DE2219755A1

DE2219755A1 - Schaltungsanordnung zur regelung der fadengeschwindigkeit bei wickelvorrichtungen mit changiereinrichtung

Info

Publication number: DE2219755A1
Application number: DE2219755A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Liska; Juergen Metzger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1972-04-21
Publication date: 1973-10-31
Also published as: GB1384215A; IT982036B; US3860187A; CH553720A; DE2219755C3; FR2181371A5; BE798449A; NL7305574A; DE2219755B2; JPS4920453A

Description

SchaltungBanorUtiung zur Regelung der. Fadengesohwindigkeit bei Wiokelvorriohtungen mit Changiereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Fadengesohwindigkeit bei Wickelvorrichtungen mit Changiereinrichtung mit Hilfe einer die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels erfassenden Einrichtung, welche einen Sollwert für eine mit unterlagerter Drehzahlregelung "arbeitende Fadengeschwindigkeitsregelung eines Achswicklerantriebes liefert.

Um die Eigenschaften fadenförmiger Materialien, wie z.B. Garne, bei Wickelvorgängen nicht zu verändern,- ist es notwendig, die Fadenspannung über den ganzen Wickelvorgang konstant zu halten. Die bei stärkeren Garnen allgemein übliche Fadenspannungsregelung mit Hilfe einer Pendelwalze ist bei extrem dünnen Garnen aus technologischen Gründen nioht möglich, so daß auf eine sogenannte Fadengeschwindigke'i.ts-Regelung zurückgegriffen werden muß.

Eine direkte Messung der Fadengeschwindigkeit im Warenlauf stößt jedoch auf Schwierigkeiten, so daß man zweckmäßigerweise die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels mit Hilfe einer Tastrolle erfaßt. Auf diese Weise wird jedooh nur eine ausreichende Genauigkeit erreicht, wenn die Fadengesohwindigkeit proportional der Umfangsgeschwindigkeit des Wickels ist. Bei modernen Wioklern ist jedoch immer eine sogenannte Changiereinrichtung vorhanden, die den Faden mit Hilfe eines Fädenführers während einer Umdrehung ein- oder mehrmals entlang der Spulenachse bewegt. Bekanntlich lassen sich nur auf diese Weise Spulen herstellen, die später ohne Schwierigkeiten wieder abgewickelt werden können.

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Figur 1 zeigt in sohaubildlicher Darstellung die scheinbare Bewegung des Fadenführers über die Oberfläche des Wickels bei einem Kreuzungsverhältnis k = 1. Unter Kreuzungsverhältnis wird die Anzahl der Doppelhübe pro Umdrehung des Wickels verstanden. Wie sich aus Figur 1 ergibt, wird der Wickeldurohmesser d während des Changiervorganges auf d¹ scheinbar vergrößert.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht des Wickels gemäß Figur 1. Wie sich durch Vergleich der Figuren 2 und 3 ergibt, verändert sich das Durchmesserverhältnis d zu d¹ mit zunehmendem Durchmesser, d.h. daß sich auch bei exakt konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Wickels eine mit wachsendem Wickeldurchmesser fallende Fadengeschwindigkeit ergibt. Die Größenänderung ist im wesentlichen abhängig von der Änderung des Wickeldurchmessers und vom Kreuzungsverhältnis. Praktische Untersuchungen haben ergeben, daß die Geschwindigkeitsabweichung 10 $> und mehr betragen kann. Abweichungen in dieser Größenordnung sind3n vielen Fällen, insbesondere bei Präzisionswicklern nicht mehr zulässig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß die Änderung der Fadengesohwindigkeit beim Wickelvorgang infolge der Changierung in einfacher Weise berücksichtigt werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in den Fadengeschwindigkeits-Eegelkreis eine. Korrekturgröße eingeführt ist, die vom Wickeldurchmesser oder von der Drehzahl des Achswicklers abgeleitet ist. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Korrekturgröße aus dem Drehzahl-Istwert des Achswioklerantriebes abgeleitet wird, da die Abtastung des Durchmessers meist sehr umständlich ist. Dies kann in einfacher Weise bei Verwendung eines kollektorlosen Gleichstrommotors als Achswicklerantrieb dadurch vorgenommen werden, daß als Drehzahl-Istwert die von dem Permanentmagnetläufer in den Ständerwicklungen induzierte EMK verwendet ist. Diese wird zweokmäßigerweise einem Verstärker zugeführt, dessen

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Ausgangssignal als Korrekturgröße für den Sollwertgeber verwendet ist. .

Pig. 4 zeigt einen Blocksohaltplan einer Padengeschwindigkeitsregelung eines Wicklerantriebes mit unterlagerter Drehzahlregelung und Korrektur des Changiereinflusses gemäß der Erfindung. Mit 1 ist ein kollektorloser Gleichstrommotor bezeichnet, der die Achse eines Wickels 2 antreibt, auf welchem ein fadenförmiges Gut aufgewickelt werden soll. Die Wickelvorrichtung weist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Changiereinrichtung auf. Der Motor 1 hat einen permanentmagnetisohen Läufer, der mit 4 im Ständer angeordneten Wicklungen zusammenwirkt. Diese Ständerwicklungen sind mit dem einen Ende miteinander verbunden, wobei der auf diese Weise gebildete Sternpunkt mit dem einen Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist. Die anderen Wicklungsenden werden nacheinander über einen elektronischen Kommutator 3 mit dem anderen Pol der GIeichspannungsquelle derart verbunden, daß im Ständer ein umlaufendes Drehfeld entsteht. Der Kommutiereinrichtung 3 ist ein Drehzahlregler vorgeschaltet. Die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels wird z.B. über einen berührungsfreien Geber 6 in eine Impulsfolge x» umgewandelt, deren Spannungszeitfläche mit einem aus einem Sollwertgeber 5 kommenden Gleichspannungsmittelwert x± verglichen wird· Die Abweichung χ wird einem sogenannten Integrator 7 zugeführt, weloner"beispielsweise ein differenzierend rückgekoppelter Verstärker sein kann. Die.Ausgangsgröße χ des Integrators 7 wird über ein Potentiometer 8 abgegriffen und stellt damit den Sollwert des eigentlichen Drehzahlreglers 4 dar. Der Drehzahl-Istwert x_ wird in an sich bekannter Weise durch die mit Hilfe von Dioden 12 ausgekoppelte Motör-EMK gebildet» Bekanntlich werden in den Ständerwicklungen des Motors 1 vom umlaufenden Permanentmagnetläufer Spannungen Induziert, die der EMK entsprechen. Mit gestrichelten Linien ist der unterlagerte Drehzahl-Regelkreis 11 angedeutet. ;

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Die ausgekoppelte Motor-EMK wird gemäß der Erfindung zur Ableitung einer Korrekturgröße für den Fadengeschwindigkeits-Regelkreis verwendet. Zu diesem Zweck wird die ausgekoppelte Motor-EMK einem Verstärker 9 zugeführt, dessen Ausgangssignal Xj, als Korrekturgröße für den Sollwertgeber 8 des Fadengeschwindigkeits-Regelkreises eingesetzt wird. Um unterschiedliche KreuzungsVerhältnisse und unterschiedliche Spulenabmessungen berücksichtigen zu können, erhält der Verstärker 9 eine einstellbare Rückführung 10. Diese Rückführung kann außerdem nichtlinear ausgeführt sein, so daß die Korrekturgröße nicht mehr proportional der Spindeldrehzahl ist und damit in die Abweichung der Fadengeschwindigkeit vom ideellen Wert auf annähernd Null absinkt.

Die Erfindung schafft also die Möglichkeit, eine Fadengeschwindigkeitsregelung auch bei Präzisionswicklern anwenden zu können. Ferner kann durch geringfügigen zusätzlichen schaltungstechnischen Aufwand ohne Verwendung zusätzlicher mechanischer Einrichtungen eine normale Fadengeschwindigkeitsregelung ertüchtigt werden. Darüber hinaus ergibt sich eine gute Anpassungsmöglichkeit der Korrekturgröße an verschiedene Ausführungen der Spule, wie Kreuzungsverhältnis und Verhältnis von länge zu Durchmesser. Ein weiterer Vorteil besteht ferner darin, daß keine Beeinflussung des regeldynamischen Verhaltens des Fadengeschwindigkeitsregelkreises stattfindet, da die Korrekturgröße lediglich den Sollwert beeinflußt. Durch Einführung einer nichtlinearen Rückführung des Korrekturgrößen-Verstärkers läßt sich die Abweichung der Fadengeschwindigkeit vom ideellen Wert bis auf nahezu Null reduzieren.

6 Patentansprüche
4 Figuren

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Claims

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Patentansprüche

(ι. Schaltungsanordnung zur Regelung der Fadengeschwindigkeit bei Wickelvorrichtungen mit Changiereinrichtung mit Hilfe einer die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels erfassenden Einrichtung, welche einen Sollwert für eine mit unterlagerter Drehzahlregelung arbeitende Fadengeschwindigkeitsregelung eines Achswickleräntriebes liefert, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fadengesohwindigkeits-Regelkreis eine Korrekturgröße eingeführt ist, die vom Wickeldurchmesser oder von der Drehzahl des Achswicklers abgeleitet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturgröße aus dem Drehzahl-Istwert des Achswicklerantriebes abgeleitet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines kollektorlosen Gleichstrommotors als Achswicklerantrieb als Drehzahl-Istwert die von dem Permanentmagnetläufer in den Ständerwicklungen induzierte EMK verwendet ist.
4· Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgekoppelte EMK einem Verstärker zugeführt ist, dessen Ausgangssignal als Korrekturgröße für den Sollwertgeber verwendet ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker eine'einstellbare Rückführung aufweist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Rückführung nichtlinear ausgeführt ist.

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