DE102013113115B4

DE102013113115B4 - Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung, Fadenliefergerät und System mit Fadenliefergeräten

Info

Publication number: DE102013113115B4
Application number: DE102013113115.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Köchel; Sven Schultheiß; Markus Kleindorp
Original assignee: Memminger IRO GmbH
Current assignee: Memminger IRO GmbH
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: EP2878722A1; TW201546342A; TWI568901B; DE102013113115A1; CN104674439B; EP2878722B1; CN104674439A

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät (1) zu einer Textilmaschine wird der Faden von einem Speicherkörper (3) des Fadenliefergerätes (1) durch die Textilmaschine abgezogen und eine Fadenspannung des Fadens (40) im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper (3) durch eine Bremsvorrichtung eingestellt, indem ein Bremskörper (8) der Bremsvorrichtung an eine Klemmfläche (10) am Abzugsende des Speicherkörpers (3) gepresst wird. Durch eine Einstellvorrichtung für den Bremskörper (8), die mindestens zwei Magnetfeld erzeugende Magnetelemente, wie Spulen oder Permanentmagnete, aufweist, wird eine Fadenspannung eingestellt. Ein Magnetelement der Einstellvorrichtung ist im Magnetfeld des anderen Magnetelementes beweglich und wirkt auf den Bremskörper (8) ein. Mindestens eines der Magnetelemente der Einstellvorrichtung ist als Arbeitsspule (12) ausgebildet, wobei zur Einstellung der Fadenspannung durch eine Stromliefereinheit der Einstelleinrichtung ein Arbeitsstrom der Arbeitsspule eingestellt wird. Durch eine Prozessoreinheit (P) mit einer Dateneinheit (FI) wird ein dem Wert (Fsoll) der Fadenspannung zugeordneter, für das Fadenliefergerät (1) spezifischer Sollwert (Isoll) des Arbeitsstromes ausgegeben. Der Arbeitsstrom wird durch eine Regeleinrichtung der Stromeinheit auf diesen Sollwert (Isoll) geregelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät zu einer Textilmaschine, ein entsprechendes Fadenliefergerät und ein System mit Fadenliefergeräten. Der Faden wird durch die Textilmaschine von einem Speicherkörper des Fadenliefergerätes abgezogen. Durch eine Bremsvorrichtung im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper wird eine Fadenspannung des Fadens eingestellt, wobei ein Bremskörper der Bremsvorrichtung gegen eine Klemmfläche an einem Abzugsende des Speicherkörpers gepresst wird.
Gegenstand der EP 2 065 496 B1 ist eine Fadenzuführungsvorrichtung mit einem stationären Speicherkörper und mit einer Fadenbremse mit einem konischen, nachgiebigen Bremskörper, wobei der Bremskörper durch sich gegenseitig abstoßende Permanentmagnetanordnungen am Bremskörper und in einem Support gegen das Abzugsende des Speicherkörpers angepresst wird. Die Fadenzufuhrvorrichtung weist eine Einstelleinrichtung mit einer Gewindeschraubvorrichtung zum Einstellen des Bremseffektes zwischen dem Bremskörper und dem Abzugsende auf, wobei die relative axiale Position der Permanentmagnetanordnung des Supports variiert wird. Die Fadenzufuhrvorrichtung umfasst eine Schnelleinstelleinrichtung, durch die die axiale Position sowohl der Permanentmagnetanordnung des Supports als auch der Schraubvorrichtung variabel ist. Die Einstelleinrichtung mit der Gewindeschraubvorrichtung und die Schnelleinstelleinrichtung werden von Hand bedient.
Ein spezieller Fadenbremskörper mit der Form eines regelmäßigen Kegelstumpfmantels aus dünnwandigem, zumindest radial elastischem Material auf der Basis von zumindest Kunststoff und/oder Metall ist in der WO 2006/ 045 410 A1 beschrieben. Eine Bremszone des Bremskörpers ist durch die Innenseite eines im Umfang kontinuierlichen Wandbereiches zwischen den klein- und großdurchmessrigen Enden des Bremskörpers definiert.
Bei den im Folgenden beschriebenen Bremsvorrichtungen weist eine Einstellvorrichtung für den Bremskörper mindestens zwei Magnetfeld erzeugende Magnetelemente, wie Spulen oder Permanentmagnete, auf, wobei ein Magnetelement an dem Bremskörper angreift. Eine gewünschte Fadenspannung wird eingestellt, indem ein Arbeitsstrom eines als Arbeitspule ausgebildeten Magnetelementes variiert wird.
Die EP 0 519 970 B1 beschreibt ein Abzugs-Bremssystem eines Fadenliefergerätes, bei dem der Faden von einem Fadenspeicherkörper über einen Abzugskanal axial abgezogen werden kann. Das Abzugs-Bremssystem weist ein am Abzugsende des Speicherkörpers angeordnetes Widerlagerelement und ein Klemmelement mit einer Klemmfunktion für den Faden auf. In einer Ausführungsform ist das Klemmelement mit einer Betätigungseinheit verbunden, die durch Signale einer Steuereinheit zum Verändern der Anpresskraft während eines Abzugsprozesses, beispielsweise zum Variieren der Fadenspannung, gesteuert wird. Die Betätigungseinheit weist zum Beispiel ein Magnetglied in einem Eisenkern und eine axial bewegliche Spule auf, wobei die Spule elektrische Steuersignale empfängt.
Die WO 2006/048053 A1 beschreibt eine Fadenbremsvorrichtung für eine Fadenliefervorrichtung mit einem Bremskörper, der an einem Abzugsende eines trommelförmigen Speicherkörpers angepresst ist, mit einem Axialkraftgenerator mit einem Permanentmagnetpaar und mit einer Zentriervorrichtung. Der Axialkraftgenerator weist eine axiale Wirkrichtung und die Zentriervorrichtung eine radiale Wirkrichtung zwischen einem stationären Halter und dem Bremskörper auf. In einer Ausführungsform umfasst die Fadenbremsvorrichtung eine mit Strom beaufschlagbare Spule am oder außerhalb des Bremskörpers. Die Spule ist funktionell einem der Permanentmagneten des Axialkraftgenerators zugeordnet, wobei über die Spule eine der Axialkraft überlagerbare Hilfskraft generierbar ist.
Bei den in der EP 0 519 970 B1 und der WO 2006/ 048 053 A1 beschriebenen Bremssystemen werden elektrische Steuersignale an die Arbeitsspulen gegeben. Dabei wird nicht berücksichtigt, dass jedes Bremssystem herstellungsbedingt individuelle Unterschiede aufweist, so dass ein aus einer zentralen Steuerung kommender Sollwert für den Strom bei verschiedenen Bremssystemen zu verschiedenen Fadenspannungswerten führen kann. Auch können sich durch Erwärmung des Bremssystems und einer damit verbundenen Erhöhung des elektrischen Widerstandes der Arbeitsspule der tatsächliche Stromwert, und damit die eingestellte Fadenspannung, ändern.
Dieses Problem ist bei den im folgenden beschriebenen Bremssystemen dadurch gelöst, dass die Fadenspannung oder die Garnlänge, die mit Hilfe der eingestellten Garnspannung geregelt werden soll, gemessen und aufgrund der Messung geregelt werden.
Aus der WO 2007/048528 A1 ist eine Vorrichtung zur vollautomatischen Einstellung der Garnlänge, die einem Stricksystem zugeführt wird, bekannt. Die Vorrichtung weist eine Garnspeichereinheit mit einer Trommel, einen Garnlängenmessdetektor und ein Element zur Einstellung der Garnspannung auf. Das Element ist axial mit dem Abzugsende der Trommel in Kontakt. Die Position oder die ausgeübte Kraft des Elementes ist durch eine elektrische Antriebseinheit veränderbar, um die Garnspannung in Abhängigkeit eines Signals der Längenmessung einzustellen. In einer Ausführungsform ist die Position oder die ausgeübte Kraft des Elementes durch Permanentmagnete eingestellt und durch eine Spule veränderbar, wobei die Spule mit einem Einstellstrom von der Antriebseinheit beaufschlagt ist.
Die EP 0 536 088 B1 betrifft eine modulierte Fadenbremse für Schussfadenliefervorrichtungen, wobei die Fadenliefervorrichtung eine feststehende Trommel mit einem Vorrat aus Faden aufweist. Die Fadenbremse umfasst einen Bremskörper, der von einer elastischen Einrichtung frontal und koaxial zu der Trommel getragen und in elastischen Kontakteingriff gegen die Trommel gebracht wird. Der Bremskörper weist einen zylindrischen Abschnitt mit einer Spule auf, der sich in einen ringförmigen Spalt der Einfassung eines Permanentmagneten hinein erstreckt. Der Spule wird ein Erregerstrom zugeführt, der entsprechend den Schwankungen der mechanischen Spannung des Fadens moduliert wird. Dazu ist eine Einrichtung zum Detektieren der mechanischen Spannung des Fadens und zum Umwandeln der mechanischen Spannung in ein entsprechendes Signal vorgesehen, das zum Modulieren des Erregerstroms verwendet wird. Der Bremskörper wird von einer Platte der elastischen Einrichtung getragen, die zentral perforiert ist und elastisch entlang einer Axialrichtung deformierbar ist.
Die EP 0 707 102 B1 beschreibt eine alternative modulierte Fadenbremse für Schussfadenlieferungen. Die Fadenbremse weist einen vor der Trommel der Liefervorrichtung gelagerten Bremskörper auf, der der Wirkung eines elektromechanischen Antriebsmittels, zum Beispiel eines Schrittmotors, unterliegt. Das Antriebsmittel wird mit einem modulierten Erregerstrom versorgt, der so moduliert wird, dass er der Variation der mechanischen Spannung des Fadens während des Webvorgangs entspricht. Der modulierte Strom, mit dem der Motor versorgt wird, wird von einem Mikroprozessor erzeugt. Der Mikroprozessor empfängt vom Webstuhl oder alternativ dazu von einem Sensor ein Signal, das dafür ausgelegt ist, die Intensität und die Richtung des Stromes proportional zum Momentanwert der Spannung des Fadens zu modulieren.
Die in Schriften WO 2007/048528 A1 , EP 0 536 088 B1 und EP 0 707 102 B1 beschriebenen Systeme benötigen jeweils eine Messvorrichtung, auf die in manchen Fällen, zum Beispiel aus Platz- oder Kostengründen verzichtet werden soll.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät zu einer Textilmaschine und ein entsprechendes Fadenliefergerät gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche zu entwickeln, wobei individuelle Abweichungen und ggf. zeitliche Schwankungen der Bremsvorrichtung und der Einstellvorrichtung ausgeglichen werden können.
Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät zu einer Textilmaschine wird der Faden von einem Speicherkörper des Fadenliefergerätes durch die Textilmaschine abgezogen. Eine Fadenspannung des Fadens wird im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper durch eine Bremsvorrichtung eingestellt, indem ein Bremskörper der Bremsvorrichtung an eine Klemmfläche am Abzugsende des Speicherkörpers gepresst wird.
Durch eine Einstellvorrichtung für den Bremskörper, die mindestens zwei Magnetfeld erzeugende Magnetelemente, wie Spulen oder Permanentmagnete, aufweist, wird eine Fadenspannung eingestellt. Ein Magnetelement der Einstellvorrichtung ist im Magnetfeld des anderen Magnetelementes beweglich und greift an dem Bremskörper an.
Mindestens eines der Magnetelemente der Einstellvorrichtung ist als Arbeitsspule ausgebildet. Zur Einstellung eines bestimmten Wertes der Fadenspannung wird durch eine Stromeinheit der Einstelleinrichtung ein dem Sollwert entsprechenden Arbeitsstrom der Arbeitsspule eingestellt.
Durch eine Prozessoreinheit mit einer Dateneinheit wird ein dem aktuellen Wert der Fadenspannung zugeordneter, für das Fadenliefergerät spezifischer Sollwert des Arbeitsstromes ausgegeben. Der Arbeitsstrom wird durch eine Regeleinrichtung der Stromeinheit auf diesen Sollwert geregelt.
Der Vorteil der Regelung des Spulenstromes ist, dass damit verschiedene Einflüsse, wie der der Temperatur, ausgeglichen werden.
In einer Ausführungsform werden in die Dateneinheit für das Fadenliefergerät spezifische Daten abgelegt. Zur Ermittlung spezifischer Daten werden Werte des Arbeitsstromes gemessenen Werten der Fadenspannung zugeordnet.
In einer Ausführungsform werden die spezifischen Daten bei verschiedenen Produktionsbedingungen ermittelt. Die spezifischen Daten werden zum Beispiel bei verschiedenen Garnabzuggeschwindigkeiten und/oder bei verschiedenen Garnqualitäten ermittelt.
Zur Zuordnung der Werte wird in einer Ausführungsform eine Tabelle mit Werten des Arbeitsstromes und entsprechenden gemessenen Werten der Fadenspannung erstellt. In einer weiteren Ausführungsform werden in die Tabelle zusätzlich interpolierte Werte aufgenommen.
In einer Ausführungsform werden zur Zuordnung der Werte die Abhängigkeit der Werte der gemessenen Fadenspannung von den Werten des Arbeitsstromes als Parameter einer Übertragungsfunktion erstellt.
In einem Beispiel wird durch die Werte der gemessenen Fadenspannung in Abhängigkeit von den eingestellten Werten des Arbeitsstroms im relevanten Bereich eine Gerade gelegt. D.h. die Übertragungsfunktion wird als eine Gerade angenommen und die Parameter der Geraden, Nulldurchgang b und Steigung m, ermittelt. Zur Zuordnung der Werte des Arbeitsstromes zu denen der Fadenspannung werden diese Parameter verwendet.
In einer Ausführungsform wird der Arbeitsstrom durch eine Stromeinheit mit einer Pulsweitenmodulation eingestellt. Die Einstellung des Arbeitsstromes durch eine Pulsweitenmodulation hat die Vorteile einer geringen Wärmeentwicklung in der Endstufe einer Schaltung der Stromliefereinheit, d.h. in der Stromeinheit und einer einfachen Realisierbarkeit der Stromregelung, nämlich als digitale Regelung.
Ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät für eine Textilmaschine weist einen Speicherkörper auf, von dem der Faden durch die Textilmaschine abgezogen wird. Ein derartiges Fadenliefergerät wird auch Speicher-Fadenliefergerät genannt. Das Fadenliefergerät ist mit einer Bremsvorrichtung zur Einstellung einer Fadenspannung des Fadens ausgestattet. Die Bremsvorrichtung ist im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper angeordnet. Die Bremsvorrichtung weist einen Bremskörper und eine Einstellvorrichtung für den Bremskörper auf.
Der Bremskörper ist durch die Einstellvorrichtung gegen eine Klemmfläche am Abzugsende des Speicherkörpers anpressbar. Die Bremsvorrichtung ist zum Beispiel als eine sogenannte Konusbremse ausgebildet, wobei der Bremskörper die Form eines Kegelstumpfmantels aufweist.
Die Einstellvorrichtung umfasst mindestens zwei Magnetfeld erzeugende Magnetelemente, wie Spulen oder Permanentmagnete. Eines der Magnetelemente ist im Magnetfeld des anderen beweglich angeordnet und greift an dem Bremselement an.
In einer Ausführungsform sind ein Magnetelement als ein Permanentmagnetelement, das an einem Halter des Fadenliefergerätes angeordnet ist, und ein zweites Magnetelement als eine im Magnetfeld des Permanentmagneten bewegliche, am Bremskörper angreifende Spule ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsform ist ein Permanentmagnetelement beweglich und an dem Bremskörper angreifbar ausgebildet, und das andere als Spule ausgebildete Magnetelement am Halter angeordnet.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform sind beide Magnetelemente als Spulen ausgebildet, wobei eine Spule am Halter angeordnet und eine Spule beweglich, am Bremskörper angreifbar ausgebildet sind.
Ein als Spule ausgebildetes Magnetelement der Einstellvorrichtung ist als eine Arbeitsspule ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform sind beide Spulen als Arbeitsspulen ausgebildet.
Die Einstellvorrichtung umfasst eine Stromeinheit, durch die ein dem Sollwert entsprechender Arbeitsstrom der Arbeitsspule eingestellt wird.
Dem Fadenliefergerät ist eine Prozessoreinheit zugeordnet, durch die ein dem aktuellen Wert der Fadenspannung zugeordneter, für das Fadenliefergerät spezifischer Sollwert des Arbeitsstromes ausgegeben wird. Der aktuelle Sollwert der Fadenspannung wird ggf. von einer zentralen Steuereinheit übermittelt.
Die Stromeinheit umfasst eine Regeleinrichtung, durch die der Arbeitsstrom auf diesen Sollwert des Arbeitsstromes geregelt wird.
In einer Ausführungsform ist die Dateneinheit zur Bereitstellung spezifischer Daten des Fadenliefergerätes ausgebildet. Die spezifischen Daten umfassen eine Zuordnung von Werten des Arbeitsstromes zu gemessenen Werten der Fadenspannung.
In einer Ausführungsform weist die Stromliefereinheit eine Stromeinheit mit einer Pulsweitenmodulation auf.
In einer Ausführungsform weist die Regeleinrichtung eine Strommesseinheit für die Arbeitsspule und eine Regeleinheit auf. Die Regeleinheit ist zum Beispiel mit einem PI-Regler versehen.
In einer Ausführungsform umfasst die Prozessoreinheit neben der Dateneinheit auch die Regeleinheit.
Ein erfindungsgemäßes System weist in einer Ausführungsform mindestens ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät, eine zentrale Steuervorrichtung und Kommunikationsverbindungen zwischen der zentralen Steuervorrichtung und den Fadenliefergeräten auf. Jede Prozessoreinheit mit der Dateneinheit der Fadenliefergeräte ist in dem jeweiligen Fadenliefergerät angeordnet. Die zentrale Steuervorrichtung ist über die Kommunikationsleitungen mit den in den Fadenliefergeräten angeordneten Prozessoreinheiten verbunden.
In einer alternativen Ausführungsform weist ein erfindungsgemäßes System mindestens ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät, eine zentrale Steuervorrichtung und Kommunikationsverbindungen zwischen der zentralen Steuervorrichtung und den Fadenliefergeräten auf. Die Prozessoreinheiten mit den Dateneinheiten der Fadenliefergeräte sind in der zentralen Steuervorrichtung angeordnet. Die zentrale Steuereinheit ist über die Kommunikationsleitungen mit den Regeleinrichtungen der Stromliefereinheiten der Fadenliefergeräte verbunden.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung anhand einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fadenliefergerätes mit einer Bremsvorrichtung mit einem Bremskörper;
2 eine schematische Darstellung der Bremsvorrichtung anhand eine Schnittes parallel zur Achse des Speicherkörpers des Fadenliefergerätes;
3a einen Schnitt parallel zur Achse des Speicherkörpers einer perspektivischen Darstellung der Bremsvorrichtung;
3b eine Detailvergrößerung der 3a;
4 ein schematisches Blockschaltbild zur Einstellung des Arbeitsstromes der Arbeitsspule;
5a und 5b Diagramme zur Veranschaulichung einer Stromlieferung mit Pulsweitenmodulation;
6 ein schematisches Blockschaltbild zur Messung des Stromes der Arbeitsspule;
7a und 7b Kurvendiagramme zur Veranschaulichung der Ermittlung spezifischer Daten der Fadenliefergeräte; und
8 eine schematische Darstellung eines Systems mit Fadenliefergeräten.
Ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät 1 zur Lieferung eines Fadens 40 zu einer Textilmaschine, das in den 1, 2, 3a und 3b dargestellt ist, ist als ein Speicher-Fadenliefergerät ausgebildet. Das Fadenliefergerät 1 weist einen Halter 2, eine Aufwickeleinheit, einen Speicherkörper 3, von dem ein Faden 40 durch die Textilmaschine abgezogen wird, und eine Bremsvorrichtung zur Einstellung einer Fadenspannung auf. Der Faden 40 ist nur in 2 eingezeichnet. Die Textilmaschine ist zum Beispiel eine Rundstrickmaschine.
Der Halter 2 ist mit einer Befestigungsvorrichtung 4 zur Befestigung des Fadenliefergerätes 1 an der Textilmaschine, zum Beispiel an einem Maschinenring der Rundstrickmaschine, versehen.
Der Speicherkörper 3 ist als eine Speichertrommel mit einer Achse 5 ausgebildet. Am Aufwickelende, in den Figuren am rechten Ende, des Speicherkörpers 3, ist die Aufwickeleinheit zum Aufwickeln von Garnwindungen, d.h. Windungen des Fadens, auf den Speicherkörper 3 angeordnet. Die Aufwickeleinheit ist mit einem in einem Antriebsgehäuse 6 angeordneten Antrieb und einem von dem Antrieb antreibbaren Aufwickelement 7 versehen.
Der Halter 2 erstreckt sich parallel zur Achse 5 entlang des Speicherkörpers 3. Das Antriebsgehäuse 6 ist am Aufwickelende, in den Figuren am rechten Ende, des Speicherkörpers 3 befestigt.
Die Bremsvorrichtung zur Einstellung einer Fadenspannung des Fadens 40 weist einen Bremskörper 8 und eine Einstellvorrichtung für den Bremskörper 8 auf. Die Bremsvorrichtung ist im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper 3 angeordnet, wobei der Bremskörper 8 am, in 2 schematisch eingezeichneten, Abzugsende des Speicherkörpers 3 angeordnet ist. Ein Gehäuse 9 der Bremsvorrichtung ist an einem dem Antriebsgehäuse 6 entgegengesetzten Ende des Speicherkörpers an dem Halter 2 befestigt.
Der Bremsköper 8 ist konisch, und zwar als ein nachgiebiger Bremskörperkonus in der Form eines regelmäßigen Kegelstumpfmantels, ausgebildet. Er ist zum Beispiel aus einem Kunststoff und/oder Metall hergestellt. Entsprechende oder ähnliche Bremskörper sind zum Beispiel in der vorne erwähnten WO2006/045410A1 beschrieben.
Die Achse des Bremskörpers 8 stimmt im Wesentlichen, d. h. bis auf geringe Abweichungen z.B. durch Abhebung durch den Faden 40 oder bei Verformung des elastischen Bremskörpers 8, mit der Achse 5 des Speicherkörpers 3 überein. Das Abzugsende des Speicherkörpers 3 ist abgerundet und bildet im Bereich der Abrundung eine ringförmige Klemmfläche 10. Der Bremskörper 8 ragt mit seinem größeren Durchmesser über die Klemmfläche 10. Er ist durch die Einstellvorrichtung gegen die Klemmfläche 10 am Abzugsende des Speicherkörpers 3 anpressbar.
Beim Abzug des Fadens 40 durch die Textilmaschine läuft der Faden 40 vom Speicherkörper 3 durch den Spalt zwischen dem Abzugsende des Speicherkörpers 3 und dem Bremskörper 8 über die Klemmfläche 10.
Die Einstellvorrichtung umfasst mindestens zwei Magnetfeld erzeugende Magnetelemente, wie Spulen oder Permanentmagnete (PM). Eines der Magnetelemente ist im Magnetfeld des anderen beweglich angeordnet und wirkt auf den Bremskörper 8 ein. In diesem Beispiel sind ein Magnetelement als ein PM-Element 11 und ein zweites Magnetelement als eine im Magnetfeld des PM-Elements 11 bewegliche Arbeitsspule 12 ausgebildet. Die Arbeitsspule 12 ist so angeordnet, dass sie auf den Bremskörper 8 einwirkt.
Bei Kontakt mit dem Bremskörper 8 führt eine Beaufschlagung der Arbeitsspule 12 mit einem bestimmten Arbeitsstrom zu einer, ggf. geringen, axialen Bewegung der Arbeitspule und damit zu einer Änderung der Anpresskraft des Bremskörpers 8 gegen die Klemmfläche 10. Durch Änderung der Anpresskraft wird eine gewünschte Fadenspannung eingestellt.
Der Bremskörper 8 ist an seinem kleineren Durchmesser, d. h. an seinem vom Speicherkörper 3 weg zeigenden Ende, mit einem Innenring 13 und mit einem Außenring 14 versehen. Der Innenring 13 ist trichterförmig ausgebildet und weist eine innere trichterförmige Fadenleitfläche 13a auf. Der Außenring 14 ist mit einem Kragen versehen. Der Innenring 13 und der Außenring 14 sind durch Rastverbindungen miteinander verbunden.
Die Einstellvorrichtung weist ein Abzugsrohr 15 und ein Elementgehäuse 16 für das PM-Element 11 auf. Das Abzugsrohr 15 erstreckt, ggf. bis auf Einbautoleranzen, sich parallel zur Achse 5. Das Abzugsrohr 15 führt den Faden 40 von seinem dem Speicherkörper 3 zugewandten Einlaufende zu seinem entgegen gesetzten Auslaufende durch die Einstellvorrichtung der Bremsvorrichtung.
Das Elementgehäuse 16 ist in einem dem Speicherkörper 3 zugewandten Bereich des Abzugsrohres 15 angeordnet. Es weist einen senkrecht zur Achse 5 verlaufenden Bodenabschnitt 16a, der an dem Abzugsrohr 15 in dessen mittleren Bereich angeformt ist, und einen um die Achse 5 verlaufenden zylindrischen Mantelabschnitt 16b, an dem das PM-Element 11 angeordnet ist, auf.
Die Arbeitsspule 12 umfasst einen Spulenhalter 17, auf dem eine oder mehrere Wicklungen der Arbeitsspule 12 angeordnet sind und der auf den Bremskörper 8 einwirkt. Der Spulenhalter 17 ist mit dem Bremskörper 8 in Kontakt bringbar.
Das PM-Element 11 ist als ein zylindrischer Ring oder Hohlzylinderabschnitt ausgebildet. Auch die Arbeitsspule 12 mit dem Spulenhalter 17 ist als zylindrischer Ring oder Hohlzylinderabschnitt ausgebildet. Die bewegliche Arbeitsspule 12 befindet sich im Wesentlichen innerhalb des PM-Elementes 11.
Das Abzugsrohr 15 weist im Bereich des Elementgehäuses 16 eine Verdickung 15a auf. Die Arbeitsspule 12 ist in einem ringförmigen Luftraum einer Öffnung 16c des Elementgehäuses 16 angeordnet, wobei der Luftraum durch den Bodenabschnitt 16a und den Mantelabschnitt 16b mit dem PM-Element 11 des Elementgehäuses 16 sowie die Verdickung 15a des Abzugsrohrs 15 begrenzt ist. Die Arbeitsspule 12 ist in der Öffnung 16c axial beweglich angeordnet, d.h. sie ist mit Abstand zu dem Mantelabschnitt 16b angeordnet. Die Arbeitsspule 12 ist radial nach außen mit Abstand zu dem PM-Element 11 und radial nach innen mit Abstand zu der Verdickung 15a angeordnet. Diese Abstände ermöglichen eine Verkippung der Arbeitsspule 12 um maximal 3°.
Das PM-Element 11 liegt auf einem ringförmigen Absatz 16d der inneren Mantelfläche des Mantelabschnitts 16b auf.
Die Einstellvorrichtung weist eine Vorspanneinheit mit einem Federelement 18 auf, wobei das Federelement 18 auf den Bremskörper 8 einwirkbar angeordnet ist. Dazu ist das Federelement 18 am Spulenhalter 17 angeordnet. Durch das Federelement 18 ist eine Ausgangskraft auf den Spulenhalter 17, damit auf den Bremskörper 8 und durch diesen an der Klemmfläche 10 auf den Faden 40 ausübbar.
Das Federelement 18 ist als eine zylindrische Schraubenfeder ausgebildet, deren Achse, ggf. bis auf Einbautoleranzen, der Achse 5 entspricht. Die oben erwähnte Verdickung 15a des Abzugsrohrs 15 ist im Bereich der Öffnung 16c mit einer in Richtung zum Speicherkörper 3 offenen ringförmigen Öffnung 15b zur Aufnahme des Federelementes 18 versehen. Die Verdickung 15a endet im Verlauf des Federelementes 18, so dass das Federelement 18 aus der Öffnung 15b herausragt.
Der Spulenhalter 17 weist einen zylindrischen Halterabschnitt 17a, einen Abdeckabschnitt 17b mit einen Bund 17c und als Kontaktstifte 17d ausgebildete Kontaktelemente auf. Die Kontaktstifte 17d sind auf den Bremskörper 8 einwirkbar angeordnet. Auf dem zylindrischen Halterabschnitt 17a sind Wicklungen der Arbeitsspule 12 angeordnet. Der Abdeckabschnitt 17b ragt radial nach innen über das Federelement 18, wobei das Federelement 18 mit seinem Bund 17c abschließt.
Das Federelement 18, das in eingebautem Zustand zur Ausübung der Ausgangskraft zusammengepresst ist, ist mit dem Abdeckabschnitt 17b innerhalb des Bundes 17c in Kontakt.
Ausgehend von dem Abdeckabschnitt 17b erstrecken sich mehrere, in diesem Beispiel drei, Kontaktstifte 17d in Richtung des Speicherkörpers 3. In den 2 und 3 ist nur ein Kontaktstift 17d sichtbar, die anderen beiden liegen außerhalb der Schnittebene. Die Kontaktstifte 17d wirken auf den Außenring 14 des Bremskörpers 8 ein, d.h. sie sind mit einer senkrecht zur Achse 5 verlaufenden Fläche des Kragens des Außenrings 14 in Kontakt.
Die Einstellvorrichtung weist eine axial elastische Zentriereinheit zur Zentrierung der Arbeitsspule 12 auf, die als eine axial elastische Scheibe 19 ausgebildet ist. Die Scheibe 19 ist im Bereich des dem Bremskörper 8 zugewandten Endes der Arbeitspule 12 angeordnet. Eine derartige flexible Scheibe 19 wird auch als eine Membran bezeichnet. Die Scheibe 19 weist eine Öffnung für das Abzugsrohr 15 auf und erstreckt sich senkrecht zur Achse 5.
Die Scheibe 19 ist an ihrem inneren Umfang, d.h. am Rand der Öffnung, an dem Abzugsrohr 15 befestigt. Im Bereich ihres äußeren Umfangs ist die Scheibe 19 frei beweglich angeordnet. Sie ist aus einem Elastomer hergestellt.
Die Scheibe 19 ist in ihrem äußeren Bereich mit dem Spulenhalter 17 verbunden. Die Scheibe 19 zentriert den Spulenhalter 17 mit den Wicklungen und damit der Arbeitsspule 12.
In diesem in den 2 und 3 dargestellten Beispiel ragt die Scheibe 19 an ihrem äußeren Rand über den Spulenhalter 17 hinaus. In einer alternativen Ausführungsform schließt die Scheibe 19 an ihrem äußeren Umfang mit dem äußeren Umfang des Spulenhalters 17 ab. Die Scheibe 19 mit der Arbeitsspule 12 ist an ihrem äußeren Umfang frei beweglich angeordnet.
Insbesondere ist die Scheibe 19 auf dem Abdeckabschnitt 17b des Spulenhalters 17 angeordnet. Die Scheibe 19 weist neben der zentralen Öffnung, durch die das Abzugsrohr 15 ragt, weitere, in diesem Beispiel drei, Öffnungen auf, durch die die Kontaktstifte 17d des Spulenhalters 17 ragen. Die Scheibe 19 ist an den Kontaktstiften 17d mit dem Spulenhalter 17 und der Arbeitsspule 12 verbunden. Die Scheibe 19 liegt im Bereich der zentralen Öffnung auf einem Absatz 15c des Abzugsrohrs 15 auf und ist an diesem fixiert. An ihrem äußeren Umfang ist die Scheibe 19 mit Abstand zu dem Mantelabschnitt 16b des Elementgehäuses 16 und damit, wie erwähnt, frei beweglich angeordnet. Über die Kontaktstifte 17d zentriert die Scheibe 19 auch den Bremskörper 8.
Die Einstellvorrichtung weist eine Abdichteinheit für die Arbeitsspule 12 auf, die zwischen der Scheibe 19 und dem Bremskörper 8 angeordnet ist. Die Abdichteinrichtung umfasst zwei parallele Abdichtplatten 20, 21 und ein oder mehrere Dichtelemente 22 zwischen den Abdichtplatten 20, 21. Die Abdichtplatten 20, 21 erstrecken sich senkrecht zur Achse 5 und sind an dem Abzugsrohr 15 fixiert. Sie sind mit Abstand zur Scheibe 19 angeordnet und decken das Elementgehäuse 16 ab. Die Abdichtplatten 20, 21 weisen, in diesem Beispiel drei, Öffnungen 20a, 21a, durch die die Kontaktstiftes 17d ragen, und eine zentrale Öffnung 20b, 21b auf, durch die das Abzugsrohr 15 ragt. Zwischen den Kontaktstiften 17d und den Rändern der entsprechenden Öffnungen 20a, 21a besteht ein Abstand. Die Abdichtplatten 20, 21 sind im Bereich der zentralen Öffnungen 20b, 21b an dem Abzugsrohr 15 fixiert. Die dem Speicherkörper 3 abgewandte Abdichtplatte 21 liegt mit ihrem äußeren Rand auf dem Rand des Mantelabschnittes 16b auf.
Die, in diesem Beispiel drei, Dichtelemente 22 sind als scheibenförmige Elemente ausgebildet und zwischen den Abdeckplatten 20, 21 im Bereich der Kontaktstifte 17d angeordnet. Die Dichtelemente 22 weisen jeweils eine dem Umfang der Kontaktstifte 17d entsprechende Öffnung 22a auf. Sie sind aus einem verformbaren Material, zum Beispiel aus einem Filz, hergestellt, das die Kontaktstifte 17d eng umgibt. Die Dichtelemente 22 sind zum Beispiel als runde Scheiben ausgebildet, deren Außendurchmesser größer ist als der der entsprechenden Öffnungen 20a, 20b der Abdeckplatten 20, 21.
Die Einstellvorrichtung umfasst einen Abstandszylinder 23, der das Abzugsrohr 15 umgibt und zwischen der Scheibe 19 und der Abdeckplatte 21 angeordnet ist. Die Einstellvorrichtung umfasst weiter ein Befestigungselement 24, zum Beispiel eine Mutter mit einem Innengewinde, das an dem mit einem entsprechenden Gewinde versehenen. Einlaufende des Abzugsrohres 15 auf dieses aufgeschraubt ist. Durch das Befestigungselement 24 sind die Abdeckplatten 20, 21, die Abdichtelemente 22 und die Scheibe 19 fixiert. Es sind ein Sprengring 25 auf den Kontaktstiften 17d, durch den die Scheibe 19 auf dem Spulenhalter 17 fixiert ist, und ein Distanzring 26 zwischen den Abdeckplatten 20, 21 vorgesehen.
Die Einstellvorrichtung umfasst an dem Einlaufende des Abzugsrohres 15 eine Einlauföse 27 und an dessen Auslaufende eine Auslauföse 28 für den Faden 40. Die Einlauföse 27 ragt in den Innenring 13 des Bremskörpers 8.
Die Einstellvorrichtung ist mit einem Verschlussring 29 versehen, der, in diesem Beispiel drei, Rohrabschnitte für die Kontaktstifte 17d aufweist. Der Verschlussring 29 ist zwischen dem Außenring 14 des Bremskörpers 8 und dem Elementgehäuse 16 angeordnet und mit seinen Rohrabschnitten auf die Kontaktstifte 17d gesteckt und durch Rastverbindungen mit den Kontaktstiften 17d verbunden.
Die Einstellvorrichtung ist als eine Austauscheinstellvorrichtung ausgebildet. Das Abzugsrohr 15 und das Elementgehäuse 16 sind miteinander verbunden und gemeinsam in dem Gehäuse 9 axial verschiebbar ausgebildet. Dies ermöglicht, diese Teile der Einstellvorrichtung in einem einzigen axialen Hub von dem Bremskörper 8, an dem der Innenring 13 und der Außenring 14 angeordnet sind, und damit von dem Speicherkörper 3 abzuziehen.
In diesem Beispiel sind das Abzugsrohr 15 und Elementgehäuse 16 einteilig als ein Halteelement ausgebildet, wobei ein Abschnitt des Halteelementes das Abzugsrohr 15 und ein angrenzender Abschnitt das Elementgehäuse 16 bilden.
Zur Ausbildung der Einstellvorrichtung als Austauscheinstellvorrichtung weist sie eine Druckfeder 30 auf. Die Druckfeder 30 ist als eine zylindrische Schraubenfeder ausgebildet, die im Auslaufbereich auf dem Abzugsrohr 15 angeordnet ist.
Das Gehäuse 9 weist einen senkrecht zur Achse 5 verlaufenden Gehäuseboden 9a und einen Gehäusemantel 9b auf. Der Gehäusemantel 9b ist als ein um die Achse 5 verlaufender Zylinderabschnitt ausgebildet. Der Gehäusemantel 9b umgibt das Elementgehäuse 16 und ragt am Einlaufende über den Mantelabschnitt 16b hinaus. Die Abdeckplatten 20, 21 sind dadurch innerhalb des Gehäusemantels 9b angeordnet.
Der Gehäusemantel 9b erstreckt sich auch über den dem Speicherkörper 3 abgewandten Bereich des Abzugsrohres 15, so dass der Bodenabschnitt 16a des Elementgehäuses 16 und der Gehäuseboden 9a mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Gehäusemantel 9b und dem Abzugsrohr 15 ist ein ringförmiger Hohlraum gebildet, in dem die Druckfeder 30 auf dem Abzugsrohr 15 angeordnet ist.
Der Gehäusemantel 9b ist über einen bestimmten radialen Bereich entlang seiner axialen Erstreckung an dem Halter 2 befestigt. Der Halter 2 bildet ausgehend vom Gehäusemantel 2b eine Elektronikkammer (vgl. 2), in der Elektronikelemente der Einstellvorrichtung, wie eine Stromliefereinheit, zur Ansteuerung der Arbeitspule angeordnet sind. In den 1, 2 und 3a ist dieser Bereich oberhalb des Gehäuses 9 zu sehen. Im übrigen radialen Bereich ist der Gehäusemantel 9b mit einem radialen, sich nach innen erstreckenden Gehäuseabsatz 9c versehen. Der Gehäuseabsatz 9c unterteilt den ringförmigen Hohlraum in einen ersten Abschnitt 31 mit einen größeren Durchmesser, der sich an den das Elementgehäuse 16 umgebenden Abschnitt gradlinig anschließt, und in einen zweiten Abschnitt 32 mit durch den Gehäuseabsatz 9c kleineren Durchmesser, der die Druckfeder 30 umgibt. Sie stützt sich auf der Einlaufseite auf dem Bodenabschnitt 16a des Elementgehäuses 16 und auf der Auslaufseite auf einer Innenfläche des Gehäusebodens 9a ab.
Der Mantelabschnitt 16b des Elementgehäuses 16 weist an seinem Einlaufrand einen zum Gehäusemantel 9b ragenden Ringkragen 16e auf. Im Bereich des Ringkragens 16e ist der Gehäusemantel 9b mit, zum Beispiel drei, über den Innenumfang verteilten, sich in axialer Richtung erstreckenden Rippen versehen. Der Ringkragen 16e des Elementgehäuses 16 und die Rippen des Gehäusemantels 9b dienen der Führung des Elementgehäuses 16 und damit des Halteelementes bei axialer Bewegung im Gehäusemantel 9b. In den 2 und 3a ist eine Rippe oben am Gehäusemantel 9b zu sehen.
Der Gehäuseboden 9a ist mit einer Öffnung 9d versehen, durch die das Abzugsrohr 15 ragt und in der es axial verschiebbar angeordnet ist. Im Bereich außerhalb des Gehäuses 9 ist auf das Abzugsrohr 15 ein ringförmiges Betätigungselement 33 aufgesetzt. Das Betätigungselement 33 ist mit einem Arretierstift 34 an dem Abzugsrohr 15 festsetzbar. Es weist eine Anlagefläche 33a auf, die in einer Grundposition auf der Außenseite des Gehäusebodens 9a aufliegt. Die Grundposition ist die Betriebsposition, bei der die Arbeitsspule 12 auf den Bremskörper 8 einwirkbar angeordnet ist.
Durch die axiale Verschiebbarkeit des Abzugsrohres 15 durch das Betätigungselement 33 hindurch und die Arretierung des Betätigungselementes 33 mit Hilfe des Arretierstiftes 34 an dem Abzugsrohr 15 ist das Halteelement mit Abzugsrohr 15 und Elementgehäuse 16 mit dem PM-Element 11 sowie mit der am Abzugsrohr 15 befestigten Scheibe 19 mit Spulenhalter 17 und Spule der Arbeitsspule 12 und mit der Abdichteinheit in der Grundposition positionierbar. Der Abstand des Halteelementes und damit der Einstellvorrichtung zum Bremskörper 8 wird gegen eine Kraft der Druckfeder 33 mit Hilfe des Arretierstiftes 34 eingestellt. In der Grundposition ist die Druckfeder 33 ggf. nur wenig zusammengedrückt. Das Halteelement ist zusammen mit den vorher genannten Teilen an dem Betätigungselement 33 gegen die Druckfeder 30 in Auslaufrichtung axial verschiebbar und damit vom Bremskörper 8, an dem der Innenring 13 und der Außenring 14 angeordnet sind, abhebbar. Dies ermöglicht einen schnellen Austausch des Bremskörpers 8 mit dem Innenring 13 und dem Außenring 14.
Das PM-Element 11 ist aus einem Material hergestellt, das eine starke Magnetkraft erzeugt. Das Material des PM-Elementes enthält seltene Erden, beispielsweise Neodym. Das PM-Element 11 ist bezüglich der Achse 5 radial magnetisiert, d.h. es bildet radiale Magnetfeldlinien aus.
Das Halteelement, das das Abzugsrohr 15 und das Elementgehäuse 16 bildet, ist aus einem weichmagnetischen Material, zum Beispiel Eisen, hergestellt.
Das Abzugsrohr 15 im Bereich des Elementgehäuses 16 mit seiner Verdickung 15a, der Bodenabschnitt 16a und der Mantelabschnitt 16b bilden Eisenkernelemente, durch die sich die von dem PM-Element 11 ausgehenden, radialen Magnetfeldlinien schließen. In dem ringförmigen Luftraum der Öffnung 16c zwischen dem PM-Element 11 und der Verdickung 15a des Abzugsrohrs 15 ist, wie erwähnt die Arbeitsspule 12 axial beweglich und verkippbar angeordnet. Sie arbeitet nach dem Prinzip einer Tauchspule, auch „voice coil“ genannt.
4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Einstellung des Arbeitsstromes der Arbeitsspule 12.
Die Einstelleinrichtung umfasst eine Stromliefereinheit zur Einstellung eines Arbeitsstromes der Arbeitsspule 12, die eine Stromeinheit SL und eine Regeleinrichtung umfasst. Die Stromeinheit SL ist mit einer Pulsweitenmodulation versehen. Die Regeleinrichtung ist mit einer Strommesseinheit SM und mit einer Regeleinheit SR versehen. Die Regeleinheit SR ist zum Beispiel als PI-Regler ausgebildet und an die Stromeinheit SL angeschlossen.
Das Fadenliefergerät 1 weist eine Prozessoreinheit P mit einer Dateneinheit FI zur Ausgabe für das Fadenliefergerät 1 spezifischer Daten auf. Die Dateneinheit FI des Fadenliefergerätes 1 ist zur Bereitstellung spezifischer Daten des Fadenliefergerätes 1 ausgebildet, wobei die spezifischen Daten eine Zuordnung von Werten I des Arbeitsstromes zu gemessenen Werten F der Fadenspannung umfassen. Insbesondere enthält die Dateneinheit FI für das Fadenliefergerät 1 spezifische Sollwerte I_soll des Arbeitsstromes für seine Arbeitspule 12, die bestimmten Werte F_soll der Fadenspannung zugeordnet sind.
Einem z.B. von außen zugeführten Wert F_soll einer Fadenspannung ist durch die Prozessoreinheit P der entsprechende Sollwert I_soll des Arbeitsstromes für die Arbeitsspule 12 ausgebbar.
An das Fadenliefergerät 1 ist über eine Kommunikationsleitung K eine zentrale Steuervorrichtung FS angeschlossen. Die Steuervorrichtung FS ist zur Lieferung des gewünschten Wertes F_soll für die Fadenspannung ausgebildet. In diesem Beispiel ist die Prozessoreinheit P mit der Dateneinheit FI über eine der Kommunikationsverbindungen K mit der zentralen Steuervorrichtung eines später weiter erläuterten Systems mit einem oder mehreren Fadenliefergeräten 1 verbunden. Ein Sollwert F_soll der Fadenspannung wird aus der zentralen Steuervorrichtung, und zwar von der Steuervorrichtung FS, an die Prozessoreinheit P mit der Dateneinheit FI über die Kommunikationsverbindung K übermittelt.
Die 5a und 5b zeigen Diagramme zur Veranschaulichung einer Stromlieferung der Stromeinheit SL mit einer Pulsweitenmodulation, bei der der Arbeitsstrom I mit Hilfe von Spannungsimpulse U eingestellt wird. 5a zeigt in der oberen Darstellung ein Verhältnis der Impulsdauer Tc zur Periodendauer T, das auch Tastverhältnis genannt wird, von 0,25. Eine solche Spannungsversorgung liefert einen mittleren Arbeitsstrom I, der einem Anteil von 0,25 des maximalen Arbeitsstromes entspricht. Der Stromverlauf ist in der unteren Darstellung der 5a zu sehen. Zum Vergleich zeigt die 5b entsprechende Darstellungen bei einem Tastverhältnis von 0,75.
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Messung des Arbeitsstromes I der Arbeitsspule 12. Die Strommesseinheit SM für die Arbeitsspule 12 umfasst einen Widerstand R und einen Operationsverstärker O. Der Widerstand R ist zwischen die Arbeitsspule 12 und Masse geschaltet. Der Operationsverstärker O greift den Spannungsabfall an dem Widerstand R ab. Er ist als Tiefpass geschaltet, um Einflüsse der Pulsweitenmodulation aus dem Messsignal für den Istwert I_ist des Arbeitsstromes zu filtern; diese Beschaltung des Operationsverstärkers O ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
In einer Alternative ist ein Filter für das Messsignal in der Prozessoreinheit vorgesehen.
In diesem Beispiel ist die Prozessoreinheit P des Fadenliefergerätes 1 in dem Fadenliefergerät 1, und zwar in der Einstellvorrichtung, angeordnet. Die Prozessoreinheit P umfasst neben der Dateneinheit FI auch die Regeleinheit SR.
7a zeigt Kurvendiagramme zur Veranschaulichung der Ermittlung der spezifischen Daten eines Fadenliefergerätes 1. In 1 sind Spannungs-Strom-Kurven der Arbeitsspulen 12 von vier Fadenliefergeräten 1 eingezeichnet. Zur Ermittlung der Kurven wird die bewirkte Fadenspannung F in cN in Abhängigkeit von dem Arbeitsstrom I in mA der Arbeitsspulen 12 gemessen und zum Beispiel wie in 5a dargestellt. Die Arbeitsspulen 12 der verschiedenen Fadenliefergeräte 1 sind mit vc3, vc12, vc20 und vc29 bezeichnet. Die Messungen erfolgten unter einer gewissen Ausgangskraft durch das Federelement 18. Die Arbeitsspule 12 des in diesem Beispiel beschriebenen Fadenliefergerätes 1 ist mit vc3 bezeichnet.
7a zeigt, dass die Werte F der Fadenspannung der Arbeitsspule 12/vc3 oberhalb der Werte der anderen Arbeitspulen 12/vc12/vc20/vc29 liegen.
In 7b ist zusätzlich eine Normgerade N in die Kurvenschar eingezeichnet, die durch den Anwender festgelegt ist. Die Normgerade N ist zum Beispiel aus Mittelwerten von an die Messpunkte gelegten Geraden ausgewählter Arbeitsspulen in einem bestimmten Bereich des Arbeitsstromes I ermittelt. Die Normgerade ordnet gewünschten Fadenspannungen F mittlere Sollwerte I_soll des Arbeitsstromes zu.
Zur Ermittlung von spezifischen Daten des Fadenliefergerätes 1 mit der Arbeitsspule 12/vc3 wird durch die entsprechenden Messpunkte in diesem Bereich eine Gerade gelegt. Die Abweichungen der Parameter dieser Geraden zu den Parametern der Normgeraden N werden als spezifische Daten berechnet und in der Dateneinheit FI abgelegt. Zusammen mit den Informationen der Normgeraden N ermöglichen die spezifischen Parameter der Arbeitsspule vc3 die Zuordnung von spezifischen Sollwerten I_soll des Arbeitsstromes der Arbeitsspule vc3 zu gewünschten Werten F der Fadenspannung.
Im Betrieb wird der Faden 40 von dem Fadenliefergerät 1 zu der Textilmaschine geliefert, indem der Faden 40 durch die Textilmaschine von dem Speicherkörper 3 des Fadenliefergerätes 1 abgezogen wird. Eine Fadenspannung des Fadens 40 wird im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper 3 durch die Bremsvorrichtung eingestellt, indem der Bremskörper 8 gegen die Klemmfläche 10 am Abzugsende des Speicherkörpers 3 gepresst wird.
Ein Magnetelement der Einstellvorrichtung, nämlich die Arbeitsspule 12, die im Magnetfeld des anderen Magnetelementes, dem Permanentmagnetelement 11, beweglich ist, wirkt auf den Bremskörper 8 ein. Eine Fadenspannung wird eingestellt, indem mit der Stromliefereinheit ein Arbeitsstrom der Arbeitsspule 12 eingestellt wird.
Durch die Prozessoreinheit P wird dem Wert F_soll der Fadenspannung ein Sollwert I_soll des Arbeitsstromes, der in der Dateneinheit FI abgelegt ist, zugeordnet und an die Stromliefereinheit ausgegeben. Durch die Regeleinrichtung der Stromliefereinheit wird der Arbeitstrom der Arbeitsspule 12 auf diesen Sollwert I_soll geregelt. Der der Dateneinheit entnommene Sollwert des Arbeitsstromes I_soll ist für das Fadenliefergerät 1 spezifisch.
In der Dateneinheit FI sind, wie beschrieben, die für das Fadenliefergerät 1 spezifischen Werte des Arbeitsstromes möglichen der Fadenspannung zugeordnet (vgl. 7).
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit mehreren Fadenliefergeräten 1. Die Fadenliefergeräte 1 sind z.B. an einem Maschinenring M, der in 8 angedeutet ist, angeordnet. Das System weist neben den Fadenliefergeräten 1 eine zentrale Steuervorrichtung FS und Kommunikationsverbindungen K zwischen der zentralen Steuervorrichtung FS und den Fadenliefergeräten 1 auf.
Die Kommunikationsverbindungen K können als ein CAN-BUS ausgebildet sein, an dem die Fadenliefergeräte 1 und die zentrale Steuervorrichtung FS angeschlossen sind.
In diesem Beispiel sind, wie erwähnt, die Prozessoreinheiten P mit den Dateneinheiten FI in den jeweiligen Fadenliefergeräten 1 angeordnet, wobei die zentrale Steuervorrichtung FS über die Kommunikationsverbindungen K mit den jeweiligen Prozessoreinheiten P verbunden sind.
Bei einem alternativen System weisen die Fadenliefergeräte 1 separate Prozessoreinheiten P mit den Dateneinheiten FI auf.
Bei einem alternativen System sind die Prozessoreinheiten P mit den Dateneinheiten FI der Fadenliefergeräte 1 in der zentralen Steuervorrichtung FS angeordnet. Dabei ist die zentrale Steuervorrichtung FS über die Kommunikationsleitungen K mit den Regeleinrichtungen SR der Fadenliefergeräte 1 verbunden.
Bei einem alternativen System sind die Prozessoreinheiten P der Fadenliefergeräte 1 zusammengefasst, wobei eine Gesamtprozessoreinheit alle Dateneinheiten FI der Fadenliefergeräte umfasst. D.h. die Werte der Dateneinheiten FI aller Fadenliefergeräte werden von einer Prozessoreinheit ausgegeben und den entsprechenden Fadenliefergeräten zugesandt.
Bezugszeichenliste

1: Fadenliefergerät
2: Halter
3: Speicherkörper
4: Befestigungsvorrichtung
5: Achse
6: Antriebsgehäuse
7: Aufwickelelement
8: Bremskörper
9: Gehäuse
9a: Gehäuseboden
9b: Gehäusemantel
9c: Gehäuseabsatz
9d: Gehäuseöffnung
10: Klemmfläche
11: Permanentmagnetelement
12: Arbeitsspule
13: Innenring
13a: Fadenleitfläche
14: Außenring
15: Abzugsrohr
15a: Verdickung
15b: Öffnung
15c: Absatz
16: Elementgehäuse
16a: Bodenabschnitt
16b: Mantelabschnitt
16c: Öffnung
16d: Absatz
16e: Ringkragen
17: Spulenhalter
17a: Halterabschnitt
17b: Abdeckabschnitt
17c: Bund
17d: Kontaktstifte
18: Federelement
19: Zentrierelement
20: Abdichtplatte
20a: Öffnung für Kontaktstift 17d
20b: Öffnung für Abzugsrohr 15
21: Abdichtplatte
21a: Öffnung für Kontaktstift 17d
21b: Öffnung für Abzugsrohr 15
22: Dichtelement
22a: Öffnung
23: Abstandszylinder
24: Befestigungselement
25: Sprengring
26: Distanzring
27: Einlauf-Öse
28: Auslauf-Öse
29: Verschlussring
29a: Rohrabschnitt des Verschlussrings
30: Druckfeder
31: erster Abschnitt
32: zweiter Abschnitt
33: Betätigungselement
33a: Anlagefläche
34: Arretierstift
40: Faden
SL: Stromeinheit
P: Prozessoreinheit
FI: Dateneinheit
FS: zentrale Steuervorrichtung
K: Kommunikationsverbindung
SM: Strommesseinheit
SR: Regeleinheit
R: Widerstand
O: Operationsverstärker

Claims

Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät (1) zu einer Textilmaschine, wobei der Faden von einem Speicherkörper (3) des Fadenliefergerätes (1) durch die Textilmaschine abgezogen wird und eine Fadenspannung des Fadens (40) durch eine Bremsvorrichtung im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper (3) eingestellt wird, indem ein Bremskörper (8) der Bremsvorrichtung an eine Klemmfläche (10) am Abzugsende des Speicherkörpers (3) gepresst wird, wobei ein Magnetelement einer Einstellvorrichtung für den Bremskörper (8) im Magnetfeld eines anderen Magnetelementes der Einstellvorrichtung beweglich ist und auf den Bremskörper (8) einwirkt, wobei die Fadenspannung eingestellt wird, indem mit einer Stromliefereinheit der Einstellvorrichtung ein Arbeitsstrom eines der beiden Magnetelemente, als Arbeitspule (12) ausgebildeten Magnetelementes eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Prozessoreinheit (P) mit einer Dateneinheit (FI) ein einem Wert (F_soll) der Fadenspannung zugeordneter, für das Fadenliefergerät (1) spezifischer Sollwert (I_soll) des Arbeitsstromes ausgegeben wird und durch eine Regeleinrichtung der Stromliefereinheit der Arbeitsstrom auf diesen Sollwert (I_soll) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Dateneinheit (FI) für das Fadenliefergerät (1) spezifische Daten abgelegt werden, wobei zur Ermittlung spezifischer Daten Werte des Arbeitsstromes gemessenen Werten der Fadenspannung zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Daten bei verschiedenen Produktionsbedingungen ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuordnung der Werte eine Tabelle zumindest mit Werten des Arbeitsstromes und entsprechenden gemessenen Werten der Fadenspannung erstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuordnung der Werte die Abhängigkeit der Werte der gemessenen Fadenspannung von den Werten des Arbeitsstromes als Parameter einer Übertragungsfunktion erstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsstrom durch eine Pulsweitenmodulation der Stromliefereinheit geliefert wird.
Fadenliefergerät (1) zur Lieferung eines Fadens (40) zu einer Textilmaschine, mit einem Speicherkörper (3), von dem der Faden (40) durch die Textilmaschine abgezogen wird, mit einer Bremsvorrichtung zur Einstellung einer Fadenspannung des Fadens (40), die im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper (3) angeordnet ist, wobei die Bremsvorrichtung einen Bremskörper (8) und eine Einstellvorrichtung aufweist, wobei der Bremskörper durch die Einstellvorrichtung gegen eine Klemmfläche (10) am Abzugsende des Speicherkörpers (3) anpressbar ist, wobei die Einstellvorrichtung mit zwei Magnetfeld erzeugenden Magnetelementen versehen ist, von denen ein im Magnetfeld des anderen Magnetelementes bewegliches Magnetelement auf den Bremskörper (8) einwirkbar angeordnet ist, und wobei die Einstellvorrichtung mit einer Stromliefereinheit zur Einstellung eines Arbeitsstromes eines der Magnetelemente, das als Arbeitsspule (12) ausgebildet ist, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenliefergerät (1) eine Prozessoreinheit (P) mit einer Dateneinheit (FI) zur Ausgabe eines für das Fadenliefergerät spezifischen Sollwert (I_soll) des Arbeitsstromes, der dem Wert (F_soll) der gewünschten Fadenspannung zugeordnet ist, aufweist und die Stromliefereinheit eine Regeleinrichtung zur Regelung des Arbeitsstromes auf diesen Sollwert (I_soll) umfasst.
Fadenliefergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dateneinheit (FI) zur Ablage spezifischer Daten des Fadenliefergerätes (1) ausgebildet ist, wobei die spezifischen Daten eine Zuordnung von Werten des Arbeitsstromes zu gemessenen Werten der Fadenspannung umfassen.
Fadenliefergerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet dass die Stromliefereinheit eine Stromeinheit (SL) mit einer Pulsweitenmodulation aufweist.
Fadenliefergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung eine Strommesseinheit (SM) für die Arbeitsspule und eine Regeleinheit (SR) aufweist.
Fadenliefergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (P) neben der Dateneinheit (FI) auch die Regeleinheit (SR) umfasst.
System mit mindestens einem Fadenliefergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, mit einer zentralen Steuervorrichtung (FS) und mit Kommunikationsverbindungen (K) zwischen der zentralen Steuervorrichtung (FS) und den Fadenliefergeräten (1), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Prozessoreinheit (P) mit der Dateneinheit (FI) des entsprechenden Fadenliefergerätes (1) in dem jeweiligen Fadenliefergerät (1) angeordnet ist und die zentrale Steuervorrichtung (FS) über die Kommunikationsleitungen (K) mit den in den Fadenliefergeräten (1) angeordneten Prozessoreinheiten (P) verbunden ist.
System mit mindestens einem Fadenliefergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, mit einer zentralen Steuervorrichtung (FS) und mit Kommunikationsverbindungen (K) zwischen der zentralen Steuervorrichtung (FS) und den Fadenliefergeräten (1), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Prozessoreinheit (P) mit der Dateneinheit (FI) des entsprechenden Fadenliefergerätes (1) in der zentralen Steuervorrichtung (FS) angeordnet ist und die zentrale Steuereinheit (FS) über die Kommunikationsleitungen (K) mit den Regeleinrichtungen der Stromliefereinheiten der jeweiligen Fadenliefergeräte (1) verbunden ist.