DE2615557A1 - Vorrichtung zur messung und indizierung von parametern einer spindellosen feinspinnmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur messung und indizierung von parametern einer spindellosen feinspinnmaschineInfo
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Description
PATENTANWALT
DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover
WOLFSTRASSE 24 · TELEFO N (05 U ) 83 45 3 0
8. April 1976
Dr. J/k
Mein Zeicnen: 2530
Elitex, !concern textilniho strojirenstvi,
Liberec - Tschechoslowakei
Vorrichtung zur Messung und Indizierung von Parametern
einer spindellosen Feinspinnmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
messung und Indizierung von Parametern einer spindellosen
Feins oinnmas chine.
Die Parameter einer Feinspinnmaschine werden "bei "bisherigen
Ausführungen auf folgende Art ermittelt: Die Abzugsgeschwindigkeit
wird von Abzugswalzen mit Hilfe eines mechanischen Meßgerätes mit einem Abwälzrädchen gemessen, dessen Bewegung
auf einen Zeiger übertragen i»;ird, dem eine Skala untergelegt
ist. Die Meßdauer wird durch einen mit einer Feder angetriebenen äeitschreiber bestimmt. Verwendet wird auch
ein Tachodynamo, der über einen Umschalter mit einem Zeiger-
— 2 —
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ORiGJMAL INSPECTED
meßgerät verbunden ist. Jeiter sind ubertragungseinrichtunken
;.iit Ziffernkreisen bekannt, velche uit Hilfe von
auf ..alzen und in der Kähe einer .Spinnturbine montierten
fotoelektrischen Sonden den einmaligen Verzug sowie die Drehun^szahl pro Meter Garn messen, wobei diese Jerte
nit einer Konstante multipliziert sind. Die Sonden sind an die Maschine angeschlossen oder d^irch die Bedienungsperson
wänrend der Meßdauer in einer zweckentsprechenden La-^e gehalten. Das Gerüt ist als tragbares Gerj.t ausgebildet.
Das Messen des Kraftbedarfes erfolgt durch Kessen des Kraftbedarfes der Elektromotoren, und zwar durch eine
wattmetricehe Einrichtung. Sofern der Antrieb verzweigt
ist, '.;eiO.en einzelne Zweige abgeschaltet.
Da man bei Antrieben der Feinspinnmaschinen von Ausführungen nit auswechselbaren Rädern Abstand nimmt und Variatoren
oder Antriebe mit einer stufenlosen Regelvorrichtung einführt, steigt die Bedeutung einer Messung der Maschineneinstellung
und mit ihr auch die Anforderungen an deren Meßbereitschaft, Geschwindigkeit und Genauigkeit. Bekannte
Verfahren sind unfänig, die gestellten Anforderungen zu erfüllen. Bei tragbaren Geräten ist die für eine Montage
und eventuell noch für die Einstellung der Sonden unerläßliche Verzögerung ein Nachteil. Elektrische Zeigergeräte
gewährleisten mit dem gemessenen Wert nicht die notwendige Genauigkeit. Kraftbedarfsmessungen v/erden meist wegen ihrer
schwierigen Durchführbarkeit überhaupt nicht ausgeführt, auch wenn sie eine wicutige Information über den Zustand
der Maschine geben, deren Kenntnis durch rechtzeitigen Eingriff das Aufkommen von Schaden zu verhindern ermöglicht
hätte. Bei ständig größerem Einsatz von spindellosen Fein-
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spinnmaschinen beginnen sich Methoden der Produktionsleitung
durchzusetzen, welche Recheninstrumente, bteuerrechner
u. dgl. ausnutzen, bei denen die Datensammlung
von Herstellungsmaschinen eine der ausschlaggebenden Fragen ist. Der gemeinsame Nachteil aller bisherigen
Meßverfahren besteht in der Tatsache, daß sie keine Datenübertragung zu einer zentralen Datenverarbeitung
ermöglichen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Messung von Parameter und ihrer übersichtlichen Indizierung
zu schaffen, welche sämtliche Parameter mit noher Genauigkeit mißt und zugleich einen raschen Übergang von
der Messung eines Parameters auf die Messung eines anderen Parameters und weiter die Übergabe gemessener Daten an
eine Einrichtung für ihre Massenverarbeitung ermöglicht.
Das /i/esen der Erfindung besteht darin, daß ein Abzugsgeschwindigkeitsgeber,
Zuführungsgeschwindigkeitsgeber, Drehzahlgeber eines drallbildenden Organes und eine Frequenzquelle
nit einem Eunktionsumsehalter verbunden sind, dessen
Ausgänge mit einem Haupt- und Hilfszähler in Verbindung
stehen, daß zwischen dem Hauptzähler und den Indikationselementen ein Speicher angeordnet ist und daß der Hauptzähler,
die Hilfszähler, der Speicher und ein Regimesteuerer
mit Steuerkreisen Verbunden sind, wobei der Regimesteuerer weiter mit einer elektrischen Energiequelle verbunden
ist.
Das Wesen der Erfindung, weitere Merkmale und nähere Ein-
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zelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand von in
der Zeichnung sciiematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen -Teil einer perspektivischen Gesamtansicht
einer Feinspinnmaschine, welche mit einer Vorrichtung zur Messung und Indizierung von Maschinenparametern
ausgestattet ist;
Fig. 2 eine Stirnansicht des Sentralteiles der Vorrichtung
nach der Erfindung;
Fig, 3 eine perspektivische Änsicnt einer Meßrolle mit
einer Sonde;
Fig. 4- ein Blocksciiema der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 5 eine andere Variante des Blockschemas der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
Fig. 6 eine weitere Variante des Blockschemas der erfinduiigs
gemäß en Vorricht-ing und
Fig. 7 ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufes verschiedener
Arbeitselemente der Feinspinnmaschine bei deren Stillsetzung.
Die Maschine ist an ihrer Stirnseitenwand mit einer Meß- und Indikationseinheit 1 versehen. Diese Eiimeit ist durch
eine Leitung mit einer Sonde 2 verbunden, der eine Meßrolle 3 zugeordnet ist. Diese wird vom Antriebsriemen 4 umspannt.
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In Fig. 1 sind Spinnstellen 5 veranschaulicht, welche
mit nicht dargestellten Auskämrnzylindern und Spinnturbinen versehen sind, aus denen das gesponnene Garn 6 austritt.
Dieses Garn 6 ist mit Walzen 7» 8 in Berührung und wird
auf eine Spule 9 aufgewickelt.
Die Fig. 2 stellt eine Stirnansicht der Meß- und Indikationseinheit
1 dar. Hier befindet sich eine Indikations-• tafel 10 rait numerischen Zeichen 11, Hilfszeiciien 12 und
einer Indikation des Zustandes 13. Weiter befindet sich
hier ein Vorwahlleiter 14, Funktionsumschalter 15 und
Druckknöpfe 16 eines Regimesteuerers.
In Fig. 3 ist die Meßrolle 3 nit zugeordneter Sonde 2
scliaubildlich dargestellt. Die Meßrolle 3 ist mit einer
Zeicaensciieibe 1? versehen. Die Meßrolle 3 ist mit dem
Riemen 4 in Berührung. In der Sonde 2 befindet sich ein Dauermagnet 18, der mit eiqer Wicklung 19 versehen ist.
Ähnlich sind auf der Maschine auch weitere Sonden angeordnet, welche Geber 23, 39, 40, 41 (Fig. 5) enthalten.
In Fig."4 befindet sich in einer abgegrenzten Fläche 20
eine in der Meß- und Indikationseinheit 1 angeordnete Vorrichtung, während die übrigen Elemente auf der Feinspinnmaschine
verteilt sind. Mit einem Funktionsumschalter 15 ist ein Abzugsgeschwindigkeitsgeber 21, Zuführungsgeschwindigkeitsgeber
22, Drehzahlgeber eines drallbildenden Organes 23, Frequenzquelle 24, Hauptzähler 25 und Hilfszähler
26 verbunden. Zwischen den Hauptzähler 25 und Indikations-
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elementen 28 ist ein Speicher 27 eingelegt. Zwischen
Steuerkreisen 29 und einer elektrischen Energiequelle 31 ist ein Regimesteuerer JO eingelegt.
In Fig. 5 ist weiter veranschaulicht: ein Kreis zur Synchronisation des Meßbeginnes 32, der mit einem Steuerkreis
29 verbunden ist, weiter eine Vorwahl der Spinnbandfeinheit 38» die mit dem Hilfszähler 26 verbunden ist und
ein Frequenzteiler 33, der mit dem Funktionsumscnalter 15
und weiter rait einem Ausgabeglied 34 verbunden ist. Zwischen
Mitteln zur Indizierung der Maschinenproduktion 37 und einem Trennglied 35 ist ein Umschalter 36 eingeschaltet, wobei
das Trennglied 35 mit dem Ausgabeglied 34- verbunden ist.
Weiter befindet sich hier der Geber des drallbildenden Organes 39 und Drehzahlgeber der Auskämmzylinder 40 und 41.
In Fig. 6 sind folgende weitere Elemente veranschaulicht: ein mit dem Funktionsumschalter 15 verbundener Steuerer 42,
ein mit dem Regimesteuerer 30 verbundenes Ausrüstungsglied 44 sowie ein mit dem Hauptzähler 25 und Speicher 27 verbundenes
Ausgabeglied des Datenübertrages 43-
Im Diagramm der Fig. 7 ist durch eine Kurve 45 der Drehzahlabfall des Spinnrotors nach Abtrennung der Antriebselektromotore
vom Verteilungsnetz veranschaulicht. Eine Kurve 46 veranschaulicht dieselbe Abhängigkeit für die
Auskämmzylinder und eine Kurve 47 für den freien Auslauf
der Zylinder 7? 8. Die Bezugszeichen t^ und tp kennzeichnen
die Meßdauer des gewählten Elementes, welche durch den Regimesteuerer 30 bestimmt ist.
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Die Funktion der in Eis. 1 "bis 4 verans cnauliclit en Vorrichtung
besteht darin, daß die einzelnen, auf der spindellosen Feinspinnmaschine verteilten Geber die Bewegung
von für die Fun ./.tion der Maschine ',wichtigen Gliedern abnehmen,
wobei diese Geber mit der Meß- und Indikationseinheit 1 verbunden sind, welche auf der Stirnseite der
Maschine angeordnet ist. Das Ausmaß einer gemessenen Größe führt die Bedienung mit Hilfe des Funktionsumschalters 15
durch, die übrigen Parameter der Messung werden mit Hilfe des Regimesteuerers 30 ermittelt. Der abgemessene v.'ert
wird auf der Indikationstafel 10 in den Einheiten indiziert, in welchen die zugehörige gemessene Größe ausgedrückt ist.
Dies wird einesteils durch Aufleuchten zugehöriger numerischer Zeichen 11 und Hilfszeichen 12 gesichert, welche
durch Dezimalpunkte und den Multiplikator gebildet sind. Die in Fig. 5 veranschaulichte Vorrichtung ermöglicht wei
te? mit Hilfe der Mittel zur Indizierung der Maschinenproduktion 37 die ausgesponnene Garnraenge in ausgewählten
Längeneinheiten zu indizieren. Im Fall, daß der Umschalter 36 verwendet wird, kann sowohl die Produktion in einzelnen
Arbeitsschichten, als auch die Gesamtproduktion indiziert werden.
Die in Fig. 6 veranschaulichte Vorrichtung ermöglicht einen Datenübertrag zur zentralen Verarbeitung auf die Weise,
daß der Funktionsumschalter 15 mit Hilfe des Steuerers
42 ferngesteuert ist. Der abgemessene V/ert wird durch das Ausgabeglied 43 des Datenübertrages zur zentralen Verarbeitung
übergeben.
Bei allen Messungen wird der resultierende Wert, d.i. PuIs-
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zahl von den Gebern im Hauptzänler 25 gespeichert. inzwischen
stellen Indikationselemente 28, welcne z.3. durch Entladungsröhren oder Display aus flüssigen Kristallen gebildet
sind, das im Speicher 27 gelagerte Srgebnis der vorhergehenden
Messung bildlich dar. Die Blockieruns der Eingabe
der Zähler 23 und 26, deren Nullung und Umscanitt einer
Zahl in den Speicher steuern Steuerkreise 29. Gemäß
der angewandt en Kunst ist die !Tüllun^sclauer des Iiauptzählers
25 auf verschiedene Weise "bestimmt. Bei Drehzahlmessung
der cLrallbildenden Organe und Auskämmzylinder, der Äbzugs-
^esciiwindigkeit und des Kraftbedarfs wird die Meßdauer mit
hilfe der Puls zählung aus der frequenzquelle 24- bestimmt.
Bei Anteilmessun^en, durch welcne die Drehungszaiil pro
Meter und der Verzug der Haschine, d.i. das Verhältnis arischen Abzugs ^e scriwindigke it des hergestellten Garnes
und Zuführunggeschwindigkeit des vorgelebten Faserbandes
festgesetzt wird, bestimmt die Heßdauer, das Zählen der Pulse aus dem Geber einer Größe, welche im Divisor des
zugehörigen Ausdruckes für die ^er-essene Größe enthalten
ist. Das Zählen führt der Hilfszähler aus. Bei Messung
der Feinheit des ausgesponnenen Materiales ist die Dauer durch die Vorwahl der Bandfeinheit bestimmt, wslehe an
den Hilfszähler angeschlossen ist, der bei dieser Messung
aus dem Abau-'svesci.v7indi-:keits^eber 21 erfüllt ist.
Bei doppelseitigen spindellosen Maschinen mit z:-:ei Motoren
für den Antrieb der Spinnrotoren, z'-rei Motoren für den
Antrieb der Auskämmzylinder ist es durch die beschriebene Vorrichtung möglich, den Kraftbedarf eines Z'./ei^es oder das
i-Ofiient passiver Widerstände zu messen, v/elcnes für die Umgebung
der Arbeitsdrehzanl und zv/ar für jeden Zwei? separat
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gültig ist. Die Messung v/ird beim Auslauf der Maschine
durchgeführt und ein Teil der Auslauf bahn der Maschine
ausgewertet. Zu diesem Zweck ist der Meßbeginn der Bewegung
eines augehörigen Maschinenzweiges mit dem Abschaltmoraent
des Antriebes vom Netz synchronisiert. Diese Synchronisation siciert der Kreis zur Synchronisation
des Meßbeginnes 32. Dieser Kreis kann beispielsweise durch
einen Ii-3-Kippkreis realisiert v/erden, dessen Ausgabe durch
Vermittlung der Logik von Steuerkreisen 29 die Blockstellen
der Eingabe von Zähler 25 und 26 schließt. Die Eingabe des
Jä-S-Xippkreises wird z.B. durch einen Relaisumsaaaltkontakt
der Elektroinstallation der Feinspinnmaschine betätigt, deren Lauf mit dem Lauf des Motorschutzes des zugehörigen Antriebs
zweiges parallel ist. Die Bewegungsgleichungen der
einzelnen Zweige können auf folgende formen gestaltet werden:
M=A- 3.η
P=O- D.η
P=O- D.η
v/o bedeutet: M - Moment der passiven Widerstände im
zugehörigen Zweig,
A - Konstante, die von Trägheitsmomenten
der Bewegungsausgangsgescxiwindigkeit in der Meßdauer abhängig ist,
B - Konstante, die von der Trägheit und dein Quadrat der Meßdauer abhängig ist,
η - Drehzahl oder ihr Vielfaches des im gemessenen Zweig in der Zeit t^. angeordneten
Elementes,
- 10 -
1.15 ί;: 4 /, / (ι Η 1 1
P - Kraftbedarf des gemessenen Zv/eiges,
C, D - hängt von den Parametern des Kreises,
i-ießdauer und mittleren Gescnwindigi;eit
während der iueßdauer ab.
Für einzelne gemessene η können die entsprechenden Momente
und der Kraftbedarf im einzelnen übersichtlich tabellarisch festgelegt werden. Festgelegt wird auch, in welchen Grenzen
sich diese Größen bewegen dürfen. V/ie die Fig. 7 zeigt, ist es für die Messung notwendig, die Seit t^. zweckmäßig zu
wählen. Die Meßdauer, ähnlich t2 ist lediglich für die
Feststellung des Wirkungsgrades der Bremsung der'Auskämmzylinder
zweckmäßig, nachdem bei dieser Messung die Gesamtdrehzahl der Auskämmzylinder während ihrer Bremsung
bestimmt ist.
Der Bereich von Regimekreisen ist durch die Zahl der gewünschten
Heßintervalle, Verfahren der 'Testung einer richtigen Funktion des Gerätes, Einreihung von Haltezeiten
zwischen den Messungen, der V/ahl einer einmaligen oder
wiederholten Messung und durch das Regime, wann der Durchscnnitt
aus mehreren Messungen ausgewertet wird, bestimmt. Die Quelle 31 speist sämtliche elektrischen Kreise der Meß-
und Indikationseinheit 1.
Für eine zentrale Datensammlung ist insbesondere die Ausgabe der Glieder 3^? mittels welcher die Laufzeit der Maschine
und deren theoretische Produktion festgestellt v/erden kann, zweckmäßig, in Kombination damit, daß nach An-
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kunft zugehöriger Signale der Steuerer 42 und das Ausrüstungsglied
44 die zugehörige Umschaltung des FunktKonsum
-schalters 15 und ^.ie Messung der Feinaeit des gesponnenen
Garnes im zugehörigen Regime sicnert. Es ist vorteilhaft,
wenn zur Drehzahlmessung der Spinnrotoren und Auskämmzylinder eine der Abstützrollen des Riemens 4 verwendet wird.
Es ist notwendig, diese Sollen y mit einer Zeichenscheibe zu versehen und ihren Durchmesser auf ein ganzes Vielfacnes
des Riemenseheibendurcnmessers eines angetriebenen Elementes
einzurichten.
Bei Messung der Temperaturen und lufttechnischen Parameter ist es notxirendig, zwischen den zugehörigen Geber und dem
Funktionsumschaluer 15 Signalumformer mit Frequenzausgabe
einzuschalten. Bei Maschinen, bei denen die Spinnturbinen durch selbständige Drehmotoren angetrieben werden, ist
zwischen den Fuiiirfcionsumschalter 15 und den Bewegungsgeber
der einzelnen Spinnturbinen eine Umsehalteinheit eingeschaltet.
Die Indikation des Zustandes 13 dient der Bedienung zum
Erkennen, ob eine Kessung oder eine rialtezeit verläuft,
oder ob das Gerät von außen gesteuert ist. Die Zeichenscheibe 17 ist mit Stellen von veränderter magnetischer
Leitfähigkeit versehen, welche Änderungen des magnetischen
!Flusses in der ¥icklung 19 hervorrufen, welche den Dauermagnet 18 umspannt. Der Frequenzteiler 35 ist durch den
Funkt ionsuüis ehalt er 15 nit äem Abzugsgeschwindigkeitsgeber
21 dauernd verbunden. An dessen Ausgang erscheint ein Impuls
stets nach Abzug der Garnlänge, welche durch die Kapazität des Frequenzteilers 33 gegeben ist. Durch Integration die-
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sei? I-uls ^, '..T3lc-:e ξ."Β. mittels eines elelccronschanioC—en
jählsrs iurch ;efüurt v:ird, ist die Länge des £.usges"oime-
;ien G-ame3 gegeben. Dieser Sanier stellt das kittel zur
Indizierang der Produktion 57 vor. Das Ausgabeglied 34-
und ürennglied 35 dienen zur Leistungs- und Impedanzanpassung.
Aus de::: Ausgabeglied 54- kann die Vorrichtung zur
Gesa..:tverarbeitunj von Daten Informationen ableiten, welcne
die Lauer des Kaochineniaufes, Länge des ausgesponnenen
Garnes und Abzu-.-sgescliv/indigkeit betreffen, üisse Informationen
worden dauernd übergeben. Das Ausgabeglied 45 des Datenübertrases ermöglicht den übertrag einer beliebigen
der gemessenen Größen, v/obei die Größenausv/a^l von auisen
liiit Hilfe des mit dem Funlitionsumscx_alter 15 verbundenen
.oteuerers 42 durc-i-geführt wird, '-/obei das Meßregime durcii
das Ausrüstungsglied 44 bestirnt ist. Die Inbetriebsetzung
der Messung, Umschnitt -er Zahl in den Speicher 27 und somit
auch in die parallele Ausgabe wird durch die Steuerkreise 29 gesteuert, v/elclie auch von außen betätigt werden
können.
Der Drehsahlgeber eines arallbildenden Organes kann durch
einen Größengeber proportional den erteilten Drehungen ersetzt v/erden, und zwar insbesondere bei Maschinen, v/o
kein Spinnrotor verwendet ist.
»:!!!-S-; 4 4 / OH 1 1
Claims (1)
- fatentansprüciieVorriciitung zur Messung und Indizierung von Parameter einer spinaellosen Feinspinnmaschine, dadurch gekennzeichnet,daß ein Abzugsgeschwindigkeitsgeber (21), Zuführungsgeschwindigkeitsgeber (22), Drehzahlgeber eines drallbildenden Organes (2$) und eine Frequenz quelle (24-) mit einem Funktionsumschalter (15) verbunden sind, dessen Ausgaben mit einem Hauptzähler (25) und Iiilfszähler (26) in Verbindung stehen, \irobei zwischen dem hauptzähler (25) und den Indikationselementen (28) ein Speiciier (27) angeordnet ist und zugleich der Hauptzähler (25), Hilfszähler (26), Öpeicner (27) und ein ^egimesteuerer (30) IL'it Steuerkreisen (29) verbunden sind, wobei der Regimesteuerer ($0) weiter mit einer elektrischen Energiequelle (31) und dem Hilfszähler (26) verbunden ist.'Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß zu Kiemen (4-) tangentialer Antriebe von Spinnstellen (5) mit Sonden (2) versehene Heßrollen (3) zugeordnet sind.3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Sonde (2) mit einem Dauermagnet (18) versehen ist, auf welchem eine Wicklung (19) ruht, wobei in Heichweite dieses Dauermagneten (18) eine Zeichenscheibe (17) angeordnet ist.- 14- 609844/081 14. Vorric.-tang; aacii Anspruch 1, dadurcii gekennzeichnet, daß ~er oteuerkreis (29) aiit einem Kreis sur äyncliroiiisation des heßbeginnes (32) verbunden ist.p. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsumschalter (15) ^it einem frequenzteiler (33) verbunden und letzterer mit einem Ausgabeglied (34·) versehen ist.6. Yorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5» dadurch gekennzeicr.net, ds:"2 s?;ischen einen Trenngleid (35) und Mitteln zur Indizierung der Kaschinenproduktion (3?) ein ümsciialter (35) geschaltet ist.7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hilfszähler (26) eine Vorwahl der Feinheit ei nes vorgelegten Spinnbandes (38) zugeordnet ist.8. Vorric-itung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eunktionsumformer (15) mit einem Steuerer ausgestattet ist.9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet,- 15 - [, 0 ij;-. 4 4 / f! H 1 1ι Vdaß dem .aegime st euerer (JO) ein Ausrüstun ) zugeordnet ist.10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 3eken11seiclj.net, daß der Hauptzähler (25) und Speicher (2?) -"it einem AusGabeglied (43) des Daten-Übertrages verbunden sind.11. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeicünet, daß mit dem Funktionsumschalter (I9) -.-/eiter ein Dreh^ahlsebex" der .Spinnrotoren (59) und ein Drehzahlgeber (4-0,41) der AusKämmzylinder verbunden sind.I H H 1 1Leerseite
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