CN101560709B - 具有单独锭子驱动的纺纱机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有单独锭子驱动的环锭纺纱机，其具有多个工作台，所述工作台在控制上被划分为多个分区，每个分区包括多个工作台。每个工作台设有具有锭子和锭子驱动单元(6)的锭子装置。此外，环锭纺纱机包括用于驱动各个分区的锭子和分区电子单元(3)的机器控制单元，所述锭子和分区电子单元(3)通过数据连接(33)被连接到机器控制单元，多个锭子驱动电子单元(5)分别被连接到分区电子单元(3)，并通过分配到其上的分区电子单元(3)驱动。每个锭子装置设有锭子驱动电子单元(5)。一分区的多个锭子驱动电子单元(5)和分区电子单元(3)被设置在共同的电路板(2)上。锭子驱动电子单元(5)通过导电带(34)形式的数据线连接到分区电子单元(3)。数据线(33)从分区电子单元(3)引入到机器控制单元。供电线(9)从锭子驱动电子单元(5)引入到分配到锭子驱动电子单元(5)的纱锭驱动(6)。

Description

具有单独锭子驱动的纺纱机

技术领域

本发明涉及一种具有单独锭子驱动的纺纱机或者捻线机，其包括接收多个工作台的机架，这些工作台在控制上被划分为多个分区(section)，每个分区包括多个工作台，每个工作台设有锭子装置，该锭子装置包括锭子和具有可变转速的锭子驱动，每个锭子装置设有锭子驱动电子单元。此外，纺纱机或者捻线机还包括用于驱动每个分区的锭子和分区电子单元的机器控制单元，所述锭子和分区电子单元通过数据线被连接到机器控制单元，多个锭子驱动电子单元分别通过数据线被连接到分区电子单元，并通过分配到其上的分区电子单元由机器控制单元驱动。

背景技术

包括具有单独锭子驱动的多个工作台的纺纱机或者捻线机具有复杂的驱动系统和配线系统。因此，例如，锭子的驱动电机必须被分别地驱动。为此，各个锭子需要特定的纺纱台电子装置，该电子装置可直接地或通过分区电子装置间接地与机器控制装置连接。纺纱台电子装置与锭子电机一起位于共同的结构单元内，然后这一结构单元与锭子一起形成锭子装置。在这点上，需要记得驱动电机分别与关联的驱动电子装置(也称作驱动器)一起被输送并安装在纺织机内，并作为一个物理单元制造。驱动电机和关联的驱动电子装置被认为是不可分割的物理单元，这是因为它们的各个部件，例如驱动电机和驱动电子装置等不能独立使用。

传统类型的纺纱机结构具有单独的锭子驱动装置，通过机器控制装置直接驱动各个锭子，这种纺纱机在控制上非常复杂并且成本昂贵，而且配线和装配的费用也很昂贵。大型的纺纱机可包括多达1600个锭子。因此存在一种发展设计的趋势，即在控制上将锭子结合到分区上。在这种情况下，分区的锭子驱动的锭子驱动电子单元不再直接与机器控制装置相连，而是与具有内在智能的分区电子装置相连。另一方面，机器控制装置不再直接驱动锭子，而是通过更高级别的分区电子装置。这样，分区电子装置响应从机器控制装置接收到的指令来控制分配到其上的锭子驱动。

EP-A-0 389 849描述了一种用于具有多个纺纱台的环锭纺纱机的控制系统，这些工作台可以被分区共同地监测和控制。纺纱台配有用于独立地实施至少部分操作功能的锭子驱动电子装置。分别包括多个纺纱台的分区配有具有内在智能的分区电子装置，该电子装置高于锭子驱动电子装置，并被连接到更高级别设置的另一机器控制装置。分区电子装置也被设计用于独立地实施至少部分操作功能，例如纱线断头探测。

尽管这一设计至少在纺纱机的控制顺序上提供了可观的改进，但是这种有利的控制设计的结构实施会引发相当多的缺陷，如上所述。因此，相应的纺织机中的制造、装配和配线所包含的费用仍然非常高。

配线上的高费用源于分区电子装置通过数据总线与机器控制装置相连，以及设置在锭子驱动上的纺织台电子装置分别单独地或通过总线与分区电子装置相接。此外，除了数据线的配线费用以外，还有用于供给电能到锭子驱动的配线的费用。而且，分区电子装置和锭子驱动电子装置也需要通过供电线供给电能。由于电子装置具有不同于锭子驱动的供给电压，因此还必须分开配线。

除了配线的高费用以外，还必须解决手工操作，培训及相应的专业人员等引起的昂贵费用，还有分区电子装置和锭子驱动电子单元的制造费用，这些装置都作为独立模块制造，也需要配线。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种新的结构设计，用于构成纺纱机或者捻线机中的控制电子装置和能量供给装置，以消除或至少明显减轻上述缺陷。

根据本发明，上述目的是这样实现的：分区的多个锭子驱动电子单元和分区电子单元被设置在共同的电路板上，锭子驱动电子单元通过导电带形式的数据线与分区电子单元相连，分区电子单元通过连接端口和数据线与机器控制单元相连，并且锭子驱动电子单元通过连接端口和电源线与锭子驱动相连。

纺纱机可以是环锭纺纱机、环路纺纱机、离心纺纱机或漏斗式纺纱机。纺纱机或者捻线机可以具有一侧或两侧设计。两侧是指纺纱台或者捻线台在机器横截面视图中镜向对称地设置在两侧。在一侧机器中，工作台仅相应地设置在机器一侧上。术语“分区(section)”在本申请中单独理解为具有多个工作台(即纺纱台或捻线台)的控制分区，这些控制分区的锭子驱动电子单元通过共同的分区电子装置驱动或控制。这种分区可限于机器一侧，并包括多个相邻的工作台。但是，所述分区也可以延伸到机器两侧，并且包括设置在纺纱机或者捻线机两侧并分别在相关的机器侧上相邻的多个纺纱台或者捻线台。

分区可以在一机器侧上包括例如24个工作台，即锭子驱动电机。在本发明进一步的优选实施方式中，分区包含一电路板，所述电路板具有分区电子单元和分配到该分区上的所有工作台或锭子驱动的锭子驱动电子单元。

电路板也被称作导体卡或者印刷电路板，其被理解为由绝缘材料特别是塑料组成的载体，该载体具有固定或粘结到载体上的导电连接件，也被称作导电带。导电带以导电层的形式位于载体上。通常，这一导电材料层比较薄。导电带可以通过蚀刻或印刷工艺制造。

电路板用作分区电子单元和锭子驱动电子单元的机械固定件，并且用作这些电子组件相互之间通过导电带连接用于交换信号和数据的电连接件(数据线或信号线)。在本发明的改进中，不仅分区电子装置和纺纱电子装置之间的数据或信号连接件为导电带的形式，而且用于给分区电子装置和/或锭子驱动电子装置提供电能的供电线也是以导电带的形式位于载体上。而且，优选地，用于最终供给电能到锭子驱动的通向锭子驱动电子单元的功率等级(power stage)的供电线也以导电带的形式位于载体上。电子模块的机械固定可通过例如插入式的导电连接件(例如插脚和/或焊接接头)来实现。

机器控制装置优选包括具有主处理器(CPU)的中央控制单元，例如储存程序控制器(stored-program control，SPS)，由此来控制纺纱机。根据本发明的多层次等级的控制概念，机器控制装置被认为是已知的主控制器(master)。至少针对部分操作功能，机器控制装置优选被设计为优选通过各个分区电子单元和配置的锭子驱动电子单元来控制工作台。因此，例如，机器的运转(例如开始纺纱)和预期的机器的停止(例如停止纺纱)通过机器控制装置来控制。

分区电子单元包括控制器，该控制器优选可能通过分区电子装置独立地执行操作功能。具有集成电路的电子单元被用作控制器，其控制、调节或转换不同的操作。而且，控制器在一定程度上也可辅助机器控制装置的CPU来管理其任务。此外，控制器还用于调节机器控制装置和锭子驱动电子装置之间的数据传输。该控制器优选包括处理器，即运算单元。控制器优选为微控制器，由于控制器和微处理器之间的界限有时并不清楚，术语“控制器”也将包括微处理器。也可以想到，控制器是CPLD(复杂可编程逻辑器件)。但是，使用CPLD，分区电子装置等级的功能受到极大的限制，因此，CPLD被认为是不太合适的。

控制器优选通过光耦合器与连接端口相连。所述光耦合器是光电子复合构件，其用于传输电信号，同时确保输入电路和输出电路之间的的电隔离(电绝缘)。

锭子驱动电子单元用于直接驱动分配到其上的锭子驱动电机。所述锭子驱动电子单元包括控制器，该控制器优选独立执行操作功能，例如控制或转换功率等级，测量锭子驱动的电流或电能消耗，或者管理外部指示器或手动开关)。具有集成电路的电子单元被用作控制器，其控制、调节或转换不同的操作。所述控制器优选包括处理器，即运算单元。控制器优选为微控制器。由于控制器和微处理器之间的界限有时并不清楚，术语“控制器”也将包括微处理器。也可以想到，控制器是CPLD(复杂可编程逻辑器件)。但是，使用CPLD，锭子驱动电子装置等级的功能会受到极大的限制，因此CPLD被认为是不太合适的。

进一步，锭子驱动电子单元包括功率等级，也称作功率驱动器，锭子驱动的能量供应通过功率驱动器进行。功率驱动器是连接在控制装置(控制器)和用电装置(锭子驱动)之间的构件，以避免用电装置的电流通量直接加载到控制装置上，并调节电压等级。为此，用电装置的操作电压被施加到功率驱动器，并且在具有可预见的电流通量的输入侧，控制装置转变通向功率驱动器的输出侧的操作电压。相关的锭子电机的电流源通过功率等级相应地转换。

多个锭子驱动电子单元还可以被物理地结合到共同的载体例如芯片上，尽管各个锭子驱动电子单元保持特定的控制器、特定的功率等级和特定的端口。

根据本发明的优选实施方式，提供一种装置，由此分配到各个工作台的锭子驱动能够通过配置的锭子驱动电子单元或更高级的分区电子单元来断开，并且通过手动开关也是方便的。但是，基本上，各个纺纱台或捻线台也可以通过主控制器来断开，这在发生特殊干扰时特别方便。

为了独立地关闭或驱动工作台，锭子驱动电子单元包含端口电子装置，尤其是数字I/O(输入/输出)端口，由此例如手动地开关锭子驱动的手动开关装置可以当场连接，也就是说，直接连接到纺纱台。具有相应的ON/OFF输入功能的手动开关装置被方便地设置在纺纱台上，例如被设置在与锭子相邻的锭子轨道上。因此，例如在纱线断头已经被消除后，纺纱工作人员可当场再次手动地开启锭子，或者在探测到故障时关闭锭子。因此，通过手动开关装置独立于机器控制装置启动锭子驱动，并且通过锭子驱动电子单元和/或通过分区电子单元(如果适当)实现。

此外，锭子驱动电子单元的端口电子装置也可用于连接指示器(工作台指示器)，尤其是故障指示器。指示器可以是例如光学指示器(光)，可以指示例如纱线断头、锭子停滞、锭子蠕动或工作台上的其它故障。指示器可同样通过锭子驱动电子单元和/或分区电子单元(如果适当)独立于机器控制装置被驱动。进一步地，附加地或替换地，可设有连接到分区电子单元的分区指示器，其例如指示分配到分区的一个工作台上的故障。分区指示器相应地设置在分区的区域内。可以设定所述指示器也通过机器控制装置驱动。此外，纱线监测设备和/或粗纱阻挡装置(slubbing stopdevice)也可以被连接到关联的锭子驱动电子单元或分区电子单元。如果，例如由于失误，工作台被分区电子单元或锭子驱动电子单元关闭，还可以通过粗纱阻挡装置来阻挡粗纱。

关于通过机器控制装置，分区控制装置和纱锭驱动控制装置的不同的可能操作功能的执行，以及关于这些装置的任务分配等的更全面的描述，请参见EP-A-0 389 849。

纱锭驱动为电动机，尤其是BLDC电机(无刷直流电机)。但是，电机也可是同步电机或异步电机。根据所使用的电机类型，功率等级可包含一转换器，例如频率转换器。

数据线或信号线从机器控制装置引到分区电子单元，并将这些分区电子单元与机器控制装置相连。数据线优选为数据总线。分区电子单元优选通过机器控制装置可以使用的数据总线相互连接。数据总线沿着各个纺织机的两机器侧方便地纵向延伸。数据总线可具有分配到两机器侧的左侧分支和右侧分支，例如分别具有终端器。两分支汇合于机器控制装置内。然而，数据总线还可以被设计成环形总线或星形总线。数据总线可为串联或并联总线。数据总线可被设计成电导体、光导管或二者的组合。

除了具有例如用于常规传输的电导体的数据总线以外，在机器控制装置等级和分区电子单元等级之间还可附加地设置用于快速传输数字信号的光导体或电导体。该附加导体可设计成单独的或者被整合到数据总线。但是，附加导体优选通过单独的输入端(数字I/O)进入分区电子单元。这一附加数据线优选在机器控制装置或主要故障传感器系统和分区电子单元之间，或者直接在纱锭驱动电子单元之间形成直接硬件连接。

这一附加数据线用于例如在发生主要故障时直接传输控制命令，以将锭子驱动电机转变为发电机运行(generator operation)。这一过程是基于已知的思想，即在发生主要故障的情况下，锭子驱动或多个锭子驱动被转变为发电机运行，从而通过发电机所产生的电能，更快地停止的牵伸装置驱动器能够配合减慢的转子受控制地减速。如果没有发电机反馈，与锭子相比，牵伸装置罗拉会较快地并不受控制地停止，这会导致纱线断头。与在发生主要故障时锭子驱动器的发电机运行相关的更多详细资料，可以从例如DE-C-43 120 23或EP-B-451 534中了解到。

基本上，到发电机运行的转换应当以尽可能短的延迟来进行。但是，在控制信号到达预定位置并且控制指令能够被相应地执行之前，控制信号通过常规通信线的传输要花费相当长的时间。通过所述类型的数据信号线，控制信号可从机器控制装置或直接从主要故障传感器系统传输到分区电子单元，该分区电子单元然后会引起到锭子驱动恢复的转换。

对于最佳化的信息流和配线费用的减少，如果输入或输出工作台或锭子驱动电子单元的所有数据能够通过配置的分区电子单元控制和收集，这是有利的。这也意味着电路板仅具有一个用于与机器控制装置交换数据和信号的连接端口。

工作台可包括传感器或其它用于确定工作台上的特定参数的装置。因此，例如，锭子驱动的电流或电能消耗，或者锭子的转速可通过锭子驱动电子单元探测，如果适当还可以通过传感器探测。纱线断头或纱线张力的信息可以从这些测量数据确定。当发生纱线断头时，通过锭子驱动或分区电子单元可以独立地停止各个锭子或分配到各个锭子的驱动。

例如通过工作台的传感器系统探测的至少部分信号能够通过各个锭子驱动电子单元和更高级的分区电子单元供给到用于评估和/或更高指示的机器控制单元。针对所述评估或指示，机器控制单元被供给表示例如纱线断头、手动关闭、纱锭转速等的信号。

纺纱机或者捻线机在结构上可依照模块化原则分区设置，这种结构分区在下文中简明地被称为机器分区，其配有多个纺纱台或者捻线台。机器的分区划分允许纺纱机或者捻线机的模块化设置。在这种情况下，纺纱机或者捻线机由相互排成排的分区构成。当然，机架同样具有相应的分区设置。如上所述，这种分区设置的结构类型不一定与分区设置的控制类型相同。但是，有利地，在控制上将工作台结合到分区上以及各个分区电子单元的相应分配是由与生产相关的机器到机器分区的结构细分预先确定的，也就是由分区设置的结构类型预先确定的。也就是说，在控制上一个或多个结合，特别是两个结合的分区与机器在工作台的分配上的分区是一致的。

这可以意味着，例如，已知的机器分区在两机器侧上包括工作台，该机器分区配有两个电路板，每个电路板都具有分区电子单元，这两个电路板分别覆盖所述机器分区的一半工作台，每个电路板在控制上分配有一机器侧的工作台(参见根据图3b的实施方式)。但是，每个机器分区可只设有一个具有分区电子单元的电路板，两机器侧的工作台在控制上都相应地分配到这一电路板(参见根据图3a的实施方式)。根据上述实施方式，用于一机器侧的工作台或者用于两机器侧的工作台的锭子驱动电子单元分别位于一电路板上。

应用这种模块化原则使其可能在制造过程中预先组装机器分区，从而显著地减少了纺纱过程中的组装时间。

电流到锭子驱动的供给同样优选通过电路板进行。欧洲专利申请No.07021866.4描述了给纺纱机的锭子驱动电机供给电流的设计。在本发明的优选方案中，锭子驱动电机的电流供给基于这个申请中所述的设计。但是，根据这个专利申请的电流供给设计和本发明间接相关。

特别是在使用BLDC锭子电机时，锭子驱动的能量供给通过270V(伏特)直流电压源(例如通过DC总线)来实现，该能量供给的设计基于所述欧洲专利申请No.07021866.4的供给设计。这里，DC总线包括具有电压U1(例如，+270V)的第一直流电压线，具有电压U2(例如，-270V)的第二直流电压线，以及第三直流电压线(例如，0V)。第一直流电压网由第一和第三直流电压线形成，第二直流电压网由第二和第三直流电压线形成。第一和第二直流电压网传输具有270V电压的直流电流。此外，具有540V电压的直流电流的第三直流电压网可由第一和第二直流电压线形成。关于所述直流电压网的更详细的说明，请再参见欧洲专利申请No.07021866.4。

然后，如果锭子驱动电子单元的功率等级从上述DC总线获得能量，那么有利地，必须小心确保电路板中的连续功率等级以及沿着机器纵向方向连续设置的全部电路板总是在由第一和第二电压网交替地供给。因此，确保了电流供给的对称，并且电源系统以稳定的方式运行。为了来自第一和第二直流电压网的各个功率等级的交替供应，电路板相应地配有连接端口和导电带。

由于上述原因，如果分区电子单元尚未通过数据总线连接供给电能，该分区电子单元以及尤其是锭子驱动电子单元优选通过540V的第三直流电压网供应电能，而不是通过270V的第一或第二直流电流网供电。尽管后者也是可行的，但是其会扰乱供给的对称性，并因此使供电系统不稳定。在从第三直流网供电的情况下，转换器必须配有合适的变压器。

基本上，根据所用的锭子驱动，也可以选择其它电压源，例如交流电压源。

锭子驱动电子单元的功率等级通过相应的导线连接被连接到电压源。如上所述，电源线优选设计成电路板上的导电带。电路板优选仅通过一个用于功率等级或锭子驱动的能量供给的连接端口连接到外部电压源。在通过上述具有交流电压源的功率等级供电的情况下，电路板仅通过两个用于功率等级或者锭子驱动的能量供应的连接端口被连接到两个外部电压源上(第一和第二直流电压网)。当然，电路板理论上可为每个功率等级设置连接外部电压源的单独的连接端口。但是，出于经济原因这种方案并不是优选的。

同样地，必须给分区电子单元和/或锭子驱动电子单元供给电能，但是该电能的电压低于纱锭驱动。也就是说，例如具有5V、15V或24V的电压。用于供给所述电子模块的导线同样优选被设计为电路板上的导电带。关于电压源：

a.电路板优选通过另一个连接端口连接到外部电压源(例如，第三直流电压网)，所述连接端口用于电子部件的能量供应；或者

b.电子部件的能量供应可通过上述用于功率等级的电压供给来实现(例如，第一或第二直流电压网)。

在b情况下，电子部件的电压供给在连接端口之后的电路板上分叉，或者在连接端口分叉，或者在电路板之外分叉。这里，在任何情况下，电路板的电压供给仅通过一个共同的电压源实现。

电路板上优选设有转换器，尤其是电压转换器，该转换器例如将输入直流电压(例如，270V或540V)转换成较低的输出直流电压(例如5V或15V)。根据输入电压是直流电压还是交流电压，转换器也可执行电流转换功能。特别是当从电压从用于功率等级的电压供给获得，并必须被相应地降低到较低水平时，转换器是必需的。

总之，根据本发明，可在电路板上直接设置或者在与电路板牢固连接的电缆终端上分别设置：

-共同连接端口，其用于将分区电子单元连接至外部数据线或信号线(数据总线)；

-共同连接端口，其用于将锭子驱动电子单元和/或分区电子单元的电压供给连接到外部电压源；

-共同连接端口，其用于将锭子驱动电子单元的功率等级的电压供给连接到外部电压源(DC总线)；

-连接端口，其用于将锭子驱动的电压供给连接到锭子驱动电子单元，即功率等级；

-连接端口，其用于将外部装置(例如指示器或者手动开关)连接到锭子驱动电子单元。

分区电子单元也可通过数据总线独立于锭子驱动电子单元获得其电压供给。

所述连接端口可以是例如固定连接件(例如焊接接头)或可释放的连接件(例如插入式连接件或插头连接件或卡扣式连接件)。如果电路板的连接件在外形上被加工成电缆终端，那么电缆终端优选通过固定连接件(例如通过焊接接头)连接到电路板上关联的导电带，或直接连接到相应的分区电子单元或锭子驱动电子单元。上述类型的用于将电缆终端连接至外部电源的连接端口分别设置在电缆终端的自由端。

在本发明的优选方案中，已知的具有连接端口的电缆终端，也被称为电缆末端，优选通过固定连接件连接到电路板上，电能通过电缆终端被供给到锭子电机。电缆终端优选具有插入式连接器，通过该连接器，电缆终端可被直接地或通过锭子铁轨间接地连接至锭子单元。

插入式连接件可形成在例如电缆终端和锭子铁轨之间，锭子铁轨上连接有相应的插头连接件。锭子装置自身可通过在锭子铁轨上的另外的插入式连接件或插接连接件被连接至锭子铁轨，其中连接件被导电地连接至用于电缆终端的插头连接件。因此，电路板的电缆终端可被连接到锭子铁轨上的插头连接件，而不管锭子装置是否已经被安装。另一方面，可以根据需要将锭子装置从锭子铁轨上移除，而不必释放电缆终端的连接件。

如上所述，连接到指示器和/或手动开关的连接线也可以被设计成具有连接端口例如插入式连接件的电缆终端，其优选通过固定连接件连接到电路板上。插入式连接器直接地或通过插入式连接件间接地连接到指示器或手动开关。

在本申请的范围内，插入式连接件是指插入式连接器的公部件或母部件。插入式连接件可以是例如插头，或内置插头，或耦合器，或插座。插入式连接件可配备有可释放的卡入或卡接接触件。

此外，用于给功率等级供给电能的电路板的电源线也可包括具有连接端口例如插入式连接器的电缆终端，其优选固定地连接至电路板上。电缆终端可以例如通过插入式连接器或卡扣连接件被连接至中央电压供给线(DC总线)。

在本发明的一个改进实施方式中，也可以想到，机器控制装置和分区电子单元之间，和/或分区电子单元和锭子驱动电子单元之间的传输被调整到能量供给上。也就是说，传输通过电源线进行。在这种情况下，例如机器控制装置和分区电子单元之间的通信线即数据总线是不需要的。根据本实施方式，分区电子单元和锭子驱动电子单元之间的数据线既是根据权利要求1的特征部分中的数据线，又是其中的电源线。此外，机器控制装置和分区电子单元之间的数据线既是根据权利要求1的前序部分和特征部分中的数据线，又是其中的电源线。

电路板上可相应地设有仅仅部分单独的传输导电带，或者根本没有设置单独的传输导电带。例如，可以设定数据传输和供给电压通过共同的导线和共同的端口发送到电路板。数据传输和供给电压然后例如在分区电子单元之前的转换器内或在分区电子单元内互相分开，并且在单独的导电带上进一步被传输到例如锭子驱动电子单元。

由于机器控制装置/分区电子单元/锭子驱动电子单元之间的等级划分，即使在将监测并控制大量工作台的情况下，纺纱机或者捻线机的总体控制也能够低费用地轻易实现。特别是由于配线上的低费用和配有完全自动涂覆的导电带的电路板的高度自动化生产，生产成本能够显著地减少。各个功能区域可以相互清楚地分开。用于控制纺纱机或者捻线机的改进方案的可能性显著地增加，特别是根据本发明的优选实施方式在不同等级上设置的分区电子单元和锭子驱动电子单元是具有内在智能的部件。在多个等级上存在多个部件，机器控制单元例如作为主控制器被分配到这些部件。相应地，控制和操作整个纺纱机或者捻线机所需的智能被分配到不同的等级。此外，沿着垂直于各个等级的方向配线只需要很低的费用。分配功能到不同的等级可以轻易地实现，例如根据成本标准(cost criteria)。

具有所述组件的电路板为部件的形式，该部件被单独地制造，并作为单元安装到纺纱机或者捻线机。通过简单的可释放连接件，例如插入式连接件，电路板能够快速地而不费力地被连接至外部电压源、数据或信号线和用电装置(锭子驱动)。纺纱机或者捻线机内的纱锭装置和全部配线可被单独地并独立于控制电子装置在电路板上安装。

除了各个锭子驱动电子单元，各个分区电子单元可附加地或可选地被设计用于至少一些操作功能的自动执行。相应地，除了最高级的机器控制装置以外，较低等级上设置的部件也可独立地执行至少单个操作功能。

在这种情况下，各个锭子驱动电子单元或分区电子单元可被设计例如用于一个或多个下列功能的独立执行：纱线断头检测、粗纺阻挡、单个纱锭驱动控制、单个纱锭驱动的热监测、粗纺切换(slubbing changeover)、纱锭转速测量、纱线张力测量、与所分配的自动行进装置的通信、纺纱台操作人员管理、故障指示器、手动开关和/或其它传感器功能。优选地，通过分配到各个工作台的电机驱动的电流或电能消耗，纱线断头和/或增加的纱线张力能够由各个锭子驱动电子单元确定。

例如，启动和/或停止控制通过机器控制单元自身实现，例如，在正常停车以及当发生主要故障时紧急停车的过程中，启动和/或停止控制会生效。

附图说明

下面将结合附图通过具体实施方式更详细地描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的具有电子部件的电路板的示意图；

图2示出了电路板的复合结构的示意图；

图3a示出了纺纱机或者捻线机中的电子部件的结构的第一实施方式；

图3b示出了纺纱机或者捻线机中的电子部件的结构的第二实施方式。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电路板2.1的局部。该电路板2.1包括多个锭子驱动电子单元5.1、5.2、5.3以及分区电子单元3，它们通过导电带形式的数据/信号线34相互连接。分区电子单元3通过插入式连接件35连接到数据总线33，数据总线33上连接有更高等级设置的机器控制装置(未示出)。

分区电子单元3具有控制器31和端口电子装置32。锭子驱动电子单元5.1、5.2、5.3同样分别具有控制器51、端口电子装置53和功率等级52。具有插入式连接件10.1、10.2、10.3、10.4的电缆终端形式的连接线8.1、8.2、8.3、8.4分别通过电路板2.1上的固定连接件，例如焊接接头，被连接到锭子驱动电子单元5.1、5.2、5.3。连接线8.1、8.2、8.3、8.4通过插入式连接件10.1、10.2、10.3、10.4连接到手动开关7.1、7.2、7.3、7.4。还可设置故障指示器或者粗纱阻挡装置(均未示出)，用于替代手动开关7.1、7.2、7.3、7.4，或者在这些手动开关之外额外地设置。

锭子驱动电子单元5.1、5.2、5.3的功率等级52通过导电带形式的电源线41供给电能。具有插入式连接件44的电缆终端形式的连接线47例如通过电路板2.1上的焊接接头被固定连接到电源线41。连接线47通过插入式连接件44连接到外部电压源46。电能，例如270V的直流电压，通过连接线47和电路板2.1上的电源线41被供给到锭子驱动电子单元5.1、5.2、5.3的功率等级52。

具有插头连接件11.1、11.2、11.3的电缆终端形式的电源线9.1、9.2、9.3分别被固定连接到锭子驱动电子单元5.1、5.2、5.3。电缆终端9.1、9.2、9.3分别例如通过焊接接头被直接连接到电路板上的锭子驱动电子单元或导电带。用于锭子电机6.1、6.2、6.3的电压供给通过电源线9.1、9.2、9.3进行，这些电源线直接地或间接地连接到锭子电机6.1、6.2、6.3。这里，锭子电机6.1、6.2、6.3为BLDC电机。

此外，电路板2.1上设置有电压转换器4，用于供给特定电压的电能到电路板上的电子模块，即分区电子单元和锭子驱动电子单元。电能通过导电带42从电压转换器4被供给到电子部件3、5。然后，电压转换器4能够例如通过相应的供电线43a(导电带)从锭子驱动供电线41获取电能，并将其转换成所需的较低电压，例如5V或15V。但是，电压转换器4也可通过另外的外部电压源从单独的电源线43b获得电能，该电源线43b为具有插入式连接件45的电缆终端的形式，其通向电路板2.1。为此，电缆终端43b通过插头连接件45连接到外部电压源(未示出)。分区电子单元3也可以通过数据总线33而不是通过所述电压转换器4从单独的供电线获得其电能。

图2示出了两侧式纺纱机或者捻线机的各个分区之间的复合系统结构。纺纱机或者捻线机包括多个电路板2.1至2.n+3，这些电路板沿着机器纵向方向一个接一个地布置。各个电路板2.1至2.n+3对应于具有特定数目工作台的分区，该分区分别限制于一机器侧81、82。电路板2.1至2.n+3通过环形总线33相互连接，并被连接到更高级别的机器控制装置1。尽管图1、2中的相同部件使用了相同的附图标记，但这并不意味着根据图1的电路板不能以不同的电路板复合结构的形式构成。

如图3a所示，根据第一实施方式，为了构成纺纱机或者捻线机中的电子部件，电路板62.1、62.2、62.3、62.4上的控制分区分别包括在两机器侧83、84上的多个相邻的工作台。也就是说，电路板具有用于两机器侧83、84的锭子驱动电子单元。相应地，导线连接件66从电路板62.1、62.2、62.3、62.4引入锭子驱动64，该锭子驱动64分别在两机器侧83、84上被固定在锭子铁轨61a、61b上。电路板62.1、62.2、62.3、62.4位于两机器侧83、84之间，并沿着机器纵向方向65一个接一个地布置。电路板62.1、62.2、62.3、62.4通过数据总线63相互连接，并被连接到机器控制装置(未示出)。数据总线63可以适当的形式构成，其实际形状对本发明不是很重要。

由于纺纱机或者捻线机的机器分区总是包括在两机器侧边上的工作台，本实施例中的控制分区和机器分区可彼此相同。这意味着机器分区分别包括具有分区电子装置的一个电路板。

如图3b所示，根据第二实施方式，为了构成纺纱机或者捻线机中的电子部件，电路板72.1至72.n+3上使用的控制分区分别仅在一机器侧85、86上包括多个相邻的工作台。也就是说，各个机器侧85、86具有独立的电路板72.1至72.n+3，并且各个电路板72.1至72.n+3具有用于一机器侧85、86的锭子驱动电子单元。相应地，导线连接件76从一机器侧85、86上的电路板72.1至72.n+3引入分别固定在一锭子铁轨71a、71b上的锭子驱动74。电路板72.1至72.n+3分别沿着机器纵向方向75一个接一个地布置。电路板72.1至72.n+3通过数据总线73互相连接，并被连接到机器控制装置(未示出)。数据总线73可以适当的形式构成，其实际形状对于本发明不是很重要。

由于纺纱机或者捻线机的机器分区总是包括在两机器侧上的工作台，控制分区和机器分区相互不同。根据优选方案，机器分区分别包括两个电路板72.1、72.n+3，每个电路板分别在控制上分配有一机器侧85、86的工作台。基本上，机器分区可包含任何所需偶数个数的电路板。

机器分区可包括例如48个纺纱台，两机器侧的每侧上24个纺纱台。在根据图3a的实施方式中，电路板优选包括48个锭子驱动电子单元，以及在根据图3b所示的实施方式中，电路板分别包括24个锭子驱动电子单元。

Claims (15)

1.一种具有单独锭子驱动的纺纱机或者捻线机，其包括接收多个工作台的机架，所述工作台在控制上被划分为多个分区，所述分区包括多个工作台，每个工作台设置有锭子装置，所述锭子装置包括锭子和具有可变转速的锭子驱动(6)，每个所述锭子装置设置有锭子驱动电子单元(5)，所述纺纱机或者捻线机还包括用于驱动各个分区的锭子和分区电子单元(3)的机器控制单元(1)，所述锭子和所述分区电子单元(3)通过数据线(33)连接到机器控制单元(1)，多个锭子驱动电子单元(5)分别通过数据线(33)连接到分区电子单元(3)，并通过分配到其上的所述分区电子单元(3)由所述机器控制单元(1)驱动，

其特征在于，所述分区的多个锭子驱动电子单元(5)和分区电子单元(3)被设置在共同的电路板(2)上，所述锭子驱动电子单元(5)通过导电带(34)形式的数据线被连接到所述分区电子单元(3)，所述分区电子单元(3)通过连接端口(35)和数据线(33)被连接到所述机器控制单元(1)，并且所述锭子驱动电子单元(5)通过连接端口(11)和电源线(9)被连接到所述锭子驱动(6)。

2.如权利要求1所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述锭子驱动电子单元(5)包含端口电子装置(53)，其用于连接指示器和/或启动/停止开关(7)，并且从所述锭子驱动电子单元(5)引出分别用于所述指示器和/或所述启动/停止开关的信号电源线(8)。

3.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，每个分区上设有电路板(2)，所述电路板(2)具有分区电子单元(3)和多个锭子驱动电子单元(5)，这些单元被分配到该分区的工作台，多个电路板(2)沿着机器纵向方向(75)一个接一个地布置，并被分配到各个机器分区。

4.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述分区电子单元(3)通过数据线(33)相互连接，并被连接到所述机器控制单元(1)。

5.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述锭子驱动电子单元(5)包括控制器(51)、功率等级(52)和端口电子装置(53)。

6.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述分区电子单元(3)包括控制器(31)和端口电子装置(32)。

7.如权利要求5所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，用于供给所述锭子驱动(6)的供给电压在所述电路板(2)内通过一个或多个连接端口(44)和供电线(47)供给，并通过导电带(41)供给到所述电路板(2)上的锭子驱动电子单元(5)的功率等级(52)。

8.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，用于供给所述锭子驱动电子单元和/或所述分区电子单元的供给电压通过一个或多个连接端口(45)和供电线(43b)被供给到所述电路板(2)，并通过所述导电带(41)被供给到所述电路板(2)上的锭子驱动电子单元(5)和/或所述分区电子单元(3)。

9.如权利要求8所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述电路板(2)连接有转换器(4)，该转换器(4)将输入电压和可能是输入频率转换为输出电压和可能是输出频率，通过所述转换器供给所述锭子驱动电子单元和/或所述分区电子单元。

10.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述分区分别在机器纵向方向上沿着特定数目的连续工作台在一机器侧(85、86)上延伸。

11.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述分区分别沿着两机器侧(83，84)上相对设置的特定数目的工作台在两机器侧上延伸，并在机器纵向方向上一个接着另一个。

12.如权利要求1所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，所述锭子装置(74)相互隔开限定的间距，固定在沿机器纵向方向(77)延伸的锭子铁轨(71a、71b)上，并且电路板(72)通过安装系统被固定于机架上或者与机架相连的组件上的相关分区的区域内。

13.如权利要求1所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，在机器的横截面视图中，所述电路板(72)被固定于两机器侧之间的机器中心，或被固定于接收相关联的锭子装置(74)的锭子铁轨(71a、71b)处。

14.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，当所述分区在两机器侧上延伸时，用于两机器侧的工作台的所述锭子驱动电子单元被设置在电路板(62)上，并且供电线从所述电路板(62)引入两机器侧(83、84)上的所述锭子驱动(64)。

15.如权利要求1或2所述的纺纱机或者捻线机，其特征在于，用于一机器侧(85、86)的工作台的锭子驱动电子单元分别被设置在电路板(72)上，并且供电线从所述电路板(72)引入一机器侧上的锭子驱动(74)。

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