Durch Urteil des Bundesgerichtshofs vom 12. Dezember 2006 wurde das
Patent 30 43 003 im Umfang seiner Patentansprüche 1, 2, 4 und 5 für nichtig
erklärt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transport der Schussfäden
durch das Webfach einer Webmaschine mittels einer Anzahl mit einem strömenden
Transportfluidum gespeister Düsen.
Bei modernen Düsenwebmaschinen ist zum Erreichen hoher Schussgeschwindigkeiten
eine gute Impulsübertragung vom Transportfluidum auf den Schussfaden erforderlich.
Es wurden bereits viele konstruktive Massnahmen vorgeschlagen, um eine optimale
Impulsübertragung bei Fäden verschiedener Art zu erreichen. Auch ist es
bekannt, beim Uebergang auf eine andere Art von Schussfaden den Druck des Fluidums
einer oder mehrerer Düsen zu verändern und die Drehzahl der Maschine an
die bei diesem neuen Schussfaden zu erreichende Geschwindigkeiten anzupassen.
Neben einer möglichst hohen Transportgeschwindigkeit des Schussfadens
ist es für einen guten Wirkungsgrad der Webmaschine ebenso wichtig, dass die
folgenden Schussfäden ihre Schussbewegung mit möglichst geringen Abweichungen
zu vorbestimmten Zeitpunkten innerhalb des gesamten Webzyklus beenden. Sowohl ein
zu früh wie ein zu spät innerhalb des betreffenden Webzyklus das Ende
der Schussbewegung erreichender Schussfaden kann zu Webfehlern führen. In der
Praxis geht man deshalb bis jetzt so vor, dass man innerhalb des Webzyklus dem Schuss
soviel Zeit gewährt und so viel Transportfluidumenergie zuführt, dass
man praktisch sicher ist, dass sowohl der langsamste wie der schnellste Schussfaden
innerhalb dieser Spanne liegen. Diese Arbeitsweise ist jedoch nicht ökonomisch.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden. Versuche haben zu der
Erkenntnis geführt, dass die zwischen aufeinanderfolgenden Schüsse mit
gleichem Schussfaden auftretenden Unterschiede der Schusszeiten bzw. Transportgeschwindigkeiten
ihre Ursache hauptsächlich im Faden selbst haben und namentlich die Folge von
Unterschieden im Luftwiderstand des Fadens sind.
Unter Benutzung dieser Erkenntnis schlägt nunmehr die Erfindung
vor, die für das Verhalten des Schussfadens repräsentative Grösse,
zum Beispiel seine Geschwindigkeit, als Steuergrösse für die Steuerung
der Webmaschine zu benützen. Dabei kann man gemäss zwei verschiedenen
Prinzipien arbeiten.
Gemäss einem ersten Prinzip wird von jedem Schussfaden die Transportgeschwindigkeit
gemessen, ein für die gemessene Transportgeschwindigkeit repräsentatives
Signal einem Steuersystem zugeführt, in welchem dieses Signal in ein Steuersignal
umgewandelt wird, welches die Drehzahl der Maschine derart ändert, dass die
zum Schusstransport eines Fadens benötigte Zeit einen nahezu konstanten Teil
der momentanen von der Arbeitsfrequenz der Maschine bestimmten Webzykluszeit bildet.
In dieser Weise wird erreicht, dass man die Maschine in jedem Moment mit einer möglichst
hohen Drehzahl betreibt und zwar mit einer Drehzahl, die so hoch ist wie es der
in jenem Moment durch das Webfach bewegte Schussfaden zulässt.
Gemäss einem zweiten Prinzip wird von jedem Schussfaden die Transportgeschwindigkeit
gemessen, ein für die gemessene Transportgeschwindigkeit repräsentatives
Signal einem Steuersystem zugeführt, in welchem dieses Signal in ein Steuersignal
umgewandelt wird, welches die Kompontente des Schusstransportsystems, welche die
Geschwindigkeit des Schussgarns bestimmen, beeinflusst. Dabei wird also von einer
konstanten Drehzahl der Maschine ausgegangen und man bezweckt durch die Steuerung
die Erreichung einer konstanten Schusszeit.
Eine besondere Steuerung gemäss diesem zweiten Prinzip ist erfindungsgemäss
dadurch gekennzeichnet, dass man eine kontinuierliche Messung der zum Schusstransport
benutzten Zeit durchführt, über eine Anzahl aufeinanderfolgender Schüsse
die mittlere Schusszeit bestimmt und diese mit der gewünschten Schusszeit vergleicht,
wobei man ein für den zu messenden Zeitunterschied repräsentatives Signal
einem Steuersystem zuführt, in welchem dieses Signal in ein Steuersignal umgewandelt
wird, das die Komponente des Schusstransportsystems, welche die Geschwindigkeit
des Schussfadens bestimmt, beeinflusst.
Um die Webmaschine optimal zu betreiben, werden z.B. in jedem Zeitpunkt
die Düsen nur mit so viel strömendem Fluidum eines so hohen Druckes gespeist,
dass die gewünschte Schussgeschwindigkeit genau erreicht wird. Sobald mittels
der kontinuierlichen Messung der Schusszeit also gleichsam eine Neigung zur Verringerung
der Schusszeit festgestellt wird, bedeutet dies, dass offenbar weniger Energie für
den Schusstransport benötigt wird. Somit wird dem Transportsystem ein entsprechendes
Signal erteilt, bis wieder die Neigung zur Verlängerung der Schusszeit wahrgenommen
wird.
Es hat sich herausgestellt, dass bei einem sich in dieser Weise automatisch
steuernden Schusstransportsystem die Anzahl der Schussfehler wesentlich geringer
und die Qualität des Fadens wesentlich verbessert wird.
Weiter ist es dabei möglich, dass sich die Maschine
bei Uebergang auf eine andere Art von Schussfaden automatisch auf diesen neue Schussfaden
einstellt, und zwar durch Vorgabe eines neuen Vergleichssignals, welches repräsentativ
ist für die bei dieser Art von Schussfaden gewünschte Schusszeit.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
1 zeigt ein Diagramm einer Webmaschine vom Typ, bei
welchem der Schusstransport mittels eines Strahls eines strömenden Fluidums,
wie Wasser oder Luft, bewerkstelligt wird;
2 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausführung
des bei der Maschine gemäss 1 anzuwendenden Steuersystems
gemäss der Erfindung, und
3 zeigt ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführung
des bei der Maschine gemäss 1 anzuwendenden Steuersystems
gemäss der Erfindung.
1 ist mit 1 der das Webfach enthaltende Teil
der Webmaschine bezeichnet. Mit 2 ist die an einem Ende des Webfachs angeordnete
Düse bezeichnet, welcher einerseits der Schussfaden i von der Schussfadenvorbereitungsvorrichtung
3 zugeführt wird und welche andererseits mit einem strömenden
Fluidum, zum Beispiel Wasser oder Druckluft, aus einem System 4 gespeist
wird, das eine Quelle für das betreffende Fluidum und die zugehörigen
Steuerorgane umfasst. Mit 5 ist der Hauptantrieb der Maschine bezeichnet,
von welchem der Antrieb der Schussgarnvorbereitungseinrichtung 3 abgezweigt
wird. Ein am Ende der Schussbahn eines Schussfadens angeordneter Schusswächter
ist mit 6 bezeichnet.
Im Steuersystem gemäss 2 speist
ein Taktgenerator 7 einen Impulszähler 8, welcher derart
mit der Maschine 5 gekuppelt ist, dass der Zähler jedesmal auf Null
und gestartet wird im Augenblick, in welchem ein Schussfaden zum Transport durch
das Webfach freigegeben wird, zum Beispiel durch die Oeffnung einer Fadenklemme.
Der Zähler 8 ist weiter mit dem Wächter 6 derart verbunden,
dass der Zähler gestoppt wird, sobald ein vom Wächter 6 herrührendes
Signal angibt, dass der Kopf des betreffenden Schussfadens das Ende seiner Transportbahn
durch das Webfach hindurch erreicht hat. Die so vom Zähler gesammelten Zeitimpulse
liefern ein Ausgangssignal s, welches ein Mass für die mittlere Geschwindigkeit
bildet, mit welcher der Schussfaden durch das Webfach hindurch bewegt wurde. Das
Signal s wird, gegebenenfalls über einen Abflachkreis 9, einem Komparator
10 zugeführt, welchem weiter ein Signal n zugeführt wird, das
der Drehzahl der Hauptantriebsvorrichtung 5 proportional ist. Der Komparator
10 ist so eingestellt, dass er ein positives oder negatives Ausgangssignal
x liefert, sobald das Verhältnis zwischen den Eingangssignalen s und n nach
oben bzw. nach unten von einem gewünschten Verhältnis abweicht. Wenn der
Komparator zum Beispiel ein positives Ausgangssignal x liefert, bedeutet dies, dass
der Schussfaden seine Bahn durch das Webfach vor der dafür vorgegebenen von
der Drehzahl der Maschine bestimmten Zeit zurückgelegt hat. Die zum Schusstransport
vorgegebene Zeit hätte also kürzer sein können. Deshalb wird das
positive Ausgangssignal x in diesem Fall dafür benutzt, die Drehzahl der Antriebsvorrichtung
5 derart zu vergrössern, dass die vorgegebene Schusszeit sich der
wirklich benötigten Schusszeit nähert und der Prozentsatz der ungenutzen
Zykluszeit so niedrig wie möglich gehalten wird. Umgekehrt wird ein negatives
Ausgangssignal x dazu benutzt, um die Maschine langsamer drehen zu lassen, wenn
es sich herausstellt, dass die wirklich benötigte Schusszeit länger als
die vorhandene Schusszeit ist.
Es wird hierbei bemerkt, dass unter "vorgegebene Schusszeit" die Zeit
verstanden wird, in welcher bereits eine gewisse Leerlaufzeit als Sicherheitsspanne
miteinbegriffen ist. Weiter wird bemerkt, dass der Wächter 6 nicht
unbedingt am Ende der Schussbahn durch das Webfach angeordnet zu sein braucht, sondern
an jeder willkürlichen Stelle an der Schussbahn angeordnet sein kann. Im Prinzip
ist es also möglich, die Drehzahl der Maschine bereits während der Transports
des betreffenden Schussfadens zu korrigieren.
Im Steuersystem gemäss 3 sind Komponenten,
welche denen im Steuersystem gemäss 2 entsprechen,
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In Abweichung von Steuersystem gemäss 2
ist in der Ausführung nach 3 mit 9' ein
Kreis bezeichnet, welcher derart eingerichtet ist, dass über eine Anzahl folgender
Schüsse, zum Beispiel zehn Schüsse, die mittlere Schusszeit bestimmt wird.
Das Signal s', welches für diese mittlere Schusszeit bzw. Schussgeschwindigkeit
repräsentativ ist, wird einem Komparator 10' zugeführt, welchem
weiter ein Signal s zugeführt wird, welches die gewünschte mittlere Schusszeit
bzw. Schussgeschwindigkeit darstellt. Das vom Komparator gelieferte Unterschiedssignal
&Dgr;s wird über einen Umformer 11 dem System 4 zugeführt,
damit z.B. der Druck oder die Menge des der Düse 2 zugeführten
strömenden Fluidums vergrössert bzw. verkleinert wird, in Abhängigkeit
vom Vorzeichen des Korrektersignals.