DE102004046649B4

DE102004046649B4 - Webblatt-Antrieb einer Webmaschine

Info

Publication number: DE102004046649B4
Application number: DE102004046649A
Authority: DE
Inventors: Dietmar von Dr. Zwehl; Valentin Krumm; Michael Lehmann; Thomas Laukamp
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-09-25
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2024-09-26
Also published as: US7481249B2; BRPI0516046A; US20080099095A1; RU2007115519A; WO2006032233A1; RU2350703C2; EP1799898A1; DE102004046649A1; JP2008513614A; CN101027439A

Abstract

Webblatt-Antrieb einer Webmaschine,
mit einer an einem Webblatt (1) angebrachten Blattwelle (3),
mit zumindest jeweils einem in dem jeweiligen nach außen gewandten Bereich der Blattwelle (3) befindlichen Umwandlungsgetriebe (7, 8), das ein bewegliches Eingangsglied (11, 12) und ein bewegliches Ausgangsglied (13, 14) aufweist, wobei das Ausgangsglied (13, 14) eines jeden Umwandlungsgetriebes (7, 8) mit dem ihm zugeordneten Bereich der Blattwelle (3) in drehfester Verbindung steht,
mit einer derartigen Ausbildung der Umwandlungsgetriebe (7, 8), dass jeweils die Drehbewegung des Eingangsgliedes (11, 12) in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung des Ausgangsgliedes (13, 14) umgewandelt wird,
und mit wenigstens einem elektromotorischen Drehantrieb (19, 20) für das Eingangsglied (11, 12) eines jeden Umwandlungsgetriebes (7, 8), wobei der elektromotorische Drehantrieb (19, 20) eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle (23, 24) mit dem Eingangsglied (11, 12) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Webblatt-Antrieb einer Webmaschine mit einer an einem Webblatt angebrachten Blattwelle und mit Umwandlungsgetrieben, durch die die Drehbewegung eines oder mehrerer elektromotorischer Drehantriebe in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung des Webblattes umgewandelt wird.
Im Stand der Technik sind schon seit längerer Zeit Vorschläge zu verzeichnen, den zentralen Antrieb von Webmaschinen mittels eines einzigen Antriebsmotors durch mehrere Einzelantriebe zu ersetzen, von denen jeder in einem ganz bestimmten Teilbereich der Webmaschine antriebswirksam ist. Damit diese einzelnen elektromotorischen Drehantriebe beim Webvorgang sinnvoll zusammenarbeiten, sind Synchronisationseinrichtungen nach Art von elektrischen Wellen erforderlich und bekannt. Die Erfindung befasst sich besonders mit dem Einzelantrieb des Webblattes.
Beispiele hierfür gehen aus der EP 796 360 B1 und der EP 1 312 709 A1 hervor. Gemäß der EP 796 360 B1 ist an dem Webblatt eine Blattwelle angebracht, die über zwei an ihren Enden befindliche Getriebe in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung versetzt wird. Die genannten Getriebe befinden sich außerhalb der Webblatt-Breite und haben Eingangswellen, die von noch weiter außerhalb befindlichen elektromotorischen Drehantrieben über Untersetzungsgetriebe in Rotation versetzt werden. Die Eingangswellen der Getriebe rotieren somit mit einer anderen Geschwindigkeit als die Abtriebswellen der elektromotorischen Drehantriebe. Weiter ist auch davon auszugehen, dass die auf die Blattwelle einwirkenden Getriebe nicht nur als Umwandlungsgetriebe zum Erzielen einer hin- und hergehenden Schwenkbewegung der Blattwelle dienen, sondern darüber hinaus auch als zusätzliche Untersetzungsgetriebe. Dies ist im Stand der Technik üblich. Von den Eingangswellen der außerhalb der Webblatt-Breite befindlichen Getriebe wird zudem über rotierende Nockenscheiben der Antrieb für Greifer-Mechanismen abgeleitet, die zum Eintrag der Schussfäden dienen. Die beiden elektromotorischen Drehantriebe des Webblatt-Antriebs werden über einen oder zwei Frequenzwandler parallel angetrieben.
Zusätzlich ist eine Synchronisierung vorgesehen, wozu auch eine im Abstand und parallel zur Blattwelle verlaufende Verbindungswelle dienen kann, welche gleichachsig mit den Eingangswellen der Getriebe verläuft.
Bei dem Webblatt-Antrieb der EP 1 312 709 A1 ist eine aus zwei Teilen bestehende Antriebswelle vorgesehen, die parallel zu der Blattwelle verlaufend angeordnet ist. In der Mitte der beiden Teilwellen und auch in der Mitte der Webblatt-Breite Symmetrie-Längsmitte der Webmaschine, ist der elektromotorische Drehantrieb des Webblattes angeordnet. Dieser hat zwei Abtriebswellen an seinen Enden, die mit den Teilwellen der Antriebswelle verbunden sind. An den äußeren Enden der beiden Teilwellen befinden sich Nocken- oder Kurvenscheiben, die als Umwandlungsgetriebe dienen und die Drehbewegung des elektromotorischen Drehantriebes in eine hin- und hergehende Bewegung der Blattwelle umwandeln. In der EP 1 312 709 A1 wird besonders auf den Vorteil hingewiesen, den die symmetrische Ausbildung des Antriebs mit Anordnung des elektromotorischen Drehantriebes in der in Längsrichtung verlaufenden Symmetrieebene der Webmaschine bewirken soll. Für besonders wichtig wird es dabei gehalten, dass die Torsion von zwei Teilwellen insgesamt geringer ist als die Torsion einer durchgehenden Gesamtwelle von der doppelten Länge einer Teilwelle. Es wird auch schon darauf hingewiesen, dass die Torsions- und Biegebeanspruchung der Antriebswelle ebenso ein Problem darstellt wie Trägheitskräfte und die Gefahr von Schwingungsproblemen. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, den einzigen elektromotorischen Drehantrieb in einer „baryzentrischen" Position anzuordnen, in der die Beanspruchung durch Trägheitskräfte am geringsten sein soll. Diese baryzentrische Anordnung soll sich aber gleichfalls an die Anordnung in der Längsmitte der Webmaschine anpassen, die für den größten Vorteil und das eigentliche Lösungsmerkmal dieses bekannten Webblatt-Antriebs gehalten wird.
Die Erfindung hat zum Ziel, die Webblatt-Antriebe nach dem Stand der Technik weiter zu entwickeln und einen trägheitsarmen dynamischen Antrieb mit verringertem Energiebedarf zu schaffen, der insgesamt eine steife Konstruktion und zudem eine weitere Entkopplung von Störgrößen gewährleistet.
Eine erste erfinderische Verwirklichung dieser Zielsetzung ist im Anspruch 1 angegeben und besteht in einem Webblatt-Antrieb einer Webmaschine, mit einer an einem Webblatt angebrachten Blattwelle, mit zumindest jeweils einem in dem jeweiligen nach außen gewandten Bereich der Blattwelle befindlichen Umwandlungsgetriebe, das ein bewegliches Eingangsglied und ein bewegliches Ausgangsglied aufweist, wobei das Ausgangsglied eines jeden Umwandlungsgetriebes mit dem ihm zugeordneten Bereich der Blattwelle in drehfester Verbindung steht, mit einer derartigen Ausbildung der Umwandlungsgetriebe, dass jeweils die Drehbewegung des Eingangsgliedes in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung des Ausgangsgliedes umgewandelt wird, und mit wenigstens einem elektromotorischen Drehantrieb für das Eingangsglied eines jeden Umwandlungsgetriebes, wobei der elektromotorische Drehantrieb eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle mit dem Eingangsglied bewirkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb ist mit dem „jeweiligen nach außen gewandten Bereich der Blattwelle" gemeint, dass dieser sich von den äußeren Enden der Blattwelle, die im Wesentlichen mit den äußeren Enden des Webblattes übereinstimmen, etwa bis zu 30% der Blattwellen-Länge nach innen hin erstrecken kann. Es sind also nicht nur solche extremen Endbereiche gemeint, wie sie beim Stand der Technik vorliegen. Dabei können sich in jedem dieser nach außen gewandten Bereiche auch mehr als ein Umwandlungsgetriebe befinden.
Das bewegliche Eingangsglied jedes Umwandlungsgetriebes soll im Betrieb eine Rotationsbewegung ausführen, während das zugehörige Ausgangsglied eine hin- und hergehende Schwenkbewegung ausführt. Dabei soll der Bewegungszyklus eines Eingangsgliedes der Bewegung des Ausgangsgliedes und damit auch des Webblattes von einem Blattanschlag zum nächstfolgenden Blattanschlag entsprechen, so dass die Anzahl der vollständigen Umdrehungen eines Eingangsgliedes gleich der Anzahl der vollständigen Bewegungszyklen ist, die die Blattwelle in derselben Zeiteinheit ausführt. Die konstruktive Ausgestaltung der Eingangsglieder und Ausgangsglieder kann variieren. Neben einer einfachen Wellenform ist auch die Gestaltung als Hohlwelle möglich, in welche die Abtriebswelle eines elektromotorischen Drehantriebes oder die Blattwelle mit Hilfe einer Verzahnung kuppelnd eingesteckt wird. Es könnte sich aber auch um Zahnräder mit zentralem rotationssymmetrischen Hohlraum handeln, der eine externe Welle durch Presspassung aufnimmt.
Im einfachsten Fall und aus wirtschaftlichen Gründen wird jedem Umwandlungsgetriebe auf der Eingangsseite nur ein einziger elektromotorischer Drehantrieb zugeordnet sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, beispielsweise zwei Motoren auf ein Umwandlungsgetriebe einwirken zu lassen, was insbesondere beim Hochlaufen der Maschine von Vorteil ist und durch eine Hohlwellen-Konstruktion mit erträglichem Aufwand verwirklicht werden kann.
Wenn für den erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb vorgeschrieben ist, dass der elektromotorische Drehantrieb eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle mit dem Eingangsglied bewirken soll, so ist damit gemeint, dass zu jedem Zeitpunkt die Winkellage und die Drehzahl von Abtriebswelle und Eingangsglied identisch sind. Es wird also eine unmittelbare Verbindung und Übertragung im Verhältnis 1:1 erreicht. Betrachtet man den gesamten Antriebsstrang vom elektromotorischen Drehantrieb unter Einbeziehung des Umwandlungsgetriebes bis zur Blattwelle, so lässt sich auch für den Antriebsstrang sagen, dass die Anzahl der vollständigen Umdrehungen der Abtriebswelle des elektromotorischen Drehantriebes pro Zeiteinheit gleich ist der Anzahl der vollständigen Bewegungszyklen, die die Blattwelle in derselben Zeiteinheit ausführt. Es liegt also keine Übersetzung ins Schnelle oder Langsame vor.
Bei dem erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb kommt der Auswahl der elektromotorischen Drehantriebe erhebliche Bedeutung zu. Es kommt darauf an, Elektromotoren zur Verfügung zu stellen, die bei genügend hoher Drehzahl auch ein genügend hohes Drehmoment entwickeln, exakt zu steuern und zu regeln sind und im Dauerbetrieb zuverlässig arbeiten. Derartige Motoren lassen sich aber inzwischen beschaffen. Man erhält dann einen Webblatt-Antrieb, bei dem die Drehmassen entscheidend verringert sind, der somit dynamisch arbeiten und mit erhöhter Geschwindigkeit betrieben und gesteuert werden kann. Der Energieverbrauch wird dabei verringert, wobei dennoch insgesamt eine steife Konstruktion erzielbar ist und die Anzahl von Störgrößen verringert wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs besteht darin, dass die Blattwelle aus zwei miteinander fluchtenden Teilwellen besteht, deren innere Enden einander zugewandt sind.
Bei dieser Ausgestaltung wird die Möglichkeit geschaffen, die Torsionsbeanspruchung der Blattwelle zu verringern, wobei zugleich das Schwingungsverhalten verbessert und die Webgeschwindigkeit erhöht werden kann. Bei dieser Ausgestaltung bleiben die beweglichen Teile der zumindest zwei Antriebsstränge – bestehend aus elektromotorischem Drehantrieb, Umwandlungsgetriebe und Teilwelle der Blattwelle – immer noch über das Webblatt und die übliche Blattleiste mechanisch miteinander verbunden.
Es ist jedoch nach weiteren Ausgestaltungen grundsätzlich auch möglich, bei einem Webblatt mit Blattleiste diese in Form von zwei miteinander fluchtenden, baulich voneinander getrennten Teilleisten auszubilden, von denen jede mit einer der Teilwellen verbunden ist, oder sogar das Webblatt in Form von zwei baulich getrennten, in einer gemeinsamen Ebene liegenden Teilwebblättern auszubilden. Dabei muss allerdings ein erheblicher Synchronisierungsaufwand zwischen den beiden Antriebssträngen aufgewandt werden.
Trotz der baulichen Trennung können die Teilwellen, Teilleisten und Teilwebblätter aber in einem Funktionszusammenhang verbleiben.
So ist eine weitere Ausgestaltung vorgesehen, bei der die einander zugewandten inneren Enden der beiden Teilwellen mit der Möglichkeit der gegenseitigen Verdrehbarkeit einander gegenüberstehen. Sie können sich dabei z.B. gegenseitig stützen, wodurch zumindest die Gefahr der Biegung verringert ist. Die Konstruktion wird dadurch insgesamt steifer.
Das gilt insbesondere dann, wenn die einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen formschlüssig und verdrehbar ineinander greifen.
Eine Weiterführung der dadurch aufgezeigten Möglichkeiten besteht darin, dass bei dem erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb die einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen über einen Sollschwächungsbereich miteinander verbunden sind, der beim Überschreiten eines vorbestimmten Grenzdrehmomentes getrennt wird.
Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung bewegen sich die beiden Teilwellen phasengleich als gemeinsame Einheit. Es kann aber vorkommen, dass die Torsionsbeanspruchung der Blattwelle in Betrieb unzulässig hoch wird, beispielsweise beim Ausfall eines der Antriebsstränge. In diesem Falle werden die Teilwellen im Sollschwächungsbereich rechtzeitig voneinander getrennt. Auf diese Weise wird die Zerstörung von noch weiteren Teilen der Webmaschine vermieden.
Derartige Sollschwächungsbereiche können nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auch zwischen den Teilleisten der Blattleiste und/oder den Teilwebblättern des Webblattes angeordnet werden, so dass auch für den Fall einer übermäßigen Beanspruchung von Blattleiste und Webblatt die übrigen Maschinenteile vor Zerstörungen geschützt sind.
Anstelle eines Sollschwächungsbereiches ist es auch möglich, die einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen über eine Drehmoment-Begrenzungskupplung miteinander zu verbinden. Bei einem übermäßigen Torsionsmoment an der Blattwelle rückt die Drehmoment-Begrenzungskupplung aus, womit Beschädigungen der Teilwellen vermieden werden. Dabei können an das Ausrücken der Drehmoment-Begrenzungskupplung weitere Signal- oder Schaltvorrichtungen geknüpft sein, so dass ein schnelles Abschalten der Webmaschine im Notfall gewährleistet ist.
Ein entsprechender Gleit- und Ausweichbereich von vergleichbarer Funktion wie eine Drehmoment-Begrenzungskupplung kann auch im Bereich des Webblattes vorliegen. Auf diese Weise können sich bei einer übermäßigen Querbeanspruchung die beiden Teilwebblätter des Webblattes zerstörungsfrei voneinander entkoppeln.
In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, die Anordnungsstelle, in der sich die einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen einander gegenüberstehen, in die geometrische Längsmitte der gesamten, aus den beiden Teilwellen bestehenden Blattwelle zu verlegen. Das gilt dann auch entsprechend für das Webblatt und die Blattleiste sowie für die Anordnung von Sollschwächungsstellen, einer Drehmoment-Begrenzungskupplung und entsprechender Ausbildungen für das Webblatt und die Blattleiste.
Die aus den Teilwellen, den Teilleisten und den Teilwebblättern bestehenden Einheiten werden jedoch im Betrieb keinesfalls symmetrisch, d.h. in gleicher Weise belastet. Handelt es sich z.B. um eine Luftdüsen-Webmaschine, so ist ein Teil des Schussfaden-Eintragsystems seitlich neben dem Webblatt angeordnet. Dieser Bereich hat daher eine größere Drehmasse, was sich als erhöhte Torsions- und Querbeanspruchung im Betrieb bemerkbar macht. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird daher vorgesehen, dass die Anordnungsstelle der einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen sowie gegebenenfalls auch der Teilleisten und Teilwebblätter nach Maßgabe des Bereiches der geringsten Torsions- und/oder Querbeanspruchung einer theoretisch angenommenen durchgehenden Einheit aus Blattwelle, Webblatt und Blattleiste festgelegt ist. Auf diese Weise werden am zuverlässigsten Torsions- und Querkräfte von vornherein gering gehalten. Sollte dennoch eine gegenseitige Verformung oder gar eine Trennung der beiden Teile von Blattwelle, Blattleiste und Webblatt erforderlich sein, so wird das Ausmaß der gegenseitigen Bewegung oder Trennbewegung dadurch gering bleiben.
In vielen praktischen Fällen läuft die zuletzt genannte Ausgestaltung darauf hinaus, dass die Anordnungsstelle der einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen und gegebenenfalls auch Teilleisten und Teilwebblätter sich innerhalb eines mittleren Längendrittels der theoretisch angenommenen durchgehenden Blattwelle befindet.
Dem entspricht auch die weitere Ausführungsform, wonach die Anordnungsstelle eines oder mehrerer Unwandlungsgetriebe auf seiner zugehörigen Teilwelle von deren äußerem Ende bis zu einem Drittel der Teilwellen-Länge nach innen versetzt ist.
Die erforderliche Synchronisation der zumindest zwei Antriebsstränge, die bei dem erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb vorliegen, wird vorteilhaft mit einer elektronischen Gleichlaufregelung der elektromotorischen Drehantriebe in Master-Slave-Anordnung erzielt.
Hierbei wird der erste von zwei elektromotorischen Drehantrieben nach Maßgabe des von einer externen Quelle gegebenen Sollwertes geregelt und gibt den sich dabei entstehenden Istwert des ersten elektromotorischen Drehantriebes als Sollwert an den zweiten der beiden elektromotorischen Drehantriebe weiter.
Eine Abwandlung dieser elektronischen Gleichlaufregelung besteht in einer Master-Slave-Anordnung bei einem gemeinsamen Master, der vorzugsweise als virtueller Master ausgebildet ist.
Die zweite erfindungsgemäße Verwirklichung der eingangs genannten Zielsetzung ist im Anspruch 16 angegeben. Sie besteht in einem Webblatt-Antrieb einer Webmaschine, mit einer an einem Webblatt angebrachten Blattwelle, mit zwei in den Außenbereichen der Blattwelle befindlichen Umwandlungsgetrieben, von denen jedes ein bewegliches Eingangsglied und ein bewegliches Ausgangsglied aufweist, wobei durch die Umwandlungsgetriebe die Drehbewegung der Eingangsglieder in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung der Ausgangsglieder umgewandelt wird, welche mit der Blattwelle in drehfester Verbindung stehen, mit einer Verbindungswelle, die parallel zur Blattwelle zwischen den Umwandlungsgetrieben angeordnet ist und mit deren Eingangsgliedern drehfest verbunden ist, und mit wenigstens einem elektromotorischen Drehantrieb mindestens eines der Eingangsglieder, der sich an der der Verbindungswelle entgegengesetzten Seite dieses Eingangsgliedes befindet und eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle mit dem Eingangsglied bewirkt.
Im Gegensatz zu der eingangs genannten ersten erfindungsgemäßen Verwirklichung ist bei dem zweiten erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb eine Verbindungswelle vorhanden, welche mit den Eingangsgliedern der Umwandlungsgetriebe eine drehfeste Einheit bildet. Hierbei ist ein Antrieb mit nur einem außerhalb der Webbreite angeordneten elektromotorischen Drehantrieb vorteilhaft, weil die Verbindungswelle die Antriebsleistung auf das zweite gegenüberliegende Umwandlungsgetriebe überträgt. Es können aber auch an beiden Umwandlungsgetrieben außerhalb der Webblattbreite je ein elektromotorischer Drehantrieb vorgesehen sein, wobei die Verbindungswelle zur Vergleichmäßigung des übertragenen Drehmomentes dient und auch synchronisierend wirkt. Hinsichtlich des Verständnisses einzelner im Anspruch 16 angegebenen Begriffe wie Umwandlungsgetriebe, Außenbereich, Eingangsglied, Ausgangsglied und des Verständnisses der gemeinsamen, drehzahlgleichen Drehbewegung von Abtriebswelle und Eingangsglied gelten wieder die schon zu der ersten Verwirklichung gemäß Anspruch 1 gegebenen Definitionen.
Im einfachsten Fall wird das Ausgangsglied eines jeden Umwandlungsgetriebes durch eine Welle gebildet, die dann auf eine fachübliche Art mit der Blattwelle gekuppelt wird. Es ist aber auch möglich, die Blattwelle als gemeinsames Ausgangsglied der beiden Umwandlungsgetriebe auszubilden.
Wenn auch die Verbindungswelle bei dem Webblatt-Antrieb gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Verwirklichung synchronisierend wirkt, ist es doch beim Antrieb mit mehr als einem elektromotorischen Drehantrieb zweckmäßig, zusätzliche Maßnahmen zur Synchronisierung vorzusehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden dann die elektromotorischen Drehantriebe durch eine elektronische Gleichlaufregelung in Master-Slave-Anordnung miteinander verbunden.
Auch hier kann dazu die besondere Ausgestaltung der Master-Slave-Anordnung bei einem gemeinsamen Master, der vorzugsweise als virtueller Master ausgebildet ist, vorgesehen sein.
Die Erfindung wird anschließend anhand von in den 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Figuren ist das Folgende dargestellt:
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs in einer teilweise geschnittenen Darstellung quer zur Webrichtung.
2 ist eine der 1 entsprechende Darstellung einer im Bereich der Blattwelle abgeänderten Ausführungsform.
3 veranschaulicht eine weitere Abänderung der Ausführungsform gemäß 2.
4 stellt eine zusätzliche Variante zu der in 3 gezeigten Ausführung dar.
5 hat eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs nach 2 im Bereich der Teilwellen zum Gegenstand.
6 zeigt eine der 5 entsprechende, aber weiter abgewandelte Ausführungsform.
7 beinhaltet eine spezifische Ausgestaltung nach dem Prinzip der Drehmoment-Begrenzungskupplung.
8 veranschaulicht Abwandlungen der Anordnungsstelle zwischen den beiden Teilwellen der Blattwelle.
9 zeigt im Vergleich zu 2 die versetzte Anordnung des Umwandlungsgetriebes.
10 zeigt ein erstes Schema einer elektronischen Gleichlaufregelung für den Webblatt-Antrieb gemäß der Erfindung.
11 gibt das Schema einer im Vergleich zu 10 abgewandelten Gleichlaufregelung wieder.
12 stellt in einer der 1 entsprechenden Ansicht einen weiteren erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb dar, der sich von allen bisher gezeigten Ausführungen unterscheidet und eine andere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe beinhaltet.
In 1 ist ein Webblatt-Antrieb gemäß der Erfindung in einer schematischen Ansicht quer zur Abzugsrichtung des entstehenden Gewebes dargestellt. Mit 1 ist das Webblatt bezeichnet, das eine Blattleiste 2 aufweist. Die Blattleiste 2 ist über Befestigungsarme 4 mit einer Blattwelle 3 verbunden, so dass die Blattwelle 3 an dem Webblatt 1 angebracht ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind das Webblatt 1 und die Blattleiste 2 jeweils über die gesamte Webbreite einteilig durchgehend ausgebildet. Auch die Blattwelle 3 ist durchgehend ausgebildet und erstreckt sich fast über die gesamte Webbreite.
Die weiter nicht dargestellte Webmaschine hat zwei ortsfeste Ständer 5 und 6, an denen sich zwei als Ganzes mit 7 und 8 bezeichnete Umwandlungsgetriebe befinden. In jedem Umwandlungsgetriebe 7, 8 befinden sich Kurvenscheiben 9, 10, über die Eingangsglieder 11, 12 der Umwandlungsgetriebe 7, 8 mit Ausgangsgliedern 13, 14 in Wirkverbindung stehen, die gleichfalls in den Umwandlungsgetrieben 7, 8 angeordnet sind. An Stelle der Kurvenscheiben 9, 10 könnten auch Kurbeltriebe von gleicher Funktion vorgesehen sein.
In dem Ausführungsbeispiel der 1 haben die Eingangsglieder 11, 12 und Ausgangsglieder 13, 14 übliche Wellen, die in den Gehäusen der Umwandlungsgetriebe 7, 8 gelagert sind. Die Lager dieser Wellen sind in 1 angedeutet. Die Funktion der Umwandlungsgetriebe 7, 8 besteht allein darin, die Drehbewegung der Eingangsglieder 11, 12 in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung der Ausgangsglieder 13, 14 umzuwandeln. Sie haben nicht die Funktion einer Über- oder Untersetzung eines Drehzahlverhältnisses. Die Ausgangsglieder 13, 14 der Umwandlungsgetriebe 7, 8 stehen über starre Ausgangskupplungen 17, 18 mit der Blattwelle 3 in drehfester Verbindung. Die Umwandlungsgetriebe 7, 8 bewirken, dass ein Bewegungszyklus eines Eingangsgliedes 11, 12 der Bewegung des Webblattes 1 von einem Blattanschlag zum nächstfolgenden Blattanschlag entspricht, so dass die Anzahl der vollständigen Umdrehungen eines Eingangsgliedes gleich der Anzahl der vollständigen Bewegungszyklen ist, die die Webblattwelle in derselben Zeiteinheit ausführt.
Über Zwischenflansche 21, 22 sind elektromotorische Drehantriebe 19, 20, im Folgenden kurz als Elektromotoren bezeichnet, an den Ständern 5, 6 der Webmaschine befestigt. Die Elektromotoren 19, 20 haben Abtriebswellen 23, 24, die über Eingangskupplungen 15, 16 mit den Eingangsgliedern 11, 12 der Umwandlungsgetriebe 8, 9 drehfest verbunden sind. Die Eingangskupplungen 15, 16 sind in 1 als einfache, starre Verbindungskupplungen angedeutet; sie haben keine Schaltfunktion; die zeichnerische Darstellung ist aber nicht zwingend. Beispielsweise ist auch eine Ausführung als Hohlwelle mit kuppelndem Steckzapfen denkbar oder eine durchgehende Welle als gemeinsames Bauteil von Eingangsglied 12, 11 und Abtriebswelle 23, 24, sofern das sinnvoll ist. Entscheidend ist vor allem, dass jeder Elektromotor 19, 20 eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle 23, 24 mit dem Eingangsglied 12, 11 des ihm zugeordneten Umwandlungsgetriebes 7, 8 bewirkt.
Auf diese Weise bleibt die schon erwähnte Funktion eines jeden Umwandlungsgetriebes auch unter Einbeziehung der Elektromotoren erhalten; die Anzahl der vollständigen Umdrehungen der Abtriebswelle 23, 24 des Elektromotors 19, 20 pro Zeiteinheit ist gleich der Anzahl der vollständigen Bewegungszyklen, die die Blattwelle in derselben Zeiteinheit ausführt. Es liegt also keine Übersetzung ins Schnelle oder Langsame vor.
Mit 25 und 26 sind in 1 Drehgeber bezeichnet, mit denen Drehzahl und Winkellage der Eingangsglieder 11, 12 erfasst werden können. Das dient der elektronischen Gleichlaufregelung des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs, wie weiter unten noch erläutert werden soll.
Für die Funktion des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs nach 1 ist es – wie schon gesagt – wesentlich, dass das Webblatt 1, die Blattleiste 2 und die Blattwelle 3 durchgehend ausgebildet sind. Allein über diese drei Teile erfolgt eine mechanische Kopplung der beweglichen Teile der Umwandlungsgetriebe 7, 8 und der Elektromotoren 19, 20.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs entspricht weitgehend derjenigen gemäß 1. Daher sind auch die wichtigsten unverändert gebliebenen Teile mit denselben Bezugsziffern wie in 1 bezeichnet. Der Unterschied im Vergleich zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass gemäß 2 die Blattwelle durch zwei Teilwellen 31, 32 gebildet ist. Die beiden Teilwellen fluchten miteinander, und ihre innere Stirnseiten 33, 34 sind einander zugekehrt. Wie aus 2 ohne weiteres hervorgeht, bestehen zwei Antriebsstränge, nämlich ein erster Antriebsstrang mit dem Elektromotor 19, dem Umwandlungsgetriebe 7, der Ausgangskupplung 17 und der Teilwelle 31 und ein zweiter Antriebsstrang mit dem Elektromotor 20, dem Umwandlungsgetriebe 8, der Ausgangskupplung 18 und der Teilwelle 32.
Das Webblatt 1 und die Blattleiste 2 sind bei der Ausführungsform gemäß 2 nach wie vor durchgehend ausgebildet. Eine mechanische Kopplung der beweglichen Teile der beiden Antriebsstränge besteht somit immer noch über das Webblatt 1 und die Blattleiste 2.
Auch bei den folgenden Ausführungsbeispielen gemäß den 3 bis 7 bleibt der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Webblatt-Antriebs, wie er in den 1 und 2 dargestellt ist, unverändert. Die nachfolgend zu beschreibenden Änderungen liegen vor allem in demjenigen Bereich vor, in denen sich die beiden inneren Stirnseiten 33, 34 der beiden Teilwellen 31, 32, also auch deren einander zugewandte innere Enden, gegenüberstehen. Daher wird mit den 3 bis 7 jeweils nur ein Ausschnitt mit dem genannten Bereich aus einer den 1 und 2 entsprechenden Darstellung gezeigt.
3 zeigt eine Ausführung, bei der auch die Blattleiste des Webblattes 1 aus zwei miteinander fluchtenden, baulich voneinander getrennten Teilleisten 35 und 36 besteht, von denen jede mit einer der Teilwellen 31, 32 verbunden ist. Dabei sind die beiden Teilleisten 35, 36 nach wie vor an dem durchgehenden Webblatt 1 angebracht, also auch mit diesem verbunden. Das Webblatt 1 bildet daher bei der Ausführungsform gemäß 3 eine mechanische Verbindung für die beweglichen Teile der beiden Antriebsstränge.
Gemäß 4 ist auch diese letzte mechanische Kopplung beseitigt, indem das Webblatt hier aus zwei Teilwebblättern 37 und 38 besteht. Der erforderliche Gleichlauf der beiden Antriebsstränge muss hier allein durch eine elektronische Gleichlaufregelung der Elektromotoren 19, 20 erfolgen, die weiter unten noch beschrieben wird.
Es ist eine Frage der jeweiligen Auslegung des Antriebs, ob man die beiden Antriebsstränge mechanisch vollständig voneinander trennt oder ob man sie so fest wie möglich über das Webblatt 1, die Blattleiste 2 und die Blattwelle 3 miteinander koppelt. Eine geringe Verwindung oder Torsion dieser Teile wird im Betrieb immer auftreten. Sie kann gefährlich werden, wenn zum Beispiel einer der Antriebsstränge im Betrieb ausfällt oder andere Störungen auftreten. Dann besteht die Gefahr, dass nicht nur das Webblatt, sondern der gesamte Webblatt-Antrieb oder noch weitere Teile zerstört werden.
Um dem vorzubeugen, sind auch Zwischenlösungen möglich. Sie bestehen darin, dass die beiden Teilwellen 31, 32 zwar miteinander gekoppelt oder verbunden bleiben, aber die Möglichkeit haben, sich gegeneinander zu verdrehen, wenn es erforderlich ist. Entsprechende Möglichkeiten gibt es auch für das Webblatt und die Blattleiste.
So zeigt 5 eine Ausführungsform, bei der die inneren, einander zugewandten Enden der beiden Teilwellen 31, 32 über einen Sollschwächungsbereich 39 miteinander verbunden sind. Auch die Teilleisten 35, 36 sind gemäß 5 über einen Sollschwächungsbereich 40 miteinander verbunden. Gleichfalls liegt ein Sollschwächungsbereich 41 zwischen den beiden Teilwebblättern 37, 38 vor. Sollten Verwindungs- und Torsionsbeanspruchung des Webblattes, der Blattleiste und der Blattwelle im Betrieb unzulässig hoch werden, beispielsweise beim Ausfall eines der Antriebsstränge, so werden die Teilwebblätter 37, 38, Teilleisten 35, 36 und Teilwellen 31, 32 rechtzeitig voneinander getrennt. Die Zerstörung von noch weiteren Teilen der Webmaschine wird aber vermieden.
Es versteht sich, dass die drei Sollschwächungsbereiche 39, 40 und 41 nicht immer gemeinsam vorhanden sein müssen, sondern auch für sich und in beliebiger Kombination angewandt werden können.
Eine Abwandlung zu der in 5 dargestellten Bauweise ist in 6 gezeigt. Hierbei sind die beiden inneren, einander zugewandten Enden der miteinander fluchtenden Teilwellen 31, 32 über eine Drehmoment-Begrenzungskupplung 42 miteinander verbunden. Bei einem übermäßigen Torsionsmoment an der Blattwelle rückt die Drehmoment-Begrenzungskupplung aus, womit Beschädigungen der Teilwellen 31, 32 vermieden werden. Das gilt auch für das Webblatt, weil die gegenseitige Verdrehung der Teilwellen im Allgemeinen gering bleiben wird. Zudem können an das Ausrücken der Drehmoment-Begrenzungskupplung 42 weitere Signal- oder Schaltvorrichtungen geknüpft sein, so dass ein schnelles Abschalten der Webmaschine im Notfall gewährleistet ist.
Die Anordnung einer Drehmoment-Begrenzungskupplung kann mit den schon beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten für das Webblatt und die Blattleiste kombiniert werden. So ist in 6 ein durchgehendes Webblatt 1 in Verbindung mit einer Blattleiste gezeigt, die aus zwei getrennten Teilleisten besteht.
In 7 ist angedeutet, dass eine Drehmoment-Begrenzungskupplung 42 mit einem Gleit- und Ausweichbereich 43 von vergleichbarer Funktion im Bereich des Webblattes vorliegt.
Die Ausbildung der Blattwelle durch zwei miteinander fluchtende Teilwellen 31, 32, ist in 2 in der Weise dargestellt, dass die einander zugewandten inneren Enden der beiden Teilwellen etwa in der geometrischen Längsmitte des Webblattes und der gesamten, aus den beiden Teilwellen bestehenden Blattwelle einander gegenüberstehen. Stillschweigend kann das auch für Ausbildung des Webblattes und der Blattleiste aus zwei Teilen angenommen werden. Es ist aber keineswegs zwingend und nicht einmal in jedem Fall optimal, die „Schnittstelle" zwischen den Teilwellen 31, 32, den Teilwebblättern 37, 38 und Teilleisten 35, 36 in die geometrische Längsmitte des Webblattes und der Blattwelle zu verlegen. Insbesondere bei Düsenwebmaschinen müssen nämlich Teile des Schussfaden-Eintragsystems auf einem der äußeren Enden der Blattleiste angebracht und zusammen mit dem Webblatt bewegt werden. Die Hin- und Herbewegung dieser Teile des Schussfaden-Eintragsystems erfordert eine zusätzliche Antriebsleistung an einem der beiden Antriebsstränge und führt zu einer ungleichmäßigen Belastung von Webblatt, Blattleiste und Blattwelle. Geht man von einer durchgehenden Ausbildung dieser Teile aus, so gibt es einen Bereich, in dem diese Belastung am geringsten ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird daher wahlweise vorgesehen, die erwähnte „Schnittstelle", also die Anordnungsstelle der einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen 31, 32 gegebenfalls auch der Teilwellen 31, 32 und der Teilleisten 35, 36, nach Maßgabe des Bereiches der geringsten Querbeanspruchung festzulegen, den eine theoretisch angenommene durchgehende Einheit aus Blattwelle, Webblatt und Blattleiste aufweisen würde. In den meisten praktischen Fällen wird das ein Bereich sein, der sich innerhalb eines mittleren Längendrittels der theoretisch angenommenen durchgehenden Einheit befindet. Diese Ausgestaltung ist in 8 gezeigt. Die Bezugsziffern sind hier dieselben wie in 2. Diese Möglichkeit, die „Schnittstelle" vorteilhaft anzuordnen, gilt selbstverständlich auch dann, wenn Sollschwächungsstellen und/oder eine Drehmoment-Begrenzungskupplung vorgesehen werden.
9 zeigt, dass die Anordnungsstelle des Umwandlungsgetriebes 7, 8 auf seiner zugehörigen Teilwelle 31, 32 von dem äußeren Ende bis zu einem Drittel der Teilwellen-Länge nach innen versetzt ist. Die Bezugsziffern sind auch hier dieselben wie in 2.
Im Hinblick auf die bei dem erfindungsgemäßen Webblatt-Antrieb vorgesehene weitgehende bis vollständige mechanische Entkopplung der beiden Antriebsstränge, von denen jeder mindestens einen Elektromotor 19, 20, ein Umwandlungsgetriebe 7, 8 und eine Ausgangskupplung 17, 18 umfasst, zusätzlich aber auch noch eine Teilwelle 31, 32, kommt der elektronischen Gleichlaufregelung der beiden Antriebsstränge eine besondere Bedeutung zu. Eine erste Möglichkeit hierzu zeigt die in 10 schematisch dargestellte Gleichlaufregelung der Elektromotoren 19, 20 in Master-Slave-Anordnung.
Mit 19 und 20 sind in 10 ebenso wie in den 1, 2, 8 und 9 die beiden Elektromotoren bezeichnet. Dem ersten Elektromotor 19 ist ein erstes Stellglied 51 zugeordnet, das als Wechselrichter ausgebildet sein kann und dem geregelten Betreiben des ersten Elektromotors 19 dient. Hierzu ist eine Stromführung 52 vorhanden. Im oder am ersten Elektromotor 19 ist ein Resolver vorhanden, der einen Istwert über Drehlage und Drehzahl an das erste Stellglied 51 zurückmeldet. Auch der in den 1, 2, 8 und 9 dargestellte Drehgeber 25 kann hierzu dienen. In der gleichen Weise sind für den zweiten Elektromotor 20 ein zweites Stellglied 53 in der Ausführung als Wechselrichter sowie eine Stromführung 54 und ein nicht bezeichneter Resolver oder Drehgeber vorgesehen. Die genannten Teile sind in der aus 10 ersichtlichen Weise durch Leitungen miteinander und mit einer Sicherheits- und Kontrolleinheit 55 verbunden.
Der Regelvorgang der Master-Slave-Anordnung läuft wie folgt ab: Von einer externen Quelle wird dem ersten Stellglied 51 ein Sollwert 56 mitgeteilt. Der Sollwert 56 umfasst die Drehlage oder die Drehzahl oder eine Kombination aus beiden. Der Resolver des ersten Elektromotors 19 meldet einen Istwert 57 an das erste Stellglied 51 zurück. Dabei ist der Istwert 57 die zu dem Sollwert 56 analoge Größe. Auf der Grundlage des Vergleiches von Sollwert 56 und Istwert 57 regelt das erste Stellglied 51 die Drehlage und/oder Drehzahl des ersten Elektromotors 19. Der Istwert 57 wird aber auch zusätzlich dem zweiten Stellglied 53 als Sollwert mitgeteilt. Dieser Sollwert kann wieder die Drehlage oder die Drehzahl oder eine Kombination aus beiden umfassen. Der Resolver des zweiten Elektromotors 20 gibt gleichfalls einen Istwert 58 ab, der dem zweiten Stellglied 53 zugeführt wird.
Somit folgen das zweite Stellglied 53 und der zweite Elektromotor 20 als Slave dem Istverhalten des Masters, der in diesem Fall das erste Stellglied 51 und den ersten Elektromotor 20 umfasst.
Die Istwerte 57 und 58 werden zudem der Sicherheits- und Kontrolleinheit 55 zugeführt, welche in einem der Stellglieder 51 oder 53 als Software-Lösung implementiert oder ein selbständiges Gerät mit eigener Logik sein kann. In der Sicherheits- und Kontrolleinheit 55 wird die Abweichung des Istwertes 58 vom Sollwert 57 beobachtet. Übersteigt sie einen vorgegebenen Grenzwert, so werden Schutzfunktionen aktiviert, wie z.B. das Stromlossetzen eines oder beider Elektromotoren 19, 20.
Eine andere Anordnung zur Gleichlaufregelung nach dem Master-Slave-Prinzip ist in 11 dargestellt. Diese Gleichlaufregelung ist nach dem Prinzip des gemeinsamen Masters aufgebaut, der insbesondere ein sogenannter virtueller Master sein kann, d.h. nicht dem Istverhalten einer anderen realen Bewegung entstammt.
Gemäß 11 sind mit 19 wieder der erste und mit 20 der zweite Elektromotor entsprechend den 1, 2, 8 und 9 bezeichnet. Wie bei der Gleichlaufregelung nach 10 sind dem ersten Elektromotor 19 ein erstes Stellglied 51 mit Stromführung 52 und dem zweiten Elektromotor 20 ein zweites Stellglied 53 mit Stromführung 54 zugeordnet, und zwar auch mit denselben Einzelheiten und Funktionsmöglichkeiten, wie das bei 10 beschrieben worden ist. Mit 59 ist der gemeinsame Master bezeichnet, von dem erste und zweite Sollwerte 61 und 63 an die Stellglieder 51 und 53 gehen. Die Sicherheits- und Kontrolleinheit ist in 11 mit 60 bezeichnet und kann in dem gemeinsamen Master 59 oder einem der Stellglieder als Software-Lösung implementiert sein. Sie kann aber auch als selbständiges Gerät mit einer geeigneten Logik ausgebildet sein.
Der Unterschied in der Funktion zur Gleichlaufsteuerung gemäß 10 besteht darin, dass der gemeinsame Master 59 getrennte Sollwerte 61 und 63 an das erste und zweite Stellglied 51 und 53 gibt. Die Sollwerte 61 und 63 werden im Allgemeinen genau übereinstimmen. Es besteht jedoch die grundsätzliche Möglichkeit, mit voneinander abweichenden Sollwerten zu arbeiten. Das kann zum Beispiel zur Beseitigung einseitig im Gewebe ausgeprägter Anlaufstellen bis zu einem gewissen Umfang genutzt werden.
Im Übrigen regeln sich bei der Gleichlaufregelung gemäß 11 die beiden Elektromotoren 19 und 20 auf Grund der eingegebenen Sollwerte 61 und 63 unabhängig voneinander selbst. Alle eingegebenen ersten und zweiten Sollwerte 61 und 63 sowie die zustande kommenden ersten und zweiten Istwerte 62 und 64 werden der Sicherheits- und Kontrolleinheit 60 zugeleitet. Dort wird kontrolliert, wie die Istwerte 64 und 62 voneinander abweichen. Zusätzlich oder alternativ wird auch festgestellt, wie die Abweichung des zweiten Istwertes 64 vom ersten Istwert 62 abhängig ist von der Abweichung des zweiten Sollwertes vom ersten Sollwert 61. Übersteigt wenigstens eine dieser beobachteten Abweichungen einen jeweils vorgegebenen Grenzwert, so werden Schutzfunktionen aktiviert, also einer oder beide Elektromotoren 19, 20 stillgesetzt.
12 dient dazu, den Webblatt-Antrieb gemäß dem zweiten Lösungsvorschlag der Erfindung, der mit dem Anspruch 16 beansprucht ist, mit weiteren Einzelheiten zu erläutern. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen derjenigen gemäß den 1, 2, 8 und 9.
12 zeigt wieder ein durchgehendes Webblatt 71 mit einer Blattleiste 72 und Befestigungsarmen 74, welche das Webblatt 71 mit der Blattwelle 73 verbinden. Mit 75 und 76 sind ortsfeste Ständer der weiter nicht dargestellten Webmaschine angedeutet. An jedem der Ständer 75, 76 ist je ein Umwandlungsgetriebe 77 befestigt, von denen jedes Kurvenscheiben 78 sowie ein Eingangsglied 79 und ein Ausgangsglied 80 enthält. Über eine Eingangskupplung 81 ist das Eingangsglied 79 des an dem Ständer 75 befindlichen Umwandlungsgetriebes 77 mit der Abtriebswelle 85 eines elektromotorischen Drehantriebes 83 drehfest angekuppelt. Dieser elektromotorische Drehantrieb, im Folgenden kurz als Elektromotor 83 bezeichnet, ist über einen Zwischenflansch 84 an dem Ständer 75 befestigt, und zwar an der dem Umwandlungsgetriebe 77 entgegengesetzten Seite des Ständers 75.
Das Ausgangsglied 80 jedes der Umwandlungsgetriebe ist mittels einer Ausgangskupplung 82 mit der Blattwelle 73 drehfest verbunden. Die Bezeichnungen „Eingangskupplung" und „Ausgangskupplung" sollen nur die Einbaustelle kennzeichnen. Es handelt sich um starre Verbindungskupplungen ohne Schaltfunktion. Wesentlich ist allein die drehfeste Verbindung. Die Eingangs- und Ausgangsglieder 79 und 80 der beiden Umwandlungsgetriebe 77 enthalten einfache Wellen. Bauliche Abweichungen bei unveränderter Funktion sind ohne weiteres möglich, so zum Beispiel durch Hohlwellen, in die kuppelnde Steckzapfen eingesteckt werden. Es ist auch möglich, die Abtriebswelle 85 des Elektromotors 83 einteilig mit der Welle des Eingangsgliedes 79 auszubilden, ebenso die Wellen der Ausgangsglieder 80 mit der Blattwelle 73.
Die wesentliche Funktion der Umwandlungsgetriebe wurde schon anhand von 1 beschrieben und gilt auch hier. Sie besteht allein darin, die Drehbewegung der Eingangsglieder 79 in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung der Ausgangsglieder umzuwandeln. In Verbindung mit der beschriebenen drehfesten Ankupplung der Ein- und Ausgangsglieder an die Abtriebswelle des Elektromotors 83 bzw. an die Blattwelle 73 gilt auch hier wieder die schon bei 1 beschriebene Funktion für den gesamten Antriebsstrang. Es wird erreicht, dass ein Bewegungszyklus eines Eingangsgliedes 79 der Bewegung des Webblattes 71 von einem Blattanschlag zum nächstfolgenden Blattanschlag entspricht, so dass die Anzahl der vollständigen Umdrehungen eines Eingangsgliedes 79 gleich der Anzahl der vollständigen Bewegungszyklen ist, die die Webblattwelle 73 in derselben Zeiteinheit ausführt.
Die Besonderheit der Ausführungsform gemäß 12 und damit ein Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen besteht in der Verbindungswelle 86, die parallel zu der Blattwelle 73 zwischen den Umwandlungsgetrieben 77 angeordnet ist. Sie ist über die starren Verbindungskupplungen 87 und 88 mit den Eingangsgliedern 79 der Umwandlungsgetriebe 77 drehfest gekoppelt. Das von der Abtriebswelle 85 des Elektromotors 83 ausgehende Antriebsmoment wird somit in zwei Antriebsstränge aufgeteilt, von denen der eine direkt über das an dem Ständer 75 angeordnete Umwandlungstriebe 77 auf die Blattwelle 73 einwirkt, während der andere Antriebsstrang über die Verbindungswelle 86 mit dem Umwandlungsgetriebe 77 verbunden ist, der sich an dem Ständer 76 befindet und von dort die Blattwelle 73 gleichfalls antreibt.

1: Webblatt
2: Blattleiste
3: Blattwelle
4: Befestigungsarm
5, 6: Ständer
7, 8: Umwandlungsgetriebe
9, 10: Kurvenscheiben
11, 12: Eingangsglied
13, 14: Ausgangsglied
15, 16: Eingangskupplung
17,18: Ausgangskupplung
19, 20: elektromotorischer Drehantrieb (Elektromotor)
21, 22: Zwischenflansch
23, 24: Abtriebswelle
25, 26: Drehgeber
31, 32: Teilwelle
33, 34: innere Stirnseite
35, 36: Teilleiste
37, 38: Teilwebblätter
39: Sollschwächungsbereich der Blattwelle
40: Sollschwächungsbereich der Blattleiste
41: Sollschwächungsbereich des Webblattes
42: Drehmoment-Begrenzungskupplung
43: Gleit- und Ausweichbereich
51: erstes Stellglied (Wechselrichter)
52: Stromführung
53: zweites Stellglied (Wechselrichter)
54: Stromführung
55: Sicherheits- und Kontrolleinheit
56: Sollwert
57, 58: Istwert
59: gemeinsamer Master
60: Sicherheits- und Kontrolleinheit
61: erster Sollwert
62: erster Istwert
63: zweiter Sollwert
64: zweiter Istwert
71: Webblatt
72: Blattleiste
73: Blattwelle
74: Befestigungsarm
75, 76: Ständer
77: Umwandlungsgetriebe
78: Kurvenscheiben
79: Eingangsglied
80: Ausgangsglied
81: Eingangskupplung
82: Ausgangskupplung
83: elektromotorischer Drehantrieb
84: Zwischenflansch
85: Abtriebswelle
86: Verbindungswelle
87, 88: Verbindungskupplung

Claims

Webblatt-Antrieb einer Webmaschine, mit einer an einem Webblatt (1) angebrachten Blattwelle (3), mit zumindest jeweils einem in dem jeweiligen nach außen gewandten Bereich der Blattwelle (3) befindlichen Umwandlungsgetriebe (7, 8), das ein bewegliches Eingangsglied (11, 12) und ein bewegliches Ausgangsglied (13, 14) aufweist, wobei das Ausgangsglied (13, 14) eines jeden Umwandlungsgetriebes (7, 8) mit dem ihm zugeordneten Bereich der Blattwelle (3) in drehfester Verbindung steht, mit einer derartigen Ausbildung der Umwandlungsgetriebe (7, 8), dass jeweils die Drehbewegung des Eingangsgliedes (11, 12) in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung des Ausgangsgliedes (13, 14) umgewandelt wird, und mit wenigstens einem elektromotorischen Drehantrieb (19, 20) für das Eingangsglied (11, 12) eines jeden Umwandlungsgetriebes (7, 8), wobei der elektromotorische Drehantrieb (19, 20) eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle (23, 24) mit dem Eingangsglied (11, 12) bewirkt.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 1, bei dem die Blattwelle (3) aus zwei miteinander fluchtenden Teilwellen (31, 32) besteht, deren innere Enden einander zugewandt sind.
Webblatt-Antrieb mit einem über die gesamte Webbreite durchgehenden, mit einer Blattleiste verbundenen Webblatt nach Anspruch 2, wobei die Blattleiste aus zwei miteinander fluchtenden, baulich voneinander getrennten Teilleisten (35, 36) besteht, von denen jede mit einer der Teilwellen (31, 32) verbunden ist.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Webblatt einschließlich der Blattleiste aus zwei baulich getrennten, in einer gemeinsamen Ebene liegenden Teilwebblättern (37, 38) gebildet ist, von denen jedes mit einer der Teilwellen (31, 32) verbunden ist.
Webblatt-Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die einander zugewandten inneren Enden der beiden Teilwellen (31, 32) mit der Möglichkeit der gegenseitigen Verdrehbarkeit einander gegenüberstehen.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 5, bei dem die einander zugewandten inneren Enden formschlüssig und verdrehbar ineinandergreifen.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 5, bei dem die einander zugewandten inneren Enden über einen Sollschwächungsbereich (39) miteinander verbunden sind, der beim Überschreiten eines vorbestimmten Grenzdrehmomentes getrennt wird.
Webblatt-Antrieb nach dem auf die Ansprüche 3 oder 4 rückbezogenen Anspruch 5, bei dem auch die Teilleisten (35, 36) und/oder Teilwebblätter (37, 38) über einen Sollschwächungsbereich (40, 41) miteinander verbunden sind.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 5, bei dem die einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen (31, 32) über eine Drehmoment-Begrenzungskupplung (42) miteinander verbunden sind.
Webblatt-Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem sich die einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen (31, 32) in der geometrischen Längsmitte der gesamten, aus den beiden Teilwellen (31, 32) bestehenden Blattwelle einander gegenüberstehen.
Webblatt-Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die Anordnungsstelle der einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen (31, 32) sowie gegebenen Falles auch der Teilleisten (35, 36) und Teilwebblätter (37, 38) nach Maßgabe des Bereiches der geringsten Torsions- und/oder Querbeanspruchung einer theoretisch angenommenen durchgehenden Einheit aus Blattwelle, Webblatt und Blattleiste festgelegt ist.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 11, bei dem die Anordnungsstelle der einander zugewandten inneren Enden der Teilwellen (31, 32) und gegebenen Falles auch Teilleisten (35, 36) und Teilwebblätter (37, 38) sich innerhalb eines mittleren Längendrittels der theoretisch angenommenen durchgehenden Blattwelle befindet.
Webblatt-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die Anordnungsstelle des Umwandlungsgetriebes (7, 8) auf seiner zugehörigen Teilwelle (31, 32) von deren äußerem Ende bis zu einem Drittel der Teilwellen-Länge nach innen versetzt ist.
Webblatt-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer elektronischen Gleichlaufregelung der elektromotorischen Drehantriebe (19, 20) in Master-Slave-Anordnung.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 14, mit einer Master-Slave-Anordnung bei einem gemeinsamen Master, der vorzugsweise als virtueller Master ausgebildet ist.
Webblatt-Antrieb einer Webmaschine, mit einer an einem Webblatt (71) angebrachten Blattwelle (73), mit zwei in den Außenbereichen der Blattwelle (73) befindlichen Umwandlungsgetrieben (77), von denen jedes ein bewegliches Eingangsglied (79) und ein bewegliches Ausgangsglied (80) aufweist, wobei durch die Umwandlungsgetriebe (77) die Drehbewegung der Eingangsglieder (79) in eine drehrichtungsumkehrbare Bewegung der Ausgangsglieder (80) umgewandelt wird, welche mit der Blattwelle (73) in drehfester Verbindung stehen, mit einer Verbindungswelle (86), die parallel zur Blattwelle (73) zwischen den Umwandlungsgetrieben (77) angeordnet ist und mit deren Eingangsgliedern (79) drehfest verbunden ist, und mit wenigstens einem elektromotorischen Drehantrieb (83) mindestens eines der Eingangsglieder (79), der sich an der der Verbindungswelle (86) entgegengesetzten Seite dieses Eingangsgliedes (79) befindet und eine gemeinsame, drehzahlgleiche Drehbewegung seiner Abtriebswelle (85) mit dem Eingangsglied (79) bewirkt.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 16, bei dem das Ausgangsglied (80) eines jeden Umwandlungsgetriebes (77) durch eine Welle gebildet ist.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 16, mit der Blattwelle als gemeinsames Ausgangsglied der beiden Umwandlungsgetriebe.
Webblatt-Antrieb nach einem der Ansprüche 16 bis 18 mit wenigstens je einem steuer- und/oder regelbaren elektromotorischen Drehantrieb (83) an jedem Umwandlungsgetriebe (77), wobei die elektromotorischen Drehantriebe (83) durch eine elektronische Gleichlaufregelung in Master-Slave-Anordnung miteinander verbunden sind.
Webblatt-Antrieb nach Anspruch 19, mit einer Master-Slave-Anordnung bei einem gemeinsamen Master, der vorzugsweise als virtueller Master ausgebildet ist