DE1097328B - Method and device for automatic regulation of the warpage of the fiber slivers in drafting units or the like. - Google Patents
Method and device for automatic regulation of the warpage of the fiber slivers in drafting units or the like.Info
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- DE1097328B DE1097328B DEZ6743A DEZ0006743A DE1097328B DE 1097328 B DE1097328 B DE 1097328B DE Z6743 A DEZ6743 A DE Z6743A DE Z0006743 A DEZ0006743 A DE Z0006743A DE 1097328 B DE1097328 B DE 1097328B
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln des Verzuges der Faserbänder in Streckwerken od. dgl., bei dem ein oder mehrere Faserbänder durch einen elektrischen Meßkondensator geführt werden, dessen Kapazitätswert sich mit dem Gewicht pro Längeneinheit des geprüften Abschnittes des Faserbandes oder mehrerer Faserbänder ändert, worauf diese Kapazitätsänderungen in Änderungen einer ersten elektrischen Größe umgeformt und zur Bildung einer zweiten elektrischen Größe als elektrischer Mittelwert der ersten elektrischen Größe verwendet werden, worauf diese genannte zweite elektrische Größe von der genannten ersten elektrischen Größe subtrahiert wird, so daß eine dritte elektrische Größe gewonnen wird, is die nun den Abweichungen des Gewichtes des sich momentan im Meßkondensator befindlichen Abschnittes des Faserbandes oder mehrerer Faserbänder von dessen Mittelwert über eine bestimmte Länge entspricht, die durch die Zeitdauer der Bildung des Mittelwertes aus der ersten elektrischen Größe gegeben ist, worauf diese dritte elektrische Größe entsprechend ihrem Betrag und ihrer Polarität nach hinreichender Verstärkung die Winkelgeschwindigkeit eines Verzugswalzenpaares regelt.The invention relates to a method and a device for automatically regulating the delay od the slivers in drafting devices. Like. In which one or more slivers by an electrical Measuring capacitor are performed, the capacitance value of which is related to the weight per unit length of the tested section of the sliver or a plurality of slivers changes, whereupon these changes in capacitance are transformed into changes in a first electrical quantity and to form a second electrical quantity can be used as the electrical mean value of the first electrical quantity, whereupon this said second electrical quantity is subtracted from the said first electrical quantity, so that a third electrical quantity is obtained, is the now the deviations in the weight of the section currently located in the measuring capacitor of the sliver or several slivers of which corresponds to the mean value over a certain length, given by the duration of the formation of the mean value from the first electrical quantity is whereupon this third electrical quantity becomes more sufficient according to its magnitude and polarity Gain regulates the angular speed of a pair of drafting rollers.
In der Spinnerei besteht das Bedürfnis nach selbsttätiger Regelung des Verzuges der Faserbänder in Streckwerken od. dgl. mit dem Zweck, die unerwünschten — mit bisher bekannten Streckwerken oder Strekken unvermeidlichen — Gewichtsschwankungen in Bändern und Vorgarnen automatisch auszuregeln. Bekannte Regelsysteme üblicher Bauart können jedoch nicht ohne weiteres mit Verarbeitungsmaschinen in der Spinnerei kombiniert werden, da sich hierbei eine Reihe von Schwierigkeiten einstellen.In the spinning mill there is a need for automatic control of the draft of the slivers in Drafting devices or the like with the purpose of preventing the undesired - with previously known drafting devices or drafts unavoidable - to automatically regulate weight fluctuations in ribbons and rovings. Acquaintance Control systems of the usual type, however, cannot easily be integrated with processing machines the spinning mill, since a number of difficulties arise here.
Die Technik kennt zwar bereits Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen Regelung des Gewichtes pro Längeneinheit von Faserbändern oder Vorgarnen. Bei diesen Verfahren wird vorerst mit Hilfe elektrischer Meßkondensatoren oder optisch oder pneumatisch das Gewicht pro Längeneinheit gemessen. Hierauf wird ein dem momentanen Gewicht pro Längeneinheit des ungeregelten Faserbandes entsprechendes Signal mit einem dem Sollwert entsprechenden Signal verglichen und die sich dabei ergebende Differenzgröße als Steuersignal zur Vornahme der Regelung des Verzuges verwendet.The technology already knows methods and devices for automatic control of weight per unit length of sliver or roving. These procedures are initially carried out with the help of electrical Measuring capacitors or optically or pneumatically measured the weight per unit of length. On that becomes a corresponding to the current weight per unit length of the unregulated sliver Signal compared with a signal corresponding to the nominal value and the resulting difference used as a control signal to regulate the delay.
Alle diese bekannten Verfahren haben den großen Nachteil, daß sie auf eine absolute zeitliche Stabilität der elektrischen, optischen oder pneumatischen Meßorgane angewiesen sind. Die heute zur Verfügung stehenden Meßorgane dieser Art weisen diesbezüglich keine genügende Stabilität auf. Die über lange Zeitintervalle in der Praxis unvermeidliche Unstabilität Verfahren und VorrichtungAll of these known methods have the major disadvantage that they rely on absolute stability over time the electrical, optical or pneumatic measuring devices are dependent. Its available today Standing measuring elements of this type do not have sufficient stability in this regard. The over long time intervals unavoidable instability of the method and device in practice
zum selbsttätigen Regeln des Verzugesto automatically regulate the delay
der Faserbänder in Streckwerken od. dgl.of the slivers in drafting units or the like.
Anmelder:Applicant:
Zellweger A. G. Apparate-Zellweger A. G. Apparatus
und Maschinenfabriken Uster,and machine works Uster,
Uster (Schweiz)Uster (Switzerland)
Vertreter: Dr.-Ing. R. K. Löbbecke, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf, Neue Str. 6Representative: Dr.-Ing. RK Löbbecke, patent attorney,
Berlin-Zehlendorf, Neue Str. 6
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 9. Januar 1958Claimed priority:
Switzerland from January 9, 1958
Hans Locher, Uster, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenHans Locher, Uster, Zurich (Switzerland),
has been named as the inventor
der Messung des Gewichtes des Faserbandes wirkt sich nun sehr ungünstig auf den Regelprozeß aus. Die genannte Unstabilität hat zur Folge, daß das mittlere Gewicht pro Längeneinheit des verzogenen Faserbandes nach einer gewissen Zeit nicht mehr dem gewünschten Sollwert entspricht.the measurement of the weight of the sliver now has a very unfavorable effect on the control process. The said Instability has the consequence that the mean weight per unit length of the drawn sliver no longer corresponds to the desired setpoint after a certain period of time.
Es ist zwar möglich, durch relativ häufige Kontrollen den Abgleich des Meßorgans zu überprüfen. Das Faserband oder mehrere zusammengelegte Faserbänder müssen gänzlich aus dem Meßorgan entfernt werden, damit die ursprünglich ebenfalls bei entleertem Meßorgan eingestellte Abgleichstellung wieder nachgestellt werden kann. Diese häufigen Kontrollen bedeuten jedoch einen untragbaren Aufwand an zusätzlicher Arbeit für das Betriebspersonal, so daß erfahrungsgemäß diese regelmäßigen Kontrollen vernachlässigt werden.It is possible to check the adjustment of the measuring element by means of relatively frequent checks. That Sliver or several folded slivers must be completely removed from the measuring element, so that the adjustment that was originally set when the measuring element was emptied is readjusted again can be. However, these frequent checks mean an unacceptable amount of additional work Work for the operating staff, so that experience has shown that these regular checks are neglected will.
Mit den bekannten elektrisch, optisch oder pneumatisch arbeitenden Regelstrecken können nach dem Gesagten zwar die kurzperiodigen Abweichungen ausreguliert werden, gleichzeitig bringen sie aber den Nachteil, daß die langperiodigen Dickenschwankungen im Faserband vergrößert werden. Eine solche Veränderung des mittleren Gewichtes bzw. der »Nummer« der Bänder oder Vorgarne darf jedoch unter keinen Umständen erfolgen, da dies in der Spinnerei verheerende Folgen hätte.With the known electrically, optically or pneumatically operating control systems, after The short-term deviations are corrected for what has been said, but at the same time they bring that Disadvantage that the long-term fluctuations in thickness in the sliver are increased. Such However, changing the average weight or the "number" of the ribbons or roving is allowed under no circumstances, as this would have devastating consequences in the spinning mill.
Die bekannten elektrischen, optischen oder pneumatischen Regelmethoden sind daher in der Praxis unge-The known electrical, optical or pneumatic control methods are therefore unsuitable in practice.
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eignet, da dem durch die Ausregelung der kurzperiodigen Schwankungen erhaltenen Gewinn an Gleichmäßigkeit ein untragbarer Verlust in bezug auf langperiodige Gewichtsschwankungen gegenübersteht. Es wurde nun bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welches geeignet ist, die beschriebenen Nachteile teilweise zu überwinden.suitable, since the gain in uniformity obtained by regulating the short-term fluctuations is faced with an intolerable loss in relation to long period weight fluctuations. A method of the type mentioned has now already been proposed which is suitable for the to overcome some of the disadvantages described.
Das erwähnte Verfahren beruht auf der bekannten Tatsache, daß die Bänder und Vorgarne der Spinnerei sehr starke Anteile an kurzperiodischen Ungleichmäßigkeiten des Gewichtes pro Längeneinheit, weniger starke Anteile an Schwankungen mit mittlerer Periodenlänge und nur noch geringfügige Anteile an langperiodischen Schwankungen enthalten. Es ist daher kein Nachteil, wenn durch die selbsttätige Regelvorrichtung in Bändern und Vorgarnen nur die erheblichen Schwankungen kurzer und mittlerer Periodenlänge ausreguliert und daneben die an und für sich schon unbedeutenden Schwankungen mit großer Periodenlänge nicht ausreguliert werden.The mentioned method is based on the known fact that the slivers and rovings of the spinning mill very strong proportions of short-period irregularities in weight per unit of length, less contain strong proportions of fluctuations with a medium period length and only minor proportions of long-period fluctuations. It is therefore no disadvantage if only the considerable ones due to the automatic control device in slivers and rovings Fluctuations in short and medium period lengths are compensated for, along with those in and of themselves even insignificant fluctuations with a long period cannot be corrected.
Nach dem Verfahren bzw. mit den entsprechenden Vorrichtungen der eingangs genannten Art lassen sich wesentlich bessere Regelungen des Verzuges erzielen, da alle Regelfehler langer Dauer, welche ausschließlich durch Störeinflüsse der Meßorgane selbst bedingt sind, ausgeschaltet werden und zudem keine Gefahr besteht, daß das mittlere Gewicht des Bandes in unzulässiger Weise verändert wird. Dieses mittlere Gewicht des Bandes oder Vorgarnes wird ja über große Längen durch die entsprechenden Speisevorrichtungen in den vorhergehenden Arbeitsprozessen konstant gehalten. According to the method or with the corresponding devices of the type mentioned above, Achieve much better regulations of the delay, since all rule errors are long duration, which exclusively are caused by interference from the measuring elements themselves, are switched off and, moreover, no danger exists that the average weight of the tape is changed in an inadmissible manner. That mean weight of the tape or roving is yes over great lengths by the appropriate feeding devices kept constant in the previous work processes.
Obwohl dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung es ermöglichen, daß nur die intensiven Schwankungen mit kurzer und mittlerer Periodenlänge ausreguliert werden, ohne dabei das mittlere Gewicht durch Meßungenauigkeiten und Störeinflüsse zu gefährden, bleiben doch einige grundsätzliche Schwierigkeiten bestehen. Eine erste solche Schwierigkeit liegt darin, daß es mit Hilfe der genannten Einrichtungen nicht möglich ist, im ersten Moment nach dem Einschalten der Regelstrecke sofort eine einwandfreie Regelung zu erzielen. Nach dem Stillsetzen einer solchen Maschine stellt sich nämlich die zweite elektrische Größe genau auf den Wert der ersten elekirischen Größe ein, was insofern von Nachteil ist, als beim Wiedereinschalten der Maschine erst nach einer bestimmten Zeit die zweite elektrische Größe dem Mittelwert der ersten elektrischen Größe über eine bestimmte Zeitdauer entspricht. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Zeitkonstante, welche die Zeitdauer für die Bildung des Mittelwertes der ersten elektrischen Größe bestimmt, so gewählt werden muß, daß die dafür erforderlichen Schaltelemente sehr umfangreich werden.Although this method and the corresponding device allow only the most intensive Fluctuations with short and medium period lengths can be compensated without losing the average weight There are still some fundamental difficulties to endanger through measurement inaccuracies and interference exist. A first such difficulty is that it can be done with the help of said facilities is not possible, in the first moment after switching on the controlled system, a correct one immediately To achieve regulation. After such a machine is shut down, the second electrical one is activated Size exactly to the value of the first electrical size, which is a disadvantage in that when the machine is switched on again, the second electrical variable dem after a certain time Corresponds to the mean value of the first electrical variable over a certain period of time. Another disadvantage lies in the fact that the time constant, which is the length of time for the formation of the mean value of the first Determined electrical size, must be chosen so that the necessary switching elements are very extensive will.
Ein weiteres Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Ausregelung von Querschnittsänderungen beim Verziehen von Faserbändern ist bereits bekanntgeworden. Gemäß diesem Verfahren wird aus dem Ouerschnittsverlauf des Faserbandes bzw. Vorgarnes 6q vorerst durch mechanische Abtastung ein veränderliches elektrisches Signal erzeugt. Dieses veränderliche elektrische Signal wird nach Umformung in einer Dynamomaschine abwechslungsweise zwei Integratoren zugeführt. Einer dieser Integratoren speichert während eines bestimmten Zeitintervalls die von der Dynamomaschine abgegebene elektrische Größe, während der andere Integrator innerhalb desselben Zeitintervalls seinen Speicherwert als Mittelwert für die Bildung einer elektrischen Differenzgröße bereithält.Another method and a corresponding device for compensating for changes in cross-section when drawing slivers is already known. According to this procedure, the The cross-section of the sliver or roving 6q is initially variable due to mechanical scanning electrical signal generated. This variable electrical signal is transformed into a Dynamo machine alternately fed to two integrators. One of these integrators saves the electrical quantity output by the dynamo machine during a certain time interval, while the other integrator uses its stored value as the mean value for the within the same time interval Provides formation of an electrical difference variable.
Durch einen rotierenden Umschalter werden die Zeitintervalle für die Speicherung und die Entnahme des elektrischen Wertes aus den Integratoren kommutiert. Auch diese Anordnung leidet an dem Nachteil, daß sich beim Stillstand der Anlage die Integratoren entladen und bei Inbetriebnahme erst während einer bestimmten Zeit aufgeladen werden müssen. Erst im aufgeladenen Zustand vermögen sie ihre Funktion als Mittelwertspeicher zu erfüllen. Bis zum Erreichen dieses Zustandes ist aber "eine Regelung des Verzuges unmöglich. Ein weiterer Nachteil wird darin erblickt, daß die Mittelwertbildung sprungweise zwischen den abwechselnd wirksamen Integratoren stattfindet. Dadurch können die elektrischen Differenzen zwischen den einzelnen Abschnitten des Faserbandes ebenfalls durch sprunghafte Änderungen der elektrischen Größen zu falschen Regelwirkungen führen.The time intervals for storing and removing the electrical value commutates from the integrators. This arrangement also suffers from the disadvantage that the integrators discharge themselves when the system is at a standstill and only during a certain period when the system is commissioned Time to recharge. Only when they are charged can they function as To meet mean value memory. Until this state is reached, however, there is "a regulation of the delay not possible. Another disadvantage is seen in the fact that the averaging jumps between the alternating effective integrators takes place. This can reduce the electrical differences between the individual sections of the sliver also by sudden changes in the electrical Sizes lead to incorrect control effects.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile bei dem Verfahren und der Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, daß die zweite elektrische Größe dadurch kontinuierlich gebildet wird, daß aus der zur Drehzahl des zum Verzug des Faserbandes dienenden ersten Verzugswalzenpaares proportionalen ersten veränderlichen Drehzahl und aus der zweiten konstanten Drehzahl des Einzugswalzenpaares mittels eines Differentialgetriebes od. dgl. eine Differenzdrehzahl gebildet wird, die dann den Wert Null aufweist, wenn die Drehzahl des Verzugswalzenpaares denjenigen Wert aufweist, welcher dem gewünschten mittleren Verzug des Streckwerkes entspricht, worauf diese Differenz drehzahl auf eine verminderte Drehzahl untersetzt wird, wobei die diese verminderte Drehzahl aufweisende Welle in einem Zeitintervall i2—ti von einer ersten Winkelstellung a± in eine zweite Winkelstellung a2 gelangt, deren Differenz A α einen Integral wertThe present invention is based on the object of avoiding these disadvantages in the method and device of the type mentioned at the beginning. The invention consists in the fact that the second electrical variable is continuously formed in that a differential speed is formed from the first variable speed proportional to the speed of the first drafting roller pair used to draft the sliver and from the second constant speed of the intake roller pair by means of a differential gear or the like which then has the value zero when the speed of the drafting roller pair has that value which corresponds to the desired average draft of the drafting system, whereupon this difference speed is reduced to a reduced speed, the shaft having this reduced speed in a time interval i 2 - t i passes from a first angular position a ± into a second angular position a 2 , the difference A α of which is an integral value
Δα = 2π f n5- dt Δα = 2π fn 5 - dt
darstellt, welcher aus dem über ein Zeitintervall At—t2 —ix nach der Zeit integrierten Differenz drehzahlverlauf gebildet wird, worauf die den Integralwert Aa darstellende Winkeldifferenz a2 — at mittels eines mechanisch-elektrischen Wandlers in eine ihr äquivalente elektrische Spannungsänderung umgewandelt wird, die als elektrisches Signal die zweite elektrische Größe darstellt.represents that -i from over a time interval At t 2 x after the time integrated difference is formed rpm course, whereupon the the integral value Aa representing angular difference a 2 - a t by means of a mechanical-electrical converter in a their equivalent electrical voltage change is converted , which represents the second electrical quantity as an electrical signal.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ist gekennzeichnet durch ein Differentialgetriebe, dem eine veränderliche, einer Drehzahl eines Verzugswalzenpaares proportionale Drehzahl und eine konstante Drehzahl eines Einzugswalzenpaares mitgeteilt wird und in dem die Differenzdrehzahl aus der veränderlichen Drehzahl und der konstanten Drehzahl gebildet wird, ferner durch ein Untersetzungsgetriebe zur Erniedrigung der Differenzdrehzahl auf eine Drehzahl, ferner durch einen durch die letztere gesteuerten mechanisch-elektrischen Wandler zur Erzeugung eines elektrischen Signals als zweite elektrische Größe, die nur sehr langsam verlaufenden Änderungen einer ersten elektrischen Größe folgt.The present invention also relates to an apparatus for carrying out the method and is characterized by a differential gear to which a variable, a speed of a drafting roller pair communicated proportional speed and a constant speed of a pair of feed rollers and in which the differential speed from the variable speed and the constant speed is formed, further by a reduction gear to reduce the differential speed to a Speed, further by a mechanical-electrical converter controlled by the latter for generation of an electrical signal as a second electrical quantity, which only run very slowly Changes in a first electrical quantity follow.
An Hand der Zeichnungen ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Dabei zeigtWith reference to the drawings, for example, a device for performing the inventive Procedure explained. It shows
Fig. 1 schematisch die. Ausbildung eines Verzugsfeldes einer Regelstrecke mit der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung;Fig. 1 schematically the. Formation of a delay field of a controlled system with the control device according to the invention;
Fig. 2 zeigt eine Variante A der Vorrichtung; Fig. 3 zeigt eine weitere Variante B, undFig. 2 shows a variant A of the device; Fig. 3 shows a further variant B, and
Fig. 4 zeigt eine dritte Variante C der Vorrichtung nach Fig. 1.FIG. 4 shows a third variant C of the device according to FIG. 1.
Fig. 1 wird das Faserband 9 oder eine Reihe nebeneinanderliegender Faserbänder — im nachfolgenden ist der Einfachheit der Beschreibung halber nur von einem Faserband die Rede — durch ein mit konstanter Drehzahl M2 rotierendes Verzugswalzenpaar 7, 8 in1, the sliver 9 or a number of adjacent slivers - for the sake of simplicity of the description, only one sliver is mentioned in the following - is represented by a pair of drafting rollers 7, 8 in rotating at a constant speed M 2
rad 13 stehen still, solange die Drehzahlen W1 und W2 einander gleich sind. Änderungen der ersten veränderlichen Drehzahl M1 gegenüber der konstanten zweiten Drehzahl M2 wirken sich folglich in einer in beiden Drehrichtungen möglichen Bewegung des Zahnrades 13 und der mit ihm verbundenen Getrieberäder 14 und 15 des auf das Zahnrad 13 folgenden Untersetzungsgetriebes 14, 15 aus, welches in der Fig. 1 beispielsweise als einfaches Stirnradgetriebe gezeichnet ist.wheel 13 stand still as long as the speeds W 1 and W 2 are equal to each other. Changes in the first variable speed M 1 compared to the constant second speed M 2 consequently result in a possible movement of the gear wheel 13 and the gear wheels 14 and 15 connected to it in both directions of rotation of the reduction gear 14, 15 following the gear wheel 13, which in 1 is drawn, for example, as a simple spur gear.
Pfeilrichtung durch den Meßkondensator od. dgl. hin- io Es hat zum Zweck, daß eine bestimmte Anzahl von durchbewegt. Dieser gibt ein dem Gewicht des mo- Umdrehungen des Käfigs 12' des genannten Differentialgetriebes 12 so weit reduziert werden, daß der als Schleifer ausgebildete Abgriff 17 des auf das GetrieDirection of the arrow through the measuring capacitor or the like. Hin- io The purpose is that a certain number of moved. This gives the weight of the mo revolutions of the cage 12 'of said differential gear 12 are reduced so far that the tap 17 designed as a grinder on the gear
berad 15 folgenden mechanisch-elektrischen Wandlersberad 15 of the following mechanical-electrical converter
mentan im genannten Meßkondensator befindlichen
Faserbandes proportionales Steuersignal U1, das die
erste elektrische Größe darstellt, über einen der Zeitverzögerung dienenden Phasenschieber 30 an einen 15 16 für die im praktischen Betrieb möglichen Umdreelektrischen
Kompensator 2 ab, der außerdem eine hungen des Käfigs 12' höchstens den gesamten Winkelbogen
a0 des mechanisch-elektrischen Wandlers 16 beschreibt.
Die Größe des Untersetzungsverhältnissesmentan located in the said measuring capacitor
Sliver proportional control signal U 1 , which the
represents the first electrical variable, via a phase shifter 30 serving the time delay to a 15 16 for the reversing electrical compensator 2 possible in practical operation, which also describes a hang of the cage 12 'at most the entire angular arc a 0 of the mechanical-electrical converter 16. The size of the reduction ratio
zweite elektrische Größe U3 aus dem mechanischelektrischen Wandler 16 zugeführt erhält. Der genannte Kompensator 2 bildet aus dem Steuersignal U1 second electrical variable U 3 is supplied from the mechanical-electrical converter 16. The mentioned compensator 2 forms from the control signal U 1
zwischen den Getrieberädern 14 und 15 bestimmtbetween the gears 14 and 15 determined
und der zweiten elektrischen Größe U3 die elektrische 20 — wie noch erläutert wird — die Zeitkonstante des Differenzgröße CT4, die die dritte elektrische Größe Regelvorganges und wird deshalb mit Vorteil einstelldarstellt. Diese gelangt über einen elektrischen Ver- bar ausgeführt. Diese Zeitkonstante kommt dadurch stärker 3 zum elektrisch-mechanischen Leistungs- zustande, daß für eine mögliche Änderung der zweiten wandler 4. Dieser elektrisch-mechanische Leistungs- elektrischen Größe U3 um den Betrag Δ U3 der Abgriff wandler 4 erteilt dem Verzugswalzenpaar 5, 6 eine im 25 17 von der Stellung α auf die Stellung α= α + Δα and the second electrical variable U 3, the electrical 20 - as will be explained below - the time constant of the differential variable CT 4 , which represents the third electrical variable of the control process and is therefore advantageously displayed. This is carried out via an electrical bar. This time constant is characterized more 3 to the electric-mechanical power concluded that for a possible change of the second converter 4. This electro-mechanical power electrical magnitude U 3 by the amount Δ U 3 the tap converter 4 grants the pair of drafting rollers 5, 6 one in 25 17 from the position α to the position α = α + Δα
Mittel gegenüber der konstanten Drehzahl M2 des Verzugswalzenpaares 7, 8 um 10 bis 50% höhere Drehzahl ns. Diese mittlere Drehzahl n3 tritt dann auf,Mean compared to the constant speed M 2 of the drafting roller pair 7, 8 by 10 to 50% higher speed n s . This mean speed n 3 then occurs
weiterzurücken hat. Eine an sich gleiche Winkeländerung Δα benötigt um so mehr Zeit, je größer die Untersetzung zwischen der als konstant angenommenen Differenzdrehzahl M4 und der reduzierten Diffe-has to move on. An inherently identical change in angle Δα requires more time, the greater the reduction between the differential speed M 4 assumed to be constant and the reduced differential
wenn das Verzugswalzenpaar 5, 6 auf das Faserband 9when the drafting roller pair 5, 6 on the sliver 9
den gewünschten mittleren Verzug des Verzugs- 30 renzdrehzahl M5 gewählt wird.the desired average delay of the delay speed M 5 is selected.
systems ausübt. Ist jedoch das Gewicht pro Längen- In Verbindung mit dem Getrieberad 15 steht dersystems. However, if the weight is per length in connection with the gear 15 is the
einheit des Bandes 9 beispielsweise höher als der ge- Abgriff 17 des elektrisch-mechanischen Wandlers 16,Unit of the belt 9, for example, higher than the tap 17 of the electrical-mechanical converter 16,
nannte Mittelwert, so gibt der Meßkondensator 1 ein welcher beispielsweise als Potentiometer ausgebildetcalled mean value, the measuring capacitor 1 gives a which is designed as a potentiometer, for example
erhöhtes Steuersignal U1 ab, wodurch bei geeigneter ist. Die Stellung des Abgriffes 17 schließt mit seinerincreased control signal U 1 , which is more suitable. The position of the tap 17 closes with his
Ausbildung des elektrischen Kompensators 2, des Ver- 35 Endlage bei Klemme 19 den Winkel α ein, der eineFormation of the electrical compensator 2, the Ver 35 end position at terminal 19 the angle α, the one
stärkers 3 und des elektrisch-mechanischen Leistungs- Teilspannung U3 von der am mechanisch-elektrischenamplifier 3 and the electrical-mechanical power partial voltage U 3 of that on the mechanical-electrical
Wandlers 4 eine erhöhte Drehzahl n3 des Verzugswalzenpaares 5, 6 auftritt. Der zwischen den Verzugswalzenpaaren 5, 6 und 7, 8 stattfindende Verzug wird dadurch derart erhöht, daß das nach dem Verzugswalzenpaar 5., 6 austretende Faserband 9 wieder dasselbe angestrebte Gewicht pro Längeneinheit aufweist wie im Falle des durchschnittlichen Verzuges bei mittlerem Gewicht pro Längeneinheit des Bandes.Converter 4 an increased speed n 3 of the drafting roller pair 5, 6 occurs. The delay occurring between the drafting roller pairs 5, 6 and 7, 8 is increased in such a way that the sliver 9 exiting after the drafting roller pair 5, 6 again has the same desired weight per unit length as in the case of the average draft with average weight per unit length of the tape .
Durchläuft jedoch andererseits eine Stelle des Faserbandes den Kondensator 1, welche gegenüber dem mittleren Gewicht pro Längeneinheit zu leicht ist, so erniedrigt sich das Steuersignal U1 des Meß-If, on the other hand, a point of the sliver passes through the capacitor 1 which is too light compared to the average weight per unit length, the control signal U 1 of the measuring
Wandler 16 liegenden Spannung U2 bestimmt nach der Spannungsteilergleichung:Transducer 16 voltage U 2 determined according to the voltage divider equation:
Ua = U,U a = U,
a0 a 0
sprünglich zu dünne Stelle im Faserband 9 erleidet daher einen weniger starken Verzug, und das nach dem Verzugswalzenpaar 5, 6 austretende Faserbandinitially too thin point in the sliver 9 therefore suffers a less severe distortion, and that after the pair of drafting rollers 5, 6 emerging sliver
Im eingelaufenen Betriebszustand stellt sich der Winkel α so ein, daß die abgegebene Spannung U3 etwa dem vom Meßkondensator 1 gelieferten Steuersignal U1 entspricht. Der Abgriff 17 folgt jedoch den Bewegungen des Zahnrades 13 mit einer um das zwischen den Getrieberädern 14 und 15 gebildete Untersetzungsverhältnis reduzierten Winkelgeschwindigkeit.In the run-in operating state, the angle α is set in such a way that the output voltage U 3 corresponds approximately to the control signal U 1 supplied by the measuring capacitor 1. The tap 17, however, follows the movements of the gear wheel 13 with an angular speed reduced by the reduction ratio formed between the gear wheels 14 and 15.
kondensators 1, wodurch die Drehzahl M3 des Ver- 50 Dabei entsteht beispielsweise in einem bestimmten zugswalzenpaares 5, 6 verlangsamt wird Die ur- Zeitintervall zfi=f2 — tt zwischen den Stellungen descapacitor 1, whereby the speed of M 3 of the comparison 50 Here, for example slows 6 The time interval originally zfi = f 2 is produced in a particular zugswalzenpaares 5, - t t between the positions of the
Abgriffes 17 im Zeitmoment tt bis zum Zeitmoment L2 eine winkelmäßige Verschiebung um den Wertzia. Dieser Winkel Δ α stellt den Integralwert der veränweist wieder etwa das gewünschte mittlere Gewicht 55 derlichen Drehzahl M5 über dieses Zeitintervall At = pro Längeneinheit auf. t2 — tt dar, nämlichTap 17 at the time instant t t up to the time instant L 2 is an angular shift around the value. This angle Δ α represents the integral value of the changed again has about the desired mean weight 55 sary speed M 5 about this time interval At = to per unit length. t 2 - t t , namely
Die variable Drehzahl n3 des Verzugswalzenpaares
5, 6 wird vermittels des Getriebes 10, 11 in
eine um den mittleren Verzugsfaktor erniedrigte und
daher mit der konstanten Drehzahl M2 vergleichbare 60
erste veränderliche Drehzahl M1 umgeformt. Die so
erhaltene erste veränderliche Drehzahl M1 und die konstante
zweite Drehzahl n2 werden einem Differenz- pensator 2 gelegt ist.The variable speed n 3 of the drafting roller pair 5, 6 is determined by means of the gear 10, 11 in
one reduced by the average delay factor and
therefore a 60 comparable to the constant speed M 2
first variable speed M 1 transformed. The so
The first variable speed M 1 obtained and the constant second speed n 2 are placed in a differential pensator 2.
bildner zugeführt. Dieser Differenzbildner ist gemäß Im Falle des normalen, ungestörten Betriebszustan-formed by supplied. This difference calculator is in accordance with In the case of normal, undisturbed operating conditions
Fig. 1 als Differentialgetriebe 12 ausgebildet. Es kann 65 des verursacht das in seinem Gewicht pro Längeneinjedoch auch ein Planetengetriebe verwendet werden. heit schwankende Faserband 9 kurzfristige Schwan-Das Differentialgetriebe 12 bildet die algebraische kungen um einen Mittelwert des Steuersignals U1. Die Differenz der beiden wirksamen Drehzahlen M1 und M2. dabei auftretende Differenzgröße U4 bewirkt demzu-Der Käfig 12' des Differentialgetriebes 12 und das mit folge hohe, jedoch kurzzeitige Beschleunigungen und dem genannten Käfig 12' im Eingriff stehende Zahn- 70 Verzögerungen des Verzugswalzenpaares 5, 6 und so-1 designed as a differential gear 12. It can cause 65 des that in its weight per length, however, a planetary gear can also be used. That is, fluctuating sliver 9 short-term fluctuating The differential gear 12 forms the algebraic effects around a mean value of the control signal U 1 . The difference between the two effective speeds M 1 and M 2 . The difference U 4 occurring in this case causes the cage 12 'of the differential gear 12 and the consequent high, but short-term accelerations and the cage 12' mentioned, 70 delays of the drafting roller pair 5, 6 and so on.
"2"2
Δα = 2π f n5 · dt.Δα = 2π fn 5 · dt. hH
Die Spannung U3 bildet, wie eingangs erwähnt, die zweite elektrische Größe, die an den elektrischen Korn-As mentioned at the beginning, the voltage U 3 forms the second electrical quantity that is applied to the electrical grain
mit Bewegungen des Käfigs 12' des Differentialgetriebes 12 in beiden Drehrichtungen. Der Abgriff 17 des mechanisch-elektrischen Wandlers 16 führt daher nur kleine Winkeländerungen Δ α um die Stellung α aus.with movements of the cage 12 'of the differential gear 12 in both directions of rotation. The tap 17 of the mechanical-electrical converter 16 therefore only performs small changes in angle Δ α around the position α.
Wird nun der Kondensator 1 oder ein Teil desselben einem langfristig verlaufenden Störeinfluß unterworfen, so bewirkt dies die folgenden Regelvorgänge:If the capacitor 1 or a part of it is subjected to a long-term disturbance, this causes the following control processes:
Das Steuersignal U1 des Meßkondensators 1 verändert sich gegenüber der vom mechanisch-elektrischen Wandler 16 abgegebenen Spannung Us beispielsweise ίο in positivem Sinne. Die Folge ist eine positive Differenzspannung U4 am Ausgang des Kompensators 2 und eine erhöhte Drehzahl des Verzugswalzenpaares 5., 6. Dies ergibt im Differentialgetriebe 12 eine Drehzahl Ji2—W1 des Käfigs 12' und von Null verschiedene Drehzahlen M4 und n5. Der Abgriff 17 erfährt mithin eine Winkelverschiebung +Δ a, wodurch die Spannung Uz ansteigt. Besteht der Störeinfluß weiter, so arbeitet die Regelvorrichtung im dargelegten Sinne fort, bis der genannte Störeinfluß zu wirken aufhört.The control signal U 1 of the measuring capacitor 1 changes with respect to the voltage U s emitted by the mechanical-electrical converter 16, for example ίο in a positive sense. The result is a positive difference voltage U 4 at the output of the compensator 2 and an increased speed of the drafting rollers pair 5., 6. This results in the differential gear 12 a rotational speed Ji 2 -W 1 of the cage 12 'and n-zero speeds M 4 and 5 . The tap 17 therefore experiences an angular displacement + Δ a, as a result of which the voltage U z increases. If the interfering influence continues, the control device continues to operate in the manner set out until the aforementioned interfering influence ceases to act.
Überwiegt aber Stärke und Dauer des Störeinflusses diejenige Zeit, die der Abgriff 17 benötigt, um aus seiner dem Winkelbetrag α entsprechenden Stellung bis zu einem der Anschläge 20 und 21 zu gelangen, wobei die Zeit vom Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 14, 15 abhängt, so wird zweckmäßigerweise eine bei der Berührung eines der Anschläge 20 und 21 ausgelöste, in der Fig. 1 nicht näher angedeutete Alarmvorrichtung betätigt, die das Vorhandensein einer langfristig verlaufenden Störung anzeigt. Es ist weiter von Vorteil, wenn die Stellung des Abgriffes 17 in jeder Lage sichtbar gemacht wird, um das richtige Arbeiten der Regelvorrichtung in jedem Moment beobachten zu können.But outweighs the strength and duration of the interference the time that the tap 17 needs to move out of its position corresponding to the angular amount α to get to one of the stops 20 and 21, the time of the reduction ratio of the Reduction gear 14, 15 depends, it is expedient one triggered when one of the stops 20 and 21 is touched, not shown in detail in FIG. 1 indicated alarm device actuated, which indicates the presence of a long-term malfunction indicates. It is also advantageous if the position of the tap 17 is made visible in every position, in order to be able to observe the correct operation of the control device at any moment.
Für die richtige Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es weiter von Vorteil, wenn das aus dem Meßkondensator 1 gewonnene Steuersignal U1 vorerst dem der Zeitverzögerung dienenden, an sich bekannten Phasenschieber 30 durchläuft. Diese Zeitverzögerung hat den Zweck, die sich aus der Bewegung des Faserbandes 9 ergebende zeitliche Differenz zwischen dem Moment der Messung im Meßkondensator 1 und dem Einsetzen des erwünschten Verzuges zwischen den Verzugswalzenpaaren 5} 6 und 7, 8 zu überbrücken.For the correct operation of the device according to the invention, it is further advantageous if the control signal U 1 obtained from the measuring capacitor 1 first passes through the phase shifter 30 which is known per se and which is used for the time delay. This time delay has the purpose of bridging the time difference resulting from the movement of the sliver 9 between the moment of measurement in the measuring capacitor 1 and the onset of the desired delay between the drafting roller pairs 5 } 6 and 7, 8.
Eine weitere Forderung für einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Rückführung einer der Differenzdrehzahl nt proportionalen, in einem Tachometer 31 erzeugten Hilfsspannung U5 zum Kompensator 2, wodurch die Lastabhängigkeit des Antriebes des Verzugswalzenpaares 5, 6 ausgeschaltet wird, ferner die Linearität der Regelcharakteristik sowie andere Eigenschaften verbessert werden. Another requirement for proper operation of the device according to the invention is the return of an auxiliary voltage U 5 , which is proportional to the differential speed n t and generated in a tachometer 31, to the compensator 2, whereby the load dependency of the drive of the drafting roller pair 5, 6 is switched off, as well as the linearity of the Control characteristics as well as other properties can be improved.
Drei Varianten A, B und C der selbsttätigen Regelvorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Fig. 2, 3 und 4 im wesentlichen analog der oben an Hand Fig. 1 beschriebenen Grundform ausgebildet, wobei für die übereinstimmenden Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.Three variants A, B and C of the automatic control device according to the invention are formed in FIGS. 2, 3 and 4 essentially analogously to the basic form described above with reference to FIG. 1, the same reference numerals being used for the corresponding parts.
Unterschiedlich für Variante A nach Fig. 2 ist, daß der mechanisch-elektrische Wandler 16 mit seinen Klemmen 18 und 19 direkt in die elektrische Schaltung des Meßkondensators 1 eingebaut ist und mit diesem einen Bestandteil einer elektrischen Meßbrücke 26 bildet, wobei die Stellung des Abgriffs 17 des genannten mechanisch-elektrischen Wandlers 16 den jeweiligen Brückenmittelpunkt bestimmt. Die aus dieser Anordnung resultierende Brückenspannung gelangt direkt über den Phasenschieber 30 zum Verstärker 3, von wo aus die Wirkungsweise der selbsttätigen Regelvorrichtung auf die schon beschriebene Art erfolgt.The difference for variant A according to FIG. 2 is that the mechanical-electrical converter 16 with its terminals 18 and 19 is built directly into the electrical circuit of the measuring capacitor 1 and forms part of an electrical measuring bridge 26 with it, the position of the tap 17 of said mechanical-electrical converter 16 determines the respective bridge center point. The bridge voltage resulting from this arrangement reaches the amplifier 3 directly via the phase shifter 30, from where the automatic control device operates in the manner already described.
Eine weitere Variante B der Vorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt und unterscheidet sich von der an Hand Fig. 1 beschriebenen Grundform darin, daß an Stelle des als Potentiometer ausgebildeten mechanischelektrischen Wandlers 16 ein Drehkondensator 22, 23 tritt, der zusammen mit dem Plattenkondensator 1 den Kompensator 2 bildet. Die Bewegung des Rotors 23 in das Feld des Stators 22 des genannten Drehkondensators 22, 23 entspricht wieder dem Integralwert A a des Getrieberades 15.A further variant B of the device is shown in FIG. 3 and differs from the basic form described with reference to FIG Compensator 2 forms. The movement of the rotor 23 into the field of the stator 22 of the named variable capacitor 22, 23 again corresponds to the integral value A a of the gear wheel 15.
Fig. 4 zeigt eine weitere mögliche Anordnung C, welche im Falle eines beispielsweise optisch wirkenden Meßorganes zur Anwendung gelangen kann. Bei dieser Variante C besteht der Meßkondensator 1 aus einer Strahlungsquelle 28 und einem auf elektromagnetische Wellen empfindlichen Empfänger 29, welchem ein weiterer Vergleichsempfänger 24 zugeordnet ist. Dieser letztere wird durch eine veränderliche Blende 25, welche über eine Zahnstange od. dgl. vom Getrieberad 15 bewegt wird, teilweise abgeschirmt, so daß der Grad der Abschirmung eine direkte Funktion des genannten Integralwertes Δ α bildet.4 shows a further possible arrangement C which can be used in the case of an optically acting measuring element, for example. In this variant C , the measuring capacitor 1 consists of a radiation source 28 and a receiver 29 which is sensitive to electromagnetic waves and to which a further comparison receiver 24 is assigned. The latter is partially shielded by a variable diaphragm 25 which is moved by the gear wheel 15 via a toothed rack or the like, so that the degree of shielding forms a direct function of the aforementioned integral value Δ α .
Selbstverständlich kann für diese Variante nicht nur Licht, sondern auch jede andere elektromagnetische oder eine radioaktive Strahlung benutzt werden.Of course, not only light but also any other electromagnetic one can be used for this variant or radioactive radiation can be used.
Claims (1)
Französische Patentschrift Nr. 1 106 188.Considered publications:
French Patent No. 1 106 188.
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German Patent No. 1 043 886.
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