und dauert bis zu dessen bremsender Position P2 zum Zeitpunkt t2. Die Fadenposition ist durch eine gestrichelte Linie G angezeigt. Falls das Massenträgheitsmoment des Bremselementes hoch ist, d.h., normal ist, wird das Bremselement zwischen P0 und P2der Linie 50 folgen, was bedeutet, dass seine Position zum Zeitpunkt t3 am Punkt P3 liegen wird. Falls, in einer extremen Situation, aus irgendeinem Grund ein Teil des Arms 21 abgebrochen ist, wird das Massenträgheitsmoment des Arms erheblich abgenommen haben. Dieses kleinere Massenträgheitsmoment wird bewirken, dass das Bremselement dem Pfad folgt, der durch die gestrichelte Linie 51 angezeigt ist, und zwar bei seiner Bewegung vom Punkt P0 (Rastposition) zum Punkt P2 (bremsende Position), und wird konsequenterweise die Position des Bremselementes zum Zeitpunkt t3 in diesem Fall P3' sein.

Daraus lässt sich ableiten, dass der Abstand zwischen h0 und h3 kleiner ist als der Abstand zwischen h0 und h3', was bedeutet, dass der Quotient aus den besagten Abständen und dem maximalen Strom Imax wie in dem Bereich zwischen t0 und t1 auftretend, größer geworden ist, und falls dieser Quotient einen spezifizierten Wert überschreitet, der Modul 44 ein spezifisches Signal erzeugen wird, welches entweder den Webstuhl anhält, oder den Weber warnt, dass etwas falsch ist, so dass der Weber eine adäquate Aktion unternehmen kann. Aus dem Diagramm ist zu entnehmen, dass der Bereich, über welchen eine solche Messung stattfindet, vor dem Punkt liegt, an welchem das Bremselement den Faden G erreicht hat. Dies bedeutet, dass die Messung nicht durch die Kraft beeinflusst wird, welche der Faden auf das Bremselement ausübt.

Auf diese Weise ist es möglich geworden, eine zuverlässige Anzeige des Beschleunigungswertes des beweglichen Bremselementes zu erhalten, und demzufolge zu dessen Massenträgheit, ohne dass das Hinzufügen von Komponenten zu dem Webstuhl erforderlich ist. Falls der Beschleunigungswert zu hoch ansteigen sollte, dann bedeutet dies, dass das Massenträgheitsmoment bis zu einem solchen Ausmaß abgenommen hat, dass der Schluss gezogen werden muss, dass das Bremselement gebrochen ist, oder dass sonst etwas falsch ist. Auch die Detektion eines Beschleunigungswertes, der niedriger ist als ein spezifizierter Wert, kann ein Hinweis darauf sein, dass das Bremselement nicht ordnungsgemäß funktioniert.

Vorstehend ist der Maximalwert des Stroms (Imax) als die Regelgröße verwendet worden. Es ist jedoch auch möglich, einen Durchschnittswert des Stroms (Iavg) zu verwenden, um die gleiche Operation und dieselben Vorteile zu erhalten.


Anspruch[de]
Verfahren zum Überwachen der Operation einer Eintragbremse (6), die zweckmäßig ist zur Verwendung zwischen einer fadenpräparierenden Vorrichtung und einem Webstuhl (R), und die ein bewegliches Bremselement (21) umfasst, das zwischen einer Rastposition an einer Seite des Fadens (1) und einer bremsenden Position an der anderen Seite des Fadens (1) beweglich ist, wobei das Bremselement (21) über eine Welle (32) an einen elektrischen Antriebsmotor (33) gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung der Welle (32) und der damit verbundenen Teile mit jedem Hub des Bremselements (21) bestimmt wird, und dass, falls der gemessene Wert höher oder niedriger ist als ein spezifizierter Wert, ein dies anzeigendes Signal erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Beschleunigungs-Wertes stattfindet durch Ermitteln der Distanz zwischen der Rastposition und der Position des Bremselements (21) an einem spezifischen Zeitpunkt und durch Ermitteln auch des maximalen Stroms oder des durchschnittlichen Stroms der auftritt während der Bewegung zwischen der Rastbewegung und der Position an dem spezifischen Zeitpunkt, wonach der Quotient aus der zurückgelegten Distanz und dem maximalen Strom bestimmt und ein Signal generiert wird, falls ein spezifizierter Wert überschritten ist. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorerwähnte Position am spezifischen Zeitpunkt innerhalb des Pfades der Bewegung des sich bewegenden Bremselementes (21) vor der Position liegt, an welcher das Bremselement (21) normalerweise mit dem Faden (1) in Kontakt kommt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com