DE19914865A1

DE19914865A1 - Torque transmission monitor at a bobbin winder doffer has a monitor to register the motor torque and a monitor to register the cam disk positions of the automatic doffer transmission

Info

Publication number: DE19914865A1
Application number: DE19914865A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Fechter; Peter Schwartz
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-05
Also published as: ITMI20000621A1; IT1316843B1; ITMI20000621A0; JP2000289934A

Abstract

The assembly to monitor the torque transferred from a drive to a machine, and especially a textile machine such as the doffer at an automatic bobbin winder, has one monitor (43) to register the actual torque transmitted from the drive (46). A cam disk (52-56) transmits the torque and, in operation, takes up various defined working positions. The second monitor (49), to register the working position of the cam disk(s) (52-56), has a memory (4) to hold the nominal loading torque for each cam disk (52-56) position, and also has a control (38). The control (38) is coupled to the monitors (43,49) and the memory (44) to compare actual torque levels at the drive (46) with the actual cam disk (52-56) position with the stored nominal loading torque to identify under- or overloading for any necessary corrective control action. The monitors (43,49) are integrated into the control unit (38). The control (38) is structured so that, on an overload, it registers a machine blockage with a torque over the nominal loading by at least a given tolerance value, and an underload if the torque is below the nominal loading by at least a given tolerance value. The control (38) also triggers an alarm unit (45) and can switch off the drive (46). The nominal loading torques are in tabular form in the memory (44), stored according to different cam disk (52-56) positions. The threshold value curve for an overload gives the nominal loading torque related to rotary angle together with the tolerances. The curve rises where the nominal values are increased and then drops as a curve formed by the combined values and the nominal torques. The underload curve is similarly formed, but the tolerances are subtracted from the nominal torques related to rotary angles. The cam disks (52-56) move through their working positions in cycles, in operation. The actual drive torques are compared with the nominal levels during several cycles, to determine a correction factor which is taken into account during torque monitoring. The control (38) withdraws the correction factor on an exchange of a drive transmission component. The first monitor (43) registers the motor (46) torque by monitoring the current to the DC motor. The second monitor (49) registers the cam disk (52-56) positions from the rotor positions of the drive motor (46). The drive assembly has a number of cam disks (52-56) for a number of units.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The present invention relates to a device with the Features of the preamble of claim 1.

Zum Beispiel in Textilmaschinen werden verschiedene Aggregate verwendet, welche von Antriebsaggregaten, vorzugsweise Asynchronmotoren, über Getriebeanordnungen elektrisch angetrieben werden. Dabei kann das Problem auftreten, daß ein elektromotorisch angetriebenes Element aufgrund einer Störung blockiert, was zur Folge haben kann, daß das von dem jeweiligen Antriebsaggregat abgegebene Drehmoment größer als das von dem angetriebenen Element ohne mechanische Beschädigung vertragbare Drehmoment wird.For example in textile machines there are different aggregates used which of drive units, preferably Asynchronous motors, electrical via gear arrangements are driven. The problem may arise that a Element driven by an electric motor due to a fault blocked, which may result in that of the respective Drive unit output torque greater than that of driven element tolerable without mechanical damage Torque.

Zur Lösung dieses Problems sind verschiedene Lösungsansätze bekannt.There are various approaches to solving this problem known.

Ein erster Lösungsansatz sieht vor, daß dem Antrieb eine Überlastkupplung nachgeschaltet wird, die auf das maximale Drehmoment eingestellt ist, welches von den nachgeschalteten Elementen für den störungsfreien Ablauf mindestens benötigt wird. Zum Ausschalten des Antriebs bei ausgelöster Überlastkupplung ist ein Schalt- bzw. Sensorelement an der Überlastkupplung angebracht.A first solution provides that the drive a Overload clutch is connected to the maximum Torque is set, which of the downstream Elements required for the trouble-free process at least becomes. To switch off the drive when triggered Overload clutch is a switching or sensor element on the Overload clutch attached.

Ein Beispiel für diesen ersten Lösungsansatz ist in der DD- PS 102 604 offenbart, wobei zwischen einer Antriebswelle und einem Getriebe für eine Spulwelle einer Spule einer Drahtziehmaschine eine Rutschkupplung angeordnet ist, welche auf das maximal vertragbare Drehmoment des Getriebes abgestimmt ist. Im stationären Betrieb erfolgt über die Rutschkupplung eine schlupffreie Drehmomentübertragung. Beim Anfahren und Stillsetzen des Antriebs ist das Getriebe jedoch einer erhöhten Belastung ausgesetzt. Daher wird im Anlaufvorgang die Rutschkupplung eingekuppelt, so daß bei Übersteigen des maximal vertragbaren Drehmoments die Rutschkupplung rutscht und somit das übertragene Drehmoment begrenzt. Beim Stillsetzen wird hingegen die Rutschkupplung ausgekuppelt und zusätzlich eine an der Spulenwelle befindliche Bremse zugeschaltet, so daß die Bewegung des Spulens verzögert wird.An example of this first approach is in the DD PS 102 604 discloses, being between a drive shaft and a gearbox for a spool shaft of a spool Wire drawing machine a slip clutch is arranged, which on the maximum tolerable torque of the transmission is coordinated. In stationary operation, a slip clutch is used slip-free torque transmission. When starting and However, when the drive is stopped, the gearbox is an increased one Exposed to stress. Therefore, the Slipping clutch engaged so that when the maximum is exceeded tolerable torque the slip clutch slips and thus the transmitted torque is limited. When stopping on the other hand, the slip clutch is disengaged and an additional one the brake shaft located brake switched on, so that the Movement of the winding is delayed.

Des weiteren ist in der DE 35 01 530 C2 eine Textilmaschine beschrieben, bei der eine Proportionallaufvorrichtung für unterschiedliche Aggregate der Textilmaschine bzw. für entsprechende Antriebsaggregate, die in Form von Asynchronmotoren ausgebildet sind, vorgesehen ist. Die Proportionallaufvorrichtung gewährleistet den proportionalen Lauf der einzelnen Antriebsaggregate durch eine gemeinsame Drehzahlsteuerung. Ist dies in bestimmten Betriebszuständen nicht möglich, wie z. B. beim Anlaufen oder Stillsetzen der Antriebsaggregate, werden mit Hilfe einer Schaltkupplung Drehmoment-Übertragungsvorrichtungen zwischen den einzelnen Aggregaten aktiviert, um einen Proportionallauf zu erzielen. Jede dieser Drehmoment-Übertragungsvorrichtungen kann eine das Drehmoment begrenzende Überlastsicherung besitzen, um Maschinenschäden zu vermeiden. Eine solche Überlastsicherung kann beispielsweise als Drehmoment-Begrenzer oder als Scherstift ausgebildet sein. Darüber hinaus kann gemäß dieser Druckschrift auch ein als kraftschlüssig wirkendes Zugmittel verwendeter Treibriemen zur Drehmomentbegrenzung verwendet werden, da bei entsprechender Einstellung der Riemenspannung ein solcher Treibriemen bei Überschreitung eines bestimmten Drehmoments durchrutscht, so daß der Treibriemen die Funktion der zuvor erwähnten Rutschkupplung wahrnimmt.Furthermore, DE 35 01 530 C2 is a textile machine described in which a proportional running device for different aggregates of the textile machine or for corresponding drive units in the form of Asynchronous motors are formed, is provided. The Proportional running device ensures the proportional Run of the individual drive units through a common one Speed control. Is this in certain operating conditions not possible, such as B. when starting or stopping Drive units are made using a clutch Torque transmission devices between each Units activated in order to achieve a proportional run. Each of these torque transmission devices can be one of those Have torque limiting overload protection to Avoid machine damage. Such overload protection can be used, for example, as a torque limiter or as a shear pin be trained. In addition, according to this document also used as a frictional traction device Driving belts are used to limit the torque, because at appropriate adjustment of the belt tension such Driving belt when a certain torque is exceeded slips so that the drive belt performs the function of the previous perceives mentioned slip clutch.

Ein zweiter Lösungsansatz sieht vor, die Drehzahl des Antriebs zu überwachen und bei einem größeren Drehzahleinbruch den Antrieb abzuschalten. Zu diesem Zweck kann ein Drehzahlgeber verwendet werden, welcher sich auf der Antriebswelle des Antriebs befindet.A second approach provides for the speed of the drive to monitor and in the event of a major drop in speed Switch off drive. A speed sensor can be used for this purpose be used, which is on the drive shaft of the Drive is located.

Ein dritter Lösungsansatz sieht vor, direkt das von dem Antriebsaggregat gelieferte Drehmoment zu überwachen. Ist das Antriebsaggregat mit den nachgeschalteten Elementen beispielsweise über einen Riementrieb mit einer mechanischen Umlenkung verbunden, erfolgt aufgrund des über den Riemen übertragenen Drehmoments eine Auslenkung an der Umlenkung des Riementriebs, wobei der Umfang dieser Auslenkung in etwa proportional zu dem übertragenen Drehmoment ist und bei einer bestimmten Auslenkung, d. h. im Überlastfall, das Antriebsaggregat ausgeschaltet wird.A third approach provides for that directly Drive unit to monitor delivered torque. Is this Drive unit with the downstream elements for example via a belt drive with a mechanical Redirection connected occurs due to the over the belt Torque transmitted a deflection at the deflection of the Belt drive, the extent of this deflection approximately is proportional to the transmitted torque and at a certain deflection, d. H. in the event of an overload, the Drive unit is switched off.

Es ist ersichtlich, daß die obigen Lösungsansätze jeweils zusätzliche Elemente zur Überwachung des Drehmoments benötigen. Des weiteren kann bei diesen Lösungsansätzen das Drehmoment nur in groben Schritten überwacht werden. Bei Aggregaten mit großen Lastschwankungen ist eine Überwachung im kleinen Drehmomentbereich nicht oder nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand möglich.It can be seen that the above approaches each need additional elements to monitor the torque. Furthermore, the torque can only with these approaches be monitored in rough steps. For units with large Load fluctuations is a small-scale monitoring Torque range not or only with a disproportionately large Effort possible.

Daher wurde in der DE 33 15 247 A1 eine Möglichkeit vorgeschlagen, ohne zusätzliches Element direkt das von einem Antriebsaggregat gelieferte Drehmoment zu überwachen, um einen Überlastfall festzustellen. Die DE 33 15 247 A1 betrifft eine Spinnmaschine, wobei einem als Antriebsaggregat dienenden Motor eine Überwachungsvorrichtung zugeordnet ist, die einen Sensor besitzt, welcher auf einen bestimmten maximalen Drehmomentwert anspricht und in diesem Fall einen Alarm auslöst und/oder den Motor abschaltet. Der Ansprechwert des Sensors ist während der Anlaufphase höher als in der stationären Betriebsphase. Zur Überwachung des Drehmoments ist der Sensor in Form eines Leistungs- oder Strommessers ausgestaltet, um die Leistungs- bzw. Stromaufnahme des Antriebsmotors zu erfassen, welche proportional zu dem gelieferten Drehmoment des Antriebsmotors ist. Alternativ kann der Sensor auch direkt als Drehmomentmeßvorrichtung ausgestaltet sein.Therefore, DE 33 15 247 A1 became a possibility suggested, without additional element, that of one Drive unit to monitor delivered torque to a Determine overload case. DE 33 15 247 A1 relates to a Spinning machine, with a motor serving as a drive unit a monitoring device is associated with a sensor which has a certain maximum torque value responds and in this case triggers an alarm and / or the Engine switches off. The response value of the sensor is during the Start-up phase higher than in the stationary operating phase. For Monitoring the torque is in the form of a sensor Power or ammeter designed to measure the power or current consumption of the drive motor to determine which proportional to the delivered torque of the drive motor is. Alternatively, the sensor can also be used directly as Torque measuring device can be configured.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem in der DE 33 15 247 A1 beschriebenen Stand der Technik eine verbesserte Lösung zum Überwachen des auf ein Aggregat insbesondere einer Textilmaschine von einem Antriebsaggregat übertragenen Drehmoments zu schaffen.The present invention is based on the object of the prior art described in DE 33 15 247 A1 an improved solution for monitoring the aggregate in particular a textile machine from a drive unit to create transmitted torque.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a device with the features of Claim 1 solved. Preferred and advantageous configurations the present invention are the subject of the dependent Expectations.

Die vorliegende Erfindung geht von einem kurvenscheibengesteuerten Aggregat einer Maschine, insbesondere Textilmaschine aus, wobei die dem Aggregat zugeordnete(n) Kurvenscheibe(n) im Betrieb der Maschine vordefinierte Betriebspositionen einnimmt bzw. einnehmen. Ähnlich wie in der DE 33 15 247 A1 wird das von dem entsprechenden Antriebsaggregat augenblicklich gelieferte Drehmoment überwacht. Darüber hinaus ist jeder der zuvor beschriebenen Betriebspositionen des entsprechenden Kurvenscheibengetriebes ein bestimmtes vorgegebenes Nennlast-Drehmoment zugewiesen. Abhängig von der augenblicklichen Betriebsposition des Kurvenscheibengetriebes wird das augenblickliche Drehmoment des Antriebsaggregats mit demjenigen Nennlast-Drehmoment verglichen, welches der augenblicklichen Betriebsposition des Kurvenscheibengetriebes bzw. der Kurvenscheibe zugeordnet ist. Ergibt der Vergleich eine Abweichung, die einen bestimmten Toleranzwert über- oder unterschreitet, wird auf einen Über-/Unterlastfall geschlossen. In diesem Fall kann ein Alarm ausgegeben und das Antriebsaggregat ausgeschaltet werden. The present invention is based on one Cam-controlled unit of a machine, in particular Textile machine, whereby the unit (s) assigned Cam (s) predefined during machine operation Occupies or assume operating positions. Similar to that in the DE 33 15 247 A1 is the corresponding drive unit instantly delivered torque is monitored. Furthermore is each of the previously described operating positions of the corresponding cam gear a specific predetermined nominal load torque assigned. Depends on the current operating position of the cam gear is the instantaneous torque of the drive unit with compared to the nominal load torque which the current operating position of the cam gear or is assigned to the cam. If the comparison shows one Deviation that exceeds or exceeds a certain tolerance value falls below, it is concluded that there is an overload / underload. In this case, an alarm can be issued and that Drive unit are switched off.

Ein erheblicher Vorteil vorliegender Erfindung ist darin zu sehen, daß nicht nur einer Schädigung eines oder mehrerer angetriebener Aggregate vorgebeugt wird, sondern auch die Verletzungsgefahr der Bedienungsperson herabgesetzt wird, die beispielsweise mit ihren Fingern oder Kleidung zwischen Maschinenteile, von denen mindestens eines durch den kurvenscheibengesteuerten Antrieb bewegt wird, geraten ist. Insbesondere kann die Drehmomentüberwachung mit einer relativ kleinen Auflösung erfolgen. Sie erfolgt positionsbezogen, was insbesondere bei Aggregaten mit großen Lastschwankungen vorteilhaft ist, da auch in Bereichen mit kleinen Drehmomenten insbesondere Überlastfälle erkannt werden, die die in diesem Winkelbereich angetriebenen Aggregate schädigen oder zu der erwähnten Verletzungsgefahr führen könnten, obwohl diese Drehmomente in anderen Winkelbereichen einen ganz normalen Nennlastbetrieb kennzeichnen würden. Um den Kurvenscheibentrieb gemäß dem Stand der Technik ohne ständige Überlastabschaltung betreiben zu können, müßte das maximal zulässige Drehmoment an der höchsten winkelbezogenen Belastung orientiert werden, wodurch dieser Überlastschutz in den anderen Bereichen eine Schädigung von Aggregaten oder schwere Verletzungen nicht verhindern könnte.This is a considerable advantage of the present invention see that not just damage one or more driven units is prevented, but also the risk of injury to the Operator is reduced, for example with their Fingers or clothing between machine parts, one of which at least one by the cam-controlled drive is moved, is advised. In particular, the Torque monitoring with a relatively small resolution respectively. It is position-related, which is particularly the case with Aggregates with large load fluctuations is advantageous as well in areas with small torques, in particular overload cases can be recognized, which are driven in this angular range Damage aggregates or increase the risk of injury mentioned could result, although these torques in others Angle ranges indicate normal nominal load operation would. To the cam drive according to the prior art to be able to operate without constant overload shutdown maximum allowable torque at the highest angle related Load, which means that this overload protection in damage to aggregates in the other areas or could not prevent serious injuries.

Als Antriebsaggregat wird vorzugsweise ein bürstenloser, elektronisch kommutierter Gleichstrommotor verwendet, dessen Rotorlage erfaßt bzw. überwacht wird, wobei über die Rotorlageerfassung einerseits die Drehzahlsteuerung des Motors realisiert und andererseits eine inkrementale Betriebspositionserfassung der angetriebenen Mechanik einschließlich der entsprechenden Kurvenscheiben möglich ist. Der dem Motor eingeprägte Strom ist systembedingt proportional zu dem von dem Motor gelieferten Abtriebsdrehmoment, so daß durch Erfassung des dem Motor eingeprägten Stroms auf das Abtriebsdrehmoment geschlossen werden kann. A brushless, preferably electronically commutated DC motor used, the Rotor position is detected or monitored, with the Rotor position detection on the one hand the speed control of the motor realized and on the other hand an incremental Operating position detection of the driven mechanics including the corresponding cams is possible. The current impressed on the motor is proportional to the system to the output torque supplied by the engine so that by detecting the current impressed on the motor on the Output torque can be closed.

Die einzelnen Betriebspositionen der dem Aggregat zugeordneten Kurvenscheibe(n) werden zyklisch durchlaufen, wobei jede Betriebsposition mit jeder 360°-Umdrehung einmal eingenommen wird. Während mehrerer aufeinanderfolgender Zyklen kann das Abtriebsdrehmoment des Antriebsaggregats mit den entsprechenden winkelabhängigen (beispielsweise tabellarisch gespeicherten) Nennlast-Drehmomentwerten verglichen werden, um auf diese Weise einen Korrekturfaktor zu bestimmen, der das "Einlaufen" der Mechanik der Maschine berücksichtigt und während des nachfolgenden Betriebs der Überwachung des Drehmoments zugrundegelegt wird. Nach Austauschen eines beispielsweise defekten Teils der Maschine, welches die Drehmomentübertragung beeinflussen kann, wird vorteilhaft der Korrekturfaktor zurückgesetzt, um den zuvor beschriebenen Selbstlernprozeß erneut zu starten.The individual operating positions assigned to the unit Cam (s) are cycled through, each Operating position once with every 360 ° rotation becomes. This can happen during several consecutive cycles Output torque of the drive unit with the corresponding angle-dependent (e.g. stored in a table) Nominal load torque values are compared to this way to determine a correction factor that "shrinks" the Mechanics of the machine are taken into account and during the subsequent operation of torque monitoring is taken as a basis. After replacing one, for example defective part of the machine, which is the torque transmission can influence, the correction factor is advantageous reset to the self-learning process previously described start again.

Die beispielsweise tabellarisch abgelegten Nennlast- Drehmomentwerte können vom Hersteller der Maschine aufgrund von Probeläufen vorgegeben werden. Jedoch kann auch beim Betreiber der Anlage diese Tabelle innerhalb einer vorwählbaren Anzahl von Zyklen erstellt werden. Auch wenn es möglich ist, nach jedem Zyklus den Korrekturfaktor neu zu bestimmen, ist es sinnvoll, die Korrektur immer erst nach Bildung eines Mittelwertes aus einer Mehrzahl von Zyklen, beispielsweise 10, durchzuführen. Auch ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Tabelle der Nennlast-Drehmomente immer wieder neu zu bestimmen, das heißt, nicht auf die Ursprungswerte rückzubeziehen. Hierbei kann jedoch eine allmähliche zum Beispiel verschleiß- oder schmiermittelbedingte Veränderung übersehen werden, obwohl plötzliche stärkere Abweichungen vom winkelbezogenen Drehmoment dennoch sicher detektiert werden.For example, the nominal load Torque values can be determined by the machine manufacturer based on Trial runs can be specified. However, the operator can also the system within a preselectable number of Cycles are created. Even if it is possible, after everyone Cycle to determine the correction factor again, it makes sense the correction is only made after averaging a plurality of cycles, for example 10. It is also possible within the scope of the invention, the table of To determine the nominal load torques again and again, that is, not to refer back to the original values. However, this can a gradual for example wear or lubricant-related changes are overlooked, though sudden larger deviations from the angle-related torque nevertheless be reliably detected.

Um ein Abdriften der Schwellwerte im Rahmen des Selbstlernprozesses zu vermeiden, kann für die Nennlast- Drehmomente oder die Schwellwerte ein Extremwert vorgegeben werden, dessen Überschreiten detektiert und angezeigt wird. In order to drift the threshold values within the framework of the Avoiding self-learning processes can Torques or the threshold values are given an extreme value whose exceeding is detected and displayed.

Um die Größe der erwähnten Tabelle in Grenzen zu halten, ist es je nach Anwendungsfall der Erfindung möglich, die Dichte der Werte, das heißt, die Breite der das Raster bildenden Anzahl Winkelgrade zu variieren. Bei Einsatz einer Mehrzahl von Kurvenscheiben ist für jeden winkelbezogenen Einzelwert der genannte Korrekturfaktor anzuwenden, da das Einarbeiten der verschiedenen Aggregate unterschiedlich sein wird.In order to keep the size of the table mentioned within limits, it is depending on the application of the invention possible, the density of Values, that is, the width of the number forming the grid Vary degrees of angle. When using a plurality of Cam plates is the for each angle-related individual value apply the correction factor mentioned, since incorporating the different aggregates will be different.

Durch eine Verbreiterung der Überlast-Schwellwertverläufe sowie Reduzierung der Breite der Unterlast-Schwellwertverläufe im Bereich von Drehmomenterhöhungen wird erreicht, daß geringe Ungenauigkeiten in der Drehwinkelbestimmung nicht zu unnötigen Reaktionen führen.By widening the overload threshold curves as well Reduction of the width of the underload threshold curve in the Range of torque increases is achieved that small Inaccuracies in determining the angle of rotation should not be unnecessary Lead reactions.

Die vorliegende Erfindung kann zur Drehmomentüberwachung grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo ein kurvenscheibengesteuertes Aggregat von einem Antriebsaggregat drehmomentmäßig betrieben wird und ein Über-/Unterlastfall erkannt werden soll. Gemäß einem bevorzugten Anwendungsfall wird die vorliegende Erfindung insbesondere in einem Kreuzspulenwechsler einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine eingesetzt, wobei der Kreuzspulenwechsler mit einer kurvenscheibengesteuerten Automatik betrieben wird.The present invention can be used for torque monitoring basically be used wherever a Cam-driven unit from a drive unit is operated in terms of torque and an overload / underload case should be recognized. According to a preferred application the present invention in particular in one Cross-wound coil changer of a cross-wound package Textile machine used, the package changer with a cam-controlled automatic system is operated.

Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln und ohne zusätzliche Elemente direkt das auf kurvenscheibengesteuerte Aggregate übertragene Drehmoment überwacht werden kann.The present invention has the advantage that with simple This directly and without additional elements cam-driven units transmitted torque can be monitored.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. The present invention is based on a preferred embodiment with reference to the attached drawing explained.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einem Kreuzspulenwechsler, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Fig. 1 shows a front view of a cross-wound textile machine with a cross-coil changer to which the present invention is applicable.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht auf eine der Arbeitsstellen der in Fig. 1 gezeigten Textilmaschine gemäß dem Schnitt II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a side view of one of the work stations of the textile machine shown in FIG. 1 according to section II-II in FIG. 1.

Fig. 3A und 3B und Fig. 4 zeigen Kurvenscheibenpakete des in Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigten Kreuzspulenwechslers, welche erfindungsgemäß überwacht werden. Fig. 3A and 3B and FIG. 4 show the cam disk packages in Fig. 1 and Fig. Cheese changer shown in Figure 2, which are according to the invention monitored.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm mit der winkelabhängigen Stromaufnahme des Antriebsmotors, Grenz- und Istverläufe. Fig. 5 shows a diagram with the angle-dependent current consumption of the drive motor, limit and actual curves.

Die Erfindung wird nachfolgend ausführlich anhand der bevorzugten Verwendung in einem Kreuzspulenwechsler einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine erläutert.The invention is described in detail below with reference to the preferred use in a package changer Textile machine producing bobbins explained.

In Fig. 1 ist in Vorderansicht schematisch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Textilmaschine zur Herstellung von Kreuzspulen (Kreuzspulautomat) dargestellt. Derartige Kreuzspulautomaten 1 weisen üblicherweise zwischen ihren Endgestellen 35, 36 eine Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen, im vorliegenden Fall Spulstellen 2, auf. Auf diesen Spulstellen 2 werden, wie bekannt ist und daher nicht näher erläutert wird, die auf einer (nicht dargestellten) Ringspinnmaschine produzierten Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult.In Fig. 1 a, generally designated by the reference numeral 1 is shown textile machine for producing cross-wound bobbins (Automatic cheese winder) schematically in front view. Such automatic winder 1 usually have a large number of similar work stations, in the present case winding stations 2 , between their end frames 35 , 36 . As is known and therefore not explained in more detail, the spinning reels 9 produced on a ring spinning machine (not shown) are rewound to form large-volume cross-wound bobbins 11 on these winding units 2 .

Die fertiggestellten Kreuzspulen 11 werden mittels eines Kreuzspulenwechslers 23 auf eine Kreuzspulentransporteinrichtung 21 ausgerollt und zu einer maschinenendseitig angeordneten (und nicht dargestellten) Spulenverladestation oder dergleichen transportiert. Der Kreuzspulenwechsler 23 fährt intervallartig bzw. auf Anforderung auf dem Oberbau des Kreuzspulautomaten 1 über den Spulstellen 2 hin und her und wechselt automatisch jede Kreuzspule 11, die eine vorgegebene Länge oder einen vorgegebenen Durchmesser erreicht hat, gegen eine leere Hülse 34 aus.The finished cross-wound bobbins 11 are rolled out by means of a cross-wound bobbin changer 23 onto a cross-wound bobbin transport device 21 and transported to a bobbin loading station or the like arranged on the machine end (and not shown). The cross-wound bobbin changer 23 moves back and forth at intervals or on request on the superstructure of the automatic bobbin winder 1 over the winding stations 2 and automatically changes each cross-wound bobbin 11 that has reached a predetermined length or a predetermined diameter against an empty tube 34 .

Solche Kreuzspulautomaten 1 besitzen außerdem, wie bekannt ist, ein Spulen- und Hülsentransportsystem 3, in dem auf Transporttellern 8 in vertikaler Ausrichtung positionierte Spinnkopse 9 bzw. Leerhülsen 34 umlaufen. In Fig. 1 ist im Vordergrund lediglich die sogenannte Rückführstrecke 7 dieses Spulen- und Hülsentransportsystems 3 angedeutet.Such automatic winding machines 1 also have, as is known, a bobbin and tube transport system 3 , in which spinning heads 9 or empty tubes 34 , which are positioned on transport plates 8 in a vertical orientation, rotate. In Fig. 1, only the so-called return path 7 of this coil and tube transport system 3 is indicated in the foreground.

Der Kreuzspulautomat 1 verfügt des weiteren über eine Zentralsteuereinheit 37, die über einen Maschinenbus 40 sowohl mit Arbeitsstellenrechnern 39 der einzelnen Spulstellen 2 als auch mit einer Steuereinrichtung 38 des Kreuzspulenwechslers 23 verbunden ist.The automatic winder 1 also has a central control unit 37 which is connected via a machine bus 40 both to workstation computers 39 of the individual winding units 2 and to a control device 38 of the bobbin changer 23 .

Die Zentralsteuereinheit 37 kann Eingabemittel 41 aufweisen, über die von der Zentralsteuereinheit 37 aus sowohl die Arbeitsstellenrechner 39 der Spulstellen 2 als auch die Steuereinrichtung 38 des Kreuzspulenwechslers 23 angesprochen werden kann.The central control unit 37 can have input means 41 , via which the central control unit 37 can address both the workstation computer 39 of the winding units 2 and the control device 38 of the cross-wound bobbin changer 23 .

Wie in Fig. 1 angedeutet und in Fig. 2 näher dargestellt ist, ist der Kreuzspulenwechsler 23 mit Fahrwerken 24, 25 auf maschinenlangen Laufbahnen 26, 27, die oberhalb der Spulstellen 2 angeordnet sind, verfahrbar gelagert. Der Kreuzspulenwechsler 23 sorgt dabei nicht nur dafür, daß die auf den Spulstellen 2 fertiggestellten Kreuzspulen 11 auf die Kreuzspulentransporteinrichtung 21 ausgerollt werden, sondern er wechselt auch selbsttätig einen neue Leerhülse 28 in den Spulenrahmen 18 der betreffenden Spulstelle 2 ein. Die entsprechende Leerhülse 28 entnimmt der Kreuzspulenwechsler 23 dabei einem spulstelleneigenen Leerhülsenmagazin 22. As indicated in FIG. 1 and shown in more detail in FIG. 2, the cross-wound bobbin changer 23 with carriages 24 , 25 is movably mounted on machine-long tracks 26 , 27 , which are arranged above the winding units 2 . The cross-wound bobbin changer 23 not only ensures that the bobbins 11 finished on the bobbins 2 are rolled out onto the bobbin winding device 21 , but also automatically changes a new empty tube 28 into the bobbin frame 18 of the winding unit 2 concerned. The corresponding bobbin changer 28 takes the bobbin changer 23 from an empty bobbin magazine 22 that is provided in the winding unit.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht auf eine derartige Spulstelle 2 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine 1 gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt II-II. In Fig. 2 ist von dem zuvor erwähnten Spulen- und Hülsentransportsystem 3 lediglich die maschinenlange Transportstrecke 4, die hinter den Spulstellen 2 verlaufende, reversierende Kopszuführstrecke 5, eine der zu den Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 6 sowie die Rückführstrecke 7 dargestellt. In diesem Transportsystem 3 werden Spinnkopse 9, die auf einer (nicht dargestellten) Ringspinnmaschine produziert wurden, sowie abgearbeitete Leerhülsen 34 in vertikaler Ausrichtung auf den Transporttellern 8 stehend befördert. FIG. 2 shows a side view of such a winding unit 2 of a textile machine 1 producing cross-wound bobbins according to section II-II shown in FIG. 1. In FIG. 2, of the aforementioned bobbin and tube transport system 3, only the machine-long transport path 4 , the reversing bobbin feed path 5 running behind the winding units 2 , one of the transverse transport lines 6 leading to the winding units 2 and the return path 7 are shown. In this transport system 3 , spinning heads 9 , which were produced on a ring spinning machine (not shown), as well as processed empty tubes 34 are conveyed in a vertical orientation on the transport plates 8 .

Die angelieferten Spinnkopse 9 werden in einer Abspulstellung 10 der Spulstellen 2 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult. Die einzelnen Spulstellen verfügen dabei, wie bekannt und daher nur angedeutet ist, über verschiedene Einrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Betrieb dieser Arbeitsstellen gewährleisten. In Fig. 2 ist mit 30 der vom Spinnkops 9 zur Kreuzspule 11 laufende Faden, mit 12 eine Saugdüse, mit 42 ein Greifrohr, mit 13 eine Spleißeinrichtung, mit 14 eine Fadenspanneinrichtung, mit 15 ein Fadenreiniger und mit 16 eine Paraffiniereinrichtung angedeutet.The delivered spinning bobbins 9 are rewound into large-volume cross-wound bobbins 11 in a unwinding position 10 of the winding units 2 . The individual winding units have, as is known and therefore only hinted at, various devices which ensure proper operation of these work stations. In FIG. 2, the thread running from the spinning cop 9 to the cheese 11 is indicated with 30 , with 12 a suction nozzle, with 42 a gripping tube, with 13 a splicing device, with 14 a thread tensioning device, with 15 a thread cleaner and with 16 a paraffinizing device.

Mit dem Bezugszeichen 17 ist eine Spulenantriebstrommel, welche die Kreuzspule 11 während des Spulvorgangs über Reibschluß antreibt, versehen. Während des Spulvorgangs ist die Kreuzspule 11 in dem Spulenrahmen 18 gehalten, der um eine Achse 19 schwenkbar gelagert ist. Unterhalb des Spulenrahmens 18 ist, ebenfalls um die Schwenkachse 19 begrenzt drehbar, ein Schwenkblech 20 angeordnet. Hinter den Spulstellen 2 verläuft die Kreuzspulentransporteinrichtung 21, auf welche die fertiggestellten Kreuzspulen 11 ausgetragen und zu einer maschinenendseitig angeordneten (und nicht dargestellten) Verladestation befördert werden. Jede Spulstelle verfügt außerdem über ein zuvor erwähntes Leerhülsenmagazin 22, in dem Leerhülsen 28 zum Aufwickeln einer Kreuzspule 11 vorgehalten werden.With the reference numeral 17 is a bobbin drive drum, which drives the cheese 11 during the winding process by friction. During the winding process, the cross-wound bobbin 11 is held in the bobbin frame 18 , which is pivotally mounted about an axis 19 . A swivel plate 20 is arranged below the coil frame 18 , likewise rotatable to a limited extent about the swivel axis 19 . Behind the winding units 2 there is the cross-wound bobbin transport device 21 , onto which the finished cross-wound bobbins 11 are discharged and transported to a loading station (not shown) arranged on the machine end. Each winding unit also has a previously mentioned empty tube magazine 22 , in which empty tubes 28 are held for winding up a cheese 11 .

Wie bereits erwähnt worden ist, sorgt der mit seinem Fahrwerk 24, 25 auf Schienen oder Laufbahnen 26, 27 entlang der Spulstellen 2 verfahrbar angeordnete Kreuzspulenwechsler 23 dafür, daß Kreuzspulen 11, welche einen vorbestimmten Durchmesser erreicht haben, auf die Kreuzspulentransporteinrichtung 21 ausgetragen werden und daß anschließend aus dem Leerhülsenmagazin 22 jeweils eine neue Leerhülse 28 in den Spulenrahmen 18 eingewechselt wird.As has already been mentioned, the bobbin 24 , 25 arranged on rails or raceways 26 , 27 movably along the winding stations 2 arranged cross coil changer 23 ensures that cross bobbins 11 , which have reached a predetermined diameter, are discharged onto the cross bobbin transport device 21 and that a new empty tube 28 is then each inserted into the coil frame 18 from the empty tube magazine 22 .

In Fig. 2 sind einige der während eines Wechselvorgangs oder Wechselzyklusses Kreuzspule/Leerhülse benötigten Aggregate oder Handhabungselemente dargestellt, die da sind: ein Rahmenöffner 29, ein Rahmenheber 32, eine Spulenführungsvorrichtung 33 sowie ein Hülsenzubringer 31. FIG. 2 shows some of the units or handling elements required during a change process or change cycle of cross-wound bobbin / empty tube, which are: a frame opener 29 , a frame lifter 32 , a bobbin guide device 33 and a tube feeder 31 .

Der Übersichtlichkeit halber wurde dabei auf eine Darstellung weiterer Aggregate des Kreuzspulenwechslers 23, wie z. B. eines Spulenaushebers, einer Vorrichtung zum Erstellen einer Fuß- bzw. Kopfreservewicklung oder einer Vorrichtung zum Anlegen des Fadens 30 an die Leerhülse 28, verzichtet.For the sake of clarity, a representation of further units of the package changer 23 , such as, for. B. a bobbin lifter, a device for creating a foot or head reserve winding or a device for applying the thread 30 to the empty tube 28 .

Der Kreuzspulenwechsler 23 besitzt einen kurvenscheibengesteuerten Automatikantrieb zum Betreiben der zuvor erwähnten Aggregate. Dieser Automatikantrieb soll nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die Darstellungen von Fig. 3A/3B und Fig. 4 erläutert werden. In Fig. 3A und 3B ist der Automatikantrieb in Kombination mit Kurvenscheibenpaketen, welche auf der rechten Seite des Kreuzspulenwechslers 23 an einem Halterahmen 50 angeordnet sind, dargestellt, während in Fig. 4 die auf der linken Seite des Kreuzspulenwechslers 23 an dem Halterahmen 50 angeordneten Kurvenscheibenpakete, welche ebenfalls von dem Automatikantrieb betrieben werden, dargestellt sind. The cross-wound bobbin changer 23 has a cam-disk-controlled automatic drive for operating the aforementioned units. This automatic drive will be explained in more detail below with reference to the representations of FIGS. 3A / 3B and FIG. 4. In FIGS. 3A and 3B, the automatic drive is shown in combination with cam disk packages which are arranged on the right side of the package changer 23 on a holding frame 50 , while in FIG. 4 the cam disk packages arranged on the left side of the package changer 23 on the holding frame 50 are shown , which are also operated by the automatic drive, are shown.

Der Automatikantrieb weist als Antriebsaggregat vorzugsweise einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten Gleichstrommotor 46 auf. Ein derartiger Motor 46 besitzt ähnliche Verschleißeigenschaften wie ein üblicher Drehstrom- Asynchronmotor. Der Gleichstrommotor 46 kann von der Steuereinrichtung 38 des Kreuzspulenwechslers 23 ein- und ausgeschaltet werden. Vorzugsweise ist auch eine Drehzahlsteuerung bzw. Drehmomentsteuerung des Gleichstrommotors über die Steuereinrichtung 38 möglich. Der Gleichstrommotor 46 treibt über ein kombiniertes Zahnrad-Zahnriemengetriebe 47 Kurvenscheiben 52-69 an, welche an einer Antriebswelle 48 des Gleichstrommotors 46 bzw. an einer durch eine Kupplung damit verbundenen Welle 51 angebracht sind.The automatic drive preferably has a brushless, electronically commutated DC motor 46 as the drive unit. Such a motor 46 has similar wear properties as a conventional three-phase asynchronous motor. The DC motor 46 can be switched on and off by the control device 38 of the cheese changer 23 . Speed control or torque control of the DC motor is preferably also possible via the control device 38 . The direct current motor 46 drives cam disks 52-69 via a combined toothed-toothed belt transmission 47 , which are attached to a drive shaft 48 of the direct current motor 46 or to a shaft 51 connected to it by a clutch.

Überwachungsmittel 43 erfassen und überwachen das von dem Gleichstrommotor 46 gelieferte Abtriebsdrehmoment. Zu diesem Zweck wird der dem Gleichstrommotor 46 eingeprägte Strom erfaßt, der systembedingt proportional zu dem Abtriebsdrehmoment des Gleichstrommotors 46 ist.Monitoring means 43 detect and monitor the output torque supplied by the DC motor 46 . For this purpose, the DC motor 46, the impressed current is detected, the system-related proportional to the output torque of the DC motor 46 is.

Des weiteren sind Überwachungsmittel 49, hier ein ohnehin funktionsnotwendiger und damit keinen zusätzlichen Aufwand generierender Rotorlagegeber, vorgesehen, die die Betriebsposition der Kurvenscheiben 52-69 überwachen. Zu diesem Zweck erfassen die Überwachungsmittel 49 mit Hilfe entsprechender Sensoren oder über die rückwirkende elektromotorische Kraft (EMK) die Lage des Rotors des Gleichstrommotors 46. Über die Rotorlageerkennung ist eine inkrementale Positionserfassung der angetriebenen Mechanik, d. h. der Kurvenscheiben 52-69 sowie der davon angesteuerten Aggregate, möglich, um somit in dem Kreuzspulenwechsler 23 die Gradstellung der Mechanik und die Wegstellung des Fahrbetriebs zu ermöglichen. Über die Rotorlageerkennung kann auch die Drehzahlsteuerung des Gleichstrommotors 46 realisiert werden. Die Überwachungsmittel 43 und 49 können auch in die Steuereinrichtung 38 integriert sein, so daß ihre Funktion von der Steuereinrichtung 38 wahrgenommen wird.In addition, monitoring means 49 , here a rotor position sensor which is in any case functional and therefore does not generate any additional effort, are provided, which monitor the operating position of the cams 52-69 . For this purpose, the monitoring means 49 detect the position of the rotor of the direct current motor 46 with the aid of corresponding sensors or via the retroactive electromotive force (EMF). Incremental position detection of the driven mechanics, ie the cam disks 52-69 and the units controlled thereby, is possible via the rotor position detection, in order to enable the mechanical position and the position of the driving operation in the cross-wound bobbin changer 23 . The speed control of the DC motor 46 can also be realized via the rotor position detection. The monitoring means 43 and 49 can also be integrated in the control device 38 so that their function is performed by the control device 38 .

Die Steuereinrichtung 38 des Kreuzspulenwechslers 23 hat die Aufgabe, die einzelnen zum Kreuzspulenwechsel erforderlichen Funktionen bzw. Aggregate, wie z. B. das Ausheben einer Kreuzspule oder das Wickeln der Fadenreserve etc., abhängig von der Betriebsposition der Kurvenscheiben 52-69 zu schalten. Dabei schaltet die Steuereinrichtung 38 während eines Kreuzspulenwechsels den Automatikantrieb mehrmals ein und aus, wobei die Automatik beispielsweise bei folgenden Automatikbetriebspositionen stehen bleibt:
Eine erste Automatikpause erfolgt beispielsweise bei einer Drehung von 29°, wobei der (nicht gezeigte) Spulenausheber des Kreuzspulenwechslers 23 in eine untere Position gefahren wird. Eine zweite Automatikpause erfolgt beispielsweise bei 141°, wobei der Automatikantrieb stillsteht, bis eine Kopfreservewicklung von der zuvor erwähnten (und ebenfalls nicht gezeigten) Reservewickelvorrichtung gewickelt worden ist. In einer weiteren Automatikpause bei beispielsweise 169° wird der Spulenausheber in eine Ablageposition geschwenkt und eine Fußreservewicklung gewickelt. Schließlich wird bei einer letzten Automatikpause z. B. bei 331° der Spulenausheber in seine Nullstellung geschwenkt und der Spulenrahmen 18 von einem (nicht gezeigten) Hebel angedrückt. Wie bereits oben erwähnt worden ist, kann die Position der Automatik kontinuierlich durch Überwachung der Rotorlage des Gleichstrommotors 46 erfaßt werden. Der Kreuzspulenwechsler 23 verläßt erst dann die entsprechende Spulstelle 2, wenn sich die Kurvenscheiben 52-69 wieder in ihrer Nullstellung befinden.The control device 38 of the cross-wound bobbin changer 23 has the task of performing the individual functions or units required for the cross-wound bobbin change, e.g. B. lifting a bobbin or winding the thread reserve etc., depending on the operating position of the cams 52-69 . In this case, the control device 38 switches the automatic drive on and off several times during a package change, the automatic system stopping, for example, in the following automatic operating positions:
A first automatic pause takes place, for example, at a rotation of 29 °, the bobbin lifter (not shown) of the package changer 23 being moved into a lower position. A second automatic pause takes place, for example, at 141 °, the automatic drive standing still until a head reserve winding has been wound by the previously mentioned (and also not shown) reserve winding device. In a further automatic pause, for example at 169 °, the coil lifter is pivoted into a storage position and a foot reserve winding is wound. Finally, during a last automatic break, e.g. B. at 331 ° the coil lifter pivoted into its zero position and the coil frame 18 pressed by a (not shown) lever. As has already been mentioned above, the position of the automatic system can be continuously detected by monitoring the rotor position of the direct current motor 46 . The cross-wound bobbin changer 23 only leaves the corresponding winding unit 2 when the cams 52-69 are again in their zero position.

Die Mechanik bzw. die verschiedenen Aggregate des Kreuzspulenwechslers 23 werden über den zuvor erwähnten Automatikantrieb mit Hilfe der Kurvenscheiben 52-69 betrieben, wobei jeder Kurvenscheibe eine bestimmte Betriebsfunktion zukommt. Dabei hängt die Betätigung der einzelnen Aggregate insbesondere von den augenblicklichen Automatik- oder Betriebspositionen der Kurvenscheiben 52-69 ab.The mechanics or the various units of the cross-wound bobbin changer 23 are operated via the aforementioned automatic drive with the aid of the cam disks 52-69 , each cam disk having a specific operating function. The actuation of the individual units depends in particular on the current automatic or operating positions of the cam disks 52-69 .

Die in Fig. 3A und 3B gezeigten Kurvenscheiben 52-62 des rechten Kurvenscheibenpakets sowie die in Fig. 4 gezeigten Kurvenscheiben 63-69 besitzen beispielsweise insbesondere die folgenden Funktionen.The cams 52-62 of the right cam package shown in FIGS. 3A and 3B and the cams 63-69 shown in FIG. 4 have, for example, in particular the following functions.

Die Kurvenscheibe 52 ist zum Öffnen und Schließen einer (nicht gezeigten) Fadenspannerzange vorgesehen, die den Faden 30 zum Wickeln der Fußreserve einer Hülse zuführt.The cam disc 52 is provided for opening and closing a thread tensioner (not shown) which feeds the thread 30 for winding the foot reserve of a sleeve.

Die Kurvenscheibe 53 betätigt eine (nicht gezeigte) Fußschere des Kreuzspulenwechslers 23, um das Ende des Fadens 30 auf eine definierte Länge abzuschneiden. Dabei hält die Kurvenscheibe 52 in der Ausgangsstellung die Fußschere geöffnet und schließt nach dem Wickeln der Fadenreserve über nachgeschaltete Mechanikteile die Fußschere, um den Faden 30 abzutrennen.The cam 53 actuates a foot scissors (not shown) of the package changer 23 in order to cut the end of the thread 30 to a defined length. In the initial position, the cam disc 52 keeps the foot scissors open and closes the foot scissors after the thread reserve has been wound by means of downstream mechanical parts in order to separate the thread 30 .

Die Kurvenscheibe 54 betätigt zum Lösen der Kreuzspule 11 aus der Hülsenaufnahme den Rahmenöffner 32, um den Spulenrahmen 18 zum Wechseln der Kreuzspule 11 und zum Einspannen der Hülse zu öffnen.The cam disc 54 actuates the frame opener 32 to release the cross-wound bobbin 11 from the sleeve receptacle in order to open the bobbin frame 18 for changing the cross-wound bobbin 11 and for clamping the sleeve.

Die Kurvenscheibe 55 ist zur Betätigung des bereits erwähnten Spulenaushebers vorgesehen, damit dieser unter die Kreuzspule 11 schwenken und die Kreuzspule 11 somit freigeben kann, wobei der Spulenausheber insbesondere in der zuvor erwähnten ersten Automatikpause unter die Kreuzspule 11 geschwenkt wird.The cam disk 55 is provided for actuating the bobbin lifter mentioned above so that it can pivot under the bobbin 11 and thus release the bobbin 11 , the bobbin lifter being pivoted under the bobbin 11 in particular in the aforementioned first automatic pause.

Die Kurvenscheibe 56 betätigt ein Saugrohr des Kreuzspulenwechslers 23, welches nach Abschneiden des Fadens 30 den Unterfaden einsaugt, falls eine Fadenreserve rechts vorliegt. Bei einer Fadenreserve links wird eine Schere zum Abschneiden des Fadens 30 betätigt und anschließend der Unterfaden eingesaugt. Das Saugrohr wird dann über die Kurvenscheibe 56 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Darüber hinaus wird über die Kurvenscheibe 56 eine von dem Hülsenzubringer 31 zugeführte Hülse mit Hilfe einer Druckfeder eingespannt.The cam disk 56 actuates a suction tube of the cross-wound bobbin changer 23 , which sucks in the lower thread after cutting the thread 30 if there is a thread reserve on the right. With a thread reserve on the left, a pair of scissors is used to cut the thread 30 and then the lower thread is sucked in. The intake manifold is then moved back into the starting position via the cam disk 56 . In addition, a sleeve fed from the sleeve feeder 31 is clamped via the cam disk 56 with the aid of a compression spring.

Die in Fig. 3B gezeigte Kurvenscheibe 57 des rechten Kurvenscheibenpakets betätigt einen Aufrichter, der beim Anheben des Spulenrahmens 18 diesen nach der zuvor erwähnten ersten Automatikpause um seinen Drehpunkt in die Wechselposition dreht, bis die Hülsenaufnahmen parallel zu einer Fadenführungstrommel verlaufen. Diese Stellung ist zum Legen der Kopfreserve, zum Öffnen des Spulenrahmens 18, zum Ausheben der Kreuzspule 11 und zum Einspannen der Hülse erforderlich. Der Aufrichter wird zwangsläufig wieder in die Ausgangsposition zurückgebracht, wenn die Spulstelle nach der vierten Automatikpause angelaufen wird.The cam disk 57 of the right cam disk packet shown in FIG. 3B actuates an erector which, when the bobbin frame 18 is lifted, rotates it about its pivot point into the change position after the aforementioned first automatic pause until the sleeve receptacles run parallel to a thread guide drum. This position is necessary for laying the head reserve, for opening the spool frame 18 , for lifting out the cheese 11 and for clamping the sleeve. The erector is inevitably returned to the starting position when the winding unit is started after the fourth automatic pause.

Mit Hilfe der Kurvenscheibe 58 wird die Saug- und Blasfunktion in dem zuvor erwähnten Saugrohr geschaltet, so daß der Unterfaden nach dem Abschneiden des Fadens 30 eingesaugt bzw. der Faden 30 in die Hülse zum Wickeln der Fußreserve eingeblasen werden kann.With the help of the cam plate 58 , the suction and blowing function is switched in the aforementioned suction tube, so that the lower thread can be sucked in after cutting the thread 30 or the thread 30 can be blown into the sleeve for winding the foot reserve.

Die Kurvenscheibe 59 betätigt bei Anlauf der Automatik den Hülsenzubringer 31, damit eine Hülse aus dem Hülsenmagazin 22 der Vorrichtung zum Erstellen einer Fußreservewicklung zugeführt werden kann.The cam disk 59 actuates the sleeve feeder 31 when the automatic system starts, so that a sleeve can be fed from the sleeve magazine 22 to the device for creating a foot reserve winding.

Die Kurvenscheibe 60 übernimmt mit den ihr nachgeschalteten Mechanikteilen die Übergabe der Hülse 28 an die Hülsenaufnahmen des Spulenrahmens 18.The cam disk 60 , with the mechanical parts connected downstream, takes over the transfer of the sleeve 28 to the sleeve receptacles of the coil frame 18 .

Die Kurvenscheiben 61 und 62 dienen dazu, sofort nach Anlauf der Automatik mit Hilfe eines Fadenhebers den Faden 30 zu fangen, diesen für den Kreuzspulenwechsel bereitzuhalten und den Fadenheber nach dem Holen der Hülse aus der Reservewickelvorrichtung wieder in die Ausgangsstellung zurückzuschwenken.The cams 61 and 62 are used to catch the thread 30 immediately after the automatic start-up with the aid of a thread lifter, keep it ready for the package change and pivot the thread lifter back into the starting position after the sleeve has been removed from the reserve winding device.

Die in Fig. 4 gezeigte Kurvenscheibe 69 des linken Kurvenscheibenpakets betätigt einen Übergeber, welcher den von dem Fadenheber bereitgestellten Faden 30 übernimmt und einer Kopfschere zum Schneiden des Fadens 30 zuführt. Zusätzlich werden Zahnräder zum Wickeln der Fadenreserve in Eingriff gebracht und die Hülse eingespannt.The cam shown in FIG. 4, 69 of the left cam actuates a packet transferor, which takes over the thread provided by the thread lifter 30 and a head cutter for cutting the thread 30 feeds. In addition, gears for winding the thread reserve are engaged and the sleeve is clamped.

Mit Hilfe der Kurvenscheibe 68 wird ein Leithebel betätigt, der die Kreuzspule 11 bei der Übergabe an die Ablage ausrichtet und einen Hülsenteller der Reservewickelvorrichtung öffnet bzw. schließt.With the aid of the cam disk 68 , a guide lever is actuated, which aligns the cross-wound bobbin 11 when it is transferred to the holder and opens or closes a sleeve plate of the reserve winding device.

Unmittelbar nach Anlauf der Automatik bzw. des Gleichstrommotors 46 setzt die Kurvenscheibe 67 einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Spulenantriebsarm des Kreuzspulenwechslers 23 in Bewegung, welcher zusammen mit einem Spulenantrieb zum Drehen der zu wechselnden Kreuzspule 11 sowie der vorgelegten Hülse 28 dient. Bevor der bereits erwähnte Spulenausheber die Kreuzspule 11 aushebt, läßt die Kreuzscheibe 67 den Spulenantriebsarm wieder nach oben schwenken, so daß sich die Kreuzspule 11 und der Spulenantriebsarm nicht gegenseitig behindern können.Immediately after the automatic or DC motor 46 starts up, the cam plate 67 sets a bobbin drive arm (not shown in the drawing) of the bobbin changer 23 in motion, which, together with a bobbin drive, serves to rotate the bobbin 11 to be changed and the sleeve 28 provided. Before the bobbin lifter mentioned above lifts the cross-wound bobbin 11 , the cross disk 67 allows the bobbin drive arm to pivot upward again, so that the bobbin 11 and the bobbin drive arm cannot interfere with one another.

Die Kurvenscheibe 66 betätigt eine Kopfwickeldüse, damit diese den Oberfaden nach dem Schneiden durch die Kopfschere einsaugen und somit übernehmen sowie zum Wickeln der Kopfreserve in Position bringen kann. In der zweiten Automatikpause wird die Kreuzspule 11 gedreht, wobei der Oberfaden aus der Kopfwickeldüse gezogen und als Kopfreserve um den Kopf der Hülse gewickelt wird. Zwischen der zweiten und dritten Automatikpause wird die Kopfwickeldüse in die Ausgangsstellung zurückbewegt. The cam 66 actuates a head winding nozzle so that it can suck in the upper thread after cutting through the head scissors and thus take it over and bring it into position for winding the head reserve. In the second automatic pause, the bobbin 11 is rotated, the upper thread being pulled out of the head winding nozzle and being wound around the head of the sleeve as a reserve head. Between the second and third automatic pauses, the head winding nozzle is moved back to the starting position.

Mit Hilfe der Kurvenscheibe 65 wird mittels eines Andrückhebels bei Anlauf der Spulstelle durch den Kreuzspulenwechsler 23 die Hülse über den Spulenrahmen 18 auf eine Fadenführungstrommel gedrückt, so daß die ersten Garnlagen fest aufgewickelt werden können. Nach der vierten Automatikpause läßt die Kurvenscheibe 65 den Andrückhebel wieder in die Ausgangsstellung zurückkehren.With the help of the cam disc 65 of the winding unit is forced through the cheese changer 23, the sleeve over the coil frame 18 to a yarn guide drum, so that the first yarn layers can be wound by means of a Andrückhebels at start-up. After the fourth automatic pause, cam 65 allows the pressure lever to return to the starting position.

Die Kurvenscheiben 64 und 63 dienen schließlich zur Betätigung des Rahmenhebers 32, um den Spulenrahmen 18 zusammen mit dem bereits erwähnten Aufrichter in Wechselposition bzw. wieder in Spulposition zu bringen. Nach der ersten Automatikpause schwenkt die Kurvenscheibe 63 den Rahmenheber 32 nach oben, so daß der Spulenrahmen nach oben in die Wechselposition gebracht wird. Nach dem Einspannen der Hülse gibt die Kurvenscheibe 64 den Rahmenheber 32 wieder frei, so daß der Spulenrahmen 18 in die Spulposition abgesenkt wird.The cams 64 and 63 finally serve to actuate the frame lifter 32 in order to bring the coil frame 18 together with the erector already mentioned into the changing position or back into the winding position. After the first automatic pause, the cam plate 63 pivots the frame lifter 32 upward, so that the coil frame is brought up into the change position. After clamping the sleeve, the cam plate 64 releases the frame lifter 32 again, so that the coil frame 18 is lowered into the winding position.

Zur Über-/Unterlastüberwachung greift die Steuereinrichtung 38 des Kreuzspulenwechslers 23 auf einen Speicher 44 zu, in den für jede Automatikposition bzw. Betriebsposition der Kurvenscheiben 52-69 entsprechende Nennlast-Drehmomentwerte tabellarisch abgelegt sind.For overload / underload monitoring, the control device 38 of the package changer 23 accesses a memory 44 , in which the corresponding nominal load torque values for each automatic position or operating position of the cam plates 52-69 are stored in a table.

Während eines Wechselzyklusses der Kreuzspulenwechslers 23 vergleicht die Steuereinrichtung 38 kontinuierlich das momentan von dem Gleichstrommotor 46 abgegebene Abtriebsdrehmoment mit dem für die augenblickliche Betriebsposition in der Tabelle 44 abgelegten Nennlast-Drehmoment. Stellt die Steuereinrichtung 38 eine Abweichung fest, welche ein bestimmtes Toleranzband übersteigt, wird auf das Vorliegen eines Über- /Unterlastfalls/Defektes geschlossen und ein entsprechender Alarm über einen akustischen Signalgeber oder eine Anzeige 45 ausgegeben. Des weiteren schaltet die Steuereinrichtung 38 bei einer unzulässig hohen Abweichung den Gleichstrommotor 46 ab. During an alternating cycle of the cross-wound bobbin changer 23 , the control device 38 continuously compares the output torque currently output by the DC motor 46 with the nominal load torque stored in the table 44 for the current operating position. If the control device 38 detects a deviation that exceeds a certain tolerance band, it is concluded that there is an overload / underload case / defect and a corresponding alarm is output via an acoustic signal generator or a display 45 . Furthermore, the control device 38 switches off the DC motor 46 in the event of an impermissibly high deviation.

Die Steuereinrichtung ist insbesondere derart ausgestaltet, daß sie auf eine Blockierung der Automatik des Kreuzspulenwechslers 23 schließt, falls das augenblicklich abgegebene Abtriebsdrehmoment des Gleichstrommotors 46 das der augenblicklichen Betriebsposition der Automatik bzw. der Kurvenscheiben 52-69 entsprechende Nennlast-Drehmoment um einen vorgebbaren Toleranzwert übersteigt. Des weiteren wird auf das Vorliegen eines Defekts in der Automatik bzw. des Fahrbetriebs (z. B. wenn der Riementrieb 47 lose ist) geschlossen, falls das für die augenblickliche Betriebsposition der Automatik in der Tabelle 44 gespeicherte Nennlast-Drehmoment von dem augenblickliche Abtriebsdrehmoment des Gleichstrommotors 46 um einen vorgebbaren Toleranzwert unterschritten wird.The control device is designed in particular in such a way that it concludes that the automatic of the cross-wound bobbin changer 23 is blocked if the instantaneously output torque of the direct current motor 46 exceeds the nominal load torque corresponding to the current operating position of the automatic or the cam disks 52-69 by a predeterminable tolerance value. Furthermore, it is concluded that there is a defect in the automatic or driving mode (e.g. if the belt drive 47 is loose) if the nominal load torque stored in table 44 for the current automatic operating position is different from the current output torque of the DC motor 46 is undercut by a predeterminable tolerance value.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Automatikpositionen bzw. die Betriebspositionen der Kurvenscheiben 52-69 zyklisch durchlaufen werden. Eine besondere Eigenschaft der Steuereinrichtung 38 besteht dabei darin, daß zunächst anhand mehrerer Wechselzyklen des Kreuzspulenwechslers 23 ein Korrekturfaktor während eines Selbstlernprozesses von der Steuereinrichtung 38 ermittelt wird, der anschließend der Überwachung des von dem Gleichstrommotor 46 abgegebenen Abtriebsdrehmoment zugrundegelegt wird. Zu diesem Zweck wird das Abtriebsdrehmoment des Gleichstrommotors 46 während mehrerer aufeinanderfolgender Wechselzyklen mit dem entsprechenden tabellarisch abgelegten Nennlast-Drehmoment verglichen und daraus ein Korrekturfaktor ermittelt. Diese Korrekturfaktor berücksichtigt das "Einlaufen" der Mechanik, so daß die Genauigkeit der Drehmomentüberwachung verbessert werden kann, wenn dieser Korrekturfaktor anschließend bei jedem Vergleich eines augenblicklichen Abtriebsdrehmomentwerts des Gleichstrommotors 46 mit einem in der Tabelle 44 abgelegten Nennlast-Drehmomentwert berücksichtigt wird.From the preceding description it can be seen that the automatic positions or the operating positions of the cam disks 52-69 are run through cyclically. A special property of the control device 38 is that a correction factor is first determined by the control device 38 during a self-learning process on the basis of a plurality of change cycles of the cross-wound bobbin changer 23 , which is then used as a basis for monitoring the output torque output by the DC motor 46 . For this purpose, the output torque of the direct current motor 46 is compared with the corresponding nominal load torque, which is stored in a table, during several successive alternating cycles, and a correction factor is determined from this. This correction factor takes into account the "break-in" of the mechanics, so that the accuracy of the torque monitoring can be improved if this correction factor is subsequently taken into account each time a current output torque value of the DC motor 46 is compared with a nominal load torque value stored in table 44 .

Der Korrekturfaktor wird jedoch dann zurückgesetzt, wenn ein beispielsweise defektes Teil der Mechanik ausgetauscht wird, welches insbesondere die Übertragung des Abtriebsdrehmoments von dem Gleichstrommotor 46 auf die einzelnen Aggregate des Kreuzspulenwechslers 23 beeinflußt. In diesem Fall muß der zuvor erwähnte Selbstlernprozeß erneut durchlaufen werden, um einen aktualisierten Korrekturfaktor zu ermitteln.However, the correction factor is reset when, for example, a defective part of the mechanics is exchanged, which in particular influences the transmission of the output torque from the DC motor 46 to the individual units of the package changer 23 . In this case, the aforementioned self-learning process must be run through again in order to determine an updated correction factor.

In Fig. 5 ist in Form eines Diagramms der Verlauf der dem Drehmoment proportionalen winkelabhängigen Stromaufnahme des Gleichstrommotors 46 dargestellt, wobei der Verlauf eine Summe der Lastmomente aller Kurvenscheiben darstellt. Dabei ist am Ende des Zyklus' zu erkennen, daß alle Aggregate des Wechslers wieder in ihre Nullstellung gefahren werden. An dieser Nennlast- Drehmomentspitze müßte sich ein konstanter Schwellwert orientieren, wie das aus dem Stand der Technik bekannt ist.In FIG. 5, in the form of a graph the variation of the torque proportional to the angle-dependent current consumption of the DC motor 46 is shown, wherein the course is a sum of the load torques of all cams. It can be seen at the end of the cycle that all units of the changer are returned to their zero position. A constant threshold value, as is known from the prior art, would have to be based on this nominal load torque peak.

Die nicht dargestellten Einzelwerte, die zum Beispiel in einem Raster von 3° in einer Tabelle enthalten sind, sind so miteinander verbunden, daß sich jeweils Kurvenverläufe ergeben. So ist mit dem Bezugszeichen 70 ein Nennlast-Drehmomentenverlauf bezeichnet, der aus den ersten 10 Zyklen als Mittelwert ermittelt wurde. Die Kurve 71 zeigt einen Nennlast- Drehmomentenverlauf über 10 Zyklen nach insgesamt 500 Zyklen. Dabei ist bereits zu erkennen, daß sich die für den Betrieb erforderlichen Antriebsmomente durch Einlaufen der Aggregate allmählich reduzieren.The individual values, not shown, which are contained in a table at a grid of 3 °, for example, are connected to one another in such a way that curve profiles result in each case. The reference numeral 70 thus designates a nominal load torque curve which was determined as the mean value from the first 10 cycles. Curve 71 shows a nominal load / torque curve over 10 cycles after a total of 500 cycles. It can already be seen that the drive torques required for operation are gradually reduced by running in the units.

Die Kurve 72 zeigt den Verlauf des Schwellwertes für den Überlastfall. Dabei ist zu erkennen, daß die "Berge" jeweils breiter sind als die zugehörigen Berge der Nennlast- Drehmomentkurve 70 beziehungsweise 71.Curve 72 shows the course of the threshold value for the overload case. It can be seen that the "mountains" are each wider than the associated mountains of the nominal load torque curve 70 or 71.

Demgegenüber zeigt die Schwellwertkurve 73 für den Unterlastfall schmalere Berge als die Nennlast-Drehmomentkurve 70 beziehungsweise 71. Diese Schwellwertkurven 72 und 73 entstehen durch Addition sowie Subtraktion von der momentanen Nennlast- Drehmomentkurve und anschließendes Verschieben dieser Kurven nach links und rechts, wobei die jeweiligen Begrenzungen stehen bleiben und insgesamt gegenüber den Nennlast Drehmomentverläufen eine Glättung des Kurvenverlaufes eintritt. Durch diese Maßnahme können Abweichungen durch nicht ganz präzise Winkelermittlung oder sich auf den Drehwinkel auswirkende verschleißbedingte Veränderungen toleriert werden und führen nicht allein deshalb zu einer Reaktion, die nur bei Über- oder Unterlast gewünscht ist.In contrast, the threshold value curve 73 shows narrower mountains for the underload case than the nominal load torque curve 70 or 71 . These threshold value curves 72 and 73 result from addition and subtraction from the current nominal load torque curve and subsequent shifting of these curves to the left and right, the respective limits remaining and overall a smoothing of the curve profile compared to the nominal load torque curves. This measure makes it possible to tolerate deviations due to not quite precise angle determination or wear-related changes affecting the angle of rotation and therefore not only lead to a reaction which is only desired in the case of overload or underload.

Aus Übersichtsgründen ist nicht noch eine zu Anfang gegebenenfalls bereits vorgegebene Nennlast-Drehmomentkurve eingezeichnet, von der durch Korrekturfaktor die anderen Kurven 70 und 71 erhalten werden. Prinzipiell könnte jedoch die Kurve 70 diese Funktion erfüllen.For reasons of clarity, a nominal load torque curve that may already have been predetermined at the beginning is not shown, from which the other curves 70 and 71 are obtained by means of a correction factor. In principle, however, curve 70 could fulfill this function.

Die Kurven 72 und 73 könnten beispielsweise auch die sich aus dem Maximalwert des Korrekturfaktors ergebenden Kurven sein, bei deren Überschreiten durch die auf Basis des Selbstlerneffektes ermittelten Nennlast-Drehmomente eine Anzeige durch Alarm und/oder Abstellen des Antriebsmotors erfolgt. Vorteilhaft ist jedoch der Maximalwert im Überlastbereich geringer angesetzt, da sich normalerweise eine Veränderung nur durch Einarbeiten ergibt, die das Drehmoment reduziert. Ein Abdriften nach oben weist eher auf eine Fehlfunktion, zum Beispiel unzureichende Schmierung hin und sollte deshalb rechtzeitig erkannt werden, auch wenn hier nicht die hauptsächlich zu detektierende plötzliche Abweichung vorliegt.Curves 72 and 73 could, for example, also be the curves resulting from the maximum value of the correction factor, when exceeded by the nominal load torques determined on the basis of the self-learning effect, an indication is given by alarm and / or switching off the drive motor. However, the maximum value in the overload range is advantageously set lower, since normally a change only results from incorporation, which reduces the torque. A drift upwards indicates a malfunction, for example insufficient lubrication and should therefore be recognized in good time, even if the sudden deviation that is mainly to be detected is not present here.

Wenn in vorangehenden Darlegungen von einem Korrekturfaktor die Rede ist, ist damit gleichermaßen auch eine absolute Korrektur gemeint. Ob aus einer Abweichung der Nennlast-Drehmomente ein Faktor oder ein Summand gebildet wird, ist im Ergebnis gleich.If in a previous explanation of a correction factor the It is also an absolute correction meant. Whether from a deviation of the nominal load torques Factor or a summand is the same in the result.

Claims

1. Device for monitoring the torque delivered by a drive unit and transmitted to an assembly of a machine, in particular a textile machine, with first monitoring means ( 43 ) for monitoring the torque currently transmitted by the drive unit ( 46 ), characterized in that

- That a cam disc ( 52-69 ) is available for transmitting the torque from a drive unit ( 46 ) to the unit of the machine and the cam plate ( 52-69 ) assumes various defined operating positions during operation of the drive unit ( 46 ),
- That second monitoring means ( 49 ) for monitoring the operating position of the cam ( 52-69 ), storage means ( 44 ) for storing each operating position of the cam ( 52-69 ) associated nominal load torques, and control means ( 38 ) are present, and
- That the control means ( 38 ) with the monitoring means ( 43 , 49 ) and the storage means ( 44 ) are coupled to compare the instantaneous torque of the drive unit ( 46 ) with that of the instantaneous operating position of the cam plate ( 52-69 ) and assigned in the Storage means ( 44 ) stored nominal load torque in order to detect an overload / underload case and trigger a subsequent control process.

2. Device according to claim 1, characterized in that the monitoring means ( 43 , 49 ) are integrated in the control means ( 38 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the control means ( 38 ) are designed such that they indicate an overload in the sense of a blockage in the machine, if the instantaneous torque of the drive unit ( 46 ) that of the current operating position Cam torque ( 52-69 ) assigned nominal load torque exceeds by at least a certain tolerance value while suggesting an underload case in the machine if the instantaneous torque of the drive unit ( 46 ) corresponds to the nominal load assigned to the current operating position of the cam disc ( 52-69 ). Torque falls below at least a certain tolerance value.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control means ( 38 ) for controlling alarm means ( 45 ) are set up.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control means ( 38 ) for switching off the drive unit ( 46 ) are set up.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nominal load torques in the storage means ( 44 ) are stored in a table in relation to the different operating positions of the cam ( 52-69 ).

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that an overload detection threshold curve ( 72 ), which results from the angle-related nominal load torques and added tolerance values, rises earlier in the range of increases in the nominal load torques and falls later as a curve formed by connecting the values of the nominal load torques.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that one of the underload detection threshold curve ( 73 ), which results from the angle-related nominal load torques and subtracted tolerance values, increases later in the range of increases in the nominal load torques and falls earlier as a curve formed by connecting the values of the nominal load torques.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cam disc ( 52-69 ) cyclically passes through the different operating positions during operation, and that the control means ( 38 ) are designed such that they the instantaneous torque of the drive unit ( 46 ) during several cycles with the nominal load torque corresponding to the respective operating position of the cam ( 52-69 ) in order to determine a correction factor depending on this, which is to be used as the basis for monitoring the torque.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the control means ( 38 ) for resetting the correction value after replacement of the transmission of the torque from the drive unit ( 46 ) to the unit influencing part of the machine are set up.

11. The device according to claim 9 or 10, characterized, that a maximum value is stored for the correction factor, whose exceeding is detected and displayed.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive unit ( 46 ) is a brushless, electronically commutated DC motor.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the first monitoring means ( 43 ) monitor the torque transmitted by the DC motor ( 46 ) by detecting the current impressed on the DC motor ( 46 ), and in that the second monitoring means ( 49 ) the operating position of the cam Monitor ( 52-69 ) by sensing the rotor position of the DC motor ( 46 ).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the drive unit is set up for transmitting a torque via a plurality of cams ( 52 to 69 ) to a plurality of units.

15. Use of a device according to one of claims 1 to 14 in a cross-wound bobbin changer ( 23 ) for a cross-wound bobbin producing textile machine ( 1 ), the cross-wound bobbin changer ( 23 ) having a cam-disk-controlled automatic operation with different operating positions.