CH644818A5

CH644818A5 - Yarn feed device arranged between a yarn supply and a yarn consumer unit

Info

Publication number: CH644818A5
Application number: CH804079A
Authority: CH
Inventors: Charles W Brouwer; Rene J Valois
Original assignee: Leesona Corp
Priority date: 1978-10-18
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1984-08-31
Also published as: JPS5557051A; CA1124818A; IT7926593A0; IT1124616B; FR2439249A1; FR2439249B1; BE879457A; SE7908572L; SE440066B; DE2934024A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Garnzufuhrvorrichtung zwischen einem Garnvorrat und einer Garnverbrauchereinheit, insbesondere einer Textilmaschine, welcher ein Garnfaden mit praktisch konstanter Durchschnitts-Geschwindigkeit zugeführt werden soll. Diese Garnzufuhrvorrichtung weist folgende Teile auf: The invention relates to a yarn feed device between a yarn supply and a yarn consumer unit, in particular a textile machine, to which a yarn is to be fed at a practically constant average speed. This yarn feeder has the following parts:

— eine Trommel, - a drum,

— eine Trommelspeiseeinrichtung zur Abnahme des Garnfadens vom Vorrat und zum Herumwickeln des Garnfadens um die Trommel zwecks späterer Weiterführung zur Verbrauchereinheit, wobei das vom Vorrat abgewickelte Garn um diesen unter Bildung eines Ballons herumläuft, A drum feed device for removing the yarn thread from the supply and for wrapping the thread around the drum for later transfer to the consumer unit, the yarn unwound from the supply running around it to form a balloon,

— ein mit regelbarer Drehzahl arbeitender Gleichstrom-Motor zum Antreiben der Trommelspeiseeinrichtung, um den Garnfaden vom Vorrat mit einer durch die Drezahl der Speiseeinrichtung bestimmten Geschwindigkeit abzuziehen, und A variable speed DC motor for driving the drum feed device to pull the yarn from the supply at a speed determined by the speed of the feed device, and

— ein elektrischer Schaltkreis zur Speisung des Gleich-strom-Motors. - an electrical circuit for supplying the DC motor.

Beim klassischen Schützenwebstuhl wird das Schussfadengarn in das Webstuhlfach eingebracht, indem die vom Schützen getragene Schussspule selbst gefüllt (bespult) wird. Das Abspulen erfolgt gleichzeitig mit dem Durchgang der Schusspule durch das Fach, so dass keine besonderen (Fa-den-)Spannungsprobleme auftreten. In the classic shooter loom, the weft yarn is inserted into the loom compartment by filling (winding) the weft bobbin carried by the shooter. The unwinding takes place at the same time as the shot coil passes through the compartment, so that no special (thread) tension problems arise.

Schützenlose Webstühle beinhalten dagegen neuartige und ziemlich umwälzende Änderungen im Schussfaden-Einsatzsystem. Da beispielsweise der Schussfadenvorrat ortsfest und ausserhalb des Webstuhls angeordnet ist, treten beim Abziehen des Garns vom Vorrat bei jedem Schlag oder Schuss des Webstuhls abwechselnde Beschleunigungen und Verzögerungen im Faden auf. Die Beschleunigungsgeschwindigkeit oder -grosse ist dabei selbstverständlich unmittelbar vom Abziehvorgang des Webstuhls abhängig. Beim Beschleunigen und Verzögern wird der beim «Über-Ende»-Ab-ziehen des Garns vom Vorratswickel erzeugte Ballon abwechselnd vergrössert und verkleinert. Infolgedessen werden beim Fehlen von zwischengeschalteten Fadenspeichermitteln in der Beschleunigungsphase jedes Schusses oder Schlags hohe Zugspannungen in dem vom ortsfesten Vorrat abgezogenen Schussfaden erzeugt. Diese hohen Zugspannungen können zu einer Schleifenbildung oder einem Abschlagen (sloughing) des vom Vorrat abgezogenen Schussfadens führen. Ausserdem können dabei Unterbrechungen des Webstuhlbetriebs und Schlingen bzw. Kinks im Gewebe auftre5 Unprotected looms, on the other hand, contain new and quite revolutionary changes in the weft insert system. Since, for example, the weft thread supply is arranged in a stationary manner and outside the loom, alternating accelerations and decelerations in the thread occur when the yarn is withdrawn from the supply with each beat or weft of the loom. The acceleration speed or size is, of course, directly dependent on the loom pulling process. When accelerating and decelerating, the balloon generated when the yarn is pulled “over-end” from the supply roll is alternately enlarged and reduced. As a result, in the absence of intermediate thread storage means in the acceleration phase of each weft or impact, high tensile stresses are generated in the weft thread drawn from the fixed supply. These high tensile stresses can lead to loops or sloughing of the weft thread drawn from the supply. In addition, interruptions in loom operation and loops or kinks can occur in the fabric

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ten, wodurch in jedem Fall die Produktionsleistung des Webstuhls vermindert und die Gewebegüte herabgesetzt werden. ten, which in any case reduces the production output of the loom and the fabric quality is reduced.

Aufgrund der Notwendigkeit für die zuverlässige Garnzufuhr mit hoher Geschwindigkeit von Garnvorräten zu schützenlosen Webstühlen und dergleichen, die intermittierend arbeiten und während der oben erwähnten Schuss- bzw. Schlagbewegung jeweils Stücke der Garnlänge verbrauchen, werden daher Trommelspeicher- und Spannvorrichtungen eingesetzt, und damit Garnschleifen und Fadenbrüche zu verringern und die durch das intermittierende Abziehen des Garns vom Vorrat durch das Schussfaden-Einsetzsystem bewirkten Fadenspannungen zu vergleichmässigen. Ein Beispiel für eine solche Trommelspeichervorrichtung findet sich in der US-PS 3 776 480, auf welche hiermit bezüglich solcher Trommeln und ihrer Arbeitsweise Bezug genommen wird. Diese bisherigen Trommeln sollen eine unter konstanter Fadenspannung erfolgende Garnzufuhr zu der das Garn verbrauchenden Einheit gewährleisten. Because of the necessity for the reliable feeding of yarn at high speed from unprotected looms and the like, which work intermittently and consume pieces of yarn length during the above-mentioned weft or beating movement, drum storage and tensioning devices are used, and thus yarn loops and yarn breaks to reduce and to even out the thread tension caused by the intermittent pulling of the yarn from the supply by the weft insertion system. An example of such a drum storage device can be found in US Pat. No. 3,776,480, to which reference is hereby made regarding such drums and their mode of operation. These previous drums are intended to ensure a yarn supply to the unit consuming the yarn under constant thread tension.

Ebenso ist es bekannt, die Speicherung des Garnfadens auf der Zwischentrommel zu messen bzw. abzugreifen und die Abzugsgeschwindigkeit so zu regeln, dass die Trommel abgebremst wird, sobald der Garn-Speichervorrat zu gross wird. Diese Technik ist z.B. in der US-PS 3 225 446 beschrieben, gemäss welcher ein mehrfaches Differenzverhältnis zur Beschleunigung und Verzögerung der Zufuhrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Abnahme oder Zunahme des auf der Trommel gespeicherten Garnvorrats geschaltet wird. Ein anderes Beispiel für eine solche Drehzahloder Geschwindigkeitsregelung findet sich in der US-PS 3 796 385, die einen schwenkbaren, mechanischen Garnvorratsfühler und einen entsprechenden elektrischen Kontaktschalter zur Änderung der Zufuhrgeschwindigkeit durch Ein- und Ausschalten eines Wechselstrommotor-Treiberkreises vorsieht. It is also known to measure or tap the storage of the yarn thread on the intermediate drum and to regulate the take-off speed in such a way that the drum is braked as soon as the yarn storage supply becomes too large. This technique is e.g. in US Pat. No. 3,225,446, according to which a multiple difference ratio for accelerating and decelerating the feed speed is switched as a function of a decrease or increase in the yarn supply stored on the drum. Another example of such speed or speed control is found in U.S. Patent No. 3,796,385 which provides a pivotable mechanical yarn supply sensor and a corresponding electrical contact switch for changing the feed rate by turning an AC motor driver circuit on and off.

Die bisherigen Trommelspeichersysteme zur Regelung oder Steuerung der Fadenspannung zur Verbrauchereinheit sind entweder so ausgelegt, dass sie mit stufenloser Drehzahländerung arbeitende Antriebsmotoren mit Einführung der sich wiederholenden Beschleunigungs/Verzögerungspha-sen enthalten, oder aber so, dass die Motordrehzahl zwangsläufig (inherently) in Abhängigkeit von sich ändernder Zufuhrbelastung variiert wird, wodurch die Speicherzufuhrvorrichtung mit konstantem Drehmoment angetrieben werden soll. In jedem Fall wird dabei eine Garnschleifenbildung bzw. ein Abschlagen aufgrund der Weiterbildung des Ballons und/oder ein Fadenbruch durch die wiederholten Beschleunigungen begünstigt. Die Trommelbelastung und damit die Trommeldrehzahl kann beträchtlichen Schwankungen unterliegen. Es wurden Drehzahlschwankungen von bis zu 70% aufgrund der Reibungsänderung zwischen Kaltstart und Betrieb unter stabilen Temperaturbedingungen gemessen. In den Wickel- oder Fadenspannungen wurden ebenfalls Schwankungen entsprechend einem Mehrfachen von 100 g gemessen. Bei Wechselstrommotoren variiert die Schlumpfgeschwindigkeit mit der Belastung. Die Drehzahl von Gleichstrommotoren hängt empfindlich von sowohl Spannung als auch Belastung ab. The previous drum storage systems for regulating or controlling the thread tension to the consumer unit are either designed in such a way that they contain drive motors working with a stepless change in speed with the introduction of the repetitive acceleration / deceleration phases, or in such a way that the motor speed is inherently dependent on itself changing supply load is varied, whereby the storage supply device is to be driven with constant torque. In any case, the formation of yarn loops or knocking off due to the further development of the balloon and / or thread breakage is promoted by the repeated accelerations. The drum load and thus the drum speed can be subject to considerable fluctuations. Speed fluctuations of up to 70% due to the change in friction between cold start and operation under stable temperature conditions were measured. Fluctuations corresponding to a multiple of 100 g were also measured in the winding or thread tensions. In AC motors, the smurf rate varies with the load. The speed of DC motors is sensitive to both voltage and load.

Die bisherigen Konstruktionen, insbesondere die mit konstantem Drehmoment arbeitenden Antriebe, warfen bisher ungelöste Probleme hinsichtlich eines weiten Bereiches von Betriebsbedingungen beim Abspulen eines Garnfadens von einem Vorratswickel auf die Trommel auf. Insbesondere verhindern die Laständerungen, bedingt durch Garnwickel-Zugspannungen und im Zwischenspeiser (Storage feeder) wirkende Reibungskräfte, einen Betrieb mit nner an die Webstuhl-Abziehgeschwindigkeit angepassten Geschwindigkeit. Im Bestreben, dieses Problem zu umgehen, wurde bisher üblicherweise mit Speicherzufuhrgeschwindigkeiten gearbeitet, die wesentlich über der Schussfaden-Abziehge-schwindigkeit zur Verbraucheinheit liegen. Infolge dieser Arbeitsweise ist das vom Vorratswickel zulaufende Garn einem intermittierenden Anhalten und Anlaufen unterworfen, wodurch Schleifenbildung bzw. ein Abschlagen und Fadenbrüche begünstigt werden. The previous constructions, in particular the drives operating with constant torque, posed previously unsolved problems with regard to a wide range of operating conditions when a yarn thread is being unwound from a supply package on the drum. In particular, the load changes, caused by yarn winding tensile stresses and frictional forces acting in the storage feeder, prevent operation at a speed adapted to the loom pulling speed. In an effort to circumvent this problem, storage feed speeds which have been significantly higher than the weft thread pull-off speed to the consumption unit have hitherto usually been used. As a result of this mode of operation, the yarn running in from the supply roll is subjected to intermittent stopping and starting, which promotes loop formation or knocking off and thread breaks.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Ausschaltung der beim Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten durch weitgehende Verringerung jeder Möglichkeit für Schleifenbildung oder Abschlagen und Fadenbruch infolge schwankender Drehzahl oder Belastung des Antriebsmotors, speziell durch Regelung der tatsächlichen Garnabzugs- und -speichergeschwindigkeit auf eine Konstante Grösse, welche praktisch der erforderlichen Garnabzugsgeschwindigkeit angepasst ist. The object of the invention is in particular the elimination of the difficulties encountered in the prior art by largely reducing any possibility for loops or knocking and thread breakage due to fluctuating speed or load on the drive motor, especially by regulating the actual yarn withdrawal and storage speed to a constant size, which is practically adapted to the required yarn take-off speed.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Garn-zufuhrvorrichtung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der elektrische Schaltkreis mindestens folgende Elemente aufweist: This object is achieved according to the invention in the yarn feeder device mentioned at the outset in that the electrical circuit has at least the following elements:

— eine Drehzahlregeleinheit zur Einstellung einer konstanten Drehzahl des Gleichstrom-Motors in Abhängigkeit von Rückkopplungs-Eingangsdaten, A speed control unit for setting a constant speed of the DC motor as a function of feedback input data,

— eine an die Drehzahlregeleinheit angeschlossene, selektiv einstellbare Spannungseinstelleinrichtung, um die Garnzufuhrgeschwindigkeit geringfügig über den Durchschnittswert der Garnverbrauchereinheit einzustellen, A selectively adjustable tension setting device connected to the speed control unit in order to set the yarn feed speed slightly above the average value of the yarn consumer unit,

— eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Garnvorrats auf der Trommel, A detector device for detecting the yarn supply on the drum,

— eine Einr/Aus-Schaltsteuerung, die durch die Detektoreinrichtung zur Unterbrechung der Motorspeisung bei einem zu grossen Garnvorrat aktivierbar ist, wobei die Ansprechzeit dieser Ein-/Aus-Schaltsteuerung so bemessen ist, dass während der Unterbrechung der Motorspeisung der Ballon und die Garnspannung im wesentlichen konstant gehalten werden und - An on / off switching control, which can be activated by the detector device to interrupt the motor supply when the yarn supply is too large, the response time of this on / off switching control being dimensioned such that the balloon and the thread tension in the motor supply are interrupted are kept essentially constant and

— eine Rückkopplungsdetektoreinheit, die ein der Drehzahl des Motors proportionales Signal liefert und die so geschaltet ist, dass sie die Motordrehzahl bei wechselnden Belastungsbedingungen durch Änderung von Motorspannung und -drehmoment auf der vorbestimmten Grösse hält. - A feedback detector unit which delivers a signal proportional to the speed of the motor and which is switched so that it keeps the motor speed at changing load conditions by changing the motor voltage and torque at the predetermined size.

Die Erfindung geht also von der bisherigen Antriebsregelung mit variabler Drehzahl zur Steuerung des Garnvorrats auf der Trommel ab und auf eine Regelung zur Konstanthaltung des Antriebsdrehmoments an der Speicherzufuhrvorrichtung über. Die Konstanthaltung der Drehzahl bei schwankender Belastung, wie sie unweigerlich bei derartigen Systemen auftritt, ergibt somit einen mit variablem Drehmoment arbeitenden Antrieb für die Speicherzufuhrvorrichtung, wodurch Fadenbrüche und Schleifenbildung bei der Zufuhr oder Speisung des Garns von der Vorratsspule zur Zwi-schen(speicher)trommel weitgehend vermindert werden. The invention therefore goes from the previous drive control with variable speed for controlling the yarn supply on the drum and to a control for keeping the drive torque constant on the storage feed device. Keeping the speed constant with fluctuating loads, which inevitably occurs in such systems, thus results in a variable torque drive for the storage feed device, as a result of which thread breaks and loops occur during the feeding or feeding of the yarn from the supply spool to the intermediate (storage) drum be largely reduced.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show it:

Gemäss Fig. 1 verbraucht ein schützenloser Webstuhl 10 Schaltbild einer Anordnung zum Antreiben einer Speicherfuhreinrichtung mit konstanter Drehzahl, und 1 consumes a defenseless loom 10 circuit diagram of an arrangement for driving a storage device with constant speed, and

Fig. 2 ein Schaltbild einer Regelvorrichtung gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 is a circuit diagram of a control device according to a preferred embodiment of the invention.

Gemäss Fig. 1 verbraucht ein scützenloser Webstuhl 10 jeweils Stücke oder Abschnitte eines Garnfadens Y, der vom Webstuhl in üblicher Weise von einem Vorratswickel 12 mit praktisch konstanter Fadenspannung mittels einer zwischengeschalteten, umlaufenden Zwischen- oder Speichertrommel- und Spanneinheit 14 abgezogen wird. Die Einheit 14 kann im wesentlichen in an sich bekannter Weise aufgebaut sein (z.B. nach der US-PS 3 776 480): sie weist eine According to FIG. 1, a scraperless loom 10 consumes pieces or sections of a yarn Y, which is drawn off the loom in the usual way from a supply roll 12 with a practically constant thread tension by means of an intermediate, rotating intermediate or storage drum and tensioning unit 14. The unit 14 can be constructed essentially in a manner known per se (e.g. according to US Pat. No. 3,776,480): it has one

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Trommel 16 auf, auf welche ein zum Webstuhl 10 zulaufender Garnfaden Y vom Garnwickel 12 aufgespult wird. Die Trommel 16 der Einheit 14 ist als Beispiel für eine Einrichtung zum Abziehen des Garnfadens Y vom Vorratswickel 12 und zu seiner Zufuhr zum Webstuhl 10 unter konstanter Spannung dargestellt. Drum 16 on which a yarn Y running towards the loom 10 is wound up by the yarn package 12. The drum 16 of the unit 14 is shown as an example of a device for pulling the yarn Y from the supply package 12 and for feeding it to the loom 10 under constant tension.

Die Einheit 14 weist eine Hauptwelle 20 auf, die an-triebsmässig mit einem elektrischen Gleichstrommotor 22 mit variabler Drehzahl verbunden und effektiv als Anker des Motors 22 ausgebildet ist. Die Welle 20 ist mit einer Ausfräsung 26 zur Aufnahme eines kurbeiförmigen Faden-(führer)rohrs 30 (Fig. 1) versehen. Das mittenlose (center-less) Rohr 30 dient zur Führung des Garnfadens, so dass dieser vom Vorratswickel 12 durch das Rohr 30 hindurch geführt wird, an dessen Ende 32 austritt und auf die Trommel 16 aufgewickelt wird, wenn Welle 20 und Rohr 30 durch den Motor 22 in Drehung versetzt werden. Die Welle 20 und das Rohr 30 dienen somit dazu, das Garn dem Trommelumfang in Windungen zuzuführen, wenn sie durch den Motor 22 in Drehung versetzt sind. Beim Aulwickeln auf die Trommel 16 wird das Garn durch einen in der vorstehend genannten US-PS näher beschriebenen Garnvorschubmechanismus von einem ersten Ende 38 der Trommel 16 zu ihrem zweiten oder abgewandten Ende 40 geführt. Der Garnabzug vom Trommelende erfolgt über das Ende (overend) der Trommel 16 und über ein sich verjüngendes bzw. konisches Endstück 48 auf der Welle 20, The unit 14 has a main shaft 20, which is connected in terms of drive to an electric DC motor 22 with variable speed and is effectively designed as an armature of the motor 22. The shaft 20 is provided with a cutout 26 for receiving a crank-shaped thread (guide) tube 30 (FIG. 1). The center-less tube 30 serves to guide the yarn thread, so that it is passed from the supply roll 12 through the tube 30, at the end 32 of which emerges and is wound onto the drum 16 when the shaft 20 and tube 30 pass through the Motor 22 are rotated. The shaft 20 and the tube 30 thus serve to wind the yarn around the circumference of the drum when they are rotated by the motor 22. When winding onto the drum 16, the yarn is guided from a first end 38 of the drum 16 to its second or opposite end 40 by a yarn feed mechanism described in more detail in the aforementioned U.S. Patent. The yarn is drawn off from the end of the drum via the end (overend) of the drum 16 and via a tapered or conical end piece 48 on the shaft 20,

wobei das Garn unter einer an der Oberfläche des Endstücks 48 anliegenden, feststehenden Bürste 50 hindurchläuft. Die Bürste 50 wirkt mit der Regeleinrichtung zusammen, um das Garn durch den Webstuhl 10 von der Trommel 16 abzuziehen. Vom Endstück 48 aus läuft das Garn durch einen Fadenführer 54, der von einer an einem Tragrahmen 60 für die Trommel 16 und die zugeordneten Teile montierten Halterung 56 getragen wird, zum Webstuhl 10. Beim Aufspulen und Abziehen des Garns Y wird die Trommel 16 durch mehrere Magnete 64 stationär festgehalten, wobei die Trommel 16 über Kugellager 66 und 68 an den beiben Enden der Welle 20 von dieser so getragen wird, the yarn passing under a stationary brush 50 resting against the surface of the end piece 48. The brush 50 cooperates with the control device to pull the yarn from the drum 16 through the loom 10. From the end piece 48, the yarn runs through a thread guide 54, which is carried by a holder 56 mounted on a support frame 60 for the drum 16 and the associated parts, to the loom 10. When the yarn Y is wound up and pulled off, the drum 16 is replaced by several Magnets 64 held stationary, the drum 16 being supported by ball bearings 66 and 68 at the other ends of the shaft 20,

dass sie von der Drehung der Welle 20 unabhängig ist. Weitere Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Einheit 14 ergeben sich aus der vorstehend genannten US-PS. that it is independent of the rotation of the shaft 20. Further details of the unit 14 described above can be found in the aforementioned US patent.

Zusätzlich zum erwähnten Gleichstrommotor 22 für die Trommel 16 können auch Zahnradgetriebe oder ein Riemenantrieb, oder andere Übertragungsorgane vorgesehen sein, um den Fadenführer 30 in Abhängigkeit von der Betriebsdrehzahl des Motors 22 mit einer passenden Drehzahl anzutreiben. In addition to the DC motor 22 for the drum 16 mentioned, gear transmissions or a belt drive or other transmission elements can also be provided in order to drive the thread guide 30 at an appropriate speed depending on the operating speed of the motor 22.

Eine Regeleinheit mit einem siliziumgesteuerten Gleichrichter- bzw. SCR-Phasenregelkreis 70 erzeugt von einer +20 V-Gleichspennungsklemme 72 eine verlierende Gleichspannung auf einer Motorleitung 74 zur Regelung der Motordrehzahl entsprechend den unterschiedlichen auftretenden Belastungsbedingungen, beispielsweise zur Berücksichtigung der genannten intermittierenden Zugspannungsbelastung des Speisegarns Y beim Abziehen desselben vom Vorratswickel 12 oder Reibung im Mechanismus beim Anfahren im kalten Zustand, hierdurch wird unter allen Betriebsbedingungen über lange Betriebszeiträume hinweg eine Anpassung der Abziehgeschwindigkeit des Garnfadens vom Vorratswickel 12 an den Garnverbrauch im Webstuhl 10 gewährleistet. A control unit with a silicon-controlled rectifier or SCR phase control circuit 70 generates a losing DC voltage from a +20 V DC voltage clamp 72 on a motor cable 74 for regulating the motor speed in accordance with the different load conditions that occur, for example to take account of the intermittent tension load on the feed yarn Y when Pulling it off from the supply reel 12 or friction in the mechanism when starting up in the cold state, this ensures that the pulling speed of the yarn from the supply reel 12 to the yarn consumption in the loom 10 is ensured over long operating periods under all operating conditions.

Zur genauen Anpassung bzw. Einstellung der Nenn- oder Solldrehzahl des Motors und somit der gewünschten Geschwindigkeit, mit welcher Garn vom Vorratswickel 12 auf die Trommel 16 zugeführt werden soll, an die durchschnittliche Geschwindigkeit, mit welcher das Garn durch den Webstuhl 10 abgezogen wird, ist eine selektiv von Hand einstellbare Drehzahl-Spannungsregeleinrichtung 78 vorgesehen. Damit wird eine Betriebsgeschwindigkeitseinstellung für die Einheit 14 erzielt, wobei diese Geschwindigkeit bzw. Trommeldrehzahl anschliessend durch einen Rückkopplungskreis 5 aus einem Motordrehzahldetektor 80 und einem drehzahlabhängigen Wandlerkreis 82 ständig konstant gehalten wird. Zur weiteren Verminderung von Belastungsänderungen im Mechanismus ist der Detektor 80 vorzugsweise ein kontaktloser, magnetischer Hall-Effekt-Detektor, welcher die vor-10 beilaufenden Pole eines Satzes von sechs umlaufenden Magneten 84 auf einer durch den Motor 22 angetriebenen Scheibe 86 abtastet. Der Frequenz/Spannungs-Wandlerkreis 82 misst somit eine der Drehzahl des Motors 22 proportionale Frequenz zur Umwandlung derselben in eine entspre-15 chende Regelspannung. Diese korrigierende Regelspannung wird durch den Phasenregelkreis 70 auf eine Rückkop-plungsgrösse eingestellt, die bestrebt ist, die Drehzahl des Gleichstrommotors konstant auf der an der Regeleinrichtung 78 eingestellten Drehzahl zu halten, wenn Abweichungen 20 der Belastung, der Spannung oder anderer Systemveränderlicher auftreten. For precise adjustment or adjustment of the nominal or nominal speed of the motor and thus the desired speed at which yarn is to be fed from the supply roll 12 to the drum 16, to the average speed at which the yarn is drawn off by the loom 10 a selectively manually adjustable speed voltage regulating device 78 is provided. An operating speed setting for the unit 14 is thus achieved, this speed or drum speed then being kept constant at all times by a feedback circuit 5 comprising an engine speed detector 80 and a speed-dependent converter circuit 82. To further reduce stress changes in the mechanism, the detector 80 is preferably a non-contact, magnetic Hall effect detector which scans the adjacent poles of a set of six rotating magnets 84 on a disk 86 driven by the motor 22. The frequency / voltage converter circuit 82 thus measures a frequency proportional to the speed of the motor 22 for converting the same into a corresponding control voltage. This corrective control voltage is set by the phase-locked loop 70 to a feedback quantity which tends to keep the speed of the DC motor constant at the speed set on the control device 78 if deviations 20 in the load, the voltage or other system changes occur.

Durch diesen Antrieb der Welle 20 mit konstanter Drehzahl werden die häufigen Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen vermieden, durch welche Schleifenbildung 2s bzw. Abschlagen und Fadenbrüche in dem vom Vorratswickel 12 auf die Trommel 16 geführten Garnfaden Y hervorgerufen werden. This drive of the shaft 20 at constant speed avoids the frequent acceleration and deceleration phases, by means of which loops 2s or knocking off and thread breaks are caused in the yarn thread Y guided from the supply package 12 onto the drum 16.

Für den einwandfreien Betrieb der Zwischenspeichertrommel 16 wird die auf dieser befindliche Garnmenge durch 30 ein schwenkbares Eisenelement 90 bestimmt. Diese Messung erfolgt, wie im Fall der Messung der Motordrehzahl, ohne zusätzlich eingeführte Reibung oder Belastung durch einen magnetischen Hall-Effekt-Detektor 92; sobald nämlich der Garnvorrat auf der Trommel 16 zu gross wird, schwenkt . 35 sich das Element 90 vom Detektor 92 weg und umgekehrt. Hierbei wird eine EIN/AUS-Steuerschaltung 94 für den Gleichstrommotor 22 betätigt, um ein Überfüllen der Trommel 16 mit Garn, beispielsweise bei Stillstand des Webstuhls 10, zu verhindern. For the correct operation of the intermediate storage drum 16, the amount of yarn located on it is determined by 30 a pivotable iron element 90. As in the case of the measurement of the engine speed, this measurement is carried out without additionally introduced friction or stress by a magnetic Hall effect detector 92; as soon as the yarn supply on the drum 16 becomes too large, pivots. 35 the element 90 away from the detector 92 and vice versa. Here, an ON / OFF control circuit 94 for the DC motor 22 is actuated in order to prevent the drum 16 from being overfilled with yarn, for example when the loom 10 is at a standstill.

40 Im Betrieb wird daher die Spannungsregeleinrichtung 78 so eingestellt, dass die Drehzahl der Welle 20 bzw. die Umfangsgeschwindigkeit des Rohrendes 32 sehr nahe bei der Geschwindigkeit liegt, die für die Anpassung des Garnabzugs von der Trommel durch den Webstuhl erforderlich ist, 45 diese Geschwindigkeit aber ganz geringfügig übersteigt. Die EIN/AUS-Steuerschaltung braucht somit nur gelegentlich zu arbeiten, um routinemässig eine Garnüberspeisung auszugleichen, so dass die durch das Abschalten und Wiederanfahren des Motors hervorgerufenen Beschlcunigungs/Verso zögerungsphasen auf ein Mindestmass herabgesetzt und damit die entsprechenden Fadenspannungs- und Ballonbildungsprobleme beim Abziehen des Garnballons 98 vom Vorratswickel 12 auf die Trommel 16 vermieden werden. 40 In operation, therefore, the tension control device 78 is set such that the speed of the shaft 20 or the peripheral speed of the tube end 32 is very close to the speed required for the thread take-off from the drum by the loom, 45 but this speed slightly exceeds. The ON / OFF control circuit therefore only needs to work occasionally in order to routinely compensate for a yarn overfeed, so that the acceleration / reverse phases caused by the switching off and restarting of the engine are reduced to a minimum and thus the corresponding thread tension and balloon formation problems when the yarn balloon is pulled off 98 from the supply roll 12 to the drum 16 can be avoided.

Ersichtlicherweise wird somit, mit Ausnahme dieser sel-55 tenen Schwankungen, die Hauptwelle 20 der Einheit 14 stets mit konstanter Drehzahl angetrieben, so dass das Garn Y kontinuierlich vom Vorratswickel 12 der Trommel 16 mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die der durchschnittlichen Abziehgeschwindigkeit am Webstuhl 16 angepasst ist. 60 Infolgedessen tritt im Normalbetrieb der Anlage keine Änderung der Wellendrehzahl auf. As can be seen, with the exception of these rare fluctuations, the main shaft 20 of the unit 14 is always driven at a constant speed, so that the yarn Y is continuously fed from the supply reel 12 to the drum 16 at a speed which is the average drawing speed at the loom 16 is adjusted. 60 As a result, there is no change in shaft speed during normal operation of the system.

Die elektrische Steuer- oder Regelschaltung ist in Fig. 2 veranschaulicht, in welcher die vorstehend beschriebenen Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet sind. 65 Der magnetische Motordrehzahldetektor 80 in Form einer Hall-Effekt-Vorrichtung greift bei jeder Umdrehung der Scheibe 86 nach Fig. 1 die sechs Magnetpole ab und liefert eine entsprechende Impulsfolgefrequenz zu einem Ein The electrical control circuit is illustrated in Fig. 2, in which the parts described above are identified by the same reference numerals as before. 65 The magnetic motor speed detector 80 in the form of a Hall effect device picks up the six magnetic poles with each revolution of the disk 86 according to FIG. 1 and delivers a corresponding pulse repetition frequency to an on

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gangskreis 81 zwecks Verarbeitung im Frequenz/Spannungs-wandler 82. Die Schaltungs-Betriebsspannung von +12 V (Gleichspannung) an einer Klemme 100 sowie die Motorspeisespannung von +20 V (Gleichspannung) an der Klemme 72 werden von einer geeigneten, nicht dargestellten Gleichstromversorgung geliefert. Die einzelnen Schaltungsparameter sind zu erkennen, und die verschiedenen, in Blockform dargestellten Elemente sind noch näher zu beschreibende, handelsübliche Bauteile. circuit 81 for processing in the frequency / voltage converter 82. The circuit operating voltage of +12 V (DC voltage) at terminal 100 and the motor supply voltage of +20 V (DC voltage) at terminal 72 are supplied by a suitable DC power supply, not shown . The individual circuit parameters can be seen, and the various elements shown in block form are commercially available components to be described in more detail.

Die resultierende variable Ausgangsspannung, welche der tatsächlichen Wellendrehzahl proportional ist, erscheint auf einer Leitung 104 als Steuereingang zur Klemme 106 der Drehzahlregelschaltung 70 mit einer Grösse, durch welche die Drehzahl des Motors 22 eingestellt wird, um Änderungen der Belastung, Spannung usw. im Betrieb zu kompensieren, und zwar durch Steuerung einer silizium-gesteuerten Gleichrichtervorrichtung 110, die mit dem Motor 22 in der SpannungsVersorgungsstrecke von der Klemme 72 in Reihe geschaltet ist. The resulting variable output voltage, which is proportional to the actual shaft speed, appears on line 104 as a control input to terminal 106 of speed control circuit 70 with a magnitude by which the speed of motor 22 is adjusted to accommodate changes in load, voltage, etc. during operation compensate, namely by controlling a silicon-controlled rectifier device 110, which is connected in series with the motor 22 in the voltage supply path from the terminal 72.

Das vom Detektor 80 gelieferte Motordrehzahlsignal wird dem Frequenz/Spannungswandler 82 zugeführt, welcher die Ausgangsimpulse des Detektors 80 in eine Gleichspannung umwandelt. Die Grösse dieser Gleichspannung wird durch die mit einer 12 V-Gleichstromquelle verbundene Spannungsregeleinheit 78 eingestellt, welche die Nenn-Drehzahl des Motors 22 bestimmt und daher so eingestellt ist, dass die Drehzahl der Welle 20 auf die mittlere Abziehgeschwindigkeit des Garns in der Verbrauchervorrichtung abgestimmt ist. The motor speed signal supplied by the detector 80 is fed to the frequency / voltage converter 82, which converts the output pulses of the detector 80 into a direct voltage. The magnitude of this direct voltage is set by the voltage regulating unit 78 connected to a 12 V direct current source, which determines the nominal rotational speed of the motor 22 and is therefore set such that the rotational speed of the shaft 20 is matched to the average pulling-off speed of the yarn in the consumer device .

Der magnetische Hall-Effekt-Detektor 92 zur Bestimmung des Garnvorrats auf der Trommel 16 steuert den transistorisierten elektronischen Schalterkreis 94, der mittels eines Transistors 112 selektiv eine praktisch auf Massepegel liegende Spannung auf der Leitung 105 einstellt, um dadurch einen Motorstromfluss durch die Vorrichtung 70 zu verhindern und den Motor abzuschalten, so dass die Schaltung die Einheit 14 bei Garnzufuhrstörung usw. zum Stillstand zu bringen vermag und darüber hinaus das Aufnahmevermögen der Trommel 16 überwacht und eine Überfüllung derselben verhindert. Dabei braucht für das Ein- und Ausschalten nur eine Trommelüberfüllung festgestellt zu werden, um die Vorratsüberwachungsfunktion durchzuführen, da der Drehzahlregler 78 auf eine Wellendrehzahl eingestellt ist, die ganz geringfügig grösser ist als die für die Speisung der Verbrauchereinheit erforderliche Drehzahl. In dieser Betriebsart ■st die Zahl der Motordrehzahländerungen im Vergleich zur bisherigen Vorrichtung, bei welcher die Trommeldrehzahl wiederholt geändert werden muss und sich daher eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für Fadenballonbildung bzw. Abschlagen und Fadenbrüche ergibt, auf ein Mindestmass verringert. The magnetic Hall effect detector 92 for determining the yarn supply on the drum 16 controls the transistorized electronic switching circuit 94, which selectively sets a voltage on the line 105, which is practically at ground level, by means of a transistor 112, in order to thereby cause a motor current flow through the device 70 prevent and switch off the motor so that the circuit is able to bring the unit 14 to a standstill in the event of a yarn feed fault etc. and also monitors the capacity of the drum 16 and prevents it from being overfilled. In this case, only a drum overfill needs to be determined for the switching on and off in order to carry out the supply monitoring function, since the speed controller 78 is set to a shaft speed which is very slightly higher than the speed required for feeding the consumer unit. In this operating mode, the number of engine speed changes is reduced to a minimum in comparison to the previous device, in which the drum speed has to be changed repeatedly and therefore there is an increased probability of thread balloon formation or knocking off and thread breaks.

Die bevorzugte Ausführungsform gewährleistet zudem effektive Steuerungen oder Regelungen, die m keiner Weise die Trommel oder die Garnführungswege belasten und damit das empfindliche Gleichgewicht stören würden, das für eine störungsfreie Hochgeschwindigkeits-Garnverarbeitung über lange Betriebszeiträume hinweg nötig ist. Dies wird durch 5 die verwendete elektronisch-magnetische Messfühleranordnung gewährleistet, die zudem eine lange Betriebslebensdauer besitzt und keinem mechanischen Verschleiss oder elektrischen Kontaktproblem unterworfen ist. Weiterhin eignen sich die durch die verwendeten RC-Netze bestimmten io Messfrequenz-Parameter und die Zeitkonstanten der elektronischen Schaltung(en) in idealer Weise für eia schnelles Ansprechen auf die intermittierenden, augenblicklichen Belastungsbedingungen oder -zustände aufgrund des Abziehens des Garns von einer Spule oder aufgrund von Systemreibung 15 usw.; dieses schnelle Ansprechen kann durch mechanisch betätigte Messfühlerelemente oder mechanisch bewegte Steuerelemente nicht gewährleistet werden. The preferred embodiment also ensures effective controls that do not burden the drum or the yarn guide paths in any way and thus would disrupt the delicate balance that is necessary for trouble-free high-speed yarn processing over long operating periods. This is ensured by the 5 used electronic-magnetic sensor arrangement, which also has a long service life and is not subject to mechanical wear or electrical contact problems. Furthermore, the io measurement frequency parameters and the time constants of the electronic circuit (s) determined by the RC networks used are ideally suited for a quick response to the intermittent, instantaneous load conditions or conditions due to the pulling of the yarn from a bobbin or due to from system friction 15, etc .; this quick response cannot be guaranteed by mechanically operated sensor elements or mechanically moved control elements.

Obgleich die Schaltungstechnik, abgesehen vom speziellen System, an sich herkömmlich ist und auch andersartig 20 ausgeführt werden kann, kann die dargestellte Ausführungsform aus den folgenden, handelsüblichen Bauteilen aufgebaut sein: Although the circuit technology, apart from the special system, is conventional per se and can also be implemented differently, the embodiment shown can be constructed from the following commercially available components:

Motor 22 Engine 22

25 25th

Hall-Effekt-Detektor 80 und 92 Hall effect detector 80 and 92

30 30th

35 35

Frequenz/Spannungswandler - integrierter Schaltkreis Frequency / voltage converter - integrated circuit

SCR-Motordrehzahl-regler - integrierter Schaltkreis SCR engine speed controller - integrated circuit

Modell 12FP der Firma Printed Motor Division, Kollmorgen Corporation, Glen Gove, N.Y./USA Model 12FP from Printed Motor Division, Kollmorgen Corporation, Glen Gove, N.Y./USA

Modell UGN-3020T der Firma Sprague Electric Company, Concord, New Hampshire/USA Model UGN-3020T from Sprague Electric Company, Concord, New Hampshire / USA

Teile-Nr. RC4151NB der Firma Raytheon, Semi-Conductor Division, Mountain View, Cal./USA Part no. RC4151NB from Raytheon, Semi-Conductor Division, Mountain View, Cal./USA

Modell Nr. L120B1, SGS - Ates, Semiconductor Corporation Newtonville, Mass./USA Model No. L120B1, SGS - Ates, Semiconductor Corporation Newtonville, Mass./USA

40 Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein dürfte, wird mit der Erfindung also eine verbesserte Vorrichtung zur Regelung der Fadenspannung und der Bedingungen beim Zuführen eines Garnfadens von einer Vorratsspule zu einer Verbrauchereinheit, etwa einem Webstuhl, geschaffen, 45 bei welcher die Drehzahl des Fadenführers konstant gehalten und an die durchschnittliche Garn-Abziehgeschwindigkeit des Webstuhls angepasst wird. Es wird also langfristig eine zuverlässige Garnzufuhr oder -speisung gewährleistet, während Probleme bezüglich Schleifenbildung oder Abschla-50 gen und Fadenbruch über einen weiten Bereich von Fadenstärken und Speisegeschwindigkeiten weitgehend ausgeschaltet werden. 40 As can be seen from the above description, the invention thus provides an improved device for regulating the thread tension and the conditions when feeding a thread from a supply spool to a consumer unit, such as a loom, 45 in which the speed of the thread guide is constant held and adjusted to the average yarn pulling speed of the loom. Reliable yarn feeding or feeding is thus ensured in the long term, while problems with loop formation or tearing-off and yarn breakage are largely eliminated over a wide range of yarn strengths and feed speeds.

v v

2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

644818

2nd

PATENT CLAIMS

1. Between a yarn supply (12) and a yarn consumer unit (10), in particular a textile machine, to which a yarn (y) is to be fed at a practically constant average speed, a yarn feed device arranged

- a drum (16),

- A drum feed device (20, 30) for removing the yarn thread from the supply (12) and for winding the yarn thread around the drum (16) for later transfer to the consumer unit (10), the yarn unwound from the supply to form a Balloons (98 / walks around,

- A variable-speed DC motor (22) for driving the drum feed device to pull the yarn from the supply at a speed determined by the speed of the feed device (20, 30) and

- an electrical circuit for supplying the DC motor,

characterized in that the electrical circuit has at least the following elements:

A speed control unit (70) for setting a constant speed of the DC motor (22) as a function of feedback input data,

A selectively adjustable tension setting device (78) connected to the speed control unit (70) in order to set the yarn feed speed slightly above the average value of the yarn consumer unit (10),

A detector device (90, 92) for detecting the yarn supply on the drum (16),

- An on / off switching control (94), which can be activated by the detector device (90, 92) to interrupt the motor supply when the yarn supply is too large, the response time of this on / off switching control being such that during the Interruption of the motor feed of the balloon (98) and the thread tension are kept essentially constant and

- A feedback detector unit (80, 82) which provides a signal proportional to the speed of the motor (22) and which is switched so that it keeps the motor speed at changing load conditions by changing the motor voltage and torque to the predetermined size.

2. Device according to claim 1, characterized in that the speed control unit (70) is switched so that it controls the DC voltage supplied to the motor (22).

3. Device according to claim 1, characterized by a contactless magnetic coupling (64) which provides the variable feedback voltage as a function of speed changes.

4. Device according to claim 1, characterized in that the drum (16) is secured against rotation.

5. Use of the yarn feed device according to claim 1 for adjusting the speed of the yarn feed between a game supply and a yarn consumer unit, which decreases the yarn thread at a first practically constant average speed, characterized in that the yarn feed device (20, 30) by electrical drive means (22) is driven to withdraw the yarn from the yarn supply (12) and wind it up on the drum (16) for later transfer to the consumer unit (10), that the flow of stioma to the drive means (22) is controlled to the yarn feed device (20, 30) to drive that the yarn from

Thread supply (12) is drawn off at a second practically constant average speed, slightly above the first speed, that the thread supply on the drum (16) is detected and the current flow to the drive means (22) is interrupted when the quantity of thread on the drum ( 16) exceeds a specified value, these interruptions being limited in such a way that the balloon formation and the yarn tension are essentially retained even during their occurrence.

6. Use according to claim 5, characterized in that the speed of winding the yarn on the drum (16) is kept constant by a feedback unit (80, 82) responsive to the actual winding speed.

7. Use according to claim 6, characterized in that the speed of winding the yarn on the drum (16) by a DC motor (22) with variable speed is kept substantially constant and that the voltage applied to it is controlled.