DD142967B1 - Circuit arrangement for regulating the tensile force for thread feeds on textile machines, in particular for warp knitting machines - Google Patents

Circuit arrangement for regulating the tensile force for thread feeds on textile machines, in particular for warp knitting machines Download PDF

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DD142967B1
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Juergen Lohr
Roland Backmann
Lothar Kaempf
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Textima Veb K
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    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B27/00Details of, or auxiliary devices incorporated in, warp knitting machines, restricted to machines of this kind
    • D04B27/10Devices for supplying, feeding, or guiding threads to needles
    • D04B27/16Warp beams; Bearings therefor
    • D04B27/20Warp beam driving devices
    • D04B27/22Warp beam driving devices electrically controlled

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft Textilmaschinen, insbesondere Kettenwirkmaschinen mitfadenzugkraftgeregelten Fadenzuführvorrichtungen, die als Meßglied elastisch gekoppelte Fadenspeicher und als Stellglied elektromechanische Schrittschaltwerke besitzen.The invention relates to textile machines, in particular warp knitting machines mitfadenzugkraftreggelten yarn feeding devices, which have elastically coupled yarn storage as a measuring element and as an actuator electromechanical stepping devices.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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.Known devices are in connection with keyed control circuits, in which the movement of elastically coupled thread stores is used to generate switching signals by when exceeded the limits contact-type switches, such as spring contacts or mercury switches are operated. These switches act on relay amplifiers on the actuators of the control device. Such designs are in the journal knitting and knitting technology Nos. 4 to 6.1977, Böhm: thread deliveries of warp knitting machines, described. The disadvantage is that the safety of the signal generation is affected by all the shortcomings of a switching contact. To enter z. B. contact bruises, different contact pressures and contact erosion. Another disadvantage is that such switches are not reactive and thus occur in addition to mechanical wear and Meßwertverfälschungen. In addition, the proper signal transmission to the control signal is only possible if the time conditions for the contact-based relay amplifiers are met. Thus, the advantageous sampling control loops with electromechanical stepping mechanisms, described u.a. in German Textiltechnik 20 (1970) 3, p. 175, Heine: Warp knitted fabrics of constant quality by electrically controlled yarn feeding and textile technology 31 (1981) 2, p. 100, Backmann / Lohr: Control technology model of yarn feeding on flat warp knitting machines Kokett, by the uncertainties in the control signal production only usable up to certain speed limits.

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.In addition, according to the DD patent 99404 a device is known which uses a connected to the thread store lever system for signal generation, which acts on a contactless relay (switch). In the event of deviations from the desired position, the switching signal leads via a phase-sensitive power amplifier to switch on a steep motor in the corresponding direction. A disadvantage of this design, especially for high-speed machines, the necessary inertia of the analog measuring element, which is required to implement the control function via three-point link and proportional actuator.

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.Further significant disadvantages of all previously known arrangements and devices for generating yarn tension-dependent actuating signals arise from the fact that the respective amplitude of the yarn store in the two deflection ranges leads directly to the control signal when set thresholds are exceeded. Depending on the fundamental frequency and the vibration state of the machine, however, the magnitude of the amplitude of the thread memory is changed relatively strongly, so that both lawful and random incorrect control functions occur and thus the control accuracy is deteriorated. For partial elimination of the speed influence, it is possible to reset the switching thresholds of the three-point member according to the amplitude size in the respective operating state. However, this is a time consuming and difficult to perform adjustment.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The invention has the goal of the control signal generation of force-controlled thread feeders in such a way that a high reliability and control accuracy is ensured without affecting the yarn processing process even at high frequencies of the periodic force curve.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

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.The invention is based on the object to provide an arrangement with which contactless and feedback-free measured values of the yarn tension and independent of the speed-dependent fluctuation range of the measured value actuating signals for controlling electromechanical stepping mechanisms can be generated. According to the invention, the object is achieved in that the non-contact switch of the thread store are connected via their outputs to the electronic integrator whose output is applied to the average value of the input signals to the differently polarized inputs per a comparator, and that the second input Each comparator is connected via a respective variable resistor with a clock and the outputs of the comparators via a respective transistor switching amplifier with the stepper.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: eine vereinfachte Darstellung der Meßwertgewinnung der Fadenzuführvorrichtung in Seitenansicht, Fig. 2: das Blockschaltbild der Signalverarbeitung.1: a simplified representation of the data acquisition of the yarn feeding device in a side view, Fig. 2: the block diagram of the signal processing.

-2- 212 680-2- 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.The thread 1 or the yarn sheet is performed in a known manner over the front end of the elastically deformable low-mass yarn store 2. The rear end of the yarn store 2 is mounted fixed to the frame. Furthermore, a metal lug 3 is attached to the front end of the yarn store 2.

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.The yarn store 2 is deflected accordingly due to the periodically fluctuating yarn tension. In the deflection of the metal lug 3 two non-contact electronic switches 4 and 5 are arranged. Each switch 4; is at the front end of a leg 6; 7 mounted a fastening device. At its rear end, the legs 6; 7 pivotally mounted in a common bearing 8 in the frame. With the adjusting screw 9, the distance between the two switches 4; 5 to each other and with the screw 10, the position of the switch 4; 5 adjustable to the metal lug 3. The legs 6; 7 are connected to each other with a spring 11 and with a spring 12 to the frame. The switches 4; 5 work as oscillators according to the intermittent principle. When immersing the metal lug 3 the oscillator resonant circuit energy is withdrawn, so that the oscillation stops and the output 13 or 14 of the switch 4 and 5, the signal L assumes.

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.To ensure signal processing according to FIG. 2, the two switches 4; 5 adjusted so that the two switching shafts are within the deflection of the metal lug 3 of the yarn store 2. As a result, in each movement period in both switches 4; 5 binary signals 13; 14 whose signal width depends on the duration of Schweliwertüberschreitung. Thus, the deviation of the yarn tension from the target value in an opposite change in the pulse width of the two output signals 13; 14, the switch 4; 5 formed (pulse width modulation). The switch 4 is connected to its output 13 via an adjustable resistor 15 to the following electronic integrator 16 in the form of a feedback operational amplifier 17 and connected to its non-inverting input 18 (+).

Der Schalter 5 ist mit seinem Ausgang 14 über den einstellbaren Widerstand 19 mit dem invertierenden Eingang 20 (-) des Operationsverstärkers 17 verbunden.The switch 5 is connected at its output 14 via the adjustable resistor 19 to the inverting input 20 (-) of the operational amplifier 17.

Am Ausgang 21 des Integrators 16 ist ein hochohmiger Spannungsmesser 22 angeschlossen.At the output 21 of the integrator 16, a high-impedance voltmeter 22 is connected.

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.From the output 21, the line 23 leads via the resistor 24 to the input 25 of the operational amplifier 26. The operational amplifier 26 operates as a comparator due to the sensing feedback. For this purpose, the input 27 is connected via the resistor 28 to the tunable resistor 29.

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.Furthermore, leads from the output 21 of the integrator 16, the line 30 via the resistor 31 to the input 32 of the operational amplifier 33. Also, this operational amplifier 33 operates because of the lack of feedback as a comparator. For this purpose, its input 34 is connected via the resistor 35 to the adjustable resistor 36.

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.The outputs 37; 38, the operational amplifier 26; 33 each lead to a two-stage transistor switching amplifier 39 and 40, which are each connected to a stepper 41 or 42. To generate the required for the stepper 41 or 42 Tastzeiten (step time and rest time), the line 43 is connected to an electronic clock generator 44 in the form of an astable multivibrator, one on the stepper 41; 42 provides adapted pulse train.

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.The processing of the signals of the switches 4; 5 occurs such that the integrator 16 generates an output signal Ua on the two pulse sequences A4, A5, which represents the time average of the deviation of the yarn tension from the desired value and thus is independent of the magnitude of the amplitude of the high-frequency movement of the yarn store.

Die einstellbaren Widerstände 15; 19 gestatten eine getrennte Einstellung der IntegrationszeitkonstanteThe adjustable resistors 15; 19 allow a separate adjustment of the integration time constant

T4 = C · R4 bzw. T5 = C · R6 T 4 = C · R 4 or T 5 = C · R 6

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 > Uref 26« 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.The processing of the output signal 21 is carried out in such a way that a voltage comparison of the signal U 4 is performed with the reference voltage U 1 e. If the voltage Ua> U ref 2 6 "at the operational amplifier 26, this produces a positive output voltage U 26 , which drives the following transistor switching amplifier 39 as an L signal and thus actuates the stepping mechanism 41, which reduces the yarn feed in a known manner via the following actuating gear ,

Liegt in gleicher Weise am Operationsverstärker 33 eine negative Spannung — UA, deren Betrag /UA/ > Uref 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 Uref 26 bzw. Uref 33, definiert, getrennt und reproduzierbar einstellen.If in the same way at the operational amplifier 33 is a negative voltage - U A , the amount / U A /> U ref 33, the result is the positive voltage U33, which drives the following transistor switching amplifier 40 as an L signal and thus actuates the stepper 42, whereby over the 0. g. Stellgetriebe the thread feed is increased. About the adjustable resistors 29; 36, the threshold values U ref 26 and U ref 33, respectively, can be defined, separated and reproducibly set.

Der Taktgeber 44, als astabiler Multivibrator ausgeführt, erzeugt die an das Schrittschaltwerk 41; 42 angepreßte Impulsfolge.The clock generator 44, designed as an astable multivibrator, generates the signal to the stepper 41; 42 pressed pulse train.

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 (UA) nicht überschritten werden kann und somit die Rastzeit des Schrittschaltwerkes 41; 42 realisiert.If its electronic switch 45 is closed, S = L, the set threshold voltage is present. If the switch 45 is open, S = O, the positive operating voltage U 8 acts as a threshold value, which can not be exceeded by (U A ) and thus the latching time of the stepping mechanism 41; 42 realized.

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.It is of course also possible that only one electronic switch 5 is used, whose output signal is additionally negated and thus replaces the second switch 4.

Claims (2)

-1- 212 680-1- 212 680 Erfindungsanspruch:Invention claim: 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.Circuit arrangement for controlling the tensile force for yarn feeds on textile machines, in particular warp knitting machines, the high speed moving yarn store arranged in the two-sided deflection of the metal flag of the thread store contactless switches and an integrator having the following comparator and amplifier, characterized in that the non-contact switch (4 5} of the thread store (2) are connected via their outputs (13; 14) to the electronic integrator (16), the output (21) of which the average value of the input signals is applied to the differently polarized inputs (25; 32). each of a comparator (26; 33) is guided, and that the second input (27; 34) of each comparator (26; 33) via a respective variable resistor (29; 36) with a clock generator (44) and the outputs (37; ) of the comparators via a respective transistor switching amplifier (39; 40) are connected to the stepping mechanisms (41; 42). HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings
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