| JP05163642 | METHOD FOR OPERATING WEAVING MACHINE |
| JP09170134 | CONTROL OF OPENING AND DEVICE FOR CONTROLLING OPENING |
| WO/2005/038113 | WEAVING MACHINE |
Cramer, Michael (Gartenstr. 4a, Lindau, 88131, DE)
Lehmann, Michael (Goethestr. 47, Kressbronn, 88079, DE)
Krumm, Valentin (Mollenberg 38, Hergensweiler, 88138, DE)
Cramer, Michael (Gartenstr. 4a, Lindau, 88131, DE)
Lehmann, Michael (Goethestr. 47, Kressbronn, 88079, DE)
| 1. | Verfahren zur Bestimmung der kinetischen Energie einer eine elektronische Steuerung aufweisenden Webmaschine, welche Webmaschine zumindest eine Weblade mit Webblatt und/oder ein Schussfadeneintragsystem besitzt , und wobei die Webmaschine über geeignete Mittel mit einer Fachbildemaschine verbindbar ist, wobei im Fall der Verbindung die Fachbildernaschine Bestandteil der Webmaschine ist, wobei die Webmaschine von wenigstens einem Elektromotor angetrieben wird, dessen Läufer über geeignete Mittel starr mit einer Welle der Webmaschine verbunden ist und wobei die Welle ihrerseits aus starr miteinander verbundenen Komponenten bestehen kann und diese Welle des Weiteren als Hauptantriebswelle bezeichnet wird und im laufenden Betrieb eine endlos rotierende Bewegung ausführt, und wobei der wenigstens eine Elektromotor Bestandteil der Antriebseinheit der Webmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der kinetischen Energie der Webmaschine an wenigstens einem ausgewählten, als Drehwinkelwert ausgedrückten Drehwinkelpunkt oder einem diesen Drehwinkelpunkt mit wenigen Drehwinkelgraden umgebenden Bereich die IstDrehzahl einer Welle erfasst wird , wobei der Drehwinkelpunkt bzw. der diesen Drehwinkelpunkt umgebende Drehwinkelbereich sowie die IstDrehzahl auf diese Welle bezogen sind, welche die Hauptantriebswelle oder eine mit der Hauptantriebswelle in konstanter Übersetzung umlaufenden realen oder virtuellen Welle ist, dass ferner der Steuerung der Antriebseinheit und/oder der Webmaschinensteuerung für diesen Drehwinkelpunkt bzw. Drehwinkelbereich das auf die vorgenannte Welle bezogene Massenträgheitsmoment der Webmaschine vorgegeben wird und dass die Steuerung der Antriebseinheit und/oder die Webmaschinensteuerung aus dieser IstDrehzahl und diesem Massenträgheitsmoment, entsprechend des physikalischen Zusammenhanges dieser Werte, die kinetische Energie berechnet. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete kinetische Energie im Webbetrieb als Führungsgröße verwendet wird. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drehwinkelpunkt bzw. den ausgewählten Drehwinkelpunkten der Verlauf des Massenträgheitsmomentes ein lokales Extremurn hat, wobei das lokale Extremum ein Minimum oder ein Maximum in dem betreffenden Punkt oder über einen Drehwinkelbereich sein kann. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Webmaschine über getriebliche Mittel mit einer Fachbildemaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drehwinkelpunkt bzw. den ausgewählten Drehwinkelpunkten der Verlauf des auf die Hauptantriebswelle bezogenen Massenträgheitsmomentes abzüglich des Anteiles der Fachbildemaschine ein lokales Extrernum hat, wobei das lokale Extremum ein Minimum oder ein Maximum im betreffenden Drehwinkelpunkt oder über einen Drehwinkelbereich sein kann. |
| 5. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Webmaschine eine Greiferwebmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Drehwinkelpunkt bzw. ein ausgewählter Drehwinkelpunkt derjenige Punkt ist, bei der der Schussfaden in der Fachmitte durch den Greifer übergeben bzw. übernommen wird. |
| 6. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, wobei die Webmaschine ein mit fluidischen oder gasförmigen Mitteln betriebenes Schussfadeneintragssystem besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Drehwinkelpunkt bzw. ein ausgewählter Drehwinkelpunkt derjenige Punkt ist, bei dem das Webblatt sich in einem Bereich des WebblattStillstandes zwischen der letzten Bewegung des Webblattes weg vom Bindepunkt und der nächst folgenden Bewegung des Webblattes hin zum Bindepunkt befindet. |
| 7. | Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 6, wobei die Webmaschine über getriebliche Mittel mit einer Fachbildemaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Drehwinkel punkt bzw. der diesen Drehwinkelpunkt umgebende Drehwinkelbereich so in den Bereich des Webblatt Stillstandes gelegt wird, dass kein nennenswerter Einfluss der Bewegung durch Fachbildemittel besteht. |
| 8. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Drehwinkelpunkt bzw. ein ausgewählter Drehwinkelpunkt derjenige Punkt ist, bei der das Webblatt während seiner Bewegung zum Bindepunkt hin seine höchste Geschwindigkeit und damit seine größte kinetische Energie hat. |
| 9. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Webmaschine eine Greiferwebmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Drehwinkelpunkt bzw. ein ausgewählter Drehwinkelpunkt derjenige Punkt der Winkelposition ist, bei der die Greiferbewegung in das Webfach hinein seine höchste Geschwindigkeit und damit seine größte kinetische Energie hat. |
| 10. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Webmaschine eine Greiferwebmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, das der ausgewählte Drehwinkelpunkt bzw. ein ausgewählter Drehwinkelpunkt derjenige Punkt der Winkelposition ist, bei der die Greiferbewegung aus dem Webfach heraus seine höchste Geschwindigkeit und damit seine größte kinetische Energie hat. |
| 11. | Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der ausgewählten Drehwinkelpunkte oder in jedem der diesen Punkt umgebenden Drehwinkelbereich die Erfassung der IstDrehzahl wenigstens einmal je Bindungsrapport erfolgt. |
| 12. | Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der ausgewählten Drehwinkelpunkte oder in jedem der diesen Drehwinkelpunkt umgebenden Bereich die Erfassung der IstDrehzahl wenigstens einmal je Webzyklus erfolgt. |
| 13. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Drehzahl Istwerterfassung in wenigstens einem Drehwinkelpunkt je Bindungsrapport oder in dem diesen Drehwinkelpunkt umgebenden Bereich erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte kinetische Energie als konstant angesehen wird, solange die Webmaschine mit der entsprechenden Drehzahl betrieben wird und solange keine Ermittlung eines neuen Wertes für die kinetische Energie erfolgt. |
| 14. | Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die über einen Bindungsrapport ermittelte kinetische Energie als Stützpunkt für den Verlauf über diesen Rapport verwendet wird und dass anhand bekannter Energieverluste der Webmaschine und/oder des Webprozesses je Webzyklus der Verlauf der kinetischen Energie zwischen den jeweiligen Stützpunkten geschätzt wird. |
| 15. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Drehzahl Istwerterfassung in mehr als einem Drehwinkelpunkt je Webzyklus oder in einem der diese Drehwinkelpunkte umgebenden Drehwinkelbereich erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die über einen Bindungsrapport ermittelten kinetischen Energien die Stützpunkte für den Verlauf der kinetischen Energie über diesen Rapport bilden. |
| 16. | Verfahren nach Anspruch 15, wobei die DrehzahlIstwerterfassung in mehr als einem Drehwinkelpunkt je Webzyklus oder in einem diesen Drehwinkelpunkt umgebenden Drehwinkelbereich erfolgt, und wobei anhand bekannter Energieverluste der Webmaschine je Webzyklus, der Verlauf der kinetischen Energie zwischen den Stützpunkten geschätzt wird. |
| 17. | Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wonach Bindungsrapporte sich durch mehrere Webzyklen beinhaltende Teilbereiche auszeichnen und wobei sich zwei einander anschließende Teilbereiche untereinander durch eine deutlich verschiedene Bewegung der Fachbildemittel unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teilbereiche jeweils wie ein eigener Bindungsrapport gehandhabt werden. |
| 18. | Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass an den Grenzen der Teilbereiche der Übergang zwischen den Werten bzw. Verläufen der kinetischen Energie sprungfrei erfolgt. |
| 19. | Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass an den Grenzen der Teilbereiche der Übergang zwischen den Werten bzw. Verläufen der kinetischen Energie rampenförmig vorgenommen wird. |
| 20. | Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Erfassung der IstDrehzahl zur Ermittlung der kinetischen Energie erst dann begonnen wird, wenn die drehzahlgeregelte mit konstantem Drehzahl Sollwert betriebene Webmaschine in Näherung das Betriebsverhalten angenommen hat, welches sie nach einer Betriebszeit gegen unendlich besitzt. |
| 21. | Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss einer Startphase ein PlDrehzahlregler mit einem P und einem IWert derart betrieben wird, dass der Ausgangswert des PlDrehzahlreglers, zumeist weiterverwendet als Drehmomenten oder Stromsollwert, nur in geringem Maße pendelt. |
| 22. | Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der kinetischen Energie als Zahl(en) und/oder grafisch anzeigbar ist. |
| 23. | Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der anzeigbaren Angaben speicherbar ist. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der kinetischen Energie einer eine elektronische Steuerung aufweisenden Webmaschine, welche Webmaschine zumindest eine Weblade mit Webblatt und/oder ein Schusseintragssystem besitzt und wobei die Webmaschine über getriebliche Mittel mit einer Fachbildernaschine verbindbar ist, wobei im Fall der Verbindung die Fachbildemaschine Bestandteil der Webmaschine ist, wobei die Webmaschine von wenigstens einem Elektromotor angetrieben wird, dessen Läufer über geeignete Mittel mit einer Welle der Webmaschine verbunden ist und wobei die Welle ihrerseits aus starr miteinander verbundenen Komponenten bestehen kann und diese Welle des weiteren als Hauptantriebswelle bezeichnet wird und im laufenden Betrieb eine endlos rotierende Bewegung ausführt, und wobei der wenigstens eine Motor Bestandteil der Antriebseinheit der Webmaschine ist.
Die Fachbildemaschine kann insbesondere eine Exzenter-Schaftmaschine, eine elektronische Schaftmaschine oder eine Jacquard-Maschine sein. Der wenigstens eine Elektromotor ist Bestandteil der Antriebseinheit für die Web- und gegebenenfalls für die Fachbildemaschine, wobei die Antriebseinheit Mittel umfasst, um den wenigstens einen Elektromotor stromgesteuert oder —geregelt und/oder momentengesteuert oder -geregelt und/oder drehzahlgeregelt und/oder lagegeregelt zu betreiben, wobei ferner die Antriebseinheit bei mehr als einem Elektromotor Mittel umfasst, um die Elektromotore ström- und/oder momenten- und/oder drehzahl- und/oder lagesynchron zu führen, wobei Übersetzungsstufen für den Fall vorgesehen sind, dass die Motorläufer jeweils mit Webmaschinen-Komponenten unterschiedlicher Bewegungsabläufe verbunden sind.
Der wenigstens eine Elektromotor ist ein rotativer Elektromotor und die Webmaschinen- Komponenten, mit denen der Elektromotor verbunden ist, führen im Webbetrieb eine endlos rotierende Bewegung aus, so dass der Unterschied in den Bewegungsabläufen zwischen den Komponenten jeweils mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis beschrieben werden kann. Zwischen dem Motorenläufer und der jeweils mit ihm verbundenen Webmaschinen- Komponente^) befindet sich in bevorzugter Ausführung keine schaltbare Kupplung.
Eine typische Bauweise ist eine Webmaschine mit einer Hauptantriebswelle, von deren endlos rotierender Bewegung aus über geeignete getriebliche Mittel eine Übersetzung auf die Verschwenkbewegung des Webblattes erfolgt. Erfolgt der Schussfadeneintrag mittels Greifer, so ist deren Bewegung über geeignete getriebliche Mittel von der vorgenan nten Hauptantriebswelle abgeleitet. Ist eine Fachbildemaschine, wie vorstehend beschrieben, Bestandteil der Webmaschine, so ist auch die Bewegung der Fachbildemaschine über geeignete getriebliche Mittel von der vorgenannten Hauptantriebswelle abgeleitet. Mit der vorgenannten Hauptantriebswelle sind der oder die oben genannten Elektromotore (e) in bevorzugter Ausführung über geeignete Mittel starr verbunden, wobei ein solches Mittel eine starre Kupplung sein kann, und wobei auch elastische Kuppl ungen zum Ausgleich von axialem und/oder radialem Versatz hier als starr betrachtet werden.
Aufgrund der nicht endlos rotatorisch erfolgenden Bewegungen, insbesondere des Webblattes, des Greifersystems zum Schusseintrag und der Fachbildemittel, addiert sich beim auf die Hauptantriebswelle bezogenen Massenträgheitsmomentenverlauf auf einen Konstantanteil ein Verlauf auf, der sich durch die Bewegungsprofile der nicht endlos rotatorisch bewegten Komponenten sowie durch die dabei bewegten Massen bzw. Massenträgheiten dieser Komponenten ergibt. Dieser Fakt ist in zahlreichen Veröffentlichungen Gegenstand der Betrachtung; es seien beispielhaft die EP 1 032 867, die DE 101 49 756 und die DE 100 61 717 genannt. Auch für die steuerungs- bzw. regelungstechnische Führung der Webmaschine mit periodisch veränderlichem Massenträgheitsmoment werden im Stand der Technik durch die EP 1 032 867 und die DE 101 49 756 Lösungen angeboten. In der EP 1 032 867 wird die Webmaschine beim Start, im laufenden Betrieb sowie beim Stillsetzvorgang durch zuvor ermittelte Drehmomentensollwerte geführt. Für Start und Stillsetzvorgang wird zudem der drehzahlgeregelte Betrieb vorgeschlagen, wobei der Drehzahlsollwert einem zuvor aufgezeichneten „natürlichen" Ist-Drehzahlverlauf entspricht, wobei „natürlich" im Verhältnis zu den Schwankungen des auf die Hauptantriebswelle bezogenen Massenträgheitsmomentes meint. Für den laufenden Betrieb wird nach der abgeschlossenen Startphase auf o.g. Führung über vorab bestimmte Drehmomentensollwerte umgeschaltet. Da die Auswahl des vorzugebenden Drehmomentensollwertes neben einem für die jeweilige Anwendung als geeignet herausgefundenen Drehmomentenverlaufes von der erfassten Ist-Drehzahl abhängt, kann durchaus von einem Drehzahlregler gesprochen werden, der jedoch hinsichtlich des unterlagerten Drehmomenten- bzw. Stromreglers noch ganz bestimmte Vorgaben berücksichtigt, indem er sich an o.g. als geeignet h eraus gestellten Drehmomentenverlauf orientiert. Nachteilig an dem Verfahren ist besonders, dass sehr viele Daten abgelegt werden müssen. Dies verschärft sich noch, da bei Mustern für jeden Webzyklus des Rapportes hinsichtlich Drehzahl- und Drehmomentenverläufe, insbesondere für Start- und Stillsetzphase separate Daten abgelegt werden müssen. Die Datenhaltung beansprucht mit ihren umfangreichen Tabellen viel Speicherplatz, das Auslesen von Daten aus entsprechend großen Tabellen ist - bei vergleichbarer Leistungsfähigkeit der Prozessortechnik - mit einem größeren Zeitbedarf als bei der Momentenermittlung durch einen normalen PI- oder PID-Regler verbunden und diese Verzögerung kann bei dem hochdynamischen Vorgängen bei Start und Stillsetzung und auch beim in der EP1032867 nicht behandelten Drehzahlwechsel zu Abweichungen vom Idealverhalten führen, so dass insbesondere die Gefahr von sogenannten Anlaufstellen im Gewebe beim Start besteht. Fürjede Maschinenkonfiguration (anderer Typ, andere Nennbreite, andere Fachbildemaschine, andere Schaftart- und Anzahl etc.) sowie noch einmal unabhängig davon für jedes neue zu webende Muster müssen die geeigneten Daten neu ermitt& It werden. Dies ist bei diesem Konzept sehr aufwendig, das System muss sich, sofern selbstlernend, an die gewünschte Momentenverlaufsform herantasten oder ein Bediener muss die Optimierung vornehmen, bis die systembedingt notwendige hohe Menge der zu verwaltenden Daten bestimmt ist.
Die DE 101 49 756 ist eine Modifikation von der EP 1 032 867, dahin gehend, dass zum Zweck der Verringerung der Drehzahlschwankungen von der in EP 1 032 867 angestrebten Maschinenführung im laufenden Betrieb mit näherungsweise konstantem Drehmoment abgewichen wird. In Phasen zunehmender Drehzahl wird hierbei die Energiezuführung unterbrochen; in Phasen abnehmender Drehzahl ist die Energiezufuhr um so größer. Dieses Verfahren besitzt dieselben Nachteile wie das nach EP 1 032 867. Unter Umständen müssen aufgrund der notwendigen Erzeugung der besonderen Drehmomentenverlaufsform&n über dem Maschinendrehwinkel noch mehr Daten vorgehalten und noch mehr Vorab- Tests mit der jeweiligen Maschinen-Konfiguration und der webtechnischen Applikation durchgeführt werden, um zu entscheiden, ob und mit welchen genauen Einstellunge n das Verfahren nach DE 101 49 756 an Stelle des nach EP 1 032 867 verwendet wird.
Im Sinne der nachfolgend offenbarten Erfindung wird unter einem Webzyklus der Bewegungsablauf von einem Blattanschlag zum nächstfolgenden verstanden, wobei der Blattanschlag das Ende der Blattbewegung zum fertigen Gewebe hin bedeutet. Wird vom Blattanschlag des Webzyklus gesprochen, so ist immer der Blattanschlag gemeint, mit dem der betreffende Webzyklus endet. Wenn im Folgenden in der Beschreibung vom Massenträgheitsmoment der Webmaschine gesprochen wird, so ist immer, wenn nicht ausdrücklich anders ausgewiesen, der auf eine Welle W2τr bezogene Verlauf gemeint, wobei W2π während eines Webzyklus einen Drehwinkelbereich αZykius_voiι von 2π bzw. 360° überstreicht. W2π kann dabei die Hauptantriebswelle oder eine mit dieser in konstanter Übersetzung umlaufende reale oder virtuelle Welle sein. Es sei aber darauf hingewiesen, dass sich die behandelten mechanischen Größen Massenträgheitsmoment, Drehzahl, kinetische Energie, Drehwinkel auch auf jede andere mit W2π in konstanter Übersetzung umlaufende reale oder virtuelle Welle beziehen lassen, zum einfacheren Verständnis wird aber mit W2π als Bezugswelle gearbeitet. Abgesehen von der Bewegung der Fachbildemittel ist der Verlauf des Massenträgheitsmomentes über dem Drehwinkel immer ein periodischer Verlauf, dessen Periodendauer im Regelfall dem während eines Webzyklus überstrichenen Drehwinkelbereich αZykius_voii entspricht. Bei sogenannten Frottiermaschinen kann die Periodendauer NF ■ αZykius_Voiι betragen, mit NF > 1 und natürlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dort genauso anwendbar. Die Fachbildemittel, wie Schäfte, Platinen und ansteuernde Getriebestufen, wie Unterzüge, die ebenfalls ihre Bewegungsbahn nicht endlos in gleicher Richtung durchlaufen, wirken je nach Applikation; die Periodendauer des Massenträgheitsmomentverlaufes ist dann im Regelfall = Ns* 2ττ wobei Ns die Anzahl der Zyklen eines Rapports, also einer Musterperiode des Gewebes ist. Bei Frottiermaschinen ist der Quotient Ns : NF ≥ 1 und natürlich. Wenn im Folgenden von Drehzahl gesprochen wird, ohne dass ausgewiesen ist, dass es sich um den Istwert handelt, so ist die geforderte Drehzahl gemeint, welche sich, s. zuvor, auf die Welle W2π bezieht. Der Istwert der Drehzahl pendelt, maßgeblich durch die Getriebecharakteristik bestimmt, bei Dauerbetrieb mit konstanter geforderter Drehzahl um diese geforderte Drehzahl und entspricht, abzüglich einer ggf. bleibenden Regelabweichung, dieser geforderten Drehzahl. Bei der Erfassung der Ist-Drehzahl kann es z.B. durch Einkoppelungen auf dem Übertragungsweg zu Störungen kommen, die die erfassten Ist-Drehzahlwerte bzw. -verlaufe beeinträchtigen. Man spricht dann auch oft davon, dass der erfasste Wert bzw. Verlauf rauschbehaftet ist. Um den tatsächlichen Wert bzw. Verlauf zumindest in sehr guter Näherung zu bekommen, ist bekannt, Filter für Störfrequenzen oder Mittelwertsbildner über kleine Bereiche zu verwenden. Sie werden deshalb auch hier als bekannt vorausgesetzt, da sie oft sogar standardmäßig in technischen Applikationen eingesetzt werden. Wird der Begriff Energie verwendet, ist damit die kinetische Energie gemeint; ebenso sind Verlustenergie bzw. Energieverluste immer so bezeichnet. Andere Energieformen spielen keine Rolle.
Da bei geeigneter Reglerführung ein nahezu konstantes Niveau der kinetische Energie der Webmaschine über einen Webzyklus und auch Bindungsrapport erreicht werden kann, erscheint es gegenüber EP 1 032 867 und DE 101 49 756 weitaus aufwandsärmer, eine Regelung zu verwenden, die die kinetische Energie nutzt. Dies hat auch Vorteile gegenüber einer Kennlinienregelung, die den „natürlichen" Verlauf der Ist-Drehzahl als Sollwert nutzt. Stark pendelnde Sollwerte bringen auf Grund der durch den Regler begründeten Verzögerung Unruhe in das System, da die reglerbedingte Verzögerung zu einem Zeit- bzw. Phasenversatz zwischen Soll- und Istwert führen. Anmerkung: Auch ein reiner P-Regler führt rechenzeitbedingt zu Verzögerungen und erzeugt zudem einen bleibenden Fehler. Zudem ist die in EP 1 032 867 benannte Kennlinienregelung für den Start mit jeder Startwinkelverlegung neu zu berechnen, da die Kennlinie getriebebedingt eine Funktion des Winkels ist. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei geringem Kostenaufwand für jede beliebige Webmaschinen-Konfiguration und jede beliebige Web-Applikation deren kinetische Energie zu ermitteln. Die so ermittelte kinetische Energie kann dann für eine Regelung verwendet werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an wenigstens einem ausgewählten, als Drehwinkelwert ausgedrückten Punkt oder an einem diesen Punkt umgebenden Drehwinkelbereich die Ist-Drehzahl einer Welle erfasst wird, wobei der Drehwinkelpunkt bzw. der diesen Drehwinkelpunkt umgebende Drehwinkelbereich sowie die Ist-Drehzahl auf diese Welle bezogen sind, welche die Hauptantriebswelle oder eine mit der Hauptantriebswelle in konstanter Übersetzung umlaufenden realen oder virtuellen Welle ist, dass femer der Steuerung der Antriebseinheit und/oder der Webmaschinensteuerung für diesen Drehwinkelpunkt bzw. Drehwinkelbereich das auf die vorgenannte Welle bezogene Massenträgheitsmoment der Webmaschine vorgegeben wird und dass die Steuerung der Antriebseinheit und/oder die Webmaschinensteuerung aus dieser Ist-Drehzahl und diesem Massenträgheitsmoment, entsprechend des physikalischen Zusammenhanges dieser Werte, die kinetische Energie berechnet. Bei einer Greiferwebmaschine ist ein sehr geeigneter Drehwinkelpunkt die Übergabe des Schussfadens in der Fachmitte durch die Schussfadengreifer. In diesem Drehwinkelpunkt «GrMitte findet nahezu keine Greiferbewegung statt; es findet auch keine Webblattbewegung statt und für die gebräuchlichsten Fachschlusswinkel findet keine oder nahezu keine Bewegung der Fachbildemittel statt. D.h. in diesem Drehwinkelpunkt wirken im wesentlichen nur die, bezogen auf die Hauptantriebswelle, konstanten Massenträgheitsmomente der endlos rotierenden Komponenten. D.h. das Massenträgheitsmoment erreicht hier ein lokales Minimum, dessen Wert der Summe der Konstantanteile JΣCOnst entspricht. Diese Summe kann sehr genau mit wenigen Daten der Webmaschine gebildet werden. Ist die Greiferwebmaschine (ohne Fachbildemaschine) als Serienprodukt ausgeführt, reicht die Angabe zum Massenträgheitsmoment als Information um den entsprechenden Konstantanteil zu benennen. Bei der Fachbildemaschine reicht ebenfalls die Angabe des Massenträgheitsmoments der Einheit, die an die Webmaschine angebaut wird und die eine endlose Rotationsbewegung einer mit ihr gekoppelten Webmaschinenwelle in eine oszillierende Bewegung der Fachbildemittel umsetzt. Hinzu kommt noch das konstante Massenträgheitsmoment des Motorenläufers des wenigstens einen Elektromotors und des Massenträgheitsmomentes der ggf. mit dem Motorenläufer über starre oder getriebliche Verbindung mitrotierenden Komponenten von Bremsen, Gebern und Lüftern. Auch hier sind Angaben zum Massenträgheitsmoment aus entsprechenden Datenblättern bekannt. Die Drehzahlistwert-Erfassung in dem vorgenannten Drehwinkelpunkt kann durch sog. Latchen, also punktgenaues Triggern auf einen Messpunkt und durch Werteerfassung erfolgen. Da die Ist-Drehzahl ooGrMitte in diesem Punkt und über den Webzyklus und den Bindungsrapport ein Maximum bildet, reicht es, eine Maximalwert-Erfassung für die Ist- Drehzahl mitlaufen zu lassen, wobei der dort eingetragene Wert immer überschrieben wird, wenn ein noch größerer Wert registriert wird. Natürlich sind noch Verbesserungen denkbar, indem z.B. nur Drehzahlwerte berücksichtigt werden, die in einem engen Bereich um den besagten Drehwinkelpunkt liegen. Voraussetzung für die Korrektheit der so registrierten Drehzahl ist, dass die Webmaschine in einer Weise betrieben wird, in der der Drehzahlverlauf etwa dem „natürlichen" entspricht. Dies lässt sich im Unterschied zu EP 1 032 867 auch mit einem nach dem Stand der Technik gut bekannten Pl-Drehzahlregler und durch geschickte Wahl von dessen Parametern erreichen, d.h. auch so kann ein quasi konstantes Drehmoment am Reglerausgang und damit an der Motorwelle erreicht werden. Die kinetische Energie der Webmaschine einschließlich der des Motorenläufers und der der mitrotierenden Komponenten, wie Bremse(n), Geber(n) und Lüfter(n), ist dann im Drehwinkelpunkt αGrMitte:
WkinGrMitte = (J∑const/2) * (»GrMitte
Im einfachsten Fall wird die kinetische Energie über einen Webzyklus, über einen Bindungsrapport, ja für den gesamten laufenden Betrieb mit konstanter geforderter Drehzahl als konstant betrachtet. Dem Drehzahlregler können dabei bei geschickter Wahl der Parameter (z.B. bei Pl-Regler, s. zuvor) die geforderten Drehzahlen als Konstantwert vorgegeben sein. D.h. für die kinetische Energie in einem beliebigen Drehwinkelpunkt α gilt:
Wkin(α) = WkinGrMitte
Alle nicht vorhandenen Informationen zur Webmaschinen-Konfiguration, wie Anzahl und Masse der Schäfte mit Litzen, Fachwinkel und Web-Applikation, wie mittleres Massenträgheitsmoment über den Bindungsrapport und Vortuchverluste drücken sich im Verhältnis von ooGrMitte zur geforderten Drehzahl aus. Die Ermittlung der kinetischen Energie erfolgt bei festliegender Maschinenkonfiguration und hinsichtlich Fachwinkel und Muster festliegender Web-Applikation zweckmäßigerweise während der Einrichtphase. Der Fachschlusswinkel ist nur dann von Bedeutung, wenn eine maßgebliche Bewegung der Fachbildemittel in occrMitte stattfindet. Für den anschließenden Webbetrieb kann die kinetische Energie dann als Führungsgröße (Sollwert) verwendet werden, wobei sie für die Startphase zweckmäßigerweise als Verlauf vorgegeben wird, der als Endwert WkinGrMitte hat, wobei für den laufenden Betrieb mit konstanter Drehzahl dann auf diesem Wert verharrt wird und wobei für die Stillsetzphase der Sollwert zweckmäßigerweise per Verlauf von WkinGrMitte auf 0 zurückgeführt wird. Wie eine Reglerstruktur unter Verwendung der kinetischen Energie als Sollwert konkret aufgebaut wird, ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Praktisch ist die kinetische Energie aber über einen Webzyklus und damit über einen Bindungsrapport und schließlich während des gesamten Betriebes nicht ganz konstant, weil Betriebsbereiche vorhanden sind, in denen die Energieverluste vergleichsweise höher liegen als in anderen Bereichen. Solche anderen Bereiche sind z.B. die der Bewegung der Greifer in das Fach und wieder zurück aus dem Fach, besonders im Umfeld der maximalen Greifer-Geschwindigkeit. Ein solcher Bereich ist auch im Umfeld des Fachschlusses zu sehen, wo sich die Fachbildemittel mit hoher Geschwindigkeit bewegen und zudem eine Bewegung des Webblattes stattfindet. In weiterer Ausgestaltung der erfinderischen Lösung wird dies in einem geschätzten Verlauf der kinetischen Energie berücksichtigt. Hierzu wird zweckmäßigerweise in einem ersten Schritt eine generelle Untersuchung zur Verlustverteilung der kinetischen Energie durchgeführt.
a) Greiferwebmaschine, je Nennbreite oder für ausgewählte Nennbreiten-Stufen: a.1) - Betrieb mit Webblatt und Greifern a.2) - Betrieb nur mit Webblatt und ohne Greifer a.3) - Betrieb nur mit Greifer und ohne Webblatt a.4) - Betrieb ohne Webblatt und Greifer Der Größen-Vergleich ergibt den Verlustanteil von Webblatt und Greifern an. Die Ergebnisse sind bereits dann eindeutig, wenn nur drei der vier Messungen (a.1 bis a.4) durchgeführt werden. Der Energieverlustanteil von Webblatt und Greifern wird dann entsprechend deren Bewegungsbereich und -form in einen Verlauf umgerechnet.
b) Fachbildemaschine, je Nennbreite oder für ausgewählte Nennbreiten-Stufen: b.1) - Betrieb ohne Bewegung der Fachbildemittel b.2) - Betrieb mit einer bestimmten mittelstarken Bewegung der Fachbildemittel, d.h. es wird z.B. nur jeder zweite von n Schäften bewegt, b.3) - Betrieb mit einer bestimmten starken Bewegung der Fachbildemittel d.h. es werden, im Vergleich zu b.2), nunmehr alle Schäfte bewegt.
Der Größenvergleich ergibt den Anteil der Verlustenergie an, der innerhalb der Fachbildemaschine durch die Bewegung der Fachbildemittel hervorgerufen wird. Die Ergebnisse sind bereits dann eindeutig, wenn nur zwei der drei Messungen b.1) bis b.3) durchgeführt werden. Der Verlustenergieanteil durch die Bewegung der Fachbildemittel wird dann entsprechend deren Bewegungsbereich und -form in einen Verlauf umgerechnet. Die nach a.1) bis a.4) bzw. b.1) bis b.3) erhaltenen Ergebnisse müssen keineswegs hoch präzise sein. Sie bewirken nur eine quantitative Korrektur der ursprünglichen Annahme der Konstanz der kinetischen Energie. D.h. selbst wenn die Ergebnisse mit z.B. 20% Fehler behaftet sind, verbessern sie noch immer die ohnehin schon gute Näherung an das reale System, die bei Annahme konstanter kinetischer Energie besteht. Des weiteren ist es denkbar, z.B. die Betriebstemperatur der Webmaschine oder die der Fachbildemaschine in die Messungen einzubeziehen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird dabei das Verhältnis von coGrMitte zur geforderten Drehzahl genutzt, um auf Schwankungen der kinetische Energie zu schließen. Dies lässt sich dann zur Modifikation des geschätzten Verlaufes der kinetischen Energie verwenden. Wie bereits vorstehend angeführt, drücken sich die Spezifika der Webmaschinen-Konfiguration und Web-Applikation im Verhältnis von ωGrMitte zur geforderten Drehzahl aus. Umso größer der Quotient aus ωGrMitte und geforderter Drehzahl ist, desto kleiner muss die Ist-Drehzahl in anderen Bereichen gegenüber der geforderten Drehzahl sein. In den Bereichen, in denen dies der Fall ist, ist auch eine Erhöhung der Verlustenergie anzusetzen; zu nennen sind hier wieder die Bewegung der Greifer in das Webfach und aus dem Fach, besonders im Umfeld der maximalen Greifer- Geschwindigkeit sowie der Bereich um den Fachschluss, wo sich die Fachbildemittel mit hoher Geschwindigkeit bewegen, und femer eine Bewegung des Webblattes stattfindet und wo auch mit Vortuch gearbeitet wird. Vortuchverluste entstehen im wesentlichen durch die vom Webblatt im Bereich von kurz vor bis zum Blattanschlag geleistete Verformungsarbeit ins Gewebe, die bei der Rückwärtsbewegung des Webblattes nicht durch Zurückfedern des Gewebes zurückgewonnen wird. Die Verlustenergie durch das Vortuch verringert die Webmaschinendrehzahl unter den o.g. natürlichen, d.h. maßgeblich getrieblich bestimmten Verlauf; diese Verluste wirken also so, als wäre in diesem Bereich das Massenträgheitsmoment noch vergleichsweise größer. Um die geforderte Drehzahl zu halten, muss in beiden Fällen in anderen Bereichen, also auch in αGrMitte die Drehzahl gegenüber der geforderten Drehzahl um so höher sein. Werden die Fakten aus a.1) bis a.4) hinzugenommen, kann die Höhe und der genäherte Verlauf der durch Fachbildung und Vortuch verursachten Verlustenergie hergeleitet werden. Werden des weiteren die Fakten aus b.1) bis b.3) hinzugenommen, kann direkt auf die Höhe und den Circa- Verlauf der auf das Vortuch bezogenen Verlustenergie geschlossen werden. Bei den meisten Jacquard-Maschinen sind Kettfäden einzeln bewegbar; der entsprechende Betätigungsmechanismus hierfür besitzt bei einem Großteil der Jacquard- Maschinen eine oder mehrere Federn, die je nach Kettfadenaushub, also je nach Größe der Fachöffnung, mehr oder weniger gespannt sind. Dadurch kommt es zu einer Umwandlung kinetischer Energie in potentielle Energie von Federn - und wieder zurück. Durch die Web-Applikation ist bekannt, wie viele und welche Federn im Zyklus in ihrer Auslenkung verändert werden, d.h. die Veränderung der potentiellen Gesamtenergie je Zyklus ist bei bekannten Federn und Auslenkungswegen bekannt. Die potentielle Gesamtenergie ist hierbei die Summe der potentiellen Energien aller Federn. Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, dass die Summe aus der Änderung der in dieser Erfindung betrachteten kinetischen Energie und der Änderung der benannten potentiellen Gesamtenergie gleich 0 ist. D.h. die kinetische Energie verändert sich gegensätzlich zur potentiellen Gesamtenergie, was dementsprechend im Verlauf der kinetischen Energie berücksichtigt wird.
Eine Präzisierung des Verfahrens lässt sich durch Einbeziehung weiterer markanter Drehwinkelpunkte der Hauptantriebswelle bei der Erfassung der Ist-Drehzahl erreichen. Besonders geeignete Drehwinkelpunkte α2 bis αm liegen dort, wo der Verlauf des Massenträgheitsmomentes Webzyklus für Webzyklus lokale Extrema ausbildet und wo aufgrund der vorliegenden Daten von Maschinen-Konfiguration und Web-Applikation sehr genaue Aussagen zur Größe des jeweiligen Massenträgheitsmomentes (J2 bis Jm) gemacht werden können. Zu nennen ist hierbei besonders der Drehwinkelpunkt, bei dem die Greiferbewegung in das Webfach hinein ihre Spitzengeschwindigkeit besitzt. In diesem Punkt findet keine Blatt- und keine bzw. keine nennenswerte Bewegung von Fachbildemitteln statt. Durch die Bestimmung der kinetischen Energien
Wkin(cci) = (J(αO/2) * oφi)2
in den jeweiligen Drehwinkelpunkten αi wobei i = 2 bis m ist, lässt sich der Verlauf der kinetischen Energie über einen Webzyklus bestimmen, in dem bei αGrMitte und OCJ die Stützstellen liegen. Wird diese Bestimmung über die übrigen Webzyklen des Bindungsrapportes ausgedehnt, wird der Verlauf der kinetische Energie über den gesamten Bindungsrapport erhalten.
Bei einer Webmaschine mit einem pneumatisch wirkenden Schusseintragssystem werden die markanten Drehwinkelpunkte nach den grundsätzlich gleichen Kriterien ausgewählt. Hier ist als Analogon zu αGrMitte der gesamte Bereich zu sehen, in dem weder eine Bewegung des Webblattes noch eine Bewegung der Fachbildemittel stattfindet. Es besteht hier sogar die Möglichkeit, anhand eines bekannten Fachschlusswinkels den markanten Drehwinkelpunkt auf dem Bereich ohne Webblattbewegung dorthin zu legen, wo eine Bewegung der Fachbildemittel mit Sicherheit nicht stattfindet. Ein weiterer guter markanter Drehwinkelpunkt ist der Blattanschlag, weil dort neben den endlos rotierenden Komponenten, nur die Fachbildemittel in nennenswerter Bewegung sind.
Werden, egal bei welcher Webmaschine, Bindungsrapporte gewebt, die sich durch mindestens zwei längere Teilbereiche (ab ca. 5 Webzyklen je Bereich) auszeichnen, wobei sich die Teilbereiche untereinander durch eine deutlich verschieden starke Bewegung der Fachbildemittel unterscheiden, so ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, das beschriebene Verfahren zur Ermittlung der kinetischen Energie separat für jeden der Teilbereiche anzuwenden.
Beispiel: Bindungsrapport: Za) 10 Zyklen: Einzelschaft-Bewegung Zb) 1 Zyklus: 16 Schäfte in 1 :1-Bindung (= 1 :1-Leinwandbindung) Z Zcc)) 77 Z Zyykklleenn:: Einzelschaft-Bewegung Zd) 5 Zyklen: 16 Schäfte in 1 :1 -Bindung (= 1 :1-Leinwandbindung) Ze) 2 Zyklen: Einzelschaft-Bewegung Zf) 6 Zyklen: 16 Schäfte in 1 :1-Bindung (= 1 :1-Leinwandbindung)
Hier macht die Unterteilung wie folgt Sinn:
Teilbereich 1, umfassend: Za, Zb, Zc - leichte Fachbildemittel-Bewegung, wobei Zb eine kurzzeitige Änderung bildet; Teilbereich 2, umfassend: Zd, Ze, Zf - starke Fachbildemittel-Bewegung, wobei Ze eine kurzzeitige Änderung bildet.
Das durchschnittliche Niveau der kinetischen Energie im Teilbereich 1 ist kleiner als das durchschnittliche Niveau der kinetischen Energie im Teilbereich 2. In einer Regelung mit der kinetischen Energie als Sollwert wird im Zuge des Wechsels vom Teilbereich 1 in den Teilbereich 2 der Sollwert entsprechend angehoben, beim Wechsel vom Teilbereich 2 auf den Teilbereich 1 entsprechend abgesenkt. Das erfindungsgemäße Verfahren der Erfassung der kinetischen Energie ist auch anwendbar, wenn zwischen dem wenigstens einen Motor und der Hauptantriebswelle der Webmaschine eine schaltbare Kupplung angeordnet ist. Die Ist-Drehzahl wird für die Webmaschine erfasst. Ist die Kupplungswirkung zum Motor hergestellt und die Kupplungswirkung auf Reibbasis beruhend und schlupffrei, wird zur Bestimmung der kinetischen Energie der Webmaschine deren Gesamt-Massenträgheitsmoment verwendet. Ist die Kupplungswirkung zum Motor aufgehoben, wird zur Bestimmung der kinetischen Energie der Webmaschine das als Summe ermittelte Massenträgheitsmoment der bewegten Komponenten der Webmaschine verwendet; darüber hinaus kann zusätzlich die kinetische Energie von Motor plus mit dessen Welle starr verbundenen Kupplungsteilen ermittelt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 den Verlauf des Massenträgheitsmomentes J/kgm2 über den Drehwinkel α der Hauptantriebswelle einer Greiferwebmaschine mit und ohne gekoppelter Fachbildemaschine sowie das Massenträgheitsmoment einer Fachbildemaschine und Figur 2 den Verlauf des Massenträgheitsmomentes J/kgm2 über den Drehwinkel α der Hauptantriebswelle einer Luftdüsenwebmaschine mit und ohne gekoppelter Fachbildemaschine sowie das Massenträgheitsmoment einer Fachbildemaschine.
Figur 1 zeigt ein Diagramm mit einem Drehwinkel 1.11 als Abszisse. Dieser Drehwinkel α überstreicht bei einer Bewegung der Webmaschine vom Drehwinkelpunkt eines Webblattanschlages zum Drehwinkelpunkt des nächstfolgenden Webblattanschlages genau 360°. Es ist nicht erforderlich, dass es eine reale Welle gibt, die dieses tut, es kann auch eine fiktive Welle W1 sein. 1.12 ist der auf 1.11 bezogene Verlauf des Massenträgheitsmomentes der Webmaschine einschließlich der mit der Hauptantriebswelle starr verbundenen Komponenten des bzw. der Elektromotore, insbesondere Läufer, Bremskomponenten, Geberkomponenten und Lüfterkomponenten. 1.14 ist der auf 1.11 bezogene Verlauf des Massenträgheitsmomentes der Fachbildemaschine einschließlich Fachbildemittel, welcher anteilig in 1.12 eingeht; 1.13 ist die Differenz aus 1.12 und 1.14, d.h. der Verlauf des Massenträgheitsmoments der Webmaschine bei mechanisch abgekoppelter, also separat angetriebener Fachbildemaschine. Es kann eine Welle geben, die wie für 1.11 definiert umläuft, und dies kann auch die Hauptantriebswelle sein. Die Hauptantriebswelle kann aber auch mit einer konstanten Übersetzung k1 zu der realen oder fiktiven Welle umlaufen. Für die Hauptantriebswelle müssen dann die Werte 1.11 mit k1 multipliziert werden; am erfindungsgemäßen Verfahren ändert dies nichts. Deshalb wird im folgenden davon ausgegangen, dass W1 die Hauptantriebswelle ist. Der Verlauf des Massenträgheitsmomentes 1.13 ist typisch für eine Webmaschine mit einem mechanischen Schussfadeneintragssystem und ohne Fachbildemaschine. Im Drehwinkelpunkt 1.1 bewegen sich die Greifersysteme nicht bzw. in einer vemachlässigbaren Weise. Dieser Drehwinkelpunkt wird umgangssprachlich oft als Greifermittenübergabe bezeichnet. Auch das Webblatt und die Fachbildemittel bewegen sich in diesem Drehwinkelpunkt nicht bzw. in nur vernachlässigbarer Weise. Vernachlässigt man noch ggf. in der Fachbildemaschine vorhandene Modulatoren, so bewegen sich im Drehwinkelpunkt 1.1 nur all jene Komponenten, die mit konstantem Massenträgheitsmoment wirksam sind. Die Summe dieser Massenträgheitsmomente kann mit sehr wenigen Daten des Elektromotors einschließlich dessen Geber, Bremse, ggf. Lüfter, der Webmaschine und der Fachbildemaschine ermittelt werden. Die Summe dieser Massenträgheitsmomente ist zudem unabhängig von anwendungsspezifischen Größen. Anwendungsspezifische Größen sind z.B. der vom Anwender eingestellte Greiferhub, auch das eingesetzte Webblatt, die Art der Webschäfte, die Anzahl und die Verteilung der jeweils verwendeten Litzen, Fachwinkel sowie die musterabhängige Fachbildebewegung. All das ist ohne bzw. ohne einen nennenswerten Einfluss auf den Drehwinkelpunkt 1.1. D.h. durch Ermittlung der Ist-Drehzahl im Drehwinkelpunkt 1.1 ist die kinetische Energie in diesem Drehwinkelpunkt fehlerarrn bestimmbar. 1.12 hat im Drehwinkelpunkt 1.1 in vielen Fällen ein punktartiges lokales Maxima, ansonsten hat 1.12 in dem den Drehwinkelpunkt 1.1 umschließenden Drehwinkelbereich ein bereichsartiges lokales Maxima. Im Drehwinkelpunkt 1.2 hat das Webblatt bei seiner Bewegung zum Bindepunkt hin seine höchste Geschwindigkeit und damit seine höchste Energie. Die von dieser Blattbewegung verursachte Erhöhung des auf 1.11 bezogenen Massenträgheitsmomentes hat im Drehwinkelpunkt 1.2 ein punktartiges lokales Maxima. Um das Massenträgheitsmoment in diesem Drehwinkelpunkt zu bestimmen, sind wesentlich mehr Daten erforderlich als für die Bestimmung des Massenträgheitsmomentes im Drehwinkelpunkt 1.1. Im Punkt 1.3 hat die Greiferbewegung in das Webfach hinein seine höchste Geschwindigkeit und damit seine größte kinetische Energie, wobei, im Fall einer beidseitigen Greiferbewegung, die Summe der Energie der beiden Seiten relevant ist. Die von dieser Greiferbewegung verursachte Erhöhung des auf 1.11 bezogenen Massenträgheitsmomentes hat im Drehwinkelpunkt 1.3 ein punktartiges lokales Maxima. Im Drehwinkelpunkt 1.4 hat die Greiferbewegung aus dem Webfach heraus seine höchste Geschwindigkeit und damit seine größte kinetische Energie, wobei, im Fall einer beidseitigen Greiferbewegung, die Summe der Energie der beiden Seiten relevant ist. Die von dieser Greiferbewegung verursachte Erhöhung des auf 1.11 bezogenen Massenträgheitsmomentes hat im Drehwinkelpunkt 1.4 ein punktartiges lokales Maxima. Um das Massenträgheitsmoment in den Drehwinkelpunkten 1.3 bzw. 1.4 zu bestimmen, sind wesentlich mehr Daten erforderlich als für die Bestimmung des Massenträgheitsmomentes in dem Drehwinkelpunkt 1.1. Gegenüber dem Drehwinkelpunkt 1.1 ist die Fehlerneigung jedoch geringer als bei dem Drehwinkelpunkt 1.2, da in den Drehwinkelpunkten 1.3 und 1.4 die Bewegung der Fachbildemittel nicht oder nur mit geringer Geschwindigkeit stattfindet, so dass ein Fehler in den Daten zu den Fachbildemitteln nur mit geringem Anteil in das Gesamt-Massenträgheitsmoment eingeht. Alle Drehwinkelpunkte 1.1 bis 1 .4 sind lokale Extrema. So hat auch die Ist-Drehzahl bei einem angestrebten nahezu energiekonstanten Betrieb der Webmaschine dort lokale Extrema. Es sind also sehr gut Plausibilitätsprüfungen für die Drehzahl-Istwerte durchführbar. Auch kann der Drehzahl-Istwert über Filter geführt werden, selbst wenn diese einen gewissen Zeitverzug bedingen, weil man weiß, dass wenn der gefilterte Wert sein lokales Extremum hat, kann er dem entsprechenden Drehwinkelpunkt (1.1 bis 1.4) zugeordnet werden.
Hinweis zu Drehwinkelpunkt 1.2 bis 1.4: Theoretisch sind auch hierwie bei dem Drehwinkel 1.1 statt punktweiser lokaler Extrema auch bereichsweise lokale Extrema möglich. Jedoch sind entsprechende Getriebeauslegungen zumeist nachteilig und kaum praxisrelevant. Figur 2 zeigt ein Diagramm mit einem Drehwinkel 2.11 als Abszisse. Dieser Drehwinkel α überstreicht bei einer Bewegung der Webmaschine vom Drehwinkelpunkt eines Webblattanschlages zum Drehwinkel punkt des nächstfolgenden Blattanschlages genau 360°. Es ist nicht erforderlich, dass es eine reale Welle gibt, die dieses tut, es kann auch eine fiktive Welle W2 sein. 2.12 ist der über den Drehwinkel 2.11 bezogene Verlauf des Massenträgheitsmomentes der Webmaschine einschließlich der mit der Hauptantriebswelle starr verbundenen Komponenten des bzw. der Elektromotore, einschließlich Läufer, Bremskomponenten, Geberkomponenten und Lüfterkomponenten. 2.14 ist der über den Drehwinkel 2.11 bezogene Verlauf des Massenträgheitsmomentes der Fachbildemaschine einschließlich Fachbildemittel, welcher anteilig im Massenträgheitsmoment 2.12 eingeht; 2.13 ist die Differenz aus dem Massenträgheitsmoment 2.12 und 2.14, d.h. der Verlauf bei mechanisch abgekoppelter, also separat angetriebener Fachbildemaschine. Es kann eine Welle geben, die wie für 2.11 definiert umläuft, und dies kann auch die Hauptantriebswelle sein. Die Hauptantriebswelle kann aber auch mit einer konstanten Übersetzung K2 zu der realen oder fiktiven Welle W2 umlaufen. Für Hauptantriebswelle müssen dann die Werte aus 2.11 mit K2 multipliziert werden; am erfindungsgemäßen Verfahren ändert dies nichts. Deshalb wird im folgenden davon ausgegangen, dass W2 die Hauptantriebswelle ist. Der Verlauf des Massenträgheitsmomentes 2.13 ist typisch für eine Luftdüsenwebmaschine ohne Fachbildemaschine. Im Drehwinkelpunkt 2.1 bewegt sich das Webblatt nicht. Auch die Fachbildemittel bewegen sich in diesem Drehwinkelpunkt nicht bzw. bewegen sich in vernachlässigbarer Weise. Vernachlässigt man noch ggf. die in der Fachbildemaschine vorhandenen Modulatoren, so bewegen sich im Drehwinkelpunkt 2.1 nur all jene Komponenten, die mit konstantem Massenträgheitsmoment wirksam sind. Die Summe dieser Massenträgheitsmomente kann mit sehr wenigen Daten des Elektromotors, der Webmaschine und der Fachbildemaschine ermittelt werden. Die Summe dieser Massenträgheitsmomente ist zudem unabhängig von anwendungsspezifischen Größen. Anwendungsspezifische Größen sind z.B. das eingesetzte Webblatt, die Art der Schäfte, die Anzahl und Verteilung der jeweils verwendeten Litzen, der Fachwinkel sowie die musterabhängige Fachbildebewegung. All das ist ohne bzw. ohne nennenswerten Einfluss auf den Drehwinkelpunkt 2.1 . D.h. durch Ermittlung der Ist-Drehzahl im Drehwinkelpunkt 2.1 ist die kinetische Energie in diesem Punkt sehr fehlerarm bestimmbar. In vielen Fällen hat der Verlauf des Massenträgheitsmomentes 2.12 in dem den Drehwinkelpunkt 2.1 umschließenden Bereich ein bereichsartiges lokales Minima, ansonsten hat das Massenträgheitsmoment 2.12 im Drehwinkelpunkt 2.1 in vielen Fällen ein punktartiges lokales Minima. Irn Drehwinkelpunkt 2.2 hat das Webblatt bei seiner Bewegung zum Bindepunkt hin seine höchste Geschwindigkeit und damit seine höchste Energie. Die von dieser Blattbewegung verursachte Erhöhung des auf den Drehwinkel 2.11 bezogenen Mlassenträgheitsmomentes hat im Punkt 2.2 ein punktartiges lokales Maxima. Urn das Massenträgheitsmoment in diesem Drehwinkelpunkt zu bestimmen, sind wesentlich mehr Daten erforderlich als für die Bestimmung des Massenträgheitsmoments in dem Drehwinkelpunkt 2.1. Die Drehwinkelpunkte 2.1 und 2.2 sind lokale Extrema. So hat auch die Ist-Drehzahl bei einem angestrebten nahezu energiekonstanten Betrieb der Webmaschine dort lokale Extrema; man kann also sehr gut Plausibilitäts Prüfungen für die Drehzahl-Istwerte durchführen; auch kann der Drehzahl-Istwert über Filter geführt werden, selbst wenn diese einen gewissen Zeitverzug bedingen, weil man weiß immer, dass wenn der gefilterte Wert sein lokales Extremum hat, kann er dem entsprechenden Drehwinkelpunkt 2.1 bis 2.2 zugeordnet werden.
Hinweis zu Punkt 2.2: Theoretisch sind hier statt punktweiser lokaler Extrema auch bereichsweise lokale Extrema möglich. Jedoch sind entsprechende Getriebeauslegungen zumeist nachteilig und kaum praxisrelevant.