DD139730A5

DD139730A5 - Verfahren zum steuern einer fadenliefervorrichtung sowie vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DD139730A5
Application number: DD78209050A
Authority: DD
Inventors: Jerker Hellstroem
Original assignee: Iro Ab; Aros Electronis Ab Askim
Priority date: 1977-11-14
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-01-16
Also published as: CH637597A5; IT1203216B; CS223856B2; FR2408543B1; DE2849388C2; FR2408543A1; US4298172A; DE2849388A1; SE408890B; GB2009261B; IT7883506A0; ES475039A1; SU1012799A3; JPS6242826B2; GB2009261A; JPS54101938A; SE7712808L

Description

#1 l| ρ r n

Berlin, 5.3.1979 54 544 / 23

AP DO 2 H/ 209

Verf ahren^ zum S t euern e ingr^gadgjilief errorrichtung,, sowie die Vorrichtung zum Durch-f uhr en des "Verfahrens

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Fadenliefervorrichtung für fadenverarbeitende Maschinen, bei dem der Fadenvorrat auf einer als Zwischenspeicher dienenden Fadentrommel abgetastet und ein entsprechendes Signal erzeugt wird, in Abhängigkeit dessen die Drehzahl eines den Faden aufwickelnden Motors gesteuert wird. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Fadenspeicher- und Liefervorrichtung zum Durchführen die-'ses Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Textilmaschinen* wie Webmaschinen, Strickmaschinen oder dergleichen, werden mit Garn, oder allgemeiner ausgedrückt} mit Faden von sogenannten Fadenspeichern beliefert. Einige dieser Webmaschinen mit ortsfesten Vorratsspulen für den Schußfaden verbrauchen aber den Pa.den nicht mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Der Faden wird intermittierend, d. h· ruckweise abgezogen, wenn der Schußfaden in das Webfach eingetragen wird. ' ' ''

Das Eintragen des Schußfadens erfolgt mit Pausen jeweils zwisca&n dem Pachvertritt und dem Schußiadenanschlag,ζ. Esp_;

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durch einen Luft und/oder V/asserstrahl oder mittels mechanischer Greifer.

Dieser ruckweise Fadenabzug von dem Fadenspeicher ist mit Schwierigkeiten verbünden, da es nicht möglich ist, eine genügend gleichmäßige und niedrige Fadenspannung zu erzielen« Infolge einer ungünstigen geometrischen Ausbildung oder Anordnung der Fadenspeicher und infolge des Umstands, daß sich die Spule beim Abwickeln des Fadens in ihrer Größe' vermindert, verändern sich die Abzugskräfte, wodurch leicht ein Fadenbruch aen Stillstand der Textilmaschine verursachen kann. Um diese Nachteile zu vermeiden und um der Maschine laufend eine kontrollierte Fadenmenge zuzuführen, wird eine sogenannte Fadenliefervorrichtung bzw. ein Speiciierfournisseur zwischen dem Fadenspeicher und der Maschine so nahe wie möglich am Padeneinlaß der Maschine verwendet.

In Verbindung mit solchen Fadenliefervorrichtungen wird gewähnlich zum Aufwickeln des Fadens.auf eine feste Speichertrommel ein von einem Elektromotor angetriebenes Aufwickelorgan verwendet, wobei die dort aufgewickelten Fadenwindungen den gewünschten Zwischenspeicher bilden, aus dem die Maschine ihren momentanen Bedarf an Faden abnimmt. Das Aufwickeln des Fadens auf die Speichertrommel braucht nicht kontinuierlich zu erfolgen. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß stets eine genügend große Menge Faden auf der Trommel vorhanden ist, d. h. die Trommel darf niemals vollständig entleert werden. Um die auf der Speichertrommel aufgewickelte Fadenmenge abzutasten, verwendet man im allgemeinen ein elektrisches Schaltor-» gan, beispielsweise einen Mikroschalter, der mit einem mechanischen, den Fadenvorrat abtastenden Organ zusammenwirkt, über welches der Elektromotor intermittierend

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und ausgeschaltet wird. Solche Fadenliefervorrichtungen sind z. B. durch das britische Patent 1.115.707 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung arbeitet mit einem intermittierend rotierenden Aufwickelorgan₉ wobei das Ein- und Ausschalten ae? Rotation dieses Organs von einem Glied gesteuert wird, das den Fadon auf der Speichertrommel abtastet, izgwh dieser eine Endlage erreicht hat« Dies erfolgt mittelß eines Fotozellenabtasters, der neben der Trommel angeordnet ist.

Ein intermittierender Antrieb hat insofern Nachteile, daß der sogenannte Abzugballon (der axial abgezogende Faden rotiert um die Achse des Fadenspeicher© und wird durch Zentrifugalkräfte ballonartig nach außen bewegt) am Ende jedes Aufwickelintervalls in sich zusammenfällt und am Anfang des nächsten Aufwickeliutervalls auf nsue wieder aufgebaut wird, was unvermeidlich Änderungen in der Spannung des Fadens zur Folge hat, und oft auch zum Fadenbruch führt.

Ein anderer Hachteil, der mit der intermittierenden Aufwicklung verbunden ist, besteht darin, daß der Fadenvorrat nicht in stetiger Bewegung entlang der Speichertrommel gehalten wird. Weil die Reibung zwischen Fadenvorrat und Trommel bei stillstehenden Fadenvorrat größer ist als bei bewegten Fadenvorrat, kann es bei Übergängen passieren, daß der Fadenvorrat nicht wie erwünscht vorgeschoben wird, £3ondern daß sich Windungen überlagern, was zu unerwünschten Spannungserhölaungen in dem der Maschine zugeführten Faden führt*

Statt eines intermittierenden Antriebs des Elektromotors und damit des Aufvrickelorgans wird zur Behebung der oben erwähnten !lach/teile in dem britischen Patent 1.115.707

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eine Fadenliefervorrichtung gezeigt, bei der der Faden kontinuierlich, durch einen Elektromotor mit einer Geschwindigkeit aufgewickelt wird, die umgekehrt proportional ist zu der Menge des Fadens auf der Trommel, d. Iw je geringer der Fadenvorrat _s desto größer die Motorspannung und uHigekeh rt₀

Eine ander© Lösung ist in der DE-AS 2 221. 655 angegeben. Dort wird der fadenvorrat auf der Speichertrommel- abgetastet und bei nur geringen Abweichungen ( - 5 %) vom . Sollwert wird der Motorschalter betätigt, so daß unabhängig von der Fadengeschwindigkeit ein quasi-kontinuierlieher Betrieb erreicht wird. Hierbei muß jedoch die konstante Motorspannung so hoch sein, daß der Motor dem maximalen Fadenverbrauch unmittelbar folgen kann* Dies wiederum kann zu ruckartigen Bewegungen der Fadentrommel und somit zu den erwähnten nachteiligen Fadenspannungsschwankungenführen. Wesentlich ist die Forderung nach möglichst kleinem Fadenvorrat, denn ein großer Fadenvorrat auf der Trommel kann wie auch die Tatsache, daß der Zwischenvorrat nicht in Bewegung gehalten wird, dazu führen, daß sich mehrere Fadenwindungen überlagern, was das Abwickeln des Fadens erschwerte

Bei Beachtung dieser Forderung lassen die bekannten Verfahren, bzw* Vorrichtungen keine befriedigenden Ergebnisse au. Die Vorrichtung nach dem o.g« britischen Pa~ tent 1«115*707 müßte dann nämlich einen extrem hohen Drehzahlbereick aufweisen und bereits auf gering© Schwankungen des Fadenvorrats mit einer raschen, .starken Drehzahländerung ansprechen^ falls hoher Fadenverbrauch vorliegt« Abgesehen von den unerwünschten starken Schwankungen der Fadenspannung neigte eine derartige

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Vorrichtung zu Instabilitäten. Letzteren könnte ζ. Β_β teilweise durch Trägheitskonstanten begegnet werden, jedoch würde dann das System zu langsam.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, Speicherfournisseure auch bei sehr stark schwankendem Fadenverbrauoh. wie z. B» Webmaschinen einzusetzen und dabei eine hohe Gewebsqualität zu gewährleisten.

Darlo^ung des Wesens der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das, bzw« die bei geringem Zwischenspeichervorrat einen relativ kontinuierlichen und gleichmäßigen Fadenabzug von dem Fadenspeicher ermöglicht.

Diese Aufgabe V7xrd bei dem genannten Verfahren dadurch gelöst j, daß ein Steuersignal für die Motordrehzalil erzeugt wird, das sowohl von der Fadenvorratsmenge als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch abhängt.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren berücksichtigt das erfindungagomäße Verfahren also die Geschwindigkeit, mit welcher der Faden abgezogen wird. Hierdurch wird eine im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren wesentlich verbesserte Betriebsweise erzielt, denn durch die Berücksichtigung des tatsächlichen Fadenverbrauchs bei der Regelung der Motordrehzalil wird erreicht, daß diese gut dem Fadenverbrauch folgt, so daß der Faden weitgehend kontinuierlich aufgewickelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet esj den Fadenvorrat auf dem Zwischenspeicher gering zu halten, so daß der oben genannten Forderung in hohem Maße entsprochen wird«

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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei minimal und maximal, zulässigem Fadenvorrat auf der Trommel der Motor mit maximaler bzw· minimaler Drehzahl betrieben wird, und daß zwischen diesen beiden Zuständen die Drehzahl durch ein vom tatsächlichen Fadenverbrauch hergeleitetes Signal gesteuert wird*

Ein für den Fadenverbrauch repräsentatives Signal wird dabei aus der Zeitspann© bzw» den Zeitspannen hergeleitet, während der der Fadenvorrat auf der Trommel mindestens einem vorgegebenen Wert entspricht» Dies kann dem minimalem oder maximalem Fadenvorrat entsprechen*

Bs wird einem Integrator zugeführt, wobei auf das Ausgangssignal ein Dreieckimpuls aufaddiert und das Summensignal einer Schwellenwertschaltung zugeführt wird, deren Aus» gangssignal eine Treiberschaltung für den Motor aktiviert„ Dar Fadenverbrauch wird dabei auf der Abzugsseite der Fadentrommel erfaßt» Das aus dem Fadenverbrauch gewonnene Signal ist Störgröße zur Steuerung der Motordrehzahl*

Bei diesem Verfahren wird also einmal sichergestellt„ daß bei minimalen Fadenvorrat maximale Drehzahl erreicht wird, um ά®η Fadenvorrat rasch aufzufüllen« Entsprechend bleibt bei voller Speichertrommel der Motor stehen« Da nun der, Fadenverbrauch mit in di© Regelung eingeht, wird zwischen diesen beiden Zuständen der Motor bei einer Drehzahl be» trieben^ die dem Fadenverbrauch entspricht» Im stationären Zustand entspricht die Motorendrehzahl genau dem Fadenverbrauchj d* h» der Abzugsgeschwindigkeit des Fadens von der Speichertrommel* Xn diesem Zustand werden nachteilige Schwankungen der Fadenspannung praktisch vollständig ausgeschaltet.

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Bei einer Faden-speicher- und Liefervorrichtung für fadenverarbeitende Maschinen·, mit einer als Zwischenspeicher dienenden Fadentrommel, auf die durch einen Motor Faden aufgewickelt wird, einer Fadenvorrat-Abtasteinrichtung, und einem an die Abtasteinrichtung angeschlossenen Regler für die Motordrehzahl ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine in Abhängigkeit sowGhl vom Fadenvorrat als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch arbeitende Regeleinrichtung vorgesehen ist_s deren Ausgang an eine Treiberschaltung für den Motor angeschlossen ist.

Die Regelvorrichtung weist einen Integrator auf, der an die Abtastvorrichtung für dQn Fadenvorrat angeschlossen ist.

Der Ausgang des Integrators und der Ausgang des Dreieck« impulsgenerators sind mit einem Summierglied verbunden, dessen Ausgang an einem ersten Eingang eines Komperators angeschlossen ist und dessen zweiter Eingang mit der Abtastvorrichtung für den Fadenvorrat verbunden ist, ¥/ährend der Ausgang des Koroperators an die Treiberschaltung für den Motor angeschlossen ist.

Die Abtastvorrichtung ist ein Analogsignalgeber, der mit einem PI-Regler verbunden ist, dessen zweiter Eingang an einen Sollwertgeber angeschlossen ist.

Die Frequenz des Dreieckimpulsgenerators beträgt 5 bis 25 Hz. Die Treiberschaltung ist zweckmäßig mit Tyristoren ausgestattet« Die Abtastvorrichtung sollte masselos und reibungslos als Lichtschranke ausgebildet seine ?,..

Die 'Treiberschaltung des Motors ist in diesem Falle ein Optokoppler*

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Wurde-bei der herkömmlichen Vorrichtung das gewonnene Signal direkt zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet, so Y/ird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Hegeleinrichtung dem tatsächlichen Padenverbrauch Rechnung getragen, wodurch eine bessere Regelung erzielt wird. Diese Regeleinrichtung., die_$ wie heute allgemein üblich ist₉ zweckmäßigerweise als elektronische Schaltungseinrichtung ausgebildet ist, kann leicht dimensioniert werden, um den jeweiligen Anforderungen.an die fadenspeicher- und Liefervorrichtung gerechnet zu werden* Insbesondere ermöglicht die erfindungsgexaäße Regeleinrichtung, eine optimale Fadenlieferung für verschiedene Einsatzbereiche, beispielsweise bei Y/ebmaschinen oder Strickmaschinen, zu erreichen» Je nach Eigenart des Fadenverbrauchs ist es im Grunde genommen mb'glich_s die Schaltung entsprechend auszulegen.

Ausführung

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigens

Fig_β 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen !Fadenliefervorrichtung mit zugehöriger Regelungselektronik;

Pig* 2 eine detaillierte Schaltungsanordnung der in Pig« I angedeuteten Regelvorrichtung;

Figc 3 Impulsdiagramm© zur Veranschaulichung der an verschiedenen Stellen der Schaltung nach Pig· 1 bzw. 2 auftretenden Signale;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines'weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

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Pig. 5 und 6 dreidimensionale Diagramme zur Verdeutlichung der erf indungsgeniäßen Regelung nach dem Zweiten, bzw. ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel j

Pigc 1 zeigt in schematischer Darstellung eine an sich bekannte Fadenliefervorrichtung 1 mit einem Elektromotor 2. Auf der Fadentrommel 3 wird ein durch eine Hohlachse der Anordnung zugeführter Faden 38 mittels eines vom Motor 2 angetriebenen Wickler 3¹ aufgewickelt. Der Paden 38 wird dann entsprechend dem Verbrauch über den Wickler 3'über Kopf von der Fadentrommel 3 abgezogen und einer fadenverarbeitenden Maschine zugeführt. Ein auf der Fadentrommel 3 angeordneter Ring 4 tastet die Menge des Fadenvorrats ab und betätigt über eine Stange 5 ein Stellglied 6.

Ea sind Leseelemente 7 und 8 vorgesehen, die hier jeweils als Leuchtdioden 9 mit gegenüberliegendem Fototransistor ausgebildet sind* Schiebt sich das Stellglied 6 zwischen eines dieser Leseelemente 7 und 8, so wird ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Die Ausgangssignale der Leseelemente 7 und 8 werden auf einen Signalgenerator gegeben* welcher in Abhängigkeit von der Stellung des Stellgliedes.6. einen von drei Spannungspegelii abgibt, wobei jeder dieser drei Pegel angibt _s ob der Fadenvorrat 34 einen minimalen Wert hat, ob sie einen normalen Wert hat» oder ob sie einen maximalen Wert hat.

Das Ausgangssignal des Signalgebers 11 wird über die Leitung 13 auf eine Formerschaltung 14 gegeben. Deren Ausgang ist über die Leitung 15 an den Eingang eines Integrators 16 geschaltet. Der Ausgang 17 des Integrators wird einem Summierglied 18 zugeführt, dessen zweitem Eingang

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das Ausgangssignal eines Dreieckimpulsgenerators zugeführt wird. Der Dreieckimpulsgenerator ist in diesem Ausführungsbeispiel 'als·Sägezahngenerator 20 ausgebildet.

Die leitung 13 ist verzweigt und steht über die Leitung 21 mit einem ersten Eingang eines !Comparators C18 in Verbindung. Der zweite Eingang des Komparators steht mit dem Ausgang des Summierglie&es.18 in Verbindung« An den Komparatorausgang ist eine Treiberschaltung 27 angeschlossen* deren Ausgangssignale die dem Motor zugeführte Spannung, und somit die'-.Motordrehzahl steuern«

Bevor die Betriebsweise der in Pig. 1 schematisch dargestellten Anordnung erläutert wird, soll ein detailliertes Schaltungsdiagra&m dieser Anordnung beschrieben werden. Dieses ist in Pig. 2 dargestellt.

In Pig. 2 sind oben die beiden Abtastelemente dargestellt, die jeweils eine Leuchtdiode 9 und einen Fototransistors aufweisen« Selbstverständlich sind die genannten Elemente so angeordnet, daß das von einer Leuchtdiode 9 emittierte Licht auf einen entsprechenden Fototransistor.10 fällt, so daß dieser leitet« Die Leuchtdiode 9 und der Fototransistor 10 bilden somit eine Lichtschrankenanordnung· Der Signalgeber 11 bildet ein Ausgangssignal, welches Jeweils einen von drei Pegeln aufweist, abhängig davon, welche der Leuchtdioden 9 durch das Stellglied 6 abgedeckt ist, bzw· ob keine d©r Leuchtdioden 9 verdeckt ist« Die Einzelheiten dieser Abtastanordnung gehen aus der Schal«· tungsskizz© hervor und sollen nicht weiter erläutert werden, da nur das erzeugte Ausgangssignal für die weitere. Erläuterung von Bedeutung ist*

Di© Pormerschaltung 14 weist eine Diode 14a auf, deren

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Kathode an den Ausgang des Signalgebers 11 angeschlossen ist. Parallel zu der Diode Ha liegt die Seriensehaltung einer Diode 14b und eines Kondensators 14d· Zwischen diese beiden Elemente ist eine Serienschaltung mit einer Diode 14c und einem Widerstand geschaltet.

Das Ausgangssignal der Formerschaltung 14 gelangt zu dem Integrator 16. Dieser weist einen Eingangswiderstand 16a, einen Operationsverstärker OP 16 und einen zwischen den Ausgang und einen Eingang des Operationsverstärkers geschalteten Integrationskondensator 16b auf.

Rechts in Pig. 2 ist der Sägezahngenerator 20 dargestellte Dieser liefert sägezahnförmige Impulse mit einer Frequenz von 10 Hs, wobei die Sägezahnspannung zwischen +5 Volt und -5 Volt schwankte Sägezahngeneratoren_s bzw» Dreieckimpulsgeneratoren dieser Art sind dein Fachmann allgemein bekannt, weshalb an dieser Stelle auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird»

Das Ausgangssignal des Sägezahngenerators 20 wird über einen V/iderstand an eine Klemme eines Widerstandes 18a geführt. Die andere Klemme dieses Widerstandes ist an den Ausgang des Operationsverstärkers OP 16 angeschaltet. Der Widerstand 18a steht mit einem Eingang eines Komparators oder Differentialverstärkers C18 in Verbindung. Am anderen Eingang des Komparators C18 wird als Referenzsignal über die Leitung 21 das Ausgangssignal der Schaltung 11 angelegt.

Der Ausgang des Komparators C18 ist an die Basis eines Transistors TR 1 einer Treibenanordnung 24 geschaltet. Der Ausgang des Komparators C18 nimmt entweder einen hohen oder niedrigen Pegel ein, abhängig von der Relation der beiden Eingangssignale.

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Der Ausgang der Tr eiber anordnung 24 ist an einen Optokoppler 25 geführt $ der-eine lichtemittierende Diode 25a und benachbart hierzu einen Fototransistor 25b aufweist. Durch diese galvanische Entkopplung werden Störungen und Beeinflussungen der Steuerungselektronik weitgehend ausgeschaltet« Der Ausgang des Optokopplers ist an eine drei Tyristoren 28 enthaltende Treiberanordnung 27 angeschlossen. Jeder Tyristor treibt eine Phase für den Elektromotor der Fadenliefervorrichtung« Man sieht, daß abhängig von der Öffnungszeit des Transistors TR 1 die Tyristoren 28 entsprechend aktiviert werden_s um eine.hohe oder niedrige Drehzahl des Motors zu erreichen«

Im folgenden soll unter Hinzunahme der Fig. 3 die Arbeitsweise der bisher erläuterten Anordnung beschrieben werden. Fig. 3 zeigt das zeitliche Verhalten verschiedener Signale, die Zeitachse ist unten in Fig. 3 eingetragen die markanten Stellen sind mit t.. bis ^₁₁ bezeichnet« Oben in Fig« 3 ist die Zeile (A) der seitliche Verlauf der durchschnittlichen Geschwindigkeit dargestellt, mit der der Faden von der Speichertrommel abgezogen v/ird, d· h.j der tatsächliche Fadenverbrauch« Das Intervall zwischen tj- und t/- ist verkürzt dargestellt« Durch das plötzliche Ansteigen des Fadenverbrauchs vor dem Zeitpunkt t. vermindert sich der Fadenvorrat 34 auf der Trommel₃ so daß das Stellglied 6 die den maximalen Fadenvorrat 34 anzeigende Leuchtdiode 9 freigibt_e Entsprechend geht das Signal am Ausgang des Signalgebers 11 von einem hohen Spannungspegel U¹OQT auf einen mittleren Spannungspegel, beispielsweise auf 0 Volt. Zum Zeitpunkt t₂ ist bereits der minimale Speichervorrat erreicht, so daß das Signal am Ausgang des Signalgebers 11 einen negativen Pegel annimmt, wie aus Zeile (B) in Fig« 3 hervorgeht. Die Formerschaltung 14 bildet zum Zeitpunkt t· ein negatives Signal₉ welches dem Integrator zugeführt wird« Die Schaltung ist so ausgebildet, daß das Ausgangs-

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signal des Integrators bei Anliegen einer negativen Spannung am Eingang ansteigt. Wie aus dem weiteren Verlauf des Impulsauges (C) deutlich wird, erzeugt die Formerschaltung 14 einen Impuls vorgegebener Dauer jedesmal dann, wenn die Ausgangsspannung der Schaltung 11 übergeht auf einen positiven Pegel, wie zu den Zeitpunkten t-ς, t_R und t^Q zu sehen ist. Das Anwachsen der Ausgangsspannung des Integrators kann durch entsprechende Dimensionierung des Integrators oder der Formerschaltung 14 beeinflußt werden. Bin Vergleich der Signale (C) und (D) zeigt, daß die.Ausgangsspannung des Integrators konstant gehalten wird, wenn das Signal (C) einen mittleren Pegel, beispielsweise 0 Volt, einnimmt β Bei positiven Impulsen des inpulszuges (C) vermindert sich die Ausgangsspannung des Integrators 16» Der Vorteil der Schaltung 14 sur Ergänzung der positiven Impulse bestimmter Länge wird deutlich, wenn man einen Fadenbruch auf der Maschinenseite betrachtete Bei Fadenbruch wird die Maschine gestoppt und die Fadenliefervorrichtung füllt auf maximalen Wert auf mit der Folgej daß das Signal (B) konstant positiven V/ert hat. Y/ürde dieses direkt dem Integrator zugeleitet, so würde dessen Ausgangsspannung auf Null absinken.

Each Wiederaufnähme des Betriebs (mit gleichen Verbrauch wie zuvor) würde das Integrator-Ausgangssignal dann einen zu niedrigen Wert haben und nicht mehr dem Fadenverbrauch entsprechen. Die I'Ormerschaltung 14 gewährleistet, daß das Integrator-Ausgangssignal während der Zwischenzeit im wesentlichen beibehalten wird·

Das Ausgangssigna], (F) des Sägezahngenerators; 20 ist schematisch veranschaulicht. Die Signale (D) und (F) werden in dem Summierglied 18 addiert, so daß ein Summensignalerzeugt v/ird, was in Fig. 3 (D) durch eine gestrichelte Linie angedeutet .ist* Dieses Signal wird auf äen unteren

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Eingang des !Comparators C18 gegeben.

Dem anderen Eingang des !Comparators C18 wird ein Referenzsignal über die Leitung 21 zugeführt.

Hat das Signal auf der Leitung 21 Null-Pegel, so wird am Ausgang des Komparators G18 immer dann ein positives Ausgangssignal erzeugt, wenn der andere Eingang des Komparators höhere Spannung führt. Das Summensignal wird demnach ständig mit dem Referenzsignal auf der Leitung 21 verglichen* Die Anordnung arbeitet folglich als Impulsbreiten» steuerschaltung. Hat das Referenzsignal beispielsweise einen Pegel, der in Pig. 3 (D) durch den Pfeil angedeutet ist, erzeugt der Komparator C18 immer dann ein Ausgangssignal, wenn das Summensignal diesen Referenzpegel übersteigt. Aus dem Verlauf des -Summensignals ersieht man leicht, daß das Ausgangssignal des Komparators umso langer einen hohen Pegel aufweist, desto höher die Ausgangsapannung des Integrators ist, weil hierdurch das Sägezahnsignal entsprechend angehoben v/ird und dadurch der Referenzpegel entsprechend länger überschritten wird. Die hieraus resultierende Steuerspannung ist schematisch in Teil (B) angedeutet* Wie man aus Zeile (E) leicht sieht, ist die effektive Motorspannung hoch, wenn das Ausgangssignal des Integrators hoch ist«

Bei Erreichen des Minimal v/er t es des Fadenvorrats wird auf der Leitung 21 ein negativer Impuls erzeugt. Hierdurch ist gewährleistet, daß der andere Eingang des Koparators stets einen höheren Pegel aufweist, so daß während der gesamten negativen Impulszeit auf der Leitung 21 der Komparator ein höheres Ausgangssignal abgibt und den Motor mit maximaler Drehzahl betreibt» Hierdurch wird bewirkt, daß bei Erreichen des minimalen Fadenvorrats dieser rasch wieder aufgefüllt wird» Andererseits erzeugt ein positives Signal

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auf der Leitung 21 bei maximalen Fadenvorrat ein positives Referenzsignal, so daß der andere Eingang des Summengliedes 18, welchem das Summenaignäl zugeführt wird, garantiert niedriger ist als das Referenzsignal, so daß der Komparatorauegang auf niedrigem Pegel gehalten wird und dementsprechend die Motordrehzahl auf minimalen Wert geschaltet wird, d. h., daß der Motor gestoppt wird_s damit nicht noch mehr Faden aufgewickelt wird.

Wie man anhand der in Pig. 3 dargestellten schematischen Impulsdiagramme sieht, regelt sich die effektive Motorspannung auf einen Wert ein, der gut dem tatsächlichen Padenverbrauch, wie er in Pig. 3 (A) dargestellt ist», folgt. Durch entsprechende Dimensionierung der Formenschaltung 14 und/oder 16 kann die Beeinflussung der Drehzahl durch das Ausgangssignal des Integrators und somit durch, das Sur&aensignal justiert werden.

In Pig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt» Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Analogsignalgeber 29 anstelle des Stellgliedes 6 und des Leseelementes 7 beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Der Analogsignalgeber 29 gibt eine Ausgangsspannung ab, die proportional ist zu dem auf der Trommel befindlichen Padenvorrat. Der Analogsignalgeber 29 kann beispielsweise als Potentiometer ausgebildet sein. Vorzugsweise ist eine fotoelektrische Anordnung vorgesehen, bei dor beispielsweise Licht auf die Trommeloberfläche gesendet wird, welches nur von demjenigen Teil der Trommel reflektiert wird, der nicht durch den Fadenvorrat 34 bedeckt ist. Das reflektierte Licht wird auf einen Fototransistor gegeben, und das Ausgangssignal des Fototransistors ist proportional zu dem Fadenvorrat 34. Das Aus-

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gangssignal des Analogsignalgebers 29 wird über eine Leitung 30 auf einen PI-Regler 31 gegeben. Dem anderen Eingang des PI-Reglers wird über eine Leitung 32 von einem Sollwertgeber 33 ein Sollwertsignal zugeführt· Die übrigen Schaltungselemente sind entsprechend wie"bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.

In den Fig., 5 und 6 ist auf graphische Weise veranschaulicht j wie die beiden Parameter "Fadenvorrat" und "Fa-* denverbrauch'³ die Motordrehzahl beeinflussen. Auf der Z-Achse ist der Fadenverbrauch aufgetragen, auf der X-Achse der Fadenvorrat, und auf der Y-Achse ist die Motordreh-» zahl angezeigt. Fig. 5 entspricht dein Äusführungsbeispiel nach Pig. 4. Durch die schraffierte Fläche 35 ist die herkömmliche Regelung angedeutet. Wie man aus der Darstellung entnehmen kann, ist einem gegebenen Fadenvorratsbereich ein entsprechender Bereich der Motordrehzahl zugeordnet« Anders ausgedrückts die Parameter "Fadenvorrat" und Motordrehzahl" spannen einen zweidemensionalen Ra\im auf» Im Gegensatz dazu geht bei der erfindungsgemäßen Regelung noch der Fadenverbrauch ein_s so daß die Motordrehzahl (Y-Achse) sowohl vom Fadenvorrat als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch beeinflußt wird» Anders ausgedrückt« die Parameter "Fadenvorrat", "Fadenverbrauch'¹ und "Motordrehzahl" spannen einen dreidimensionalem Raum auf.

Das Gebilde 37 in Fig. 6 gibt beispielsweise an₉ in welchen Grenzen sich die Parameter bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 bewegen können. So beispielsweise führt ein Fortschreiten auf der Z-Achse in Richtung "höherer Fadenverbrauch" bei konstantem Vorrat(X-Koordinate unverändert) zu entsprechend höheren Y-Werten, d. h« zu einer

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höheren Motordrehzahl. Die Darstellung veranschaulicht, daß durch die erfindungsgemäße Regelung eine bessere An passung an den tatsächlichen Fadenverbrauch ermöglicht wird.

Die Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind noch zahlreiche Abwandlungen möglich· Eine dieser Abwandlungen besteht darin, daß ein Meßgerät vorgesehen ist, welches den tatsächlichen Fadenverbrauch auf der Abzugsseite der Vorratstrommel mißt. Da diese Messung eine exakte Information über den tatsächlichen Padenverbrauch, d. h. die Abzugsgeschwindigkeit liefertj ist eine noch wesentlich bessere Drehzahlsteuerung des die Vorratstrommel treibenden Motors möglich. Das Ausgangssignal einer derartigen Meßvorrichtung kann auf verschiedene Weise verarbeitet werden. Einmal ist es möglich, durch eine entsprechende Rechonschaltung die abgezogene Fadenmenge mit der aufgewickelten Fadenmenge (herleitbar aus der Anzahl der Motorumdrehungen) zu vergleichen, um hierzu ein für den Fadenvorrat repräsentatives Signal zu erhalten, so daß durch einen Meßfühler beide für die Regelung verwendeten Signale erzeugt werden können. Eine Möglichkeit zur Auswertungdes genannten Meßfühlers besteht darin, den Fadenvorrat in herkömmlicher Weise abzutasten und das Auagangssignal des Fadenverbrauchsfühlers als Störaufschaltung der Regeleinrichtung zuzuführen. Durch die letztgenannte Modifikation der Erfindung wird eine optimale Drehzahlsteuerung des Motors erreicht*

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höheren Motordrehzahl. Die Darstellung veranschaulicht, daß durch die erf indungsgeniäße Regelung eine bessere Anpassung an den tatsächlichen Fadenverbrauch ermöglicht wird.

Die -Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt j sondern es sind noch zahlreiche Abwandlungen möglich. Eine dieser Abwandlungen besteht darin, daß ein Meßgerät vorgesehen ist, welches den tatsächlichen Padenverbrauch auf der Abzugsseite der Vorratstrommel mißt. Da diese Messung eine exakte Information über den tatsächlichen Padenverbrauch, d. h. die Abzugsgeschwindigkeit liefert, ist eine noch wesentlich bessere Drehsahleteuerung des die Vorratstrommel treibenden Motors möglich. Das Ausgangssignal einer derartigen Meßvorrichtung kann auf verschiedene Weise· verarbeitet werden. Einmal ist es möglich, durch eine entsprechende Rechenschaltung die abgezogene Fadenmenge mit der aufgewickelten Fadenmenge (herleitbar aus der Anzahl der Motorumdrehungen) zu vergleichen^ um hierzu ein für den Fadenvorrat repräsentatives Signal zu erhalten, so daß durch einen Meßfühler beide für die Regelung verwendeten Signale erzeugt werden können. Eine Möglichkeit zur Auswertungdes genannten Meßfühlers besteht darin, den Fadenvorrat in herkömmlicher Weise abzutasten und das Ausgangssignal des Fadenverbrauchsfühlers als Störäufschaltung der Regeleinrichtung zuzuführen« Durch die letztgenannte Modifikation der Erfindung wird eine optimale Drehsahlsteuerung des Motors erreicht.

Claims

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Erfindungsanspruch:

1· Verfahren zum Steuern einer Fadenspeicher- und Liefervorrichtung für·fadenverarbeitende Maschinen, bei dem der Fadenvorrat auf einer als Zwischenspeicher dienenden Fadentromrnel erfaßt und ein entsprechendes Signal erzeugt wird, in Abhängigkeit dessen die Drehzahl eines den Faden aufwickelnden Motors gesteuert wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein Steuersignal für die Motordrehsahl erzeugt wird, das sowohl von der Fadenvorratsmenge als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch abhängt.
2. Verfahren nach Punkt T, gekennzeichnet dadurch, daß bei minimal und maximal zulässigem Fadenvorrat auf der Trommel der Motor mit maximaler bzw. minimaler Drehzahl betrieben wird, und daß zwischen diesen beiden Zuständen die Drehzahl durch ein vom tatsächlichen Fadenverbrauch hergeleitetes Steuersignal gesteuert wird·
3. Verfahren Nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein für den Fadenverbrauch repräsentatives Signal aus der Zeitspanne bzw» den Zeitspannen hergeleitet wird, während der der Fadenvorrat auf der Trommel mindestens einem vorgegebenen Wert entspricht»
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch,

daß der vorgegebene Wert dem minimalen und/oder ^maximalen Fadenvorrat entspricht.

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AP DO 2H/209
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das vom Fadenvorrat hergeleitete Signal einem Integrator zugeführt wird. " '
6. Yerfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß auf das Ausgangssignal des Integrators ein Dreiecksimpulszug aufaddiert wird, und daß das Summensignal einer Schwellenwertschaltung zugeführt wird, deren Ausgangssignal eine Treiberschaltung für den Motor aktiviert.

7* Yerfahren nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Fadenverbrauch auf der Abzugsseite der Fadentromiael erfaßt wird.

8* Yerfahren nach Punkt 1 bis 7₉ gekennzeichnet dadurch_s daß das aus dem Fadenverbrauch gewonnene Signal als Störgröße zur Steuerung der Motordrehzahl verarbeitet wird.

β Fadenspeicher- und Liefervorrichtung für fadenverarbeitende Maschinen, mit einer als Zwischenspeicher dienenden Fadentrommel, auf die durch einen Motor Faden aufgewickelt wird, einer Fadenvorrat-Abtasteinrichtung und einem an die Abtasteinrichtung angeschlossenen Regler für die Motordrehzahlj insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine in Abhängigkeit sowohl vom Fadenvorrat als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch arbeitende Regeleinrichtung (16_S 18, 26) vorgesehen ist, deren Ausgang an eine Treiberschaltung (27) für den Motor (2) angeschlossen ist.

10» Vorrichtung nach Punkt S₉ gekennzeichnet dadurch, daß die Regeleinrichtung einen Integrator (16) aufweist₉ der an die Abtasteinrichtung (7, 8) für den Fadenvorrat angeschlossen ist*

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AP DO 2H/209

11· Vorrichtung nach Punkt 9 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgang des Integrators sowie der Ausgang eines Dreieckimpul3generators (20) auf ein Summier glied (18) gegeben werden, daß der Ausgang des Sumrniergliedes (18) an einen ersten Eingang eines Komparators (G18) angeschlossen ist, daß dem zweiten Eingaag des Komparators (C18) ein von der Abtasteinrichtung (7, 8, 22) erzeugtes Referenzsignal zugeführt wird, und daß an den Komparatorausgang die Treiberschaltung (27) für den Motor (2) angeschlossen ist·
12. Vorrichtung nach Punkt 9 bis 11, gekennzeichnet dadurch,

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daß die Abtasteinrichtung als Analpgsignalgeber (29) ausgebildet ist, der ein zu der Vorratsmenge proportionales Signal abgibt, daß an den Analogsignalgeber (29) ein PI-Regler angeschlossen ist, dessen weiterer Eingang an einen Sollwertgeber (32) angeschlossen ist.

13· Vorrichtung nach Punkt 9 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Frequenz des Dreieckimpulsgenerators (20) 5 bis 25 Hz beträgt.

14· Vorrichtung nach Punkt 9 bis 13» gekennzeichnet dadurch, daß die Treiberschaltung Tyristoren aufweist.
1.5. Vorrichtung nach Punkt 9 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Abtasteinrichtung als Lichtschrankeneinrichtung ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach Punkt 9 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß der Treiberschaltung des Motors (2) ein Optokoppler (25) vorgeschaltet ist.

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AP DO 2H/209
17. Vorrichtung nach Punkt 9 "bis 17» gekennzeichnet dadurch, daß eine auf· das Absinken des Fadenvorrats unter einen Maximalwert ansprechende Schaltungseinrichtung (14) vorgesehen ist, die in eine Richtung nur eine stufenweise Änderung des Integrator-Ausgangesignals gestattet.