DE2512213A1

DE2512213A1 - Verfahren und vorrichtung zum konstanthalten des uebersetzungsverhaeltnisses von rotierenden maschinenteilen einer textilmaschine

Info

Publication number: DE2512213A1
Application number: DE19752512213
Authority: DE
Inventors: Helmut Schloesser
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1975-03-20
Publication date: 1976-10-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Konstanthalten des Übers etzungsverhältnis s es von rotierenden Mas chinenteilen einer Textilmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Konstanthalten des Übers etzungsverhältnis 5 es von unabhängig voneinander angetriebenen, mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Maschinenteilen einer Textilmaschine, insbesondere Konus -Schärmas chine.
Im Textilmaschinenbau ergibt sich vielfach die Forderung, das Übersetzungsverhältnis von Maschinenteilen, die mit unterschiedlicher Drehzahl rotieren, genau einzuhalten. Sofern die Maschinenteile gemeinsam angetrieben werden, ist die Forderung verhältnismäßig einfach zu erfüllen. Werden die Maschinenteile dagegen unabhängig voneinander angetrieben, wurden bisher analog arbeitende, stetige Regeleinrichtungen verwendet. Diese Regeleinrichtungen haben den Nachteil, daß entweder eine Pro -portionalabweichung auftritt, die Regelung träge arbeitet oder bei plötzlichen Regelabweichungen die Stellgröße dieser Regelabweichung nicht exakt folgt.
Bei Konus -Schärmaschinen besteht die Schwierigkeit darin, den Antrieb für den ganz langsam weiterwandernden Support des Schärblattes gleichlaufend mit der veränderlichen Drehzahl der rasch rotierenden Schärtrommel drehen zu lassen und zugleich das Übersetzungsverhältnis möglichst praktisch stufenlos einstellbar zu machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Übersetzungsverhältnis von unabhängig voneinander angetriebenen, mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Maschinenteilen einer T extilmas chine, insbesondere Konus - Schärmas chine, konstant -zuhalten und dabei die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehzahlen beider Maschinenteile in Form von Impulsfolgen digital erfaßt und voneinander subtrahiert werden und daß die Differenz als Regelabweichung einem Übertrager eingegeben wird, der die Regelabweichung in eine Stellgröße umwandelt, die einem Stellglied zugeführt wird, das die Antriebseinrichtung eines der beiden Maschinenteile steuert, wobei die Impulsverarbeitung vorzugsweise elektronisch durchgeführt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens und in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß beiden Maschinenteilen je ein drehzahlabhängiger Impulsgeber zugeordnet ist, daß beide Impuls geber durch Impulsleitungen mit einem Differenzzähler verbunden sind und daß der Ausgang des Differenzzählers unter Zwischenschaltung eines Übertragers mit dem Stellglied der Antriebseinrichtung eines der beiden Maschinenteile verbunden ist.
Die Erfindung eröffnet vorteilhaft die Möglichkeit, auf einfache Weise das Übersetzungsverhältnis quasi stetig einstellbar zu machen. Zu diesem Zweck wird in der einen Impulsleitung ein Multiplizierer zur Multiplikation der Impulse mit vorzugsweise an einem mehrstelligen Nummerns chalter digital einstellbaren und gegebenenfalls über einen Zwischenspeicher an den Multipliziel er weiterleitbaren Vorgabewerten angeordnet. Hierbei werden die von dem einen Impuls geber ausgehenden Impulse mit einem beliebig einstellbaren Vielfachen der von dem anderen Impulsgeber ausgehenden Impulse verglichen. Mit dem Nummernschalter kann auch direkt das Übersetzungsverhältnis einstellbar und an einer zugeordneten Anzeigeeinrichtungablesbar sein.
Vorteilhaft ist dem Differenz zähler eine Einrichtung zur Verhinderung der gegenseitigen Überschneidung zweier Impulse zugeordnet. Da die Impulsverarbeitung vorzugsweise elektronisch durchgeführt wird und mit geringen Leistungen arbeitet, das Stellglied dagegen möglichst leistungsfähig sein soll, besitzt der Übertrager vorteilhaft mindestens einen Verstärker.
Da es vorteilhaft ist, von einem analog arbeitenden Stellglied eine analoge Stellgröße ausgeben zu lassen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Differenzzähler über eine Impulsleitung mit einem Digital/Analog-Wandler und der Ausgang des Digital/Analog-Wandlers mit dem Eingang des Übertragers verbunden ist.
Das Regelverhalten kann durch eine zusätzliche analoge Rückführung noch verbessert werden.- Es wird daher außerdem vorgeschlagen, daß der Eingang des Übertragers zusätzlich mit dem Ausgang eines synchron mit der Drehzahl des geregelten Maschinenteils angetriebenen Tachogenerators verbunden ist.
Vorteilhaft ist hierbei zwecks Stabilisierung der Regelung die vom Tachogenerator gelieferte, der Drehzahl des geregelten Maschinenteils äquivalente Spannung der vom Digital/Analog- Wandler gelieferten, der Regelabweichung äquivalenten Spannung gegengekoppelt.
Die Impuls aufnahme kann zum Beispiel unter Verwendung von an den rotierenden Maschinenteilen angebrachten mechanisch, magnetisch, kapazitiv oder induktiv wirksamen Markierungen erfolgen.
Dabei sollte eine zu Verschleiß oder sonstigen Störungen führende Rückwirkung auf die rotierenden Teile vermieden werden. Daher wird zusätzlich vorgeschlagen, daß die Impulsaufnahme durch die Impulsgeber unter Verwendung von berührungslos arbeitenden Annäherungsschaltern erfolgt.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine wenig störungsanfällige und genaue Konstanthaltung eines praktisch stufenlos wählbaren Übersetzungsverhältnisses zwischen den Drehzahlen der Schärtrommel und des Supportantriebes des Schärblattes einer Konus-Schärmaschine mit geringem Aufwand erreicht wird.
Ein Beispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung. Ein Motor Ml ist mittels einer Welle 11 mit einem rotierenden Maschinenteil 12, ein weiterer Motor M2 mittels einer Welle 13 mit einem rotierenden Maschinenteil 14 verbunden.
Die Rotation des Maschinenteils 12 wird als eine Impulsfolge durch den Impulsgeber I1, die Rotation des Maschinenteils 14 als eine Impulsfolge durch den Impulsgeber I2 erfaßt. Vom Impuls geber I1 führt eine Impulsleitung 15 zu einer Einrichtung E. In die vom Impulsgeber I2 zur Einrichtung E führende Impulsleitung 16, 16' ist ein Multiplizierer M geschaltet, der über eine Leitung 17 mit einem dreistelligen Nummernschalter N verbunden ist. Die Einrichtung E dient zur Verhinderung der gegenseitigen Überschneidung zweier Impulse. Solange ein Impuls die Einrichtung E durchläuft, wird ein etwa einlaufender anderer Impuls kurz gespeichert und anschließend weitergeleitet, was einer verzögerten Weiterleitung gleichkommt, so daß kein Impuls unterdrückt wird und die Impulse sich dennoch nicht gegenseitig beeinträchtigen.
Von der Einrichtung E führen Impulsleitungen 18, 18' zu einem Differenzzähler Z. Eine weitere Impulsleitung 19 verbindet den Ausgang des Differenzzählers Z mit dem Eingang eines Digital/ Analog-Wandlers D/A. Der Ausgang des Digital/Analog-Wandlers D/A ist durch eine Leitung 20 mit dem Eingang eines Übertragers Ü verbunden, von dessen Ausgang eine Leitung 21 zum Stellglied S führt, das durch eine Leitung 22 mit dem Motor M1 verbunden ist.
Der Motor Ml ist über eine Welle -23 mit einem Tachogenerator G verbunden. Der Tachogenerator G erzeugt eine der Drehzahl proportionale elektrische Spannung, die über eine Leitung 24 zum Eingang des Übertragers Ü rückgeführt wird.
Sofern am Nummernschalter N zum Beispiel die Zahl 2 eingestellt ist, werden die vom Impulsgeber I2 kommenden Impulse im Multiplizierer M mit dem doppelten Wert einer Multiplikationskonstanten k multipliziert.
Wenn zu Beginn der Konstantregelung beide Motoren etwa gleiche Drehzahl haben, ist die vom Impuls geber I2 über 16, M, 16', E und 18' in den Differenzzähler Z einlaufende Impulsfolge etwa 2 mal k so groß wie die vom Impuls geber 11 über 15, E und 18 einlaufende Impulsfolge. Dabei ist vorausgesetzt, daß an den Maschinenteilen 12 und 14 gleichartige, zum Beispiel magnetisch wirksame Markierungen in gleicher Anzahl vorhanden sind.
Die vom Differenzzähler Z über die Impulsleitung 19 ausgegebene, gegenüber I1 positive Impuls differenz ist der Regelabweichung proportional. In dem nachgeschalteten Digital/Analog -Wandler D/A werden die digitalen Signale in analoge Signale umgewandelt, die im Übertrager Ü verstärkt und über die Leitung 21 dem Stellglied S des Motors Ml zugeführt werden. Da die analogen Signale auch positiv sind, wird der Motor Ml zu schnellerem Lauf angeregt. Da die vom Tachogenerator G gelieferte Spannung im Übertrager Ü den über die Leitung 20 zugeführten analogen Signalen gegengekoppelt ist, tritt nun mit wachsender Drehzahl eine gewünschte Dämpfung ein. Durch die vorteilhaft einstellbare Gegenkopplung wird die Drehzahlregelung stabilisiert.

Claims

Patentansprüche:

Verfahren zum Konstanthalten des Übersetzungsverhältnisses von unabhängig voneinander angetriebenen, mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Maschinenteilen einer Textilmaschine, insbesondere Konus-Schärmaschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drehzahlen beider Maschinenteile (12, 14) in Form von Impulsfolgen digital erfaßt und voneinander subtrahiert werden und daß die Differenz als Regelabweichung einem Übertrager (Ü) eingegeben wird, der die Regelabweichung in eine Stellgröße umwandelt, die einem Stellglied (S) zugeführt wird, das die Antriebseinrichtung (M1) eines der beiden Maschinenteile (12) steuert, wobei die Impulsverarbeitung vorzugsweise elektronisch durchgeführt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Maschinenteilen(12, 14) je ein drehzahlabhängiger Impuls geber (I1, I2) zugeordnet ist, daß beide Impuls geber (I1, I2)durch Impulsleitungen (15; 16, 16') mit einem Differenzzähler (Z) verbunden sind und daß der Ausgang des Differenzzählers (Z) unter Zwischenschaltung eines Übertragers (Ü) mit dem Stellglied (S) der Antriebseinrichtung (M1) eines der beiden Maschinenteile (12) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Impulsleitung (16, 16') ein Multiplizierer (M) zur Multiplikation der Impulse mit vorzugsweise an einem mehrstelligen Nummernschalter (N) digital einstellbaren und gegebenenfalls über einen Zwischenspeicher an den Multiplizierer (M) weiterleitbaren Vorgabewerten angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Differenzzähler (Z) eine Einrichtung (E) zur Verhinderung der gegenseitigen Überschneidung zweier Impulse zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (Ü) mindestens einen Verstärker besitzt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzzähler (Z) über eine Impulsleitung (19) mit einem Digital/Analog-Wandler (D/A) und der Ausgang des Digital/Analog-Wandlers (D/A) mit dem Eingang des Übertragers (Ü) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Übertragers (Ü) zusätzlich mit dem Ausgang eines synchron mit der Drehzahl des geregelten Maschinenteils (12) angetriebenen Tachogenerators (G) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Tachogenerator (G) gelieferte, der Drehzahl des geregelten Maschinenteils (12) äquivalente Spannung der vom Digital/Analog-Wandler (D/A) gelieferten, der Regelabweichung äquivalenten Spannung gegengekoppelt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls aufnahme durch die Impulsgeber (I1, I2) unter Verwendung von berührungslos arbeitenden Annäherungsschaltern erfolgt.

L e e r s e i t e