DE19540905A1 - Galetteneinheit zum Heizen und Fördern von Fäden - Google Patents
Galetteneinheit zum Heizen und Fördern von FädenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Galetteneinheit zum Heizen und
Fördern von Fäden mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Während der Herstellung eines Fadens, insbesondere eines synthetischen
Fadens, wird ein Faden über eine geheizte Galette geführt und von
dieser gefördert. Für eine gleichbleibende Qualität des Fadens ist es
erforderlich, die Galetteneinheit auf einer konstanten Temperatur zu
halten. Durch die DE 36 21 397 A1 ist eine Galette zum Heizen und
Fördern von Fäden in einem beheizbaren Galettenmantel, der auf einer
Antriebswelle angeordnet ist, bekannt. Die Temperatur des Galetten
mantels wird mittels eines Temperaturfühlers oder mehrerer Temperatur
fühler an dem Galettenmantel ermittelt. Die Temperaturverteilung in
axialer Richtung der Galette wird mittels einer berührungslosen Daten
abfrage der Meßdaten an eine Steuerelektronik übermittelt. Der gesamte
Ablauf der Datenabfrage, Kalibrierung, Abfragehäufigkeit, Ansteuerung
der Meßfühler und dergleichen ist durch die Schaltung fest vorgegeben.
Fehler, Fehlsteuerungen und dergleichen können lediglich momentan
erfaßt werden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die be
kannte Galetteneinheit zum Heizen und Fördern synthetischer Fäden so
weiterzubilden, daß der Temperatur-Meßbetrieb an die unterschiedlichen
Anforderungen angepaßt werden kann. Ein weiteres Ziel ist es, auch
kurzzeitig auftretende Abweichungen vom Soll-Betrieb zu erfassen und für
eine spätere Abfrage zu speichern. Ferner soll die Diagnostik an der
Galette vereinfacht werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Galetteneinheit mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Galetteneinheit zum Heizen und Fördern von
Fäden mit einem beheizbaren Galettenmantel zeichnet sich dadurch aus,
daß die Galetteneinheit einen integrierten elektronischen Speicher auf
weist.
In Abhängigkeit von dem herzustellenden Faden, dem Herstellungsver
fahren und/oder dem Einsatzbereich einer Galette innerhalb des Her
stellungsverfahrens übernimmt eine solche Galetteneinheit eine spezifische
Aufgabe. Mit der erfindungsgemäßen Galetteneinheit vereinfacht sich die
Herstellung einer solchen, da die spezifischen Funktionen der Galette bei
der Auslieferung oder Montage definiert bzw. programmiert und die
Daten in Speicher abgelegt werden können. Der Speicher kann auch
dazu genutzt werden, Änderungen der spezifischen Funktionen vor Ort
vorzunehmen, so daß im Rahmen bestimmter Grenzen ein Austausch der
Galetten nicht notwendig ist.
Durch die Verwendung eines Speichers in der Galetteneinheit, insbeson
dere im rotierenden Teil, ist es nunmehr auch möglich, Kalibrierwerte
für unterschiedliche Umgebungstemperaturen zu speichern. Hierzu wird
z. B. im Versuchsbetrieb die Temperatur am Außenmantel der Galette
mit einem externen Temperaturfühler gemessen. Aus dem Vergleich der
inneren und äußeren Temperatur ergibt sich der Kalibrierwert. Im Spei
cher können nicht nur Kalibrierwerte für verschiedene Umgebungstempe
raturen abgespeichert sein, sondern auch Werte für unterschiedliche
Lastverhältnisse. Hierdurch wird eine Hochrechnung der äußeren Galet
tenmanteltemperatur aus inneren Meßwerten bei unterschiedlichen Lastzu
ständen ermöglicht. Dies ist insbesondere bei steigenden Anforderungen
hinsichtlich der Fadenqualität von Bedeutung.
Der Speicher kann auch dazu genutzt werden, kurzzeitige Störungen
innerhalb der Galette zu registrieren. Bei den Störungen kann es sich
um Änderungen der Spannungs- bzw. Stromzustände handeln, die z. B.
durch Wackelkontakte, Temperaturfühlerbruch oder Kurzschlüsse ver
ursacht werden. Die auftretenden Störungen innerhalb einer Galette
können nicht nur seitens der Temperaturfühler herrühren, sondern auch
durch die üblicherweise verwendeten elektrischen Heizeinrichtungen
bedingt sein.
Der Speicher kann auch zur Identifikation und Beobachtung einer Galet
te genutzt werden. Dies hat den Vorteil, daß das Betriebsverhalten der
Galette über längere Zeiträume gespeichert werden kann und diese Be
triebswerte dann als Erfahrungswerte für die Konstruktion weiterer Galet
ten ausgewertet werden können.
Der Speicher kann in willkürlichen oder vorgegebenen Zeitabschnitten
abgefragt werden. Diese Abfragemöglichkeit hat den Vorteil, daß keine
Datenempfangseinrichtung permanent empfangsbereit sein muß.
Die Anordnung des Speichers an einem rotierenden Bauteil hat den
Vorteil, daß der Speicher mit der in der Galette integrierten Elektronik
verknüpft und versorgt werden kann. Somit bleiben die gespeicherten
Informationen immer bei der Galetteneinheit. Die stationäre Elektronik
könnte auch mit in einer Regeleinrichtung in einem Schaltschrank unter
gebracht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen,
den Speicher an der Antriebswelle der Galette anzuordnen, vorzugsweise
so anzuordnen, daß der Speicher symmetrisch bezüglich der Längsachse
der Antriebswelle positioniert ist. Hierdurch werden die durch den
Speicher verursachten ungleichmäßigen Fliehkräfte verringert, so daß ein
Auswuchten der Galette vermieden werden kann. Die Anordnung des
Speichers an der Antriebswelle hat auch den Vorteil, daß der Speicher
relativ weit weg von dem heißen Galettenmantel entfernt ist. Der Spei
cher kann auch auf der Antriebswelle außerhalb des Galettenmantels
positioniert werden. Hierdurch wird die thermische Belastung des Spei
chers minimiert. Diese Anordnung hat auch den Vorteil, daß der Spei
cher im wesentlichen außerhalb der elektro-magnetischen Felder einer
elektrischen Heizung liegt. Hierdurch wird die Möglichkeit einer Betriebs
störung des Speichers durch starke elektro-magnetische Felder minimiert.
Auf Abschirmungen des Speichers gegenüber den elektro-magnetischen
Feldern kann dann verzichtet werden.
Statt den Speicher an der Antriebswelle anzuordnen, wird alternativ
vorgeschlagen, diesen an dem Galettenmantel zu befestigen. Bei diesem
Vorschlag wird berücksichtigt, daß der Galettenmantel gegenüber dem
stationären Teil der Galette austauschbar ist und daß sich die Eigen
schaften, insbesondere Temperaturübertragungs-Eigenschaften eines Galet
tenmantels im Laufe des Betriebes durch Verschmutzung und/oder
Verschleiß ändern. Ferner ist aber auch zu beachten, daß trotz völliger
Identität mehrerer Bearbeitungsstellen die Heizwirkung der Galetten an
diesen Bearbeitungsstellen durchaus unterschiedlich sein kann infolge der
unterschiedlichen Verschleiß- und Verschmutzungszustände der Galetten,
aber auch infolge unterschiedlicher, durch Luftströmung verursachter
Wärmeverluste. Ein mit dem Galettenmantel austauschbarer Speicher
enthält alle diese Informationen.
Die Erfindung wirkt sich besonders vorteilhaft bei sogenannten Mehr
zonen-Galetten aus, die unabhängig voneinander steuerbare Heizzonen
aufweisen, wobei jeder Heizzone mindestens ein Temperaturfühler zu
geordnet ist. Hier läßt sich insbesondere der Abfragezyklus und die
Abfragehäufigkeit an den einzelnen Zonen durch Programmierung an
jeder Galette individuell und abhängig von den jeweiligen individuellen
Anforderungen vorgeben.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, den
Speicher zum Abruf und/oder Laden von Daten mit einem elektroni
schen Mikroprozessor zu verbinden. Der Mikroprozessor ist ein Teil
einer Datenübertragungseinrichtung, die mit der Galette verbunden ist.
Die Datenübertragungseinrichtung sollte hierbei vorzugsweise berührungs
los arbeiten. Die Datenübertragung aus dem Speicher kann dann auch
während des Betriebes der Galette erfolgen. Die Übertragung der Daten
von einem rotierenden zu einem stationären Bauteil kann hierbei vor
teilhaft mit einer stationären Primärspule und einer mitrotierenden
Sekundärspule erfolgen. Diese Ausführung ermöglicht eine Übertragung
der Daten in serieller, digitaler Form als Spannungsimpulse.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Galetteneinheit besteht in der gemäß
Anspruch 11 ausgebildeten Datenübertragungseinrichtung. Zwischen den
rotierenden Bauteilen und den stationären Bauteilen der Galetteneinheit
ist somit nur ein Überträger, der sowohl die Energie als auch die Daten
übermittelt, angeordnet. Hierbei werden die Spannungsimpulse der Daten
signale den Spannungsimpulsen der Versorgungsenergie überlagert, so daß
eine eindeutige Zuordnung der Datensignale gegeben ist und Störeinflüsse
aus der Versorgungsenergie ausgeschlossen sind.
Die Galetteneinheit nach Anspruch 12 ermöglicht den ständigen Daten
transfer von dem Temperaturfühler bzw. der Meßkette zur Regeleinrich
tung. Erfindungsgemäß können sämtliche Daten auf dem induktiven Pfad
der Energieversorgung, die durch eine stationäre Primärspule und einer
mitrotierenden Sekundärspule gebildet wird, übertragen werden. Die
Ausführung mit nur einem Überträger führt bei der Galetteneinheit zu
einer geringen Störanfälligkeit und somit zu einem sicheren Betrieb.
Kurzzeitig auftretende Abweichungen können direkt zur Regeleinrichtung
übertragen und entsprechend ausgeregelt werden.
Die digitalen Daten werden hierbei vorteilhaft als Kette von Spannungs
impulsen übertragen. Die Spannungsimpulse können direkt im Sekundär
stromkreis der Spannungsversorgung erzeugt werden, indem auf einfache
Weise eine Zusatzlast, z. B. ein Widerstand mit vorgegebener Frequenz,
in den Stromkreis eingeschaltet wird.
Der Bedeutungsinhalt des jeweiligen Impulses hängt davon ab, welche
Form die Impulse aufweisen. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, den
binären Inhalt der Daten zu kodieren, ist in der Variation der Anzahl
der pro vorgegebenem Takt auftretenden Impulse gegeben. Durch diese
Form der Datenübertragung werden Störeinflüsse, die die Genauigkeit
der Übertragung beeinflussen können, eliminiert. Bei der Kodierung der
Daten hat sich insbesondere die Modulation der Impulsdauer als Vor
teilhaft herausgestellt. Da es in diesem Fall auf die Amplitudenhöhe der
Übertragungsfrequenz nicht ankommt, können somit weitere Störeinflüsse
vermieden werden.
Aufgrund der Überlagerung der Spannungsimpulse und da die Über
tragungsfrequenz, die z. B. 10 kHz beträgt, gegenüber der Primärfre
quenz, die z. B. 80 kHz beträgt, verschieden ist, läßt sich der über
tragene Datenstrom abstandsunabhängig durch eine speziell kombinierte
Filterschaltung mit Komparator dekodieren.
Erfindungsgemäß können digitale Daten beliebiger Art auch vom statio
nären Teil zum rotierenden Teil der Galetteneinheit übertragen werden,
wobei die Datenübertragung durch Frequenzmodulation erfolgt. Hierbei
kann die Datenübertragung und die Energieversorgung mit einem Über
träger erfolgen. Die Primärfrequenz der Energieversorgung wird zwischen
zwei Werten variiert und den beiden Frequenzen jeweils ein Digitalwert
zugeordnet. Da es auf die Amplitude der Frequenz nicht ankommt,
spielen Schwankungen der Amplitude keine Rolle bei der Übertragung
von Daten.
Der besondere Vorteil dieser Galeteneinheit liegt darin, daß ein gezielter
Eingriff durch die Regeleinrichtung in der Meßkette ermöglicht wird.
Außerdem können z. B. nach einem Wechsel des Galettenmantels neue
Kalibrierdaten und/oder Prozeßdaten dem mitrotierenden Speicher aufge
geben werden. Zudem können während des Betriebes neue Abfragepro
gramme oder -zahlen vorgegeben werden.
Für die Kennung der Frequenzen mit denen Daten übertragen werden,
ist wenigstens eine Frequenzerkennungseinrichtung vorgesehen. Diese kann
vorteilhaft in Form eines elektronischen Mikroprozessors ausgebildet sein,
der anhand einer Strommessung oder Spannungsmessung die Frequenz
erkennt und die Daten entschlüsselt. Die Frequenz, mit der die Daten
übertragen werden, kann z. B. zwischen 40 und 80 kHz variiert werden.
Zweckmäßigerweise ist die eine Primärfrequenz halb so groß wie die
andere Primärfrequenz. Die Realisierung dieser Frequenz kann durch
einen Frequenzteiler erzielt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand eines
Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch einen Fadenlauf eines Fadens über zwei Galet
ten,
Fig. 2 eine Galetteneinheit im Längsschnitt,
Fig. 3 zeigt einen Schaltungsaufbau im rotierenden Teil der Galet
teneinheit,
Fig. 4 schematisch einen Schaltungsaufbau für eine Datenübertra
gung zwischen dem stationären und dem rotierenden Teil
einer Galetteneinheit,
Fig. 1 zeigt einen Fadenlauf mit dem Faden 1, der durch zwei beheizte
Galetten 2 und 3 gefördert und beheizt wird. Dabei wird der Faden 1
in mehreren Wicklungen um die jeweilige Galette 2 bzw. 3 geschlungen
und innerhalb jeder Wicklung durch eine verschränkt zur Galette an
geordnete Überlaufrolle 4, 5 geführt.
In der Fig. 2 ist vergrößert eine Galetteneinheit 2 bzw. 3 im Längs
schnitt dargestellt.
Die Galetteneinheit 2 besteht aus stationären und rotierenden Bauteilen.
Zu den stationären Bauteilen gehört das Gehäuse 6, das fest mit einem
Maschinengestell (hier nicht gezeigt) verbunden ist.
An dem Gehäuse 6 ist ein scheibenförmiger Halter 7 angeordnet. Der
Halter 7 wird zentrisch von einer Hülse 8 durchdrungen. Auf der Hülse
8 sind mehrere, im vorliegenden Fall vier, Lamellenkörper 9.1, 9.2, 9.3
und 9.4 aufgefädelt. Diese Lamellenkörper bestehen aus einer Vielzahl
von Blechlamellen, die jeweils in einer Axialebene der Hülse 8 angeord
net sind. Auf den Lamellenkörpern 9.1 . . . 9.4 sind Induktionsspulen 10.1-
10.4 fest angebracht. Auf der Hülse 8 sind folglich vier Lamellenkörper-
Induktionsspulen-Paarungen angebracht. Zum radialen Magnetfluß in dem
Galettenmantel 12 sind seitliche Distanzstücke 11 vorgesehen, welche
zwischen den benachbarten Spulen angeordnet sind. Die Induktionsspulen
10.1-10.4 können mit einem Strom vorgegebener Frequenz gespeist und
jede für sich gesteuert werden.
Zu den rotierenden Bauteilen gehört der Galettenmantel 12, der stirnsei
tig auf der Antriebswelle 14 angeordnet ist. Wie aus der Darstellung in
der Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Galettenmantel 12 mit der Antriebs
welle 14 formschlüssig oder reibschlüssig verbunden. Die Antriebswelle 14
erstreckt sich konzentrisch zu der Hülse 8. Die Antriebswelle 14 wird
durch einen im Gehäuse 6 ortsfest gelagerten Motor 15 drehend ange
trieben.
In dem Galettenmantel 12 sind mehrere Temperaturmeßfühler 16.1-16.4
angeordnet. Für jede Induktionsspule 10 ist ein Meßfühler 16 vorgesehen.
Die Temperaturfühler sind jeweils oberhalb der zugeordneten Induktions
spule in dem Galettenmantel 12 angeordnet. Die Ausgangssignale der
Temperaturfühler 16.1-16.4 werden verstärkt und in ein digitales Signal
umgesetzt. Diese digitalen Signale werden in eine Kette von Spannungs
impulsen kodiert und durch den induktiven Meßwertübertrager 17 ortsfest
übertragen und in einer Anzeigeeinrichtung in ein analog lesbares Signal
umgeformt oder aber zur Steuerung der Induktionsspulen 10.1 bzw. 10.2
bzw. 10.3 bzw. 10.4 verwandt. Auf diese Weise wird die an den einzel
nen Temperaturmeßfühlern 16.1 bis 16.4 gemessene Temperatur auf einen
Sollwert eingeregelt.
Fig. 3 zeigt einen Schaltungsaufbau im rotierenden Teil der Galetten
einheit. Hierbei wird die Meßkette mit den Temperaturfühlern 16.1 und
16.2 sowie den Festwiderständen 29 und 30 von der Stromquelle 28 mit
Strom versorgt. Die Festwiederstände 29.1 und 29.2 definieren den
Meßbereich. Als Ausgangssignal der Temperaturfühler 16.1 und 16.2 wird
der Spannungsabfall gemessen und einem Multiplexer 32 zugeführt. Vom
Multiplexer werden die Signale über den Verstärker 33 an den Analog-
Digitalwandler 18 geleitet. Zur Nullpunktverschiebung erhält der Analog-
Digitalwandler ein Signal von den Festwiderständen 30.1 und 30.2. In
dem Analog-Digitalwandler werden nun die analogen Meßsignale in
digitale Werte umgewandelt und dem Mikroprozessor 19 zugeführt. Der
Mikroprozessor 19 ist mit dem elektronischen Speicher 20 verbunden, so
daß die Daten im Speicher abgelegt werden können. Der Mikroprozessor
19 kann jedoch auch auf die abgelegten Daten im Speicher 20 zurück
greifen, wie z. B. Kalibrierwerte, Abfrageprogramme und Prozeßdaten.
Über die Leitung 27 leitet der Mikroprozessor 19 Daten an eine Daten
übertragungseinrichtung weiter. Der Mikroprozessor 19 fungiert hierbei als
Dateneingabeeinrichtung und Datenausgabeeinrichtung für den Speicher
20. Die Daten vom Regler (hier nicht gezeigt) gelangen über die Leitung
26 in den Mikroprozessor 19 und von dort in den Speicher 20.
Der Speicher 20 ist an der Antriebswelle oder an geeigneter Stelle des
Galettenmantels befestigt und rotiert mit. Der Speicher ist adressierbar,
nicht flüchtig, schreibbar, lesbar und sowohl vom rotierenden Teil der
Galette als auch von der stationären Steuerung aus zugänglich. Der
Speicher ist so ausgeführt, daß Programme, Prozeßdaten und Festwerte
gespeichert werden können.
In Betracht kommen z. B. Kalibrierdaten. Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß die Temperaturabfrage im Inneren des Galettenmantels erfolgt,
während es auf die Temperatur am Außenmantel der Galette ankommt.
Es könnte so die Temperatur außen auf der Mantelfläche mittels z. B.
Pyrometer real gemessen und die durch Temperaturfühler abgefragte
Temperatur im Inneren des Galettenmantels hiermit verglichen und auf
den realen Wert umgerechnet werden. Diese Korrelation zwischen Meß
wert und tatsächlichem Außenwert könnte als Kennlinie gespeichert
werden. Ebenso könnten Fehlermeldungen, wie z. B. "Fühler offen",
"Fühler kurzgeschlossen", "Übertemperatur", "Innentemperatur" gespeichert
und später abgerufen werden.
Ebenso könnten Programme, wie z. B. Abfrage-Zyklen, in den Speicher
eingegeben werden.
Die Anordnung des Speichers im stationären Teil der Galette ist ebenso
möglich. Die systemspezifischen Daten, die bei einem Wechsel oder
Reparatur des Galettenmantels bestehen bleiben, könnten in einem
Speicher abgelegt sein, der am stationären Teil der Galette verbleibt.
Dadurch ist ein Identifizierung der Galette jederzeit möglich.
Der in Fig. 3 gezeigte Temperaturfühler 31 mißt die Innentemperatur
des Schaltkreises. Damit wird gewährleistet, daß die Schaltung immer in
einem optimalen Betriebsbereich arbeitet. Bei Temperaturschwankungen
im Schaltkreis könnten aber auch zuvor ermittelte Korrekturwerte den
einzelnen Elektronikbauteilen aufgegeben werden.
Der Komparator 34 stellt fest, ob der Stromfluß durch die Meßkette in
seinem vorgegebenen Bereich liegt. Sein Signal wird dem Mikroprozessor
19 zugeführt.
Der Schaltplan nach Fig. 4 zeigt die induktive Energieversorgung der
Meßkette sowie die darin enthaltene Datenübertragungseinrichtung. Bei
dieser Anordnung ist die Primärspule 22 mit dem zugeordneten Strom
kreis an dem Halter 7 angeordnet. Die Sekundärspule 21 ist mit dem ihr
zugeordneten Stromkreis an dem Galettenmantel 12 befestigt. Zur Span
nungsversorgung wird die Primärspule 22 mit einem Wechselstrom mit
einer vom Frequenzgeber 35 vorgegebenen Frequenz von z. B. 80 KHz
rechteckförmig beschickt. Die in der Sekundärspule 21 induzierte Span
nung wird über die Diode 37 und den Gleichrichter 38 gleichgerichtet
und über den Spannungsgeber 39 zur Versorgung der Meßkette weiterge
leitet.
Die Datenübertragungseinrichtung sieht nun vor, daß die Datenleitung 27,
die vom Mikroprozessor 19 (vgl. Fig. 3) kommt, dem Schalter 42 zu
geführt wird. Der Schalter 42 wird abhängig vom Datensignal geöffnet
und geschlossen, so daß aufgrund der Zusatzlast 41 bei geschlossenem
Schalter ein Spannungsimpuls erzeugt wird. Damit wird eine Kette von
Spannungsimpulsen gebildet, die mit einer vom Mikroprozessor 19 be
stimmten Übertragungsfrequenz mittels der Sekundärspule 21 aufgegeben
und zur Primärspule 22 übertragen wird. Der binäre Inhalt der Daten
kann durch die Form der erzeugten Impulse oder durch die Impulsanzahl
pro vorgegebenem Takt kodiert werden. Hierbei wird ein Takt mit
konstanter Zeit gewählt, der unabhängig von der Übertragungsfrequenz
ist. Die Form der Spannungsimpulse kann hierbei durch die Impulsdauer
oder die Impulshöhe moduliert werden. Der binäre Inhalt des jeweiligen
Pulses (0 oder 1) kann somit entweder aus der Impulsbreite, der Impuls
höhe, der Anzahl der Impulse pro Takt oder aus dem Abstand der
Impulse pro Takt ermittelt werden. Durch diese digitale Form der
Übertragung werden Störeinflüsse, die die Genauigkeit der Übertragung
beeinflussen könnten, eliminiert. Die Übertragungsspannung überlagert
sich induktiv der Primärspanung. Die Übertragungsfrequenz beträgt z. B.
10 KHz. Zur Rückgewinnung des Übertragungssignals werden die primär
seitigen Stromschwankungen dem Meßwertwiderstand 43 zugeführt. Die
damit erzeugten Spannungsimpulse werden dem Filter 44 aufgegeben. Der
Filter 44 filtert die hochfrequente Primärfrequenz, z. B. 80 kHZ, heraus.
Das ausgefilterte Signal wird einem zweiten Filter 45 zugeführt, der eine
Glättung der Tiefenfrequenzen vornimmt. Beide Signale werden dem
Komparator 23 aufgegeben, der die übertragenen Signale dekodiert und
an einen Regler weiterleitet.
Die Datenübertragung vom Regler (stationärer Teil) zum Speicher 20
(rotierender Teil) oder Mikroprozessor 19 erfolgt derart, daß die digita
len Signale dem Umschalter 36 aufgegeben werden. Mittels Umschalter
36 wird die Primärfrequenz in zwei bestimmten Werten variiert. Hierbei
hat sich vorteilhaft herausgestellt, daß der zweite Wert der Primärfre
quenz genau die Hälfte der Primärfrequenz beträgt. So könnte z. B. die
Primärfrequenz zwischen 80 kHz und 40 kHz variieren. Beiden Frequen
zen wird sodann jeweils ein Digitalwert zugeordnet. Somit wird ein
Wechselstrom unterschiedlicher Frequenz der Primärspule 22 aufgegeben.
Die induzierten Spannungsimpulse in der Sekundärspule werden einer
Frequenzerkennungseinrichtung 25 zugeführt, welche die jeweiligen Fre
quenzen einem digitalen Wert zuordnet. Statt einer Spannungsmessung
kann die Frequenzeinrichtung die Frequenz mittels einer Strommessung
identifizieren. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Zählung von
Impulsen pro Zeiteinheit. Durch den Umsetzer 40 werden die seriellen
digitalen Werte in parallele Daten umgewandelt und dem Mikroprozessor
oder direkt dem Speicher 20 zugeführt. Die Frequenzerkennung kann
hierbei auch direkt vom Mikroprozessor (19) vorgenommen werden.
Bezugszeichenliste
1 Faden
2 Galette, Galetteneinheit
3 Galette, Galetteneinheit
4 Überlaufrolle
5 Überlaufrolle
6 Gehäuse
7 Halter
8 Hülse
9 Lamellenkörper
10 Induktionsspule
11 Distanzstück
12 Galettenmantel
13 Stirnseite
14 Antriebswelle
15 Motor
16 Temperaturmeßfühler
17 Meßwertüberträger, Datenüberträger
18 Analogdigitalwandler
19 Mikroprozessor
20 Speicher
21 Sekundärspule
22 Primärspule
23 Komperator
24 Frequenzteiler
25 Frequenzerkennungseinrichtung
26 Datenleitung
27 Datenleitung
28 Stromquelle
29 Festwiderstand
30 Festwiderstand
31 Temperaturfühler
32 Multiplexer
33 Verstärker
34 Fensterkomperator
35 Frequenzgeber
36 Umschalter
37 Diode
38 Gleichrichter
39 Spannungsregler
40 Umsetzer
41 Zusatzlast
42 Schalter
43 Meßwiderstand
44 Filter
45 Filter
2 Galette, Galetteneinheit
3 Galette, Galetteneinheit
4 Überlaufrolle
5 Überlaufrolle
6 Gehäuse
7 Halter
8 Hülse
9 Lamellenkörper
10 Induktionsspule
11 Distanzstück
12 Galettenmantel
13 Stirnseite
14 Antriebswelle
15 Motor
16 Temperaturmeßfühler
17 Meßwertüberträger, Datenüberträger
18 Analogdigitalwandler
19 Mikroprozessor
20 Speicher
21 Sekundärspule
22 Primärspule
23 Komperator
24 Frequenzteiler
25 Frequenzerkennungseinrichtung
26 Datenleitung
27 Datenleitung
28 Stromquelle
29 Festwiderstand
30 Festwiderstand
31 Temperaturfühler
32 Multiplexer
33 Verstärker
34 Fensterkomperator
35 Frequenzgeber
36 Umschalter
37 Diode
38 Gleichrichter
39 Spannungsregler
40 Umsetzer
41 Zusatzlast
42 Schalter
43 Meßwiderstand
44 Filter
45 Filter
Claims (19)
1. Galetteneinheit zum Heizen und Fördern von Fäden mit stationären
Bauteilen und rotierenden Bauteilen, zu denen ein beheizbarer
Galettenmantel gehört, dessen Temperatur durch Temperaturfühler
gemessen wird, wobei die Ausgangssignale des Temperaturfühlers von
einem der rotierenden zu einem der stationären Bauteile induktiv
übertragen und einer Regeleinrichtung zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
in die Galetteneinheit ein elektronischer Speicher (20) integriert ist,
der mit dem Temperaturfühler (16.1 bis 16.4) elektrisch verbunden
und der durch Dateneingabeeinrichtungen adressierbar und beschreib
bar sowie durch Datenausgabeeinrichtungen lesbar ist, und in dem
zumindest einige der Signale aus der Signalkette zwischen dem
Temperaturfühler (16.1-16.4) und der Regeleinrichtung, wie z. B.
Ausgangssignale des Temperaturfühlers, Eingangssignale zur Steuerung
des Temperaturfühlers, Kalibrierwerte für den Temperaturfühler, Ab
frageprogramme, Prozeßdaten, speicherbar sind.
2. Galetteneinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (20) an einem der rotierenden Bauteile angeordnet ist.
3. Galetteneinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (20) an der Antriebswelle (14) angeordnet ist, vorzugs
weise außerhalb des Bereiches des Galettenmantels (12).
4. Galetteneinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (20) in der Längsachse der Antriebswelle (14)
angeordnet ist.
5. Galetteneinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (20) an dem abnehmbaren Teil der Galetteneinheit
(2, 3), insbesondere dem Galettenmantel (12) angeordnet ist.
6. Galetteneinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
über die Länge der Galetteneinheit (2, 3) mehrere Induktionsspulen
(10.1-10.4) angeordnet sind, die selbständig steuerbar sind und
denen jeweils ein Temperaturfühler (16.1-16.4) zugeordnet ist, und
daß in dem Speicher (20) ein Abfragezyklus gespeichert ist, mit
welchem die zeitliche Reihenfolge und Häufigkeit der Temperatur
abfrage an den einzelnen Temperaturmeßfühlern (16.1, 16.2, 16.3,
16.4) vorgegeben wird.
7. Galetteneinheit nach einem der Ansprüche l bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dateneingabe- und die Datenausgabeeinrichtung ein elektroni
scher Mikroprozessor (19) ist.
8. Galetteneinheit nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl der elektronische Mikroprozessor (19) als auch der Speicher
(20) an einem der rotierenden Bauteile befestigt sind.
9. Galetteneinheit nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl der elektronische Mikroprozessor (19) als auch der Speicher
(20) an einem der stationären Bauteile befestigt sind.
10. Galetteneinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Datenübertragung zwischen Speicher (20) bzw. Mikroprozessor
(19) und Regeleinrichtung durch einen Datenüberträger (17) erfolgt,
der eine stationäre Primärspule (22) und eine zur Primärspule
konzentrische, rotierende Sekundärspule (21) aufweist, wobei die
Daten in digitaler Form als Spannungsimpulse induktiv übertragen
werden.
11. Galetteneinheit nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet, daß
der Datenüberträger (17) zur Übertragung der Versorgungsenergie
für den Temperaturfühler (16.1-16.4) dient und daß die Spannungs
impulse der Datensignale den Spannungsimpulsen der Versorgungs
energie überlagert werden.
12. Galetteneinheit zum Heizen und Fördern von Fäden mit stationä
ren Bauteilen und rotierenden Bauteilen, zu denen ein beheizbarer
Galettenmantel gehört, dessen Temperatur durch Temperaturfühler
gemessen wird, wobei die Ausgangssignale des Temperaturfühlers aus
einer Meßkette als Datensignale hervorgehen, die Datensignale von
einem der rotierenden zu einem stationären Bauteile mittels einer
Primärspule und einer Sekundärspule induktiv übertragen und einer
Regeleinrichtung zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Primärspule (22) und die Sekundärspule (21) die Versorgungs
energie für den Temperaturfühler (16.1-16.4) und die Meßkette
übertragen und daß die Spannungsimpulse der Datensignale den
Spannungsimpulsen der Versorgungsenergie überlagert werden.
13. Galetteneinheit nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der binäre Inhalt der Datensignale durch die in einem vorgegebenen
Takt auftretende Anzahl und/oder die Form der Spannungsimpulse
kodiert wird.
14. Galetteneinheit nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Form der Spannungsimpulse mittels der Impulsdauer und/oder
der Impulshöhe variiert wird.
15. Galetteneinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Datenstrom auf der Primärseite dekodiert wird, indem zunächst
mittels eines Filters (44) die Primärfrequenz aus dem Datenstrom
gefiltert wird und das Signal direkt und nach einer zweiten Filterung
einem Komparator (23) zugeführt wird.
16. Galetteneinheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Datenüberträger (17) zur Übertragung der Versorgungsenergie
für den Temperaturfühler (16.1-16.4) dient und daß die Datenüber
tragung durch Frequenzmodulation erfolgt.
17. Galetteneinheit zum Heizen und Fördern von Fäden mit stationären
Bauteilen und rotierenden Bauteilen, zu denen ein beheizbarer
Galettenmantel gehört, dessen Temperatur durch Temperaturfühler
gemessen wird, wobei die Ausgangssignale des Temperaturfühlers aus
einer Meßkette als Datensignale hervorgehen, die Datensignale von
einem der rotierenden zu einem stationären Bauteile mittels einer
Primärspule und einer Sekundärspule induktiv übertragen und einer
Regeleinrichtung zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Primärspule (22) und die Sekundärspule (21) die Versorgungs
energie für den Temperaturfühler (16.1-16.4) und für die Meßkette
und die Datensignale von der Regeleinrichtung übertragen,
wobei die Datenübertragung durch Frequenzmodulation erfolgt.
18. Galetteneinheit nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Datenüberträger (17) digitale Daten vom stationären Teil zum
rotierenden Teil überträgt, wobei die Primärfrequenz der Versor
gungsenergie zwischen zwei Werten variiert und den beiden Frequen
zen jeweils ein Digitalwert zugeordnet wird und zur Dekodierung der
Datenstrom auf der Sekundärseite über eine Frequenzerkennungsein
richtung (25) geführt wird.
19. Galetteneinheit nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Frequenzerkennungseinrichtung ein elektronischer Mikroprozessor
(19) ist, indem die Frequenz mit einer Strommessung oder Span
nungsmessung identifiziert und in Digitalwerte umgewandelt wird.
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