DE2219755B2 - Vorrichtung zum konstanthalten des fadenzuges an praezisionskreuzspulmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum konstanthalten des fadenzuges an praezisionskreuzspulmaschinenInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Konstanthalten des Fadenzugs an Präzisionskreuzspulmaschinen,
mit einer Schaltungsanordnung zur Regelung der Fadengeschwindigkeit mit Hilfe einer die
Umfangsgeschwindigkeit der Spule erfassenden Einrichtung, welche den Sollwert für die mit unterlagerter
Drehzahlregelung arbeitende Fadengeschwindigkeitsregelung des Spulspindelantriebs 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 nicht möglich, so daß auf eine sogenannte Fadengeschwindigkeits-Regelung zurückgegriffen
werden muß.
Eine direkte Messung der Fadengeschwindigkeit im Warenlauf stößt jedoch auf Schwierigkeiten, so daß man
zweckmäßigerweise die Umfangsgeschwindigkeit der Spule mit Hilfe einer Tastrolle erfaßt. Auf diese Weise
wird jedoch nur eine ausreichende Genauigkeit erreicht, wenn die Fadengeschwindigkeit proportional der
Umfangsgeschwindigkeit der Spule ist. Bei Kreuzspul- 6S
maschinen ist jedoch immer eine sogenannte Changiereinrichtung vorhanden, die den Faden mit Hilfe eines
Fadenführers während einer Umdrehung ein oder mehrmals entlang der Spulenachse bewegt. Bekanntlich
lassen sich nur auf diese Weise Spulen herstellen, die spüter ohne Schwierigkeiten wieder abgewickelt werden
können.
Durch DL-PS 86 672 ist eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Aufwickelgeschwindigkeit von
Kreuzspulmaschinen bekanntgeworden, wobei eine mit der separat angetriebenen Spule zusammenwirkende
Treibwalzc vorgesehen ist und wobei der Sollwert der Aufwickelgeschwindigkeit durch die Umfangsgeschwindigkeit
der Treibwalze vorgegeben ist. Hierbei ist die Aufwickclgeschwindigkeit über das Antriebsmoment
des die Spule antreibenden Motors regelbar. Der Aufwand für die zusätzlich anzutreibende Treibwalze ist
relativ hoch, abgesehen davon, daß damit extrem dünne Garne sich gar nicht verarbeiten lassen.
Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Darstellung die scheinbare Bewegung / des Fadenführers über die
Oberfläche der Spule. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird der Spulendurchmesser d während des Changiervorgangs
auf c/'scheinbar vergrößert.
Fig.2 zeigt eine Seitenansicht der Spule gemäß
F i g. 1. Wie sich durch Vergleich der F i g. 2 und 3 ergibt, verändert sich das Durchmesserverhältnis d zu d' mit
zunehmendem Durchmesser d\,dV,a. h., daß sich auch
bei exakt konstanter Umfangsgeschwindigkeit der Spule eine mit wachsendem Spulendurchmesser fallende
Fadengeschwindigkeit ergibt. Die Größenänderung ist im wesentlichen abhängig von der Änderung des
Spulendurchmessers von d auf dY von der Steigung /.
Praktische Untersuchungen haben ergeben, daß die Geschwindigkeitsabweichung 10% und mehr betragen
kann. Abweichungen in dieser Größenordnung sind in vielen Fällen, insbesondere bei Kreuzspulmaschinen,
nicht mehr zulässig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart
weiterzubilden, daß die Änderung der Fadengeschwindigkeit bei Kreuzspulmaschinen bei Änderung des
Spulendurchmessers beim Wickelvorgang in einfacher Weise berücksichtigt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in den Fadengeschwindigkeits-Regelkreis
eine die Durchmesseränderungen der Spule beim Wickelvorgang berücksichtigende Korrekturgröße eingeführt
wird, die vom Durchmesser der Spule oder von der Drehzahl der Antriebsachse der Spule abgeleitet ist.
Die Erfindung schafft also die Möglichkeit, eine Fadengeschwindigkeitsregelung auch bei Präzisionskreuzspulmaschinen
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.
Weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Fig.4 zeigt einen Blockschaltplan einer Fadengeschwindigkeitsregelung
eines Spulspindclantricbs mit unterlagerler Drehzahlregelung und Korrektur des
Changiereinflusses gemäß der Erfindung. Mit I ist ein kollektorloser Gleichstrommotor bezeichnet, der die
Achse einer Spule 2 antreibt, auf welchem ein fadenförmiges Gut aufgewickelt werden soli. Die
Kreiizspulmaschine weist eine in der Zeichnung nicht
dargestellte Changiereinrichtung auf. Der Motor 1 hat einen permanentmagnetischen 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 Wicklungscnden
werden nacheinander über einen elektronischen Kommutator 3 mit dem andnren Pol der
GleichspannungsqueJJe derarl verbunden, daß im Ständer ein umlaufendes Drehfeld entsteht. Der
Kommutierungseinrichtung 3 ist ein Drehzahlregler 4 vorgeschaltet. Die Umfangsgeschwindigkeit der Spule
wird z. B. über einen berührungsfreien Geber 6 in eine Impulsfolge xyumgewandelt,deren Spannungszeitfläche
mit einem aus einem Sollwertgeber 5 kommenden Gleiehspannungsmittelwert ,vs verglichen wird. Die
Abweichung Ai wird einem sogenannten Integrator 7 zugeführt, welcher beispielsweise ein differenzierend
rückgekoppelter Verstärker sein kanu. Die Ausgangsgröße ,v,,des Integrators 7 wird über ein Potentiometer 8
abgegriffen und stellt damit Jen Sollwert des eigentlichen Drehzahlreglers 4 dar. Der Drehzahl-Istwert \„
wird in an sich bekannter Weise durch die mit Hilfe von Dioden 12 ausgekoppelte Motor-EMK gebildet. Bekanntlich
werden in den Ständei wicklungen des Motors I vom umlaufenden Permanentniagnctläufer Spannungen
induziert, die der EMK entsprechen. Mit gestrichelten Linien ist der untcrlagcrte Drehzahl-Regelkreis Il
angedeutet.
Die ausgekoppelte Motor-EMK wird gemäß der
Erfindung zur Ableitung einer Korrckuirgröl.ie für den
Fadengeschwindigkeitsregelkreis verwendet. Zu diesem Zweck wird die ausgekoppelte Motor-EMK einem
Verstärker 9 zugeführt, dessen Ausgangssignal Va als
Korrekturgröße für den Sollwertgeber 8 des Fadengcschwindigkeitsregelkreises
eingesetzt wird. Lm 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 Korrekturgrößc nicht mehr proportional der Spindeldrehzahl ist und damit die
Abweichung der Fadengeschwindigkeit vom ideellen Wert auf annähernd Null absinkt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung aim Konstanthalten des Fadenzugs
an Präzisionskreuzspulmaschinen, mit einer *>
Schaltungsanordnung zur Regelung der Fadengeschwindigkeil mit Hilfe einer die Umfangsgeschwindigkeit
der Spule erfassenden Einrichtung, welrhe den Sollwert für die mit unterlagerter Drehzahlregelung
arbeitende Fadengeschwindigkeitsregelung des '" Spulspindelantriebs liefert, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Fadengeschwindigkeits-Rcgelkreis eine die Durchmesseränderungen der Spule
(2) beim Wickelvorgang berücksichtigende Korrekturgröße eingeführt ist, die vom Durchmesser (d)der '5
Spule (2) oder von der Drehzahl der Antriebsachse der Spule (2) abgeleitet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrekturgröße aus dem Drehzahl-Istwert des Spulspindelantriebs abgeleitet ist. *°
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines kollektorlosen
Gleichstrommotors als Spulspindelantrieb als Drehzahl-Istwert in an sich bekannter Weise die von dem
Permanentmagnetläufer in den Siänderwicklungen 2S
induzierte EMK verwendet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgekoppelte EMK einem
Verstärker (9) zugeführt ist, dessen Ausgangssignal (xk) als Korrekturgröße für den Sollwertgeber (8)
verwendet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (9) eine einstellbare
Rückführung (10) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Rückführung (10)
nichtlinear ausgeführt ist.
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