Keim, Walter (Grosse Jac Webereimaschinen GmbH, Rapsweg 9, Neu-Ulm, 89233, DE)
| 1. | Jacquardmaschine zur Verwendung in einer Webmaschine, mit Platinen (2) zum Heben und Senken von Kettfäden (3) der Webmaschine, einer Platinenantriebseinrichtung zum Bewirken einer Hub oder Senkbewegung der Platinen (2) und einer Platinenauswahleinrichtung, die bestimmte der Platinen (2) auswählt, um die mit den betreffenden Platinen (2) verbundenen Kettfäden (3) in einem gehobenen oder abgesenkten Zustand zu halten, wobei die Platinenantriebseinrichtung für jede Platine (2) ein mit dieser verbundenes bistabiles Element (1) aufweist, welches durch eine auf das Element (1) axial bzw. in Längsrichtung einwirkende äußere Verformungsspannung abwechselnd einen ersten stabilen Lagezustand, der einem angehobenen Zustand der Platine (2) entspricht, oder einen zweiten stabilen Lagezustand, der einem abgesenkten Zustand der Platine (2) entspricht, einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Element (1) beidseitig mit seinen Endbereichen (Ia, Ib) in einer Halterung (5a, 5b) fest eingespannt ist, wobei die Verformung des Elements (1) durch Zusammenführen der beiden Endbereiche (Ia, Ib) erzielt wird. |
| 2. | Jacquardmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Element (1) durch einen elastisch verformbaren Stab bzw. eine elastisch verformbare Blattfeder gebildet ist. |
| 3. | Jacquardmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbaren Stab bzw. die verformbare Blattfeder mehrlagig mit mehreren übereinander angeordneten Stäben bzw. Federn (100) ausgebildet ist. |
| 4. | Jacquardmaschine zur Verwendung in einer Webmaschine, mit Platinen (2) zum Heben und Senken von Kettfäden (3) der Webmaschine, einer Platinenantriebseinrichtung zum Bewirken einer Hub oder Senkbewegung der Platinen (2) und einer Platinenauswahleinrichtung, die bestimmte der Platinen (2) auswählt, um die mit den betreffenden Platinen (2) verbundenen Kettfäden (3) in einem gehobenen oder abgesenkten Zustand zu halten, wobei die Platinenantriebseinrichtung für jede Platine (2) ein mit dieser verbundenes bistabiles Element (1) aufweist, welches durch eine auf das Element (1) axial bzw. in Längsrichtung einwirkende äußere Verformungsspannung abwechselnd einen ersten stabilen Lagezustand, der einem angehobenen Zustand der Platine (2) entspricht, oder einen zweiten stabilen Lagezustand, der einem abgesenkten Zustand der Platine (2) entspricht, einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Element (1) durch einen mehrlagigen elastisch verformbaren Stab bzw. eine mehrlagige elastisch verformbare Blattfeder mit mehreren übereinander angeordneten Stäben bzw. Federn (100) gebildet ist. |
| 5. | Jacquardmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Lagen (100) des Stabs bzw. der Feder aus dem gleichen Material bestehen. |
| 6. | Jacquardmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine mittlere Lage des Stabs bzw. der Feder aus einem anderen Material als die weiteren Lagen besteht. |
| 7. | Jacquardmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen (100) des Stabs bzw. der Feder an ihren Endbereichen miteinander verbunden sind. |
| 8. | Jacquardmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Element (1) bei Einwirken der mechanischen Verformungsspannung einen der beiden stabilen Lagezustände und ohne Einwirken der mechanischen Verformungsspannung einen neutralen Lagezustand einnimmt, wobei eine Initialvorrichtung (10, 11, 12) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einem Steuersignal eine gerichtete Initialauslenkung des bistabilen Elementes (1) aus dessen neutralen Lagezustand derart bewirkt, dass das bistabile Element (1) nach Einwirken der mechanischen Verformungsspannung einen bestimmten der beiden stabilen Lagezustände einnimmt. |
| 9. | Jacquardmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Initialvorrichtung durch einen oder durch ein Paar von Elektromagneten (11, 12) gebildet wird, um nach Anlegen eines elektrischen Steuersignals eine Kraftkomponente auf das bistabile Element (1) derart auszuüben, dass eine entsprechende Initialauslenkung bewirkt wird. |
| 10. | Jacquardmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Element (1) zumindest in einem Teilbereich magnetostriktive oder elektrostriktive Eigenschaften besitzt und die Initialauslenkung durch Einwirken eines magnetischen bzw. elektrischen Feldes auf den betreffenden Abschnitt des bistabilen Elementes (1) bewirkt wird. |
| 11. | Jacquardmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Initialvorrichtung einen Hydraulik oder Pneumatikkolben (10) aufweist, der mit dem bistabilen Element (1) gekoppelt ist und nach Beaufschlagen mit einem Arbeitsdruck oder Arbeitsunterdruck die Initialauslenkung des bistabilen Elementes (1) bewirkt. |
| 12. | Jacquardmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des bistabilen Elementes (1) Sensorelemente (13, 14) zum Erfassen des Lagezustandes des bistabilen Elementes (1) vorgesehen sind. |
| 13. | Jacquardmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere kaskadenartig angeordnete Platinenantriebseinrichtungen zum Betreiben mehrerer in Richtung der Kettfäden versetzt angeordneter Platinen (2) vorgesehen sind. |
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Jacquardmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche ohne die Verwendung von Harnschnüren auskommt und hierzu ein bistabiles Element aufweist, welches zum Heben oder Senken der Kettfäden einer Webmaschine verformt werden kann.
Eine gattungsgemäße Jacquardmaschine ist beispielsweise aus der DE 43 35 620 Al der Anmelderin bekannt. Hierbei wird durch äußere Krafteinwirkung ein als bistabiles Element genutzter Flachstab zum Schwingen gebracht, wobei über eine mit dem Flachstab verbundene Platine ein entsprechendes Anheben bzw. Absenken eines von der Platine gehaltenen Kettfadens erfolgt. Es handelt sich hierbei um eine Weiterbildung klassischer Jacquardmaschinen, bei denen üblicherweise die Platinen mittels angetriebener Messer eine fachbildende Hub- und Senkbewegung ausführen. Über eine Platinenauswahleinrichtung können in Abhängigkeit von dem zu webenden Webmuster bestimmte Platinen ausgewählt werden, die von den angetrieben Messern getrennt werden und somit an der Hub- und Senkbewegung nicht teilnehmen. Üblicherweise erfolgt dabei die sog. Rapportierung des Webmusters mittels einer Vielzahl von Harnschnüren, die eine formschlüßige Verbindung zwischen den Platinen und den Kettfäden während der Senkbewegung erlauben. Hierbei ist je ein Kettfaden des Webmusters mit je einer Platine über eine Harnischschnur verbunden. Zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung während der Senkbewegung sind im Allgemeinen an dem den Platinen gegenüberliegenden Enden der Harnischschnüre Zugfedern vorgesehen.
Durch die in der DE 43 35 620 Al beschriebene Weiterentwicklung konventioneller Jacquardmaschinen kann auf den Einsatz dieser Zugfedern sowie der Harnschnüre verzichtet werden, was einen großen Vorteil im Hinblick auf die Betriebssicherheit der gesamten Anlage mit sich bringt. Da die Harnschnüre einem großen Verschleiß unterliegen, können längere Produktionsstillstände, die zum Austausch gerissener Schnüre oftmals erforderlich sind, vermieden werden.
Es hat sich nunmehr in der Praxis gezeigt, dass zur Verwirklichung des in der DE 43 35 620 Al beschriebenen Konzepts das bistabile Element in ganz besonderer
Art und Weise ausgestaltet sein muss. Der Flachstab wird während der Verformung spezifischen Anforderungen physikalischer und mechanischer Art unterworfen, was bei der konstruktiven Ausgestaltung des Stabs berücksichtigt werden muss. Um einen reibungslosen Ablauf während des späteren Betriebs gewährleisten zu können, ist ein besonders hoher Aufwand bei der Ausgestaltung des bistabilen Elements erforderlich, was wiederum zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zu Grunde, das in der DE 43 35 620 Al beschriebene Konzept zur Ausgestaltung einer Jacquardmaschine derart weiterzuentwickeln, dass das Anheben und Absenken von Kettfäden einer Webmaschine mittels der Verformung eines bistabilen Elements in einfacher und zuverlässiger Weise erreicht werden kann. Hierbei soll insbesondere auch berücksichtigt werden, dass der Aufwand zur Verwirklichung eines bistabilen Elements in einem vertretbaren Rahmen gehalten werden sollte.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster Erfindungsgedanke der vorliegenden Erfindung betrifft dabei eine Weiterentwicklung des aus der DE 43 35 620 Al beschriebenen Konzepts, welche sich in erster Linie auf die Halterung des bistabilen Elements während des Betriebs der Jacquardmaschine bezieht. So ist beim Stand der Technik vorgesehen, das bistabile Element an zwei Lagerpunkten drehbar mit entsprechenden Halterungen zu verbinden, wobei das Verformen des Elements durch Zusammenführen der Lagerpunkte erzielt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demgegenüber vorgeschlagen, die Lagerung des bistabilen Elements dahingehend zu modifizieren, dass dieses nunmehr beidseitig mit seinen Endbereichen in einer Halterung fest eingespannt ist, wobei die Verformung des Elements durch Zusammenführen der beiden Endbereiche erzielt wird. Wie später noch ausführlich erläutert wird, ergeben sich durch diese neuartige Art der Halterung des bistabilen Elements in der Praxis deutliche Vorteile, wobei trotz allem der angestrebte Effekt, nämlich das gezielte Verformen des bistabilen Elements zum Anheben bzw. Absenken eines Kettfadens zuverlässig erreicht wird.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit eine Jacquardmaschine zur Verwendung in einer Webmaschine vorgeschlagen, welche Platinen zum Heben und Senken von Kettfäden der Webmaschine, eine Platinenantriebseinrichtung zum Bewirken einer Hub- oder Senkbewegung der Platinen sowie eine Platinenauswahleinrichtung aufweist, die bestimmte der Platinen
auswählt, um die mit den betreffenden Platinen verbundenen Kettfäden in einem gehoben oder abgesenkten Zustand zu Halten, wobei die Platinenantriebseinrichtung für jede Platine ein mit dieser verbundenes bistabiles Element aufweist, welches durch eine auf das Element axial bzw. in Längsrichtung einwirkende äußere Verformungsspannung abwechselnd einen ersten stabilen Lagezustand, der einem angehobenen Zustand der Platine entspricht, oder einen zweiten stabilen Lagezustand, der einem abgesenkten Zustand der Platine entspricht, einnimmt, und wobei erfindungsgemäß das bistabile Element beidseitig mit seinen Endbereichen in einer Halterung fest eingespannt ist und die Verformung des Elements durch Zusammenführen der beiden Endbereiche erzielt wird.
Ein zweiter erfindungsgemäßer Aspekt betrifft die Ausgestaltung des bistabilen Elements selbst. Während beim Stand der Technik vorgesehen ist, hierzu einen einzelnen Flachstab bzw. eine einzelne Blattfeder einzusetzen, wird erfϊndungsgemäß vorgeschlagen, das bistabile Element mehrlagig auszugestalten und hierzu mehrere elastisch verformbare Stäbe bzw. Blattfedern übereinander anzuordnen.
Gemäß diesem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dementsprechend eine Jacquardmaschine zur Verwendung in einer Webmaschine vorgeschlagen, welche Platinen zum Heben und Senken von Kettfäden der Webmaschine, eine Platinenantriebseinrichtung zum Bewirken einer Hub- oder Senkbewegung der Platinen und eine Platinenauswahleinrichtung aufweist, welche bestimmte der Platinen auswählt, um die mit den betreffenden Platinen verbundenen Kettfäden in einem gehobenen oder abgesenkten Zustand zu halten, wobei die Platinenantriebseinrichtung für jede Platine ein mit dieser verbundenes bistabiles Element aufweist, welches durch eine auf das Element axial bzw. in Längsrichtung einwirkende äußere Verformungsspannung abwechselnd einen ersten stabilen Lagezustand, der einem angehobenen Zustand der Platine entspricht, oder einen zweiten stabilen Lagezustand, der einem abgesenkten Zustand der Platine entspricht, einnimmt, und wobei erfindungsgemäß das bistabile Element durch einen mehrlagigen elastisch verformbaren Stab bzw. eine mehrlagige elastisch verformbare Blattfeder mit mehreren übereinander angeordneten Stäben bzw. Federn gebildet ist.
Durch die mehrlagige Ausgestaltung des bistabilen Elements können die physikalischen und mechanischen Anforderungen an dieses deutlich besser und insbesondere auch einfacher realisiert werden. Hierbei besteht insbesondere auch die Möglichkeit, durch die Wahl des Materials für die verschiedenen Lagen dessen Eigenschaften in geeigneter Weise anzupassen. In gleicher Weise wäre es allerdings
auch möglich, sämtliche Lagen aus dem gleichen Material zu bilden, wobei dieses dann entsprechend zu wählen ist.
Beide angesprochenen Erfindungsaspekte können in vorteilhafter Weise kombiniert werden, um zu einer besonders effektiv arbeitenden Jacquardmaschine zu gelangen. Allerdings bestünde auch die Möglichkeit, die einzelnen Erfindungsgedanken jeweils für sich alleingenommen einzusetzen. Jeder Gedanke für sich alleingenommen trägt bereits dazu bei, die Effektivität und Betriebssicherheit einer Jacquardmaschine deutlich zu optimieren.
Die Lagerung des bistabilen Elements kann derart gewählt, dass bei Einwirken der mechanischen Verformungsspannung einer der beiden der stabilen Lagezustände erreicht wird und ohne Einwirken der mechanischen Verformungsspannung das bistabile Element einen neutralen Zustand einnimmt. In diesem Fall kann dann eine Initialvorrichtung vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von einem Steuersignal eine gerichtete Initialauslenkung des bistabilen Elements aus dessen neutralen Lagezustand derart bewirkt, dass das Element nach Einwirken der Verformungsspannung einen bestimmten der beiden stabilen Lagezustände einnimmt. Diese Initialvorrichtung kann beispielsweise durch ein paar von Elektromagneten oder einen mit dem bistabilen Element gekoppelten Hydraulik- oder Pneumatikkolben gebildet werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Jacquardmaschine in der Nähe des bistabilen Elements Sensorelemente aufweisen, mit deren Hilfe der aktuelle Lagezustand des Elements erfasst wird. Auf diese Weise ist eine sichere Ansteuerung des bistabilen Elements in die gewünschte Position möglich.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Lagerung und Ansteuerung eines bistabilen Elements bei einer Jacquardmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für die Lagerung und Ansteuerung eines bistabilen Elements;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung des bistabilen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 a einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 3;
Fig. 4 eine Darstellung der Lagerang eines bistabilen Elements entsprechend dem Stand der Technik und
Fig. 4a eine vergrößerte Darstellung von Fig. 4.
Die vorliegende Erfindung stellt wie bereits erwähnt eine Weiterentwicklung einer Jacquardmaschine dar, die aus der DE 43 35 620 Al bekannt ist. Zur ergänzenden Erläuterung hinsichtlich der grundsätzlichen Funktionsweise dieser Maschine wird an dieser Stelle deshalb nochmals ausdrücklich auf diese Veröffentlichung hingewiesen. Fig. 1 zeigt hierzu ein erstes Ausführungsbeispiel der Platinenansteuerung bei der Jacquardmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei lediglich die Anordnung für eine einzige Platine dargestellt ist. Entsprechend der Anzahl der verwendeten Platinen ist bei einer vollständigen Jacquardmaschine diese Anordnung dementsprechend mehrfach vorhanden, wobei die Platinenantriebseinrichtungen dann zum Betreiben mehrerer in Richtung der Kettfäden versetzt angeordneter Platinen kaskadenartig angeordnet sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Platinenansteuerung weist als zentrales Element ein bistabiles Element 1 in Form eines elastisch verformbaren Stabs bzw. einer elastisch verformbaren Blattfeder auf. Mittels einer geeigneten Lagerungs- und Ansteueranordnung, deren Ausgestaltung später noch ausführlich erläutert wird, kann das bistabile Element 1 in zwei unterschiedliche Lagezustände versetzt werden. Ein erster Lagezustand ist hierbei anhand einer durchgezogenen Linie dargestellt, während hingegen ein zweiter Lagezustand durch die punktierte Linie verdeutlicht wird. Mit dem bistabilen Element 1 ist eine Platine 2 gelagert, welche kraft- und formschlüssig in ihrem oberen Endbereich 2a mit dem bistabilen Element 1 verbunden ist. Im unteren Bereich der Platine 2 befindet sich eine Öse 2b zur Durchführung eines Kettfadens 3 einer Webmaschine. Je nach Verformung des bistabilen Elements 1 in einen der beiden Lagezustände befindet sich somit die Platine 2 und damit der Kettfaden 3 in einer angehobenen bzw. abgesenkten Position. Alternativ zur dargestellten Ausführungsform wäre es auch denkbar, an der Unterseite der Platine 2 eine B efestigungs Vorrichtung für eine Litze oder der gleichen vorzusehen, über welche die Verbindung zwischen dem Kettfaden 3 und der Platine 2 erfolgt.
Die Verformung des bistabilen Elements 1 in einen der beiden dargestellten Lagezustände erfolgt in bekannter Weise dadurch, dass das bistabile Element 1 mit einer axial bzw. in Längsrichtung auf das bistabile Element 1 einwirkenden Verformungsspannung belastet wird. Dies erfolgt durch eine Hydraulikvorrichtung, welche zwei Halterangen 5a und 5b zur Halterung der Endbereiche Ia und Ib des
bistabilen Elements 1 aufweist, wobei die Position der beiden Halterungen 5a und 5b mit Hilfe zweier Hydraulikzylinder 6a und 6b verändert werden kann. Um also das bistabile Element 1 mit einer Verformungsspannung zu belasten, werden die beiden Halterungen 5a und 5b aufeinander zubewegt, zur Entlastung des bistabilen Elements 1 können die Halterungen 5a und 5b voneinander entfernt werden. Das Prinzip der Verformung des bistabilen Elements 1 ist dabei das gleiche wie in der DE 43 35 620 Al. Nach Belastung des Elements 1 mit der Verformungsspannung nimmt dieses also einen der beiden Lagezustände an, wobei die Entscheidung darüber, welcher Lagezustand eingenommen wird, von den Anfangsbedingungen vor Ausübung der axialen Belastung abhängt. Zur gezielten Veränderung dieser Anfangsbedingungen kann dabei eine Intialvorrichtung vorgesehen sein, deren Wirkungsweise später noch erläutert wird.
Soll nunmehr aufgrund des zu webenden Webmusters der mit der Platine 2 verbundene Kettfaden von der angehobenen in die abgesenkten Position oder umgekehrt wechseln, so wird das bistabile Element 1 zunächst entlastet, wobei dieses dann aufgrund der elastischen Verformung mitsamt der Platine 2 in Richtung auf den anderen stabilen Lagezustand beschleunigt wird. Durch die in der Neutralstellung, also im ausgestreckten Zustand des bistabilen Elements 1 vorhandene kinetische Energie wird der dort befindliche Totpunkt überwunden und das Element 1 zumindest geringfügig in Richtung auf den jeweils anderen stabilen Lagezustand deformiert. In dieser Bewegungsphase setzt erneut die mittels der Hydraulikzylinder 6a und 6b hervorgerufene Belastung des bistabilen Elements 1 ein, so dass dieses schließlich derart verformt wird, dass es den angestrebten anderen stabilen Lagezustand einnimmt.
Durch diesen Bewegungsablauf wird also die Platine 2 und der mit dieser in Verbindung stehend Kettfaden 3 von dem angehobenen in den abgesenkten Zustand oder umgekehrt überführt. Mittels einer geeigneten Ansteuerung der Hydraulikzylinder 6a und 6b kann auf diese Weise der Kettfaden 3 in eine entsprechend dem zu webenden Muster erforderliche Position gebracht werden.
Bevor auf die Funktionsweise der bereits erwähnten Initialvorrichtung eingegangen wird, soll zunächst die erfindungsgemäße Besonderheit der dargestellten Einrichtung erläutert werden. Diese besteht zum einen in der Ausgestaltung des bistabilen Elements 1 sowie zum anderen in der Lagerung desselben. Dabei zeichnet sich zunächst die erfindungsgemäße Lagerung des bistabilen Elements 1 dadurch aus, dass dieses nunmehr mit seinen Endbereichen Ia und Ib fest in den entsprechenden Halterungen
5a und 5b eingespannt ist. Die sich hieraus ergebenden Besonderheiten sollen nachfolgend anhand der Figuren 3, 3a, 4 und 4a erläutert werden. Die Figuren 3 und 3a
zeigen dabei die Anordnung bzw. Verformung des bistabilen Elements 1 bei einer Lagerung gemäß der vorliegenden Erfindung, während hingegen die Figuren 4 und 4a vergleichbare Darstellungen bei einer Halterung, wie sie in der DE 43 35 620 Al vorgesehen ist, zeigen.
Der Unterschied in den beiden Lagerungsarten führt, wie den Darstellungen entnommen werden kann, zu einer vollkommen anderen Verformung des bistabilen Elements 1. Während beim Stand der Technik gemäß Figur 4 vorgesehen war, dass das zu verformende Element 1 an seinen beiden Enden über Gelenke mit entsprechenden Halterungen verbunden war, sind die Endbereiche Ia und Ib bei dem in Figur 3 dargestellten erfindungsgemäßen Fall fest eingespannt. Es ergeben sich hierdurch zwei unterschiedliche Arten der Verformung des bistabilen Elements 1, welche bereits durch den Mathematiker und Physiker Euler näher untersucht wurden. Entsprechend dessen Erkenntnissen wird zwischen vier sog. Knickfällen unterschieden, wobei die Anordnung in Figur 4 gemäß dem Stand der Technik dem zweiten Euler 'sehen Knickfall und die erfindungsgemäße Anordnung gemäß Figur 3 dem vierten Euler 'sehen Knickfall entspricht. Diese führen zu zwei vollkommen unterschiedlichen Biegelinien des bistabilen Elements 1, was ohne weiters erkennbar ist. Ein wesentlicher Unterschied hierbei besteht darin, dass sich beim Stand der Technik gemäß Figur 4 eine Biegelinie ergibt, die einer halben Sinuslinie entspricht, während hingegen bei der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung sich eine Biegelinie ergibt, die einer vollständigen Phase einer Sinuslinie entspricht. Die Auslenkung h des bistabilen Elements gegenüber einer gestreckten Anordnung ist allerdings trotz allem gleich, so dass die mit dem bistabilen Element 1 verbundene Platine 2 und damit der Kettfaden 3 nach wie vor in gewünschter Weise ausgelenkt werden kann.
Die sich für beide Lagerungsfälle ergebenden und von Euler untersuchten Biegungsgleichungen zeigen außerdem, dass gleiche Parameter für das bistabile Element 1 unterschiedliche Größen liefern. Beispielsweise ist die Knicklast für das bistabile Element 1 bei dem erfindungsgemäßen Fall viermal so hoch wie bei der Lagerung gemäß dem Stand der Technik. Durch Änderungen der entsprechenden Parameter (z. B. des Trägheitsmoments) kann allerdings die Knicklast oder jede andere beliebige Größe bei beiden Fällen in gleicher Weise eingestellt werden. Hinsichtlich der Möglichkeiten zur Nutzung des bistabilen Elements 1 zur geeigneten Ansteuerung des Kettfadens werden somit nach wie vor die gleichen Vorteile erhalten.
Ein sich aus der erfindungsgemäßen Lagerung ergebender Vorteil besteht allerdings darin, dass nunmehr verbesserte Möglichkeiten zur Realisierung des bistabilen Elements 1 bestehen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Realisierung des bistabilen
Elements 1 mit Hilfe von Einzel-Stäben oder einzelnen Blattfedern nur schwer möglich ist. Entsprechend dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend vorgesehen, dass das bistabile Element 1 nicht durch ein einziges Bauteil sondern durch eine Vielzahl von Stäben bzw. Blattfedern gebildet ist, die übereinander angeordnet sind. Wie der vergrößerten Darstellung des Endbereichs in Figur 3a entnommen werden kann, ergibt sich nunmehr bei der erfindungsgemäßen Halterung der Vorteil, dass die Endbereiche 100a der einzelnen Lagen 100 des bistabilen Elements 1 grundsätzlich parallel zueinander ausgerichtet sind, und zwar sowohl im gestreckten als auch im verformten bzw. geknickten Zustand. Dies wird durch die Verformung des bistabilen Elements 1 in Form einer vollständigen Sinuslinie erzielt, da jede relative Verschiebung zwischen den Einzellagen in der einen Hälfte der Biegelinie in der anderen Hälfte der Biegelinie wieder kompensiert wird. Dieser Umstand erleichtert die praktische Stapelbildung des bistabilen Elements 1 aus den mehreren Lagen deutlich, da nunmehr die Enden jedes Stabes in einfacher Weise mechanisch miteinander verbunden werden können, ohne dass hierbei die Schwingfähigkeit jedes Einzelstabes beeinträchtigt wird.
Im Unterschied dazu ist eine entsprechende Fixierung der Endbereiche 100a zueinander bei der Lagerung gemäß dem Stand der Technik nicht möglich, da - wie der vergrößerten Darstellung des Endbereichs in Figur 4a entnommen werden kann - bei einer Verformung des bistabilen Elements 1 auch eine Relativverschiebung der Endbereiche 100a zueinander erfolgt. Dieser Umstand würde bei der Lagerung gemäß dem Stand der Technik besondere Maßnahmen zur Halterung der einzelnen Lagen 100 erfordern, die bei der erfindungsgemäßen Halterung gemäß Figur 3 nicht erforderlich sind.
Die konstruktiven Möglichkeiten zur Ausgestaltung des bistabilen Elements 1 sowie zur Einleitung der Verformung bei der Lagerung gemäß dem Stand der Technik sind somit sehr mannigfaltig und bieten deutliche Vorteile gegenüber der bislang vorgeschlagenen Ausgestaltung. Ein erster Vorteil besteht dabei darin, dass ein verbundenes bistabiles Element 1 mit gleichem Querschnitt auf seiner gesamten Länge bessere Möglichkeiten beim Durchführen durch ein geschlossenes Führungsauge in der Platinenlitze ergibt. Femer kann die Knickkrafteinleitung in jede Einzelfeder des Stapels durch ein einfaches und parallel bewegtes Druckstück erfolgen, während hingegen bei der Anordnung gemäß Figur 4 ein deutlich höherer Aufwand erforderlich wäre. Eine Serienfertigung eines bistabilen Elements aus mehreren parallel geschichteten Federn, die wenigstens an einem Ende miteinander verschweißt sind, ist ferner bei der erfindungsgemäßen Lagerung des Elements ohne hohen Aufwand möglich. Des Weiteren ist die Randfaserspannung in einem dünneren Material bei der
gleichen Biegebeanspruchung wesentlich geringer als bei einem dickeren Material. Das Verhältnis von zulässiger und tatsächlicher Materialbelastung wird also durch die mehrschichtige Ausgestaltung günstiger, was sich positiv auf die Lebensdauer des bistabilen Elements auswirkt. Schließlich nimmt durch die mehrschichtige Ausgestaltung auch die Ausknickgefahr senkrecht zur eigentlichen Schwingrichtung überproportional ab, da bei der Verwendung eines Federbalkens aus vielen Einzelschichten bei gleicher Breite und geringerer Stärke das Verhältnis zwischen Breite und Stärke extremer wird.
Ein letzter Vorteil der mehrschichtigen Ausgestaltung besteht schließlich darin, dass die physikalischen und festigungstechnischen Eigenschaften des bistabilen Elements 1 insgesamt in einfacher Weise dadurch beeinflußt werden können, dass das Material für die einzelnen Lagen 100 unterschiedlich gewählt wird. Es könnte also vorgesehen sein, dass im Zentrum des Stapels eine einzelne Lage aus einem anderen Material als die umgebenen Lagen gebildet wird, um dadurch bestimmte Eigenschaften des bistabilen Elements in gewünschter Weise zu beeinflussen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Lagerung des bistabilen Elements 1 ist somit sichergestellt, dass dieses auch über einen längeren Betrieb hinweg einfach und zuverlässig in den gewünschten Lagezustand verformt werden kann. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Ansteuerung der Kettfäden 3 der Webmaschine erzielt.
Sichergestellt werden muss allerdings, dass zu Beginns des Webvorgangs die Platine 2 in der richtigen Position ist, wozu eine Initialvorrichtung vorgesehen ist, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 durch einen weiteren Hydraulikzylinder 10 realisiert ist. Diese Initialvorrichtung dient bei dem eingangs beschriebenen Betrieb der Jacquardmaschine als Offenfach-Jacquardmaschine lediglich zum sicheren Erreichen des angehoben oder des abgesenkten Zustande bei Inbetriebnahme und könnte dann weggelassen werden, wenn durch eine geeignete Vorverformung des bistabilen Elements 1 sichergestellt ist, dass dieses bei Inbetriebnahme zunächst grundsätzlich einen bestimmten der beiden stabilen Lagezustände einnimmt. Möglichkeiten hierfür sind beispielsweise auch aus der DE 43 35 620 Al bekannt. Wird hingegen die Jacquardmaschine als Geschlossenfach-Jacquardmaschine genutzt, so ist bekanntermaßen vorgesehen, dass nach jedem Schusseintrag die bistabilen Elemente 1 zunächst eine Neutralposition, also einen gestreckten Zustand einnehmen. Soll anschließend das bistabile Element 1 gezielt in einen der beiden Lagezustände verformt werden, so ist die Nutzung der Initialvorrichtung 10 unerlässlich, um die Auslenkung des bistabilen Elements 1 in der gewünschten Richtung zu erzielen.
Alternativ zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, bei dem die Auslenkung mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 10 erzielt wird, dessen vorderer Endbereich 10a mit dem bistabilen Element 1 gekoppelt ist, bestünde auch die Möglichkeit, die Initialverformung mittels elektromagnetischer Felder zu erzielen. So ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 vorgesehen, dass zwei Elektromagnete 11 und 12 eingesetzt werden, die bei entsprechender Ansteuerung ein elektromagnetisches Feld erzeugen, das die gewünschte Anfangsauslenkung des bistabilen Elements 1 erzielt. Hierfür kann vorgesehen kann, dass das bistabile Element 1 zumindest in einem Teilbereich magnetostriktive oder elektrostriktive Eigenschaften besitzt und durch das mit Hilfe der Elektromagneten 11, 12 erzeugte Feld in entsprechender Weise ausgelenkt wird. Zur Überwachung der geeigneten Auslenkung können ferner auch zwei Sensoren 13 und 14 vorgesehen sein, die den Lagezustand des bistabilen Elements 1 in geeigneter Weise erfassen. Durch diese Maßnahme, die auch bei dem Beispiel gemäß Figur 1 vorgesehen sein kann, besteht die Möglichkeit, Fehlstellungen des bistabilen Elements 1 zu erkennen und - sofern erforderlich - in geeigneter Weise zu korrigieren.
Insgesamt wird somit durch die vorliegende Erfindung eine weitere Verbesserung des aus der DE 43 35 620 Al bekannten Konzepts erreicht. Durch die besondere Lagerung und Ausgestaltung des bistabilen Elements ist eine zuverlässige und sichere Ansteuerung der Platinen und der damit verbundenen Kettfäden sichergestellt, wobei auch über einen längeren Nutzungszeitraum hinweg ein fehlerloser Betrieb ermöglicht wird.