Steuer- und Regeleinrichtung für eine Fadenbremse für Textilmaschinen, insbesondere Spulmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuer- und Regeleinrichtung für Fadenbremsen von Textilmaschinen, insbesondere Spulmaschinen, bei welcher durch Fadenführungsorgane ein Dreieck gebildet ist und mindestens eines dieser Fadenführungsorgane quer zum Fadenverlauf beweglich ist.
Bekanntlich wird in Textilmaschinen und Spulmaschinen der Faden beim Auf- und Abspulen eine Fadenbremse unter einer bestimmten Spannung gehalten. Insbesondere ist es beim Aufspulen von synthetischen Fäden wichtig, am Faden eine gleichbleibende oder anderweitig vorbestimmte Fadenspannung zu erzielen. Sowohl eine Verstreckung des Fadens infolge zu hoher Abzugsspannung als auch zu grosse Spannungsschwankungen während des Wikkelvorganges sind sehr gefürchtet, da solche Fäden, welche nicht unter gleichbleibender oder fest vorbestimmter Fadenspannung aufgespult sind, bei der späteren Verarbeitung beim Wirken usw. zwangsläufig zu Ausschussware führen.
Es sind bereits verschiedene Einrichtungen bekannt, um die Fadenspannung bei der Verarbeitung auf den Textilmaschinen zu regeln oder auf einem vorbestimmten Wert zu halten. Bei diesen bekannten Fadenspannungsregeleinrichtungen gelangen Gitter-, Teller-, Backen- oder ähnliche Bremssysteme zur Anwendung, die dem Faden auf seinem Weg innerhalb des Umspul- oder Verarbeitungsvorganges die gewünschte Spannung verleihen, indem der Faden selbst durch veränderbare Reibung beim Passieren des Bremssystems mehr oder weniger gebremst und damit gespannt wird. Die den Fadenzug bestimmenden Grössen und damit die Reibung innerhalb der Fadenspannung selbsttätig geregelt, so dass eine etwaige, von der Vorlage her bedingte, gegenüber einer vorgewählten Normalfadenspannung zeitweise auftretende Fadenspannungsdifferenz automatisch ausgeregelt wird.
Eine Abtastung und damit Messung oder Kontrolle der momentan herrschenden Fadenspannung ist demnach Ausgangspunkt aller Steuer- und Regelvorgänge. Diese Steuer- und Regelvorgänge werden elektrisch vorgenommen, so dass vom Abtastsystem eine elektrische Grösse als Stellwert geliefert wird.
Um die mechanische Grösse der Fadenspannung auf elektrische Organe zu übertragen, wird allgemein zunächst die aus der Fadenspannung direkt abgeleitete Zug- oder Federkraft mit einer entgegengesetzt wirksamen Federkraft verglichen. Hierzu dienen in der Regel durch Federn- oder Magnetkräfte vorgespannte und gegen die Fadenspannung wirkende Abtastfinger oder bewegliche Fadenführerösen oder auch Umlenkstifte oder Rollen, welche eine vom Fadenzug abhängige Bewegung in verschiedenster Form auf die elektrischen Organe ableiten. Um eine möglichst reibungslose Übertragung der mechanischen Verstellgrösse in eine elektrische Verstellgrösse zu übertragen, wurden bereits Brückenbolometer, photo elektrische sowie kapazitive oder auch induktive Einrichtungen oder auch reibungsarme Verstellwiderstände oder Potentiometer vorgeschlagen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Steuer- und Regeleinrichtung für Fadenbremsen bei Textilmaschinen zu schaffen, welche gegenüber bekannten Einrichtungen besondere Vorteile und Verbesserungen aufweist.
Erfindungsgemäss wird das bei einer Steuer- und Regeleinrichtung der obengenannten Art dadurch erreicht, dass der durch die Zugspannung des Fadens in der Bewegungsrichtung auf das bewegliche Fadenführungsorgan abgeleiteten Kraftkomponente, welche das Fadendreieck auszugleichen versucht, eine elektromagnetische Zugkraft entgegengesetzt ist, und dass durch eine geometrische Abstimmung des Fadendreiecks und die Charakteristik des Weg-Feldstärkeverhältnisses der elektromagnetischen Zugvorrichtung zueinander der Kurvenverlauf des Weg-Zugkraftverhältnisses des Fadendreiecks und der Kurvenverlauf des Weg-Zugkraftverhältnisses des Elektromagneten derart aufeinander abgestimmt sind,
dass sich die beiden Kurvenverläufe und damit die entgegengesetzt wirksamen Kräfte über einen bestimmten Mindestweg des Verstellbereichs der Vorrichtung decken und damit bei einer Verstellung über diesen Bereich bei gleichem Fadenzug ein Gleichgewicht der Kräfte erhalten bleibt.
Wenn bei dieser Einrichtung beide Kräfte, die magnetische Zugkraft und die Komponente aus der Fadenspannung, gleich gross sind, nimmt das System eine Ruhelage ein; wenn eine der beiden Kräfte überwiegt, so erfolgt momentan eine Verstellung in der einen oder anderen Richtung, bis das Kräfteverhältnis ausgeglichen ist. Vorteilhaft kann mit dem beweglichen Fadenführorgan ein elektrisches Organ derart gekuppelt sein, dass bei einer Verstellung des Fadenführungsorgans eine proportionale Verstellung der elektrischen Grösse des elektrischen Organs erfolgt.
Im folgenden sind zunächst anhand der Fig. 1 bis 5 die für die Erfindung allgemein geltenden Grundlagen näher erläutert und anschliessend ist anhand der Fig. 6 bis 12 ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung beschrieben.
Zum besseren Verständnis der Erfindung gegen über vorbekannten Vorschlägen sei zunächst der zeitliche Ablauf der Steuer- und Regelvorgänge einer vorstehend genannten und bekannten Einrichtung betrachtet.
Ausgangspunkt der Betrachtung sei ein Gleichgewicht des gesamten Steuer- und Bremssystems bei einer angenommenen Fadenspannung der Grösse X.
Fadenspannung und elektromagnetische Kraft sind gleich gross, so dass das Fadenabtastsystem in einer bestimmten Stellung in Ruhe verharrt. Das mit der momentanen Stellung des beweglichen Fadenführungsorgans gekoppelte elektrische Organ liefert in eben dieser Einstellung als Stellgrösse auf die Fadenbremse einen bestimmten elektrischen Wert, welcher eine Einstellung der Bremsvorrichtung zur Folge hat, dass eine Fadenspannung der angenommenen Grösse X erreicht wird.
Es wird weiter angenommen, dass nunmehr eine zeitweise von der Vorlage her bedingte Fadenspannungsdifferenz von der Grösse Y auftritt. Diese Fadenspannungsdifferenz der Grösse Y, die auf den Gleichgewichtszustand mit der Fadenspannung der Grösse X folgt, hat eine Verstellung des beweglichen Fadenführungsorgans gegen die fest vorgegebene elektromagnetische Kraft zur Folge. Mit dieser Verstellung erfolgt ebenfalls die Verstellung des elektri schen Organs, so dass nunmehr ein Stellwert an das Bremssystem geliefert wird, welcher in der Lage ist, das Bremssystem derart zu verstellen, dass ein Ausgleich der zeitweise aufgetretenen Fadenspannungsdifferenz erfolgt.
Mit fortschreitendem Ausgleich dieser angenommenen Fadenspannungsdifferenz nähert sich naturgemäss die Fadenspannung wieder dem Ausgangswert, nämlich der Grösse X. Mit der Annäherung der Fadenspannung auf den Ausgangswert ist aber auch eine Verstellung des beweglichen Fadenführungsorgans und damit des elektrischen Organs auf den Ausgangspunkt der Regelvorgänge zwangsläufig verbunden. In dieser Ausgangsstellung jedoch wird vom elektrischen Organ eine Stellgrösse an das Bremssystem geliefert, die der Normalvorlagespannung des Fadens entspricht und nicht die aufgetretene Differenzgrösse der Fadenspannung und damit der notwendigen Bremswirkung zu decken vermag.
Es wird somit ersichtlich, dass mit fortschreitendem Ausgleich der zeitweise auftretenden Fadenspannungsdifferenz die zur vollen Deckung der Fadenspannungsdifferenz notwendige Stellgrösse verloren geht und mit einer Anordnung nach der voraufgegangenen Beschreibung kein vollkommener Ausgleich einer auftretenden Fadenspannungsdifferenz möglich wird. In der Praxis ist mit einer derartigen Steuer- oder Regelanlage nur eine etwa 50-prozentige Ausregelung der zeitweise auftretenden Differenz möglich.
Zum vollkommenen Ausgleich einer Fadenspannungsdifferenz ist ein wesentlich komplizierterer Regelkreis erforderlich. Es wird dabei notwendig, eine Kompensation innerhalb des ganzen Regelkreises vorzunehmen, etwa dergestalt, dass ein zweites Fadenspannungsabtastgerät zwischen Vorlage und Bremssystem eingesetzt wird, welches eine Kompensationsspannung liefert, die das elektromagnetische Kraftfeld des ersten Fadensp annungsabtastgerätes mit zum oder abnehmender Vorlagespannung verstärkt oder abschwächt, damit die bei eintretender Fadenspannungsdifferenz gegen den vorgegebenen Sollwert im ersten Moment der Regelvorgänge vorhandene Stellgrösse erhalten bleibt.
Es sind auch noch andere Wege möglich, aus dem ganzen Regelkreis, beispielsweise aus der relativen Stellung des Bremssystems elektrische Kompensationsgrössen zu entnehmen und in den Regelkreis derart einzuspeisen, dass eine vollkommene Fadenspannungsregelung ermöglicht wird.
Derartige Regelkreise sind ausserordentlich kompliziert und aufwendig und es ist schwierig, die nötigen Regelkennlinien über den notwendigen Bereich einzuhalten.
Die Einrichtung nach der Erfindung ermöglicht hingegen einen vollkommenen Ausgleich einer zeitweise auftretenden Fadenspannungsdifferenz, ohne dass eine zusätzliche Einspeisung einer Kompensationsgrösse notwendig wird.
Die im Fadendreieck quer zur Bewegungsrichtung des Fadens auftretende Kraftkomponente ist ausser von der Zugspannung am Faden in der Bewegungsrichtung abhängig von der relativen Stellung der drei Fadenführungsorgane zueinander, d. h., bei grösser werdendem Fadenwinkel innerhalb der Fadenumlenkorgane des Fadenabtastgerätes wird die Komponente, welche am mittleren Fadenführungsorgan quer zum Fadenverlauf wirksam ist, kleiner.
Die Fig. 1 zeigt ein derartiges Fadendreieck schematisch. Der Faden 10 verläuft durch die einem Dreieck zueinander angeordneten Fadenführungsor- gane 11, 12 und 13 und bildet hierbei einen Winkel a. Der Faden 10 verläuft in der angegebenen Bewegungsrichtung, wobei die Kraft K als Zugkraft wirksam wird. In dieser Stellung der Fadenführungsorgane zueinander wirkt am mittleren Fadenführungsorgan 12 eine Kraftkomponente K' in der dargestellten Richtung. Bei einer Verstellung des mittleren Fadenführungsorgans in die gestrichelt eingezeichnete Lage wird der Winkel a, wie aus der Zeichnung nach Fig. 1 zu ersehen ist, grösser. Die Komponente K' ist bei gleicher Zugkraft K am Faden in der Bewegungsrichtung jedoch in dieser Stellung kleiner.
Fig. 2 zeigt in einem Diagramm schematisch den Zusammenhang zwischen der Komponente K' und dem Fadenwinkel a. Das Diagramm zeigt, dass bei dem Fadenwinkel 1800 die Komponente K' praktisch null ist und diese bei kleiner werdendem Fadenwinkel etwa nach dem gezeichneten Kurvenverlauf zunimmt.
Nach der Erfindung ist mindestens eines der im Dreieck angeordneten Fadenführungsorgane quer zum Fadenverlauf beweglich angeordnet und steht in der Bewegungsrichtung unter elektromagnetischer Zugkraft.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Anordnung, wobei das mittlere Fadenführungsorgan beweglich angeordnet ist. Der Faden 10 ist an den Fadenführungsorganen 11, 12 und 13 entlang geführt. Das bewegliche Fadenführungsorgan ist mit dem Magnetkern 14 verbunden, welcher in das Kraftfeld einer Spule 15 eintaucht. Am Verbindungsgestänge 16, welches das bewegliche Fadenführungsorgan 12 mit dem Magnetkern 14 verbindet, ist eine Lichtfahne 17 verbunden, welche eine photoelektrische Zelle 18 teilweise auf der aktiven Schicht gegen Lichteinfall in senkrechter Richtung zur Zeichnungsebene abdeckt.
Wird die Magnetspule 15 von einem Strom durchflossen, so übt das Kraftfeld auf den Anker 14 eine bestimmte Kraft aus, welche bei konstanter Stromdurchflutung im wesentlichen von der relativen Stellung des Kerns 14 zum Kraftfeld der Spule 15 abhängig ist. Die Zugkraft wird bei Annäherung des Ankers in die sogenannte Feldschlussstellung immer grösser und bei grösserer Entfernung des Ankers aus dem Feld der Spule naturgemäss geringer.
Die Fig. 4 zeigt in einem Diagramm schematisch den Zusammenhang zwischen der relativen Stellung des Kerns zur Magnetspule und der daraus resultierenden Zugkraft P. Das Diagramm zeigt, dass die Zugkraft P nach dem eingezeichneten Kurvenverlauf zunimmt und in der Feldschlussstellung ihren höchsten Wert annimmt.
Das Wesentliche des Erfindungsgedankens besteht nunmehr darin, durch geeignete geometrische und mechanische Abstimmung des Fadendreiecks zu der Dimensionierung und Auslegung der elektrischen Grössenordnung des elektromagnetischen Kraftfeldes und geeigneter Auswahl der Charakteristik des Weg Feldstärkeverhältnisses die beiden entgegengesetzt wirkenden Kräfte aus dem Fadendreieck und aus dem elektromagnetischen Kraftfeld derart aufeinander abzustimmen, dass sich die Kurvenläufe der beiden Kräft nach den Fig. 2 und 4, wie in der Fig. 5 gezeigt ist, auf einem Teilstück ihres Verlaufes im wesentlichen decken. Wenn die beiden entgegengesetzten Kräfte auf diesem Teilstück des Diagramms nach der Fig. 5 zwischen den Punkten a und b wirken, so besteht naturgemäss völliges Gleichgewicht der Kräfte und die Abtasteinrichtung befindet sich in einer Ruhelage.
Innerhalb der Zone zwischen den Punkten a und b nimmt bei einer Verstellung des beweglichen Fadenführungsorgans die Komponente aus der Fadenspannung im gleichen Mass ab oder zu, wie bei der damit gekuppelten gleich grossen Verstellung des Magnetankers zum Magnetfeld der Spule die entgegengesetzt wirkende Magnetkraft ebenfalls aboder zunimmt.
Mit einer derartigen Fadenabtasteinrichtung lässt sich eine Steuer- und Regelvorrichtung für Fadenbremsen betreiben, ohne dass komplizierte Regelkreise mit Kompensationskreisen notwendig werden, was die folgende Betrachtung der Regelvorgänge innerhalb einer Messanordnung nach der Erfindung eindeutig zeigt.
Ausgangspunkt sei wieder analog zu der Betrachtung der Regelvorgänge in der voraufgegangenen Beschreibung ein Gleichgewicht des gesamten Regelsystems bei einer angenommenen Fadenspannung der Grösse X. Fadenspannung und elektromagnetische Kraft sind gleich gross, so dass das Fadenabtastsystem in einer bestimmten Stellung in Ruhe verharrt. Die Lichtfahne 17 deckt das photoelektrische Element 18 in einem bestimmten Masse ab, so dass von diesem Element ein Stellwert an eine nachfolgende Verstärkerschaltung geliefert wird, welcher auf die an den Verstärkerausgang angeschlossene Fadenbremse einen derartigen Einfluss ausübt, dass diese eine Einstellung einnimmt, welche eine Fadenspannung der angenommenen Grösse X erzielt.
Es wird weiter angenommen, dass nunmehr eine zeitweise von der Vorlage her bedingte Fadenspannungsdifferenz der Grösse Y auftritt. Diese Fadenspannungsdifferenz der Grösse Y, folgend auf den ausgangs der Betrachtungen angenommenen Gleichgewichtszustand mit der Fadenspannung der Grösse X, hat eine Verschiebung des Gleichgewichts und damit eine Verstellung des beweglichen Fadenführungsorgans gegen die Magnetkraft der Spule 15 zur Folge.
Mit dieser Verstellung erfolgt ebenfalls eine entsprechende Verstellung der Lichtfahne 17, so dass das photoelektrische Element eine veränderte Beleuchtung erhält und ein dementsprechender Stellwert über die Verstärker an das Bremssystem geliefert wird, welcher das Bremssystem derart verstellt, dass ein Ausgleich der zeitweise aufgetretenen Fadenspannungsdifferenz erfolgt. Mit dem fortschreitenden Ausgleich dieser angenommenen Fadenspannungsdifferenz durch die fortschreitende Veränderung der Bremswirkung nähert sich naturgemäss die Fadenspannung wieder dem Ausgangwert, nämlich der Grösse X.
Durch das Auftreten der Fadenspannungsdifferenz wurde das bewegliche Fadenführungsorgan und damit der Magnetkern verstellt, da das Gleichgewicht der Kräfte gestört wurde. Bei vollzogenem Ausgleich der aufgetretenen Fadenspannungsdifferenz herrscht bei der beschriebenen Anordnung zwischen der Kraftkomponente aus dem Fadendreieck und der entgegengesetzt wirksamen Kraft aus dem elektromagnetischen System wieder ein Gleichgewicht, obwohl die Grundeinstellung sich gegenüber der Ausgangsstellung verändert hat, da bei gleicher Zugspannung am Faden über einen gewissen Verstellbereich der Abtastanordnung, wie aus den vorausgegangenen Erläuterungen zu Fig. 5 ersichtlich, das Gleichgewicht erhalten bleibt.
Die Lichtfahne 17 hat somit hingegen der Ausgangsstellung der Vorgänge ihre bei Auftreten der Fadenspannungsdifferenz eingenommene Einstellung beibehalten und der nunmehr vom photoelektrischen Organ gelieferte Stellwerk deckt voll die aufgetretene Differenzgrösse, so dass mit der Ein richtung nach der Erfindung ein völliger Ausgleich der zeitweise auftretenden Fadenspannungsdifferenz möglich wird, ohne dass ein komplizierter Regelkreis mit Rückführung und Kompensation nötig wird.
Wenn auf diese Betrachtung der Regelvorgänge ein erneutes Auftreten einer weiteren Störgrösse, beispielsweise eine Fadenspannungsdifferenz in umgekehrter Richtung folgt, so erfolgt momentan wieder eine Verstellung des beweglichen Fadenführungsorgans und damit der Lichtfahne. Ein veränderter Stellwert wird somit geliefert und es erfolgt durch Verstellung des Bremssystems eine Ausregelung der Fadenspannungsdifferenz. Das Fadenabtastsystem kommt nunmehr zwar in eine andere Stellung, im Moment der Angleichung der Fadenspannung an den Ausganspunkt herrscht aber wieder völliges Gleichgewicht.
Durch die Anwendung einer Photodiode als photoelektrisches Organ und eines nachfolgenden transistorisierten Verstärkers zur Verstärkung des Stellwertes ist eine derartige Verstärkung erzielbar, dass die relative Gesamtverstellung des beweglichen Fadenführungsorgans und des damit verbundenen Magnetkerns in der Praxis auf Bruchteile eines Milli musters beschränkt werden kann, wodurch sehr kurze Einstellwege und damit Einstellzeiten der Faden ab tasteinrichtung erzielt t werden.
Weiterhin wird die Stromdurchflutung der Wicklung 15 der Magnetspule mittels eines potentiometrischen Stromkreises geregelt. Hierdurch wird die elektromagnetische Grundeinstellung verändert und die feste Vorgabe eines Sollwertes für die gewünschte Fadenspannung ermöglicht. Dieser Sollwert wird entweder an einem geeichten Potentiometer oder auch an einem Anzeigeinstrument abgelesen.
In der Textilindustrie ist fast ausschliesslich eine grössere Anzahl von Spulmaschinen notwendig, um grössere Mengen von Spulen gleichzeitig herzustellen. Dabei wird der Erzielung einer möglichst gleichmässigen Garnspannung auf allen Spulen die die grösste Bedeutung beigemessen und zur Erzielung dieser Gleichmässigkeit wird zur Zeit ein hoher Aufwand an Bedienungspersonal für die Maschinen benötigt.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung können viele Fadenabtastsysteme elektrisch zusammengefasst und durch einen Steuerkreis, beispielsweise durch ein Steuerpult, mit Magnetisierungsstrom versorgt werden. Auf diese Weise kann eine zentrale Regulierung der Grösse der Fadenspannung vorgenommen werden, wobei die Wahl der Grösse der Fadenspannung sich nach der Art des verwendeten Fadens richten kann.
Aus den verschiedensten Gründen, die einmal mit dem homogenen Aufbau der Spule selbst, zum anderen mit textiltechnischen Anforderungen bei der Weiterverarbeitung der auf den Spulmaschinen hergestellten Spulen zusammenhängen, ist in vielen Fällen eine degressive Abnahme der Fadenspannung bei wachsendem Spulendurchmesser erwünscht.
Hierfür kann das elektromagnetische Kraftfeld der Fadenabtasteinrichtung in einem zweiten Stromkreis oder in einem erweiterten ersten bereits beschriebenen Stromkreis derart gesteuert werden, dass die Stromdurchflutung der Wicklung g der Ma- gnetspule 15 durch ein zweites Potentiometer beeino flusst wird, welches in Abhängigkeit vom Durchmesser der Aufwickelspule, beispielsweise in Abhängig- keit von der Stellung der Fadenführerklappe verstellt wird. Somit wird es möglich, entweder stufenweise oder stufenlos eine zum Beispiel degressiv abfallende Fadenspannung selbsttätig zu erzielen.
Durch die erfindungsgemässe Einrichtung kann jede Art der Steuerung oder Regelung der Fadenspannung vorgenommen werden, d. h. nicht nur die Veränderung der Bremswirkung mittels einer an sich bekannten Fadenbremse mit ineinandergreifenden Umlenkelementen oder die Veränderung der Bremswirkung von Tellerbremsen, sondern man kann auch auf eine Beschleunigung des Fadendurchlaufs einwirken, zum Beispiel indem als Regelvorrichtung ein Vorlieferwerk betätigt wird.
Die Übertragung der mechanischen Verstellbewegung des Fadenabtastsystems bei auftretender Fadenspannungsdifferenz gegen den vorgewählten Normalwert in einen elektrischen Stellwert kann in verschiedenster Weise erfolgen.
Die in der Fig. 3 gezeigte photoelektrische Einrichtung ist nur als ein Beispiel für eine Vorrichtung nach der Erfindung aufgezeigt. Das bewegliche Fadenführungsorgan kann auch mit einer Kapazität oder Induktivität oder einem Potentiometer oder sonstigen elektrischen Gebersystemen gekoppelt sein, deren Änderungen dann als Steuerungsbasis für die Regelvorrichtung der Fadenbremse dienen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer nach der vorliegenden Erfindung aufgebauten Steuerund Regelvorrichtung für eine Fadenbremse sowie die Bremsvorrichtung selbst und die dazugehörige elektrische Schaltung aufgezeigt.
Die Fig. 6 zeigt zunächst den Gesamtaufbau einer Spulmraschine in einer Seitenansicht.
Fig. 7 zeigt die Vorderansicht der Fadenabtast- einrichtung.
Fig. 8 zeigt die Fadenabtasteinrichtung nach Fig. 7 in der Draufsicht.
Fig. 9 zeigt die Vorderansicht der elektromagnetischen Fadenbremsvorrichtung mit dem Bremsgitter und dem Bremsmagneten.
Fig. 10 zeigt den Stromlaufplan des Verstärkers zur Aussteuerung des elektromagnetischen Fadenbremssystems.
Fig. 11 zeigt eine potentiometrischen Stromkreis in vereinfachter Form zur Regelung der Arbeitsspannung des Fadenabtastsystems und damit Veränderung des Sollwertes der Fadenspannung.
Fig. 12 zeigt einen gegenüber Fig. 11 erweiterten potentiometrischen Stromkreis zum Zwecke des Erhaltes einer mit steigendem Spulendurchmesser veränderbaren, beispielsweise degressiv abfallenden Fadenspannung.
Der Verlauf des Fadens 10, von der Vorlage 20 über das elektromagnetische Bremssystem 21, das Fadenabtastsystem 22 zur Aufwickelspule 23 zeigt die Fig. 6. Aus dieser Fig. ist ausserdem der grundsätzliche Aufbau der gesamten Spulmaschine mit Antriebsmotor und schwenkbarer Fadenführerklappe zu erkennen.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, bildet sich zwischen den Fadenführungsstiften 11 und d 13 und dem Faden- abtastorgan das in der vorausgegangenen Beschreibung näher erläuterte Fadenende. Die Fig. 7 und 8 zeigen ausserdem die Lage der Magnetspule 15 sowie der am Verbindungsgestänge 16 zwischen dem Fadenabtastorgan 12 und dem Magnetanker 15 angebrachten Lichtfahne 17.
Diese Lichtfahne steuert abhängig von der Grösse des Fadendreiecks den Lichteinfall des Lichtes der Lichtquelle 24 auf die photoelektrische Zelle 18.
In dem nach der Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Fadenabtasteinrichtung ist das Fadenabtastorgan 12 mit dem Gestänge 16 an einem Ende drehbar gelagert und somit in eine vertikale Linse verschwenkbar, so dass sich bei dem Betrieb der Einrichtung verschiedene Winkel innerhalb des Fadendreiecks einstellen können. Damit kurzzeitige Tupfer am Faden nicht wirksam werden können und die Steuereinrichtung gegen unerwünschte Eigenschwingungsvorgänge geschützt ist, ist eine hydraulische Dämpfung eingebaut. Hierzu dient die am Ge stänge 16 befestigte Fahne 16a, welche in einer mit Dämpfungsöl gefüllten Kammer als Dämpfungsglied arbeitet. Der Behälter ist gegenüber dem schwenkbaren Verbindungsgestänge 16 mit einer Manschette abgedichtet.
Wird das Gestänge 16 verschwenkt, so wird diese Bewegung auf die daran befestigte Lichtfahne 17 übertragen. Diese Lichtfahne ist zu der Lichtquelle 24 und der photo elektrischen Zelle 18 derart justiert, dass bei einer Bewegung der Lichtstrahl mehr oder weniger abgedeckt wird, so dass die Photozelle entsprechend der Beleuchtung der nachfolgenden Verstärker mehr oder weniger hoch ansteuert.
Die Ausbildung des Fadenbremssystems 21 (vgl.
Fig. 6), welches über einen Verstärker vom Fadenabtastsystem gesteuert wird, zeigt Fig. 9. Der Faden 10 wird durch das Bremsgitter, bestehend aus dem feststehenden Bremsgitter 25 und dem beweglichen Bremsgitter hindurchgezogen. Das bewegliche Bremsgitter ist an dem Magnettanker 26 befestigt, so dass bei Stromdurchflutung der Wicklung 27 der Magnetanker in die Spule hineingezogen wird und das Bremsgitter enger wird und somit auf den Faden eine grössere Reibung übertragen wird.
Damit der Magnetanker 26 ohne jegliche reibende Berührung mit dem Wicklungsinneren oder sonstigen Lagern arbeiten kann, ist dieser an vorderen oder hinteren quer verlaufenden Trägern 28 befestigt, welche als Blattfedern ausgebildet sind und somit eine Verstellung des Ankers 26 in Axialrichtung erlauben. Über ein Verbindungsglied 29 ist der Magnetanker 26 mit einer hydraulischen Dämpfung 30 verbunden, welche auf die Verstellung des Ankers 26 eine derartige Dämpfung ausübt, dass ein Überschwingen der von der Fadenabtasteinrichtung über den Verstärker eingeleiteten Verstellung vermieden wird.
Die Fig. 10 zeigt als Ausführungsbeispiel den Stromlaufplan des notwendigen Regelverstärkers, welcher elektrisch dem Fadenabtastsystem nachgeschaltet ist und die von diesem System abgegebene Stellgrösse entsprechend verstärkt und dem Bremssystem zuführt.
Dem Verstärker wird eine vorzugsweise stabilisierte Gleichspannung an den Eingängen 31 zugeführt. Über einen entsprechenden Vorwiderstand gelangt diese Spannung an die Lampe 24, welche die photoelektrische Zelle 18 aussteuert. Die Lichtmenge wird dabei, wie aus dem Vorausgesagten hervorgeht, von der jeweiligen Stellung der Lichtfahne 17 geregelt.
Die photo elektrische Zeller 18 liegt in Reihe mit den Spannungsteilerwiderständen 32, 33 und 34.
Zwischen den Teilerwiderständen 32 und 33 ist die Basis des Transistors 35 angeschlossen.
In Abhängigkeit vom Beleuchtungszustand der photoelektrischen Zelle 18 ändert sich das Spannungspotential zwischen den Widerständen 32 und 33, so dass die Basis des dort angeschlossenen Transistors 35 damit ebenfalls in Abhängigkeit von dem Beleuchtungszustand der photoelektrischen Zelle mehr oder weniger angesteuert wird.
Wird durch Veränderung der Basisspannung am Transistor 35 dieser mehr oder weniger leitend, so entsteht an den Teilerwiderständen 37 und 38 ebenfalls ein verändertes Potential, so dass der Transistor 38 entsprechend des Verstärkungsfaktors des Transistors 35 ebenfalls mehr oder weniger hoch angesteuert wird. Im Ausgangskreis des Transistors liegt die Wicklung des Bremsmagneten 27, welcher das bewegliche Bremsgitter 25a entsprechend der vom Transistor 38 eingestellten Stromdurchflutung verstellt. Der Widerstand 39 regelt bei gesperrtem Transistor 38 die Mindeststromdurchftutung des Bremsmagueten, so dass eine gewisse Einstellung des Bremsgitters erhalten bleibt.
Hierdurch wird es ermöglicht, dass beim Anlaufen der Maschine vor dem Einsetzen der Fadenspannungsregelung bereits durch das Bremssystem eine Mindestfadenspannung erzeugt und somit der Anfang einer sauberen Aufwicklung ermöglicht wird.
Mit dem Einsetzen der Regelung übernimmt dann der Transistor 38 die Aussteuerung der Stromdurchflutung der Wicklung des Magneten 26.
Dem Widerstand 34 und der photoelektrischen Zelle ist ein Kondensator 40 in Reihe mit einem regelbaren Widerstand 41 parallel geschaltet. Hierdurch erhält das Spannungspotential an der photoelektrischen Zelle eine Zeitkonstante, welche durch den regelbaren Widerstand nach den Erfordernissen verändert werden kann. Diese Schaltungsmassnahme dient zur Dämpfung und verhindert das Auftreten von Regelschwingungen.
Die Arbeitsweise der Einrichtung wurde bereits im ersten Teil dieser Beschreibung ausführlich erläutert. Der Faden 10 bildet zwischen den Fadenführungsorganen 11, 12 und 13 das Fadendreieck (vgl.
Fig. 1, 3 und 7). Am mittleren Fadenführungsorgan 12 wirkt eine Zugkraft, welcher die Kraft des Elek tromagneten 15 entgegengesetzt ist.
Analog zu der Erklärung des ersten Teils der Beschreibung sind nun durch geeignete geometrische und mechanische Abstimmung des Fadendreiecks zu dem Weg-Feldstärkeverhältnis der elektromagnetischen Einrichtung 14, 15, welche in einem mittleren Bereich der Weg-Feldstärkekurve arbeitet (vgl. Fig. 4 und 5), die beiden entgegengesetzt wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt, dass über einen erforderlichen Verstellbereich des Fadenabtastorgans 12 ein völliges Gleichgewicht der Kräfte erhalten bleibt.
Wird dieses Gleichgewicht durch Auftreten einer Fadenspannungsdifferenz gestört, so tritt eine Verstellung des Abtastorgans 12 ein. Mit dieser Verstellung erfolgt eine veränderte Beleuchtung der photoelektrischen Zelle 18. Diese bewirkt eineVeränderung der Verstärkung des Verstärkers (vgl. Fig. 10), so dass die Bremsvorrichtung 21 entsprechend betätigt wird.
Nach Ausregelung der aufgetretenen Fadenspannungsdifferenz durch veränderte Einstellung des Bremssystems 21 befindet sich die Fadenabtasteinrichtung und damit die gesamte Regeleinrichtung wieder in einem Gleichgewíchtszustand.
Massgebend für die Einhaltung einer bestimmten Grösse
Control and regulating device for a thread brake for textile machines, in particular winding machines
The invention relates to an electrical control and regulating device for thread brakes of textile machines, in particular winding machines, in which a triangle is formed by thread guide elements and at least one of these thread guide elements is movable transversely to the thread course.
It is known that in textile machines and winding machines, the thread is held under a certain tension when winding and unwinding a thread brake. In particular, when winding synthetic threads, it is important to achieve a constant or otherwise predetermined thread tension on the thread. Both a stretching of the thread as a result of excessive take-off tension and excessive tension fluctuations during the winding process are very much feared, since threads that are not wound under constant or fixed, predetermined thread tension inevitably lead to rejects during later processing during knitting, etc.
Various devices are already known to regulate the thread tension during processing on the textile machines or to keep it at a predetermined value. In these known thread tension control devices, grid, plate, jaw or similar brake systems are used, which give the thread the desired tension on its way within the rewinding or processing process by changing the thread itself through variable friction when passing the brake system is braked and thus tensioned. The parameters that determine the thread tension and thus the friction within the thread tension are automatically regulated so that any thread tension difference that is caused by the template and which occurs at times compared to a preselected normal thread tension is automatically regulated.
A scanning and thus measurement or control of the currently prevailing thread tension is therefore the starting point for all control and regulation processes. These control and regulation processes are carried out electrically, so that the scanning system delivers an electrical variable as a control value.
In order to transfer the mechanical magnitude of the thread tension to electrical organs, the tensile or spring force derived directly from the thread tension is generally first compared with an oppositely effective spring force. For this purpose, scanning fingers or movable thread guide eyelets or deflection pins or rollers that derive a movement dependent on the thread tension in various forms on the electrical organs are usually used by spring or magnetic forces and acting against the thread tension. In order to transfer the mechanical adjustment variable into an electrical adjustment variable as smoothly as possible, bridge bolometers, photoelectric and capacitive or inductive devices or even low-friction adjustment resistors or potentiometers have already been proposed.
The invention was based on the object of creating a control and regulating device for thread brakes in textile machines which has particular advantages and improvements over known devices.
According to the invention, this is achieved in a control and regulating device of the type mentioned above in that the force component derived by the tension of the thread in the direction of movement on the movable thread guide element, which the thread triangle tries to compensate, is opposed to an electromagnetic tensile force, and that through a geometric coordination of the thread triangle and the characteristic of the path-field strength ratio of the electromagnetic traction device to each other, the curve of the path-tensile force ratio of the thread triangle and the curve of the path-tensile force ratio of the electromagnet are coordinated in such a way.
that the two curve courses and thus the oppositely effective forces coincide over a certain minimum path of the adjustment range of the device and thus an equilibrium of the forces is maintained with an adjustment over this range with the same thread tension.
If both forces, the magnetic tensile force and the component from the thread tension, are equal in this device, the system assumes a rest position; if one of the two forces predominates, an adjustment is made momentarily in one or the other direction until the balance of forces is balanced. An electrical element can advantageously be coupled to the movable thread guide element in such a way that when the thread guide element is adjusted, the electrical variable of the electrical element is adjusted proportionally.
In the following, the principles generally applicable to the invention are first explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 5 and an exemplary embodiment of a device according to the invention is then described with reference to FIGS. 6 to 12.
For a better understanding of the invention in relation to previously known proposals, the timing of the control and regulating processes of a previously mentioned and known device should first be considered.
The starting point for the consideration is a balance of the entire control and braking system with an assumed thread tension of size X.
The thread tension and electromagnetic force are equal, so that the thread scanning system remains in a certain position at rest. The electrical element coupled to the current position of the movable thread guiding element supplies, in precisely this setting, a certain electrical value as a manipulated variable to the thread brake, which, when the braking device is set, results in a thread tension of the assumed size X being reached.
It is further assumed that there is now a thread tension difference of size Y which is caused by the template. This thread tension difference of size Y, which follows the state of equilibrium with the thread tension of size X, results in an adjustment of the movable thread guide member against the fixed predetermined electromagnetic force. This adjustment is also used to adjust the electrical organ, so that a control value is now supplied to the brake system which is able to adjust the brake system in such a way that the intermittent thread tension difference is compensated.
With progressive compensation of this assumed thread tension difference, the thread tension naturally approaches the initial value again, namely size X. However, as the thread tension approaches the initial value, an adjustment of the movable thread guide member and thus the electrical member to the starting point of the control processes is inevitably connected. In this starting position, however, a manipulated variable is supplied to the brake system by the electrical element, which corresponds to the normal feed tension of the thread and is not able to cover the difference in the thread tension and thus the necessary braking effect.
It can thus be seen that with the progressive compensation of the intermittent thread tension difference, the manipulated variable necessary to fully cover the thread tension difference is lost and, with an arrangement according to the above description, a complete compensation of an occurring thread tension difference is not possible. In practice, with such a control or regulation system, only about 50 percent adjustment of the temporary difference is possible.
A considerably more complicated control circuit is required to completely compensate for a thread tension difference. It is necessary to make a compensation within the entire control loop, for example in such a way that a second thread tension scanner is used between the template and the brake system, which supplies a compensation voltage that increases or weakens the electromagnetic force field of the first thread tension scanner with increasing or decreasing template tension the manipulated variable present at the beginning of the control process when the thread tension is different from the specified setpoint value is retained.
Other ways are also possible to take electrical compensation variables from the entire control loop, for example from the relative position of the brake system, and to feed them into the control loop in such a way that perfect thread tension control is made possible.
Such control loops are extremely complicated and expensive, and it is difficult to maintain the necessary control characteristics over the necessary range.
The device according to the invention, on the other hand, enables a complete compensation of an intermittent thread tension difference without an additional feed of a compensation variable being necessary.
The force component occurring in the thread triangle transversely to the direction of movement of the thread is dependent, apart from the tension on the thread in the direction of movement, on the relative position of the three thread guide elements to one another, i.e. In other words, as the thread angle within the thread deflecting elements of the thread scanning device increases, the component that is effective on the central thread guiding element across the course of the thread becomes smaller.
Fig. 1 shows such a thread triangle schematically. The thread 10 runs through the thread guide elements 11, 12 and 13, which are arranged in a triangle to one another, and here forms an angle α. The thread 10 runs in the specified direction of movement, the force K acting as a tensile force. In this position of the thread guide elements in relation to one another, a force component K ′ acts on the middle thread guide element 12 in the direction shown. When the central thread guide member is moved into the position shown in dashed lines, the angle α, as can be seen from the drawing according to FIG. 1, becomes larger. The component K 'is, however, smaller in this position for the same tensile force K on the thread in the direction of movement.
Fig. 2 shows in a diagram schematically the relationship between the component K 'and the thread angle a. The diagram shows that at the thread angle 1800 the component K 'is practically zero and that it increases as the thread angle becomes smaller, roughly according to the curve profile shown.
According to the invention, at least one of the thread guide elements arranged in a triangle is arranged to be movable transversely to the thread course and is under electromagnetic tensile force in the direction of movement.
Fig. 3 shows an embodiment of such an arrangement, wherein the central thread guide member is movably arranged. The thread 10 is guided along the thread guide elements 11, 12 and 13. The movable thread guide element is connected to the magnetic core 14, which is immersed in the force field of a coil 15. A light vane 17 is connected to the connecting rod 16, which connects the movable thread guide element 12 to the magnetic core 14, and covers a photoelectric cell 18 partially on the active layer against incidence of light in a direction perpendicular to the plane of the drawing.
If a current flows through the magnetic coil 15, the force field exerts a certain force on the armature 14, which force is essentially dependent on the position of the core 14 relative to the force field of the coil 15 with a constant current flow. The tensile force becomes greater and greater as the armature approaches the so-called field closing position and naturally less as the armature is further away from the field of the coil.
4 schematically shows the relationship between the relative position of the core to the magnet coil and the resulting tensile force P. The diagram shows that the tensile force P increases according to the curve shown and assumes its highest value in the closed-field position.
The essence of the inventive idea now consists in the two oppositely acting forces from the thread triangle and from the electromagnetic force field on one another in such a way through suitable geometric and mechanical coordination of the thread triangle to the dimensioning and design of the electrical magnitude of the electromagnetic force field and suitable selection of the characteristic of the path field strength ratio to agree that the curves of the two forces according to FIGS. 2 and 4, as shown in FIG. 5, essentially coincide over a section of their course. If the two opposing forces act on this section of the diagram according to FIG. 5 between points a and b, the forces are naturally in full equilibrium and the scanning device is in a position of rest.
Within the zone between points a and b, when the movable thread guide element is adjusted, the component from the thread tension decreases or increases to the same extent as the counteracting magnetic force also decreases or increases when the magnet armature is adjusted in relation to the magnetic field of the coil.
With such a thread scanning device, a control and regulating device for thread brakes can be operated without the need for complicated control loops with compensation loops, which is clearly shown by the following consideration of the control processes within a measuring arrangement according to the invention.
The starting point is again, analogous to the consideration of the control processes in the previous description, an equilibrium of the entire control system with an assumed thread tension of size X. The thread tension and electromagnetic force are equal so that the thread scanning system remains in a certain position at rest. The light vane 17 covers the photoelectric element 18 to a certain extent, so that a control value is supplied from this element to a subsequent amplifier circuit, which has such an influence on the thread brake connected to the amplifier output that it assumes a setting that sets a thread tension the assumed size X is achieved.
It is further assumed that there is now a thread tension difference of size Y which is caused by the template. This thread tension difference of size Y, following the state of equilibrium with thread tension of size X assumed at the start of the considerations, results in a shift in equilibrium and thus an adjustment of the movable thread guide member against the magnetic force of the bobbin 15.
This adjustment also results in a corresponding adjustment of the light vane 17 so that the photoelectric element receives a different lighting and a corresponding control value is supplied via the amplifier to the brake system, which adjusts the brake system in such a way that the intermittent thread tension difference is compensated. With the progressive equalization of this assumed thread tension difference through the progressive change in the braking effect, the thread tension naturally approaches the initial value again, namely size X.
Due to the occurrence of the thread tension difference, the movable thread guiding element and thus the magnetic core were adjusted because the balance of forces was disturbed. When the thread tension difference that has arisen has been compensated for, there is again an equilibrium in the arrangement described between the force component from the thread triangle and the opposing force from the electromagnetic system, although the basic setting has changed from the initial position, since with the same tension on the thread over a certain adjustment range the scanning arrangement, as can be seen from the preceding explanations of FIG. 5, the balance is maintained.
The light vane 17, on the other hand, has retained the setting it assumed when the thread tension difference occurred in the initial position of the processes and the interlocking now supplied by the photoelectric element fully covers the difference magnitude that has occurred, so that with the device according to the invention a complete compensation of the thread tension difference that occurs at times is possible without the need for a complicated control loop with feedback and compensation.
If this consideration of the control processes is followed by a renewed occurrence of a further disturbance variable, for example a thread tension difference in the opposite direction, the movable thread guide element and thus the light flag are momentarily adjusted again. A changed manipulated variable is thus supplied and the thread tension difference is compensated for by adjusting the brake system. The thread scanning system is now in a different position, but when the thread tension is adjusted to the starting point, there is complete equilibrium again.
By using a photodiode as a photoelectric element and a subsequent transistorized amplifier to amplify the control value, such a gain can be achieved that the relative total adjustment of the movable thread guide element and the associated magnetic core can be limited in practice to fractions of a milli pattern, which makes it very short Adjustment paths and thus adjustment times of the thread can be achieved from scanning device.
Furthermore, the current flowing through the winding 15 of the magnetic coil is regulated by means of a potentiometric circuit. This changes the basic electromagnetic setting and enables a fixed specification of a nominal value for the desired thread tension. This setpoint is read either on a calibrated potentiometer or on a display instrument.
In the textile industry, a large number of winding machines is almost exclusively necessary in order to produce larger quantities of bobbins at the same time. The greatest importance is attached to achieving the most uniform possible yarn tension on all bobbins, and to achieve this uniformity a high level of operating personnel for the machines is currently required.
In a device according to the invention, many thread scanning systems can be combined electrically and supplied with magnetizing current by a control circuit, for example by a control panel. In this way, a central regulation of the size of the thread tension can be carried out, whereby the choice of the size of the thread tension can depend on the type of thread used.
For a wide variety of reasons, which are related to the homogeneous structure of the bobbin itself and partly to textile-technical requirements in the further processing of the bobbins produced on the winding machines, a degressive decrease in the thread tension with increasing bobbin diameter is desirable in many cases.
For this purpose, the electromagnetic force field of the thread scanning device can be controlled in a second circuit or in an extended first circuit already described in such a way that the current flowing through the winding g of the magnetic coil 15 is influenced by a second potentiometer, which depends on the diameter of the take-up reel, is adjusted, for example, as a function of the position of the thread guide flap. This makes it possible to automatically achieve, for example, a degressively decreasing thread tension, either gradually or continuously.
With the device according to the invention, any type of control or regulation of the thread tension can be carried out, d. H. Not only the change in the braking effect by means of a known thread brake with interlocking deflection elements or the change in the braking effect of disc brakes, but you can also act on an acceleration of the thread passage, for example by operating a pre-delivery mechanism as a control device.
The transmission of the mechanical adjustment movement of the thread scanning system in the event of a thread tension difference from the preselected normal value into an electrical control value can take place in the most varied of ways.
The photoelectric device shown in Fig. 3 is shown only as an example of a device according to the invention. The movable thread guide element can also be coupled to a capacitance or inductance or a potentiometer or other electrical transmitter system, the changes of which then serve as a control basis for the regulating device of the thread brake.
An exemplary embodiment of a control and regulating device constructed according to the present invention for a thread brake as well as the braking device itself and the associated electrical circuit are shown below.
Fig. 6 initially shows the overall structure of a winding machine in a side view.
7 shows the front view of the thread scanning device.
FIG. 8 shows the thread scanning device according to FIG. 7 in plan view.
Fig. 9 shows the front view of the electromagnetic thread braking device with the braking grid and the braking magnet.
Fig. 10 shows the circuit diagram of the amplifier for controlling the electromagnetic yarn brake system.
11 shows a potentiometric circuit in a simplified form for regulating the working voltage of the thread scanning system and thus changing the nominal value of the thread tension.
FIG. 12 shows a potentiometric circuit which is expanded compared to FIG. 11 for the purpose of obtaining a thread tension which can be changed with increasing bobbin diameter, for example a degressively decreasing thread tension.
The course of the thread 10, from the template 20 via the electromagnetic brake system 21, the thread scanning system 22 to the take-up spool 23 is shown in FIG. 6. This figure also shows the basic structure of the entire winding machine with drive motor and pivotable thread guide flap.
As can be seen from FIG. 7, the thread end explained in more detail in the preceding description is formed between the thread guide pins 11 and 13 and the thread scanning element. FIGS. 7 and 8 also show the position of the magnet coil 15 and the light flag 17 attached to the connecting rod 16 between the thread scanning element 12 and the magnet armature 15.
This light flag controls the incidence of light from the light source 24 on the photoelectric cell 18 as a function of the size of the thread triangle.
In the embodiment of a thread scanning device shown in FIGS. 7 and 8, the thread scanning element 12 with the linkage 16 is rotatably mounted at one end and can thus be pivoted into a vertical lens, so that different angles can be set within the thread triangle when the device is in operation. Hydraulic damping is installed so that brief swabs on the thread cannot take effect and the control device is protected against undesired natural oscillation processes. For this purpose, the attached to the Ge rod 16 flag 16a, which works in a chamber filled with damping oil as a damping element. The container is sealed against the pivotable connecting rod 16 with a sleeve.
If the rod 16 is pivoted, this movement is transmitted to the light vane 17 attached to it. This light vane is adjusted to the light source 24 and the photoelectric cell 18 in such a way that the light beam is more or less covered when it moves, so that the photo cell drives the subsequent amplifier more or less high according to the lighting.
The formation of the yarn brake system 21 (cf.
Fig. 6), which is controlled by an amplifier from the thread scanning system, is shown in Fig. 9. The thread 10 is pulled through the braking grid, consisting of the fixed braking grid 25 and the movable braking grid. The movable braking grid is attached to the magnet armature 26, so that when the current flows through the winding 27, the magnet armature is drawn into the coil and the braking grid becomes narrower and thus greater friction is transmitted to the thread.
So that the magnet armature 26 can work without any frictional contact with the inside of the winding or other bearings, it is attached to front or rear transverse supports 28, which are designed as leaf springs and thus allow an adjustment of the armature 26 in the axial direction. The magnet armature 26 is connected via a connecting member 29 to a hydraulic damping system 30, which dampens the adjustment of the armature 26 in such a way that the adjustment initiated by the yarn scanning device via the amplifier is avoided.
As an exemplary embodiment, FIG. 10 shows the circuit diagram of the necessary control amplifier, which is connected electrically downstream of the thread scanning system and correspondingly amplifies the manipulated variable output by this system and feeds it to the braking system.
A preferably stabilized DC voltage is fed to the amplifier at the inputs 31. This voltage reaches the lamp 24, which controls the photoelectric cell 18, via a corresponding series resistor. As can be seen from the foregoing, the amount of light is regulated by the respective position of the light vane 17.
The photoelectric cell 18 is in series with the voltage divider resistors 32, 33 and 34.
The base of the transistor 35 is connected between the divider resistors 32 and 33.
Depending on the lighting state of the photoelectric cell 18, the voltage potential between the resistors 32 and 33 changes, so that the base of the transistor 35 connected there is thus also driven more or less depending on the lighting state of the photoelectric cell.
If the base voltage at transistor 35 becomes more or less conductive by changing the base voltage, a changed potential is also created at divider resistors 37 and 38, so that transistor 38 is also driven to a greater or lesser extent according to the gain factor of transistor 35. The winding of the brake magnet 27, which adjusts the movable brake grid 25a according to the current flow set by the transistor 38, lies in the output circuit of the transistor. When the transistor 38 is blocked, the resistor 39 regulates the minimum current flow through the brake magnet so that a certain setting of the brake grid is maintained.
This makes it possible for the brake system to generate a minimum thread tension when the machine starts up before the thread tension control starts, thus enabling the start of a clean winding.
With the onset of the regulation, the transistor 38 then takes over the control of the current flowing through the winding of the magnet 26.
A capacitor 40 is connected in series with a variable resistor 41 in parallel to the resistor 34 and the photoelectric cell. This gives the voltage potential at the photoelectric cell a time constant which can be changed as required by the adjustable resistor. This circuit measure serves for damping and prevents the occurrence of control oscillations.
The operation of the device has already been explained in detail in the first part of this description. The thread 10 forms the thread triangle between the thread guide elements 11, 12 and 13 (cf.
Fig. 1, 3 and 7). A tensile force acts on the middle thread guide member 12, which is opposed to the force of the electromagnet 15.
Analogous to the explanation of the first part of the description, suitable geometric and mechanical coordination of the thread triangle to the path-field strength ratio of the electromagnetic device 14, 15, which works in a central region of the path-field strength curve (see. Figs. 4 and 5) The two oppositely acting forces are coordinated with one another in such a way that a complete balance of forces is maintained over a required adjustment range of the thread scanning element 12.
If this equilibrium is disturbed by the occurrence of a thread tension difference, an adjustment of the scanning element 12 occurs. With this adjustment, the photoelectric cell 18 is illuminated in a different way. This causes a change in the gain of the amplifier (see FIG. 10), so that the braking device 21 is actuated accordingly.
After the thread tension difference that has occurred has been corrected by changing the setting of the braking system 21, the thread scanning device and thus the entire control device are again in a state of equilibrium.
Decisive for maintaining a certain size