DD142967B1

DD142967B1 - Schaltungsanordnung zur Regelung der Zugkraft für Fadenzuführungen an Textilmaschinen, insbesondere für Kettenwirkmaschinen

Info

Publication number: DD142967B1
Application number: DD21268079A
Authority: DD
Inventors: Juergen Lohr; Roland Backmann; Lothar Kaempf
Original assignee: Textima Veb K
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1986-04-23
Also published as: DD142967A1; DE3015569A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Textilmaschinen, insbesondere Kettenwirkmaschinen mitfadenzugkraftgeregelten Fadenzuführvorrichtungen, die als Meßglied elastisch gekoppelte Fadenspeicher und als Stellglied elektromechanische Schrittschaltwerke besitzen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Vorrichtungen in Verbindung mit getasteten Regelkreisen, bei denen die Bewegung von elastisch gekoppelten Fadenspeichern zur Erzeugung von Schaltsignalen benutzt wird, indem bei Überschreitung der Grenzwerte kontaktbehaftete Schalter, zum Beispiel Federkontakte oder Quecksilberschalter, betätigt werden. Diese Schalter wirken über Relaisverstärker auf die Stellorgane der Regeleinrichtung. Derartige Ausführungen werden in der Zeitschrift Wirkerei- und Strickereitechnik Nr. 4 bis 6,1977, Böhm: Fadenlieferungen an Kettenwirkmaschinen, beschrieben. Nachteilig wirkt sich aus, daß die Sicherheit der Signalerzeugung durch alle Unzulänglichkeiten eines Schaltkontaktes beeinflußt wird. So treten z. B. Kontaktprellungen, unterschiedliche Kontaktdrücke und Kontaktabbrand auf. Nachteilig ist weiterhin, daß solche Schalter nicht rückwirkungsfrei sind und somit neben mechanischen Verschleißerscheinungen auch Meßwertverfälschungen auftreten. Darüber hinaus ist die ordnungsgemäße Signalübertragung bis zum Stellsignal nur dann möglich, wenn die Zeitbedingungen für die kontaktbehafteten Relaisverstärker eingehalten werden. Damit sind die vorteilhaften Abtastregelkreise mit elektromechanischen Schrittschaltwerken, beschrieben u.a. in Dt. Textiltechnik 20 (1970) 3, S. 175, Heine: Kettengewirke konstanter Qualität durch elektrisch gesteuerte Fadenzuführung und Textiltechnik 31 (1981) 2, S. 100, Backmann/Lohr: Regelungstechnisches Modell der Fadenzuführung an Flachkettenwirkmaschinen Kokett, durch die Unsicherheiten in der Stellsignalerzeugung nur bis zu bestimmten Drehzahlgrenzen nutzbar.

Außerdem ist nach dem DD-Patent 99404 eine Vorrichtung bekannt, die zur Signalerzeugung ein mit dem Fadenspeicher verbundenes Hebelsystem benutzt, das auf einen kontaktlosen Relaisgeber (Schalter) einwirkt. Bei Abweichungen von der Sollage führt das Schaltsignal über einen phasenempfindlichen Leistungsverstärker zum Einschalten eines Steilmotors in entsprechender Richtung. Nachteilig in dieser Ausführung ist insbesondere für schnellaufende Maschinen die notwendige Trägheit des analogen Meßgliedes, die zur Realisierung der Regelfunktion über Drei-Punkt-Glied und proportionalem Stellglied erforderlich ist.

Weitere wesentliche Nachteile aller bisher bekannten Anordnungen und Vorrichtungen zur Erzeugung von fadenzugkraftabhängigen Stellsignalen ergeben sich daraus, daß die jeweilige Amplitude des Fadenspeichers in den beiden Auslenkungsbereichen direkt zum Stellsignal führt, wenn eingestellte Schwellwerte überschritten werden. In Abhängigkeit von der Grundfrequenz und dem Schwingungszustand der Maschine wird die Größe der Amplitude des Fadenspeichers aber relativ stark verändert, so daß sowohl gesetzmäßig als auch zufällig falsche Regelfunktionen auftreten und somit die Regelgenauigkeit verschlechtert wird. Zur teilweisen Eliminierung des Drehzahleinflusses ist es möglich, die Schaltschwellen des Drei-Punkt-Gliedes entsprechend der Amplitudengröße im jeweiligen Betriebszustand neu einzustellen. Das ist jedoch ein zeitaufwendiger und schwierig durchzuführender Einstellvorgang.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, die Stellsignalerzeugung von kraftgeregelten Fadenzuführungen so auszubilden, daß ohne Beeinflussung des fadenverarbeitenden Prozesses auch bei hohen Frequenzen des periodischen Kraftverlaufes eine hohe Funktionssicherheit und Regelgenauigkeit gewährleistet ist.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der berührungslos und rückwirkungsfrei Meßwerte der Fadenzugkraft und daraus unabhängig von der drehzahlabhängigen Schwankungsbreite des Meßwertes Stellsignale zur Ansteuerung von elektromechanischen Schrittschaltwerken erzeugt werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die berührungslosen Schalter des Fadenspeichers über ihre Ausgänge mit dem elektronischen Integrator verbunden sind, dessen Ausgang, an dem der Mittelwert der Eingangssignale anliegt, an die unterschiedlich gepolten Eingänge je eines Komparators geführt ist, und daß der zweite Eingang jedes Komparators über je einen Regelwiderstand mit einem Taktgeber und die Ausgänge der Komparatoren über je einen Transistorschaltverstärker mit den Schrittschaltwerken verbunden sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine vereinfachte Darstellung der Meßwertgewinnung der Fadenzuführvorrichtung in Seitenansicht, Fig. 2: das Blockschaltbild der Signalverarbeitung.

-2- 212 680

Der Faden 1 oder auch die Fadenschar wird in bekannter Weise über das vordere Ende des elastisch verformbaren massearmen Fadenspeichers 2 geführt. Das hintere Ende des Fadenspeichers 2 ist gestellfest gelagert. Des weiteren ist am vorderen Ende des Fadenspeichers 2 eine Metallfahne 3 befestigt.

Der Fadenspeicher 2 wird infolge der periodisch schwankenden Fadenzugkraft entsprechend ausgelenkt. Im Auslenkungsbereich der Metallfahne 3 sind zwei berührungslose elektronische Schalter 4 und 5 angeordnet. Jeder Schalter 4; ist an dem vorderen Ende eines Schenkels 6; 7 einer Befestigungseinrichtung angebracht. An ihrem hinteren Ende sind die Schenkel 6; 7 in einem gemeinsamen Lager 8 im Gestell schwenkbeweglich gelagert. Mit der Stellschraube 9 ist der Abstand der beiden Schalter 4; 5 zueinander und mit der Stellschraube 10 die Lage der Schalter 4; 5 zu der Metallfahne 3 einstellbar. Die Schenkel 6; 7 sind mit einer Feder 11 untereinander und mit einer Feder 12 mit dem Gestell verbunden. Die Schalter 4; 5 arbeiten als Oszillatoren nach dem Aussetzprinzip. Beim Eintauchen der Metallfahne 3 wird dem Oszillatorschwingkreis Energie entzogen, so daß die Schwingung aussetzt und der Ausgang 13 bzw. 14 des Schalters 4 bzw. 5 das Signal L annimmt.

Zur Gewährleistung einer Signalverarbeitung gemäß Fig. 2 sind die beiden Schalter 4; 5 so justiert, daß sich die beiden Schaltwellen innerhalb des Auslenkbereiches der Metallfahne 3 des Fadenspeichers 2 befinden. Dadurch werden in jeder Bewegungsperiode in beiden Schaltern 4; 5 binäre Signale 13; 14 erzeugt, deren Signalbreite von der Dauer der Schweliwertüberschreitung abhängt. Damit wird die Abweichung der Fadenzugkraft vom Sollwert in einer gegenläufigen Veränderung der Impulsbreite der beiden Ausgangssignale 13; 14 der Schalter 4; 5 ausgebildet (Pulsbreitenmodulation). Der Schalter 4 ist mit seinem Ausgang 13 über einen einstellbaren Widerstand 15 mit dem nachfolgenden elektronischen Integrator 16 in Form eines rückgekoppelten Operationsverstärkers 17 verbunden und an dessen nichtinvertierenden Eingang 18 ( + ) angeschlossen.

Der Schalter 5 ist mit seinem Ausgang 14 über den einstellbaren Widerstand 19 mit dem invertierenden Eingang 20 (-) des Operationsverstärkers 17 verbunden.

Am Ausgang 21 des Integrators 16 ist ein hochohmiger Spannungsmesser 22 angeschlossen.

Vom Ausgang 21 führt die Leitung 23 über den Widerstand 24 zu dem Eingang 25 des Operationsverstärkers 26. Der Operationsverstärker 26 arbeitet infolge der fühlenden Rückkopplung als Komparator. Zu diesem Zweck ist der Eingang 27 über den Widerstand 28 mit dem einsteilbaren Widerstand 29 verbunden.

Des weiteren führt vom Ausgang 21 des Integrators 16 die Leitung 30 über den Widerstand 31 zu dem Eingang 32 des Operationsverstärkers 33. Auch dieser Operationsverstärker 33 arbeitet wegen der fehlenden Rückkopplung als Komparator. Zu diesem Zweck ist sein Eingang 34 über den Widerstand 35 mit dem einstellbaren Widerstand 36 verbunden.

Die Ausgänge 37; 38 der Operationsverstärker 26; 33 führen zu je einem zweistufigen Transistorschaltverstärker 39 bzw. 40, die jeweils mit einem Schrittschaltwerk 41 bzw. 42 verbunden sind. Zur Erzeugung der für das Schrittschaltwerk 41 bzw. 42 erforderlichen Tastzeiten (Schrittzeit und Rastzeit) ist die Leitung 43 mit einem elektronischen Taktgeber 44 in Form eines astabilen Multivibrators verbunden, der eine auf das Schrittschaltwerk 41; 42 angepaßte Impulsfolge liefert.

Die Verarbeitung der Signale der Schalter 4; 5 erfolgt derart, daß der Integrator 16 auf den beiden Impulsfolgen A4, A5 ein Ausgangssignal Ua erzeugt, welches den zeitlichen Mittelwert der Abweichung der Fadenzugkraft vom Sollwert darstellt und somit unabhängig von der Größe der Amplitude der hochfrequenten Bewegung des Fadenspeichers ist.

Die einstellbaren Widerstände 15; 19 gestatten eine getrennte Einstellung der Integrationszeitkonstante

T₄ = C · R₄ bzw. T₅ = C · R₆

Die Verarbeitung des Ausgangssignals 21 erfolgt in der Weise, daß ein Spannungsvergleich des Signals U₄ mit der Vergleichsspannung U₁^e durchgeführt wird. Ist am Operationsverstärker 26 die Spannung Ua > U_{ref 2}6« so entsteht eine positive Ausgangsspannung U₂₆, die als L-Signal den nachfolgenden Transistorschaltverstärker 39 ansteuert und somit das Schrittschaltwerk 41 betätigt, wodurch in bekannter Weise über das nachfolgende Stellgetriebe die Fadenzuführung verringert wird.

Liegt in gleicher Weise am Operationsverstärker 33 eine negative Spannung — U_A, deren Betrag /U_A/ > U_ref 33 ist, so entsteht die positive Spannung U33, die als L-Signal den nachfolgenden Transistorschaltverstärker 40 ansteuert und somit das Schrittschaltwerk 42 betätigt, wodurch über das 0. g. Stellgetriebe die Fadenzuführung vergrößert wird. Über die einstellbaren Widerstände 29; 36 lassen sich die Schwellwerte U_{ref 26} bzw. U_ref 33, definiert, getrennt und reproduzierbar einstellen.

Der Taktgeber 44, als astabiler Multivibrator ausgeführt, erzeugt die an das Schrittschaltwerk 41; 42 angepreßte Impulsfolge.

Ist sein elektronischer Schalter 45 geschlossen, S = L, so liegt die eingestellte Schwellwertspannung an. Ist der Schalter 45 geöffnet, S = O, wirkt die positive Betriebsspannung U₈ als Schwellwert, welche von (U_A) nicht überschritten werden kann und somit die Rastzeit des Schrittschaltwerkes 41; 42 realisiert.

Es ist natürlich auch möglich, daß nur ein elektronischer Schalter 5 Verwendung findet, dessen Ausgangssignal zusätzlich negiert wird und damit den zweiten Schalter 4 ersetzt.

Claims

-1- 212 680

Erfindungsanspruch:

Schaltungsanordnung zur Regelung der Zugkraft für Fadenzuführungen an Textilmaschinen, insbesondere Kettenwirkmaschinen, die mit hoher Frequenz bewegte Fadenspeicher mit im zweiseitigen Auslenkungsbereich der Metalifahne des Fadenspeichers angeordneten berührungslosen Schaltern sowie einen Integrator mit nach folgendem Komparator und Verstärker aufweisen, gekennzeichnet dadurch, daß die berührungslosen Schalter (4; 5} des Fadenspeichers (2) über ihre Ausgänge (13; 14) mit dem elektronischen Integrator (16) verbunden sind, dessen Ausgang (21), an dem der Mittelwert der Eingangssignale anliegt, an die unterschiedlich gepolten Eingänge (25; 32) je eines Komparators (26; 33) geführt ist, und daß der zweite Eingang (27; 34) jedes Komparators (26; 33) über je einen Regelwiderstand (29; 36) mit einem Taktgeber (44) und die Ausgänge (37; 38) der Komparatoren über je einen Transistorschaltverstärker (39; 40) mit den Schrittschaltwerken (41; 42) verbunden sind.

Hierzu
2 Seiten Zeichnungen