DE2219755C3

DE2219755C3 - Vorrichtung zum Konstanthalten des Fadenzuges an Präzisionskreuzspulmaschinen

Info

Publication number: DE2219755C3
Application number: DE2219755A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 8500 Nuernberg Liska; Juergen 8520 Erlangen Metzger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1972-04-21
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE2219755B2; DE2219755A1; NL7305574A; CH553720A; US3860187A; FR2181371A5; IT982036B; JPS4920453A; BE798449A; GB1384215A

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 untcrlagerter 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 ^<<0 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 Krcuzspul- ^fis 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 später 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 sjpara; angetriebenen Spule zusammenwirkende Trcibwalze vorgesehen ist und wobei der Sollwert der Aufwickelgeschwindigkeit durch die Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze vorgegeben ist. Hierbei ist die Aufwickelgeschwindigkeit über das Antriebsmoment des die Spule antreibenden Motors regelbar. Der Aufwand für die zusätzlich anzutreibende Treibwalze ist relativ huch, abgesehen davon, daß damit extrem dünne Garne sich gar nicht verarbeiten lassen.

Fig. I zeigt in schaubildlicher Darstellung die scheinbare Bewegung / des Fadenführers über die Oberfläche der Spule. Wie sich aus F i g. I ergibt, wird der Spulendurchmesser d während des Changiervorgangs auf c/'scheinbar vergrößert.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Spule gemäß Fig. I. Wie sich durch Vergleich der F i g. 2 und 3 ergibt, verändert sich das Durchmesserverhältnis d zu d' mit zunehmendem Durchmesser d\,d\',d. h., daß sich auch bei exakt konstanter Umfangsgeschwindigkeit der Spule eine mit wachsendem Spulendurchmesser fallende Fadengeschwindigkeit ergibt. Dip Größenänderung ist im wesentlichen abhängig von der Änderung des Spulendurchmessers von c/auf dY von der Steigung I. Praktische Untersuchungen haben ergeben, daß die Geschwindigkeitsabweichung I0°/o 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 Kreuzspulmasch'nen bji 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 Fadengcschwindigkeitsregelung 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-Verstä:kers läßt sich die Abweichung der Fadengeschwindigkeit vom ideellen Wert bis auf nahezu Null reduzieren.

Weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch I sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Fig.4 zeigt einen Blockschaltplan einer Fadengeschwindigkeitsregelung eines Spulspindelantriebs mit unterlagerter Drehzahlregelung und Korrektur des Changiereinflusses gemäß der Erfindung. Mit 1 ist ein kollektorloser Gleichstrommotor bezeichnet, der die Achse einer Spule 2 antreibt, auf welchem ein fadenförmiges Gut aufgewickelt werden soll. Die Kreuzspulmaschine 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 rriit dem einen Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist. Die anderen Wicklungsenden werden nacheinander über einen elektronischen Kommutator 3 mit dem anderen Pol der Gleichspjnnungsquelle derart verbunden, daß im Ständer ein umlaufendes Drehfeld entsteht. Der Kommulierungseinrichiung 3 ist ein Drehzahlregler 4 vorgeschaltet. Die Umfangsgeschwindigkeit der Spule wird z. B. über einen berührungsfreien Geber 6 in eine Impulsfolge ^umgewandelt, deren Spannungszeitfläche mit einem aus einem Sollwertgeber 5 kommenden Gleichspannungsmittelwert *, verglichen wird. Die Abweichung χ wird einem sogenannten Integrator 7 zugeführt, welcher beispielsweise ein differenzierend rückgekoppelter Verstärker sein kann. Die Ausgangsgröße Vjdes 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 Motor-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.

Die ausgekoppelte Motor-EMK wird gemäß der Erfindung zur Ableitung einer Korrekturgröße für den Fadengeschwindigkeitsregelkreis verwendet. Zu diesem Zweck wird die ausgekoppelte Motor-EMK einem Verstärker 9 zugeführt, dessen Ausgangssignal v* als Korrekturgröße für den Sollwertgeber 8 des Fadengeschwindigkeitsregelkreises eingesetzt wird. Um unterschiedliche Kreuzungsverhältnisse und unterschiedliche Spulenabmessungen berücksichtigen -*u 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 die Abweichung der Fadengeschwindigkeit vom ideellen Wert aüi annähernd Null absinkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Konstanthalten des Fadenzugs an Präzisionskreuzspulmasciiinen, mit einer Schaltungsanordnung zur Regelung der Fadengeschwindigkeit mit Hilfe einer die Umfangsgeschwindigkeit der Spule erfassenden Einrichtung, welche den Sollwert für die mit überlagerter Drehzahlregelung arbeitende Fadengeschwindigkeitsregelungdes ^|0 Spulspindelantriebs liefert, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fadengeschwindigkeits-Regelkreis 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 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekiurgröße aus dem Drehzahl-Istwert ties 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 Ständerwicklungen 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, dati der Verstärker (9) eine einstellbare Rückführung (10) aufweist.

b. Vorrichtung nach Anspruch j, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Rückführung (10) nichtlinear ausgeführt ist.