DE2639787C3

DE2639787C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Luntendicke in einer Karde

Info

Publication number: DE2639787C3
Application number: DE2639787A
Authority: DE
Inventors: Junzo Obu Hasegawa; Yasutaka Hayashi; Takashi Kariya Katoh; Yasuhiko Suzuki; Akira Kariya Aichi Tanaka; Takahiko Aichi Tsunekawa
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc; Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1979-11-22
Also published as: JPS5234030A; CH613001A5; GB1505209A; DE2639787B2; US4099297A; JPS5917203B2; DE2639787A1

Description

Amplitude ein Dreiecksignal, ein Sägezahnsignal oder ein Sinussignal überlagert wird, da derartige Signale mit geringem schaltungstechnischem Aufwand mit der erforderlichen Präzision sowohl hinsichtlich der Frequenz als auch hinsichtlich des Amplitudenverlaufs erzeugt werden können.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das als Übcrlagerungssignal dienende periodische Signal sowohl mit positiven als auch mit negativen Schwellwerten verglichen wird, die einer vorgegebenen positiven bzw. negativen Abweichung der Luntendicke von einem vorgegebenen Sollwert entsprechen, da hierdurch ohne Beeinträchtigung der Präzision des Regelverfahrens unnötige Regelvorgänge vermieden werden können.

Vorteilhaft ist für die Durchführung des erfindungsge· mäßen Verfahrens eine Vorrichtung zum Regeln der Luntendicke in einer Karde mit einem Detektor zum Erfassen der Luntendicke am Ausgang der Karde und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Dickensignals und Filtereinrichtungen zur llnierdriikkung hochfrequenter Anteile desselben, mit einer ersten Steuerschaltung mit Vergleichseinrichtungen, mit deren Hilfe bei Abweichungen der Luntendicke von einem Sollwert ein entsprechendes Differenzsignal erzeugbar ist, mit einer zweiten Steuerschaltung zum Erzeugen je eines dem Differenzsignal entsprechenden als Steuersignal dienenden Abweichungssignals während aufeinanderfolgender Zeitintervalle, von denen jedes kürzer ist als die Dauer einer langfristigen Dickenänderung der Lunte, und mit einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Menge der der Karde zugeführten Faserbüschel, mit deren Hilfe diese Menge für die einzelnen Zeitintervalle derart einstellbar ist, daß sich eine Verringerung des Differenzsignals gegen Null ergibt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste Steuerschaltung einen Addierer aufweist, mit dessen Hilfe dem Differenzsignal ein periodisches Signal überlagerbar ist, dessen Periode der Dauer der Zeitintervalle entspricht und wesentlich kürzer ist als die Dauer einer langfristigen Dickenänderung der Lunte und daß die zweite Steuerschaltung derart ausgebildet ist, daß mit ihrer Hilfe Steuerimpulse erzeugbar sind, deren Zahl und/oder Dauer entsprechend der Dauer der Zeitintervalle bestimmbar ist. in denen die Amplitude des überiagerungssignais aus aem periodischen Signal und dem Differenzsignal vorgegebenen Schwellwerten entsprechende Ausgangssigr.ale mindestens einer Pegelstelleinstellschaltung übersteigt.

Der entscheidende Vorteil einer Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht dabei darin, daß sie im Vergleich zu den vorbekannten Vorrichtungen einfach aufgebaut und billig herstellbar ist und daß ihre Fähigkeit, Schwankungen der Luntendicke zu unterdrücken, dennoch größer ist als bei den vorbekannten Vorrichtungen. Insbesondere lassen sich bei Einsatz einer erfindungsgmäßen Vorrichtung Schwankungen der Luntendicke mit hoher Genauigkeit unterdrücken, während außerdem die anfängliche Einstellung auf einen vorgegebenen Bezugswert, die immer dann erforderlich ist, wenn die Produktionsbedingungen geändert werden, beispielsweise die Arbeitsgeschwindigkeit usw., einfach und in kurzer Zeit durchgeführt werden, wobei die erfidungsgemäße Vorrichtung zudem wenig störanfällig und hervorragend zu warten ist

In Ausgestaltung der Erfindung hat es sich bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die Filtereinrichtungen als verstärkende mechanische Filtereinrichtup.gen ausgebildet sind, mit deren Hilfe durch den Detektor ein von schnellen Änderungen der Luntendicke entsprechenden, hochfrequenten Anteilen befreites Dickensignal erzeugbar ist, insbesondere wenn die Dillereinrichtungen elastische Verbindungselemente, Hebel, Federelementa und einen ^r> Öldämpfer aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nämlich mit Vergleichsweise einfachen Mitteln eine gute Dämpfung del⁴ hochfrequenten Anteile des Dickensignals und eine mechanische Verstärkung desselben, insbesondere

l(i durch einen Hebelmechanismus erreich^ wobei die Störanfälligkeit der mechanischen Filtereinrichtungen gering und somit eine hohe Zuverlässigkeit der gesamten Anlage auch beim robusten Alltagsbetrieb gewährleistet ist.

Vorteilhaft ist es auch, wenn eine erste Pegeleinstellschaltung zur Erzeugung eines positiven Ausgangssignals und eine zweite Pegeleinstellschaltung zur Erzeugung eins negativen Ausgangssignals vorgesehen sind und wenn das Überlagerungssignal jeweils ?ys3rn!ncn mit dem Aus^sn^ssi^ns! einer dsr Pe^elsin Stellschaltungen getrennten Vergleicherschaltungen zuführbar ist, da bei dieser Ausgestaltung ein Servomotor in besonders einfacher Weise derart ansteuerbar ist. daß er entweder in dem einen Drehsinn oder in dem entgegengesetzten Drehsinn anläuft.

Günstig ist es weiterhin, wenn der Detektor einander gegenüberliegende Meßwalzen aufweist, von denen die eine um eine feststehende Achse drehbar ist und von denen d·: andere in einem L-förmigen Hebel drehbar gelagert ist, welcher seinerseits um eine feststehende Schwerpunktachse schwenkbar ist, wenn ein erster Verbindungshebel vorgesehen ist der an einem Ende des L-förmigen Hebels angelenkt ist. wenn ein weiterer Hebel vorgesehen ist, der um eine feststehende Schwenkachse an seinem einen Ende schwenkbar ist und der schwenkbar mit dem ersten Verbindungshebel verbunden ist und an dem eine Feder angreift und der teilweise aus einem Federelement in Form einer Blattfeder oder dergleichen besteht, wenn ein zweiter

ίο L-förmiger Hebel vorgesehen ist, der im Bereich seines Knies um eine feststehende Schwenkachse schwenkbar ist, dessen einer Arm über einen zweiten Verbindungshebel schwenkbar mit dem zweiten Hebel verbunden ist und dessen anderer Arm mit einem Oldämpfer

verbunden ist, welcher einen mit Öffnungen versehenen Kolben aufweist, der in einem ölgefüllten Zylinder beweglich ist und wenn der zweite Arm des zweiten L-förmigen Hebels über eine Langlochverbindung mit enem weiteren Hebel verbunden ist, der seinserseits mit der Stellwelle eines feststehenden Potentiometers verbunden ist, da sich bei dieser Ausgestaltung eine besonders vorteilhafte und robuste Kombination "on Detektor und mechanischen Filtereinrichtungen ergibt.

Weiterhin ist es auch günstig, wenn die erste Steuerschaltung ein Potentiometer aufweist, an weichem ein einer vorgegebenen Luntendicke entsprechendes Bezugssignal einstellbar ist, wenn ein Differenzverstärker vorgesehen ist, dem das gefilterte Differenzsignal und das Bezugssignal zuführbar sind und mit dessen Hilfe das der Abweichung der Luntendicke von dem Sollwert entsprechende Differenzsignal erzeugbar ist, wenn ein Dreiecksignal-Generator vorgesehen ist, mit dessen Hilfe ein Dreiecksignal erzeugbar ist, dessen Periode wesentlich kürzer ist als die Dauer der langfristigen Änderungen der Luntendicke, wenn der Ausgang des Differenzverstärkers und des Dreiecksignalgenerators mit den zwei Eingängen des Addierers verbunden sind, von dessen Auseans das

rungssignal abgreifbar ist, wenn das Ausgangssignal des Addierers getrennten Komparatoren zuführbar ist, deren zweitem Eingang jeweils das Ausgangssignal einer zugeordneten Pegeleinstellschaltung zur Erzeugung eines einer positiven bzw. einer negativen Abweichung der Lunlendicke entsprechenden Ausgangssignais zuführbar ist und wenn jedem Komparator ein Verstärker in Reihe nachgeschaltet ist, da bei dieser Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung das Überlagerungssignal zuverlässig und mit hoher Genauigkeit efzeugbar, in den Komparatoren mit eingestellten Bezugspegeln vergleichbar und in ein verstärktes Ausgangssignal umsetzbar ist, welches unmittelbar an einen zugeordneten Servomotor angelegt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. I ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des eriinuuiigsgeniäBen Verfahrens;

Fi g. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung mit Einzelheiten des Aufbaus eines Detektors der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig.3 ein detailliertes Blockschaltbild einer Steuerschaltungin Fig. 1;

Fig.4a bis 4h Signalformen an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß Fig. 3;

Fig. 5a und 5b Längsschnitte eines Regelgelriebes bei kleinem bzw. großem Übersetzungsverhältnis;

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf eine sich drehende Scheibe und einen Endschalter des Regelge-Iriebe* gemäß F i g. 5a;

F i g. 7 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

F i g. 8a bis 8h Signalformen an verschiedenen Punktender Anordnung gemäß Fig. 7;

F i g. 9 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit für eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ■">

Fig. 10a bis 1Oe Spannunsverläufe an verschiedenen Punkten der Anordnung gemäß F i g. 9.

Anhand der Fi ν 1 his fi Apr Zeichnung cr.H nachstehend eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden, bei der die Überlagerung eines Dreiecksignals erfolgt. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist gemäß F i g. 1 auf der einen (linken) Seite der Karde 10 eine Speisewalze 11 vorgesehen, mit deren Hilfe der Karde 10 Faserbüschel C zugeführt werden. Auf der Ausgangsseite der Karde 10 sind Meßwalzen 12a und 126 vorgesehen, welche Änderungen der Luntendicke der aus der Karde 10 austretenden Lunte messen. Die Meßwalze 12a kann in Abhängigkeit von den Änderungen der Luntendicke nach unten und oben bewegt werden. Wie Fi g. 1 und 2 zeigen, sind Hebel 13, 14 und 15 vorgesehen, weiche um Schwenkachsen 13a, 14a bzw. 15a schwenkbar sind. Der Hebel 13 ist mit dem Hebel 14 über einen Verbindungshebel 16 verbunden, während der Hebel 14 mit dem Hebel 15 über einen Verbindungshebel 17 verbunden ist. Die Hebelanordnung ist so ausgebildet, daß eine Auslenkung der oberen Meßwalze 12a der Reihe nach auf die Hebel 13 bis 15 übertragen wird. Der Hebel 15 ist an seinem einen Ende mit der Welle (nicht dargestellt) eines Potentiometers 19 verbunden, und zwar über einen Verbindungshebel 18. Auf diese Weise wird die durch die Hebelübersetzung vergrößerte Bewegung der Meßwalze 12a, d.h. die Änderung der Luntendicke, mit Hilfe des Potentiometers 19 in eine elektrische Spannung umgesetzt, die als Dickensignal bezeichnet wird.

Wie Fi g. 2 zeigt, besteht ein Teil des Hebels 14 des Hebel-Übersetzungsgeslänges aus Federmaterial, beispielsweise aus einer Blattfeder, so daß der Hebel 14 insgesamt ein elastisches Verbindngselement bzw, ein Federelement bildet. Außerdem ist das eine Ende einer Rückholfeder Hb mit einem Punkt des Hebels 14 verbünden. Außerdem ist ein Punkt des Hebels 15 mit einem Dämpfungsglied, beispielsweise einem Öldämpfer 20 verbunden. Auf diese Weise werden Vibrationsbewegungen der Meßwalze 12a, welche auf kurzfristige Schwankungen der Luntendicke zurückzuführen «ind, zum überwiegenden Teil von dem öldämpfer 20 absorbiert. Folglich werden nur diejenigen Bewegungen der oberen Meßwalzen 12a, welche durch langfristige Schwankungen der Luntendicke hervorgerufen werden, auf das Potentiometer 19 übertragen.

wie F i g. I zeigt, ist mit dem Potentiometer 19 eine Steuerschaltung 21 verbunden, welche an einen Stellmotor 22 ein elektrisches Signal anlegt, welches dem Dickensignal proportional ist. Der Stellmotor 22 ändert die Drehzahl der Speisewalze 11 mit Hilfe eines Regelgetriebes 23. Der Stellmotor 22 kann sich in dem einen oder anderen Drehsinn drehen. Wenn die Dicke der Lunte Sbezüglich einer vorgegebenen Luntendicke ansteigt, wird das Übersetzungsverhältnis zwischen einer Antriebswelle 23a des Regelgetriebes 23 und einer Antriebswelle 23b desselben so geändert, daß die Menge der von der Speisewalze 11 zu der Karde 10 gelieferten Faserbüschel verringert wird. Wenn dagegen die Dicke der Lunte S bezüglich der vorgegebenen Dicke abnimmt, dann wird das Übersetzungsverhältnis zwischen den Wellen 23a und 236 derart geändert, daß die Menge der von der Speisewalze 11 an die Karde 10 gelieferten Faserbüschel erhöht wird.

Die Steuerschaltung 21 soll nunmehr anhand der F i g. 3 und 4 näher erläutert werden. Wie F i g. 3 zeigt, ist mit dem Abgriff des Potentiometers 19 ein Filter 24 verbunden. Das Potentiometer i9 liefert eine niederfrequente Spannung, der eine hochfrequente Komponente nhpriaoAri je· JW hochfrequente K.citi'O^er.ie v.'ird ~it Hilfe des Filters 24 weggefiltert, wie dies F i g. 4a und 4b zeigen. Auf diese Weise erhält man eine glatte Spannung niedriger Frequenz, deren relativ lange Periodendauer den langfristigen periodischen Schwankungen der Lunrtendicke entspricht, wie dies Fig.4b zeigt Der Ausgang des Filters 24 ist mit dem einen Eingang eines Differentialverstärkers 25 verbunden, an dessen zweitem Eingang eine Bezugsspannung von einer Bezugssignalquelle (Potentiometer) 26 anliegt Die Bezugsspannung wird, wie F i g. 4c zeigt, so eingestellt, daß sie einer vorgegebenen Dicke der Lunte S entspricht Der Differenzverstärker 25 liefert ein positives oder negatives Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Abweichung des Dickensignals von der Bezugsspannung Diese Abweichung, welche in Fig.4d als gestrichelte Linie dargestellt ist, wird ferner in dem Differenzverstärker soweit verstärkt, daß sich der als ausgezogene Linie oder der als strichpunktierte Linie gezeigte Verlauf ergibt Vorteilhafterweise ist die Verstärkung einstellbar.

Mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 25, der das verstärkte Differenzsignal liefert, ist ein Addierer 27 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Generator.» 28 zur Erzeugung eines Dreiecksignals verbunden ist Der Generator 28 erzeugt pin

Dreiecksignal, dessen Periode wesentlich kürzer ist als die Periode der langfristigen Diekenänderungen der Lunte. Die Periode und die Amplitude des Dreiecksignals sind einstellbar, beispielsweise in dem Umfang, wie dies durch die ausgezogene und durch die strichpunktierte Linie in Fig.4e angedeutet ist. In diem Addierer 27 werden das Dreiecksignal und das Differenzsignal vom Ausgang des Differenzverstärkers 25 überlagert. Das Ausgangssignal des Addierers 27 ist in Fig.4f gezeigt. Man erkennt, daß das Dreiecksignal bei einem positiven Differenzsignal nach oben und bei einem negativen Differenzsignai nach unten verschoben wird.

Die Schaltkreise 24 bis 28 bilden also zusammen eine erste Steuerschaltung 24 bis 28, deren Verstärkung vorzugsweise regelbar ist.

Mit dem Ausgang des Addierers 27 sind zwei Komparatoren 29a und 296 verbunden. An einem zweiten Eingang der Komparatoren 29a, 296 liegt jeweils das Ausgangssignal einer Pegeleinstellschaltuing 3öa bzw. 3Ö6, welche eine positive bzw. eine negative Spannung vorgegebener Höhe liefern. Außerdem lassen sich die positive bzw. die negative Spannungsschwelle der Komparatoren 29a und 29b einstellen, beispielsweise in einem Umfang, wie er in Fig.4f durch eine ausgezogene und eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. In den Komparatoren 29a und 79b wird das Ausgangssignal des Addierers 27 mit den Bezugsspannungen von den Pegelstelleinrichtungen 30a bzw. 306 verglichen. Wenn die Amplitude des Ausgangssignals des Addierers 27 höher ist als die positive Bezugsspannung, dann liefert der Komparator 29a ein impulsförmiges Ausgangssignal, dessen Impulsbreite der Differenz der zu vergleichenden Spannungen proportional ist. Entsprechend liefert der Komparator 296 ein impulsförmiges Ausgangssignal, dessen Impulsbreite davon abhängig ist, um wieviel negativer das Ausgangssignal des Komparator 27 gegenüber der negativen Bezugsspannung ist. Mit dem Ausgang des Komparator 29a ist ein Relais 32a über einen Verstärker 31 a verbunden, und der Stellmotor dreht sich in dem einen Drehsinn »Vorwärtslauf«, wenn ihm die elektrische Energie über das Relais 32a zugeführt wird. Mit dem Ausgang des jrnmnorators 29ΐ· ist ε:η Rc!a:s 326 über eine. Verstärker 316 verbunden und der Stellmotor 32 dreht sich in entgegengesetzter Drehrichtung »Rückwärtslauf«, wenn ihm die elektrische Energie über das Relais 326 zugeführt wird. Die Schaltkreise 29a, 6 bis 32 bilden also zusammen eine zweite Steuerschaltung 29a 6 bis 32

Wenn die Dicke der Lunte S größer ist als die vorgegebene Luntendicke, wenn also eine sogenannte positive Abweichung eintritt, liefert der Komparator 29a ein impulsförmiges Ausgangssignal. Dieses wird nach Verstärkung in dem Verstärker 3ia an das Relais 32a angelegt, dessen Eingangssignale in F i g. 4g gezeigt sind, so daß das Relais 32a intermittierend in Abhängigkeit von der Impulsbreite der impulsförmigen Ausgangssignale des Komparator 29a angesteuert wird. Wenn dagegen die Dicke der Lunte S unter die vorgegebene Luntendicke absinkt, wenn also eine sogenannte negative Abweichung eintritt, dann erzeugt der Komparator 296 impulsförmige Ausgangssignale. Diese werden nach Verstärkung in dem Verstärker 316 an das Relais 326 angelegt, welches entsprechend der Breite der Ausgangsimpulse des Komparator 296 intermittierend erregt wird. Wenn das Relais 32a erregt wird, dann wird folglich der Stellmotor 22 intef^iittiefend in dem einen Drehsinn »Vorwärtslauf« angetrieben, wodurch das Übersetzungsverhältnis für das Regelgetriebe 24 schrittweise ausgehend von einem vorgegebenen Wert in Richtung auf eine niedrigere Drehzahl der Abtriebswelle verstellt wird, wie dies F i g. 4h zeigt. Wenn dagegen das Relais 326 erregt wird, dann wird der Stellmotor 22 intermittierend im entgegengesetzten Drehsinn »Rückwärtslauf« gedreht, so daß das Übersetzungsverhältnis des Regelgetriebes 23 ausgehend von einem vorgegebenen Wert in Richtung auf eine höhere Drehzahl der Abtriebswelle verstellt wird. Dies ist ebenfalls in F i g. 4h gezeigt.

Der Aufbau des Regelgetriebes 23 soll nachstehend im einzelnen anhand der F i g. 5 und 6 erläutert werden.

Wie man sieht, ist mit der einen Welle eine Antriebswelle 23a, welche in einem Rahmen 33 drehbar gelagert ist (nicht dargestellt) ein Sonnen-Kegelrad 34 verbunden. Mit dem einen Ende der Abtriebswelle 236 ist dagegen über eine Kupplungsvorrichtung 35 zur automatischen Druckregelung ein Halter 36 für mehrere Planeten-Kegelräder 37 verbunden. Die Abtriebswelle 236 ist in nicht näher dargestellter Weise drehbar in dem Rahmen 33 gelagert. Die Planeten-Kegelräder 37 sind drehbar in dem Halter 36 gehaltert und liegen mit ihren konischen Außenflächen unter Druck an der Außenfläche des Sonnen-Kegelrades 34 an. In dem Rahmen 33 ist ferner ein Ring 39 mit Hilfe eines Gleitelements 38 derart gehaltert, daß er koxial zur Abtriebswelle 23 gleitverschieblich ist und mit einer konischen Innenfläche unler Druck an den konischen Außenflächen der Planeten-Kegelräder 37 anliegt. Bei der betrachteten Anordnung drehen sich, wenn die Antriebswelle 23a zu einer Drehbewegung angetrieben wird, die Planeten-Kegelräder 37 um das Sonnen-Kegelrad 34 und gleichzeitig um ihre Achse, so daß die Umdrehungen der Planeten-Kegelräder 37 über die Kupplungsvorrichtung 35 auf die Abtriebswelle 236 übertragen werden. Während der Zeit, in der auf die Abtriebswelle 236 eine Drehbewegung übertragen wird.

ist der Ring 39 in F i g. 5a nach links verschoben. Wenn die konische Außenfläche der Planeten-Kegelräder 37 mit einem Bereich größeren Durchmessers an der Innenfläche des nach links verschobenen kinges 39 anliegt, dann erhöht sich das Durchmesservernaitnis der Planeten-Kegelräder 37 bezüglich des Durchmesser des Ringes 39. Dementsprechend erhöht sich das Übersetzungsverhältnis zwischen der Abtriebswelle 236 und der Antriebswelle 23a so daß die Abtriebswelle 236 mit hoher Drehzahl gedreht wird. Wenn dagegen, wie dies F i g. 5b zeigt, der Ring 39 nach rechts verschoben wird, verringert sich der wirksame Durchmesser der Planeten-Kegelräder 37 bezüglich des Ringes 39. Dementsprechend wird das Übersetzungsverhältnis zwischen der Abtriebswelle 236 und der Antriebswelle 23a verringert, so daß die Abtriebswelle 236 mit einer niedrigen Drehzahl angetrieben wird.

Mit dem unteren bzw. inneren Ende einer Stellwelle 40, welche oberhalb des Gleitelements 38 drehbar in dem Rahmen 33 gelagert ist, ist ein Ritzel 42 verbunden.

«J Das Ritzel 42 kämmt mit einer Zahnstange 41, welche nach oben von dem Gleitelement 38 absteht Auf dem Mittelteil der Stellwelle 40 sitzt ferner ein angetriebenes Zahnrad 44, welches mit einem antreibenden Zahnrad 43 kämmt, das auf der abgehenden Welle des Stellmotors 22 sitzt. Wenn nun die Dicke der Lunte 5 ansteigt, wird der Stellmotor 22 zu einer Drehbewegung iir dem einen Drehsinn angetrieben, und zwar im Uhrzeigersinn, wie dies durch den Pfeil in Fiff.5a

angedeutet ist, so daß sich die Stellwelle 40 ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht, wie dies in Fig.5a gleichfalls durch einen Pfeil angedeutet ist, so daß gleichzeitig das Gleitelerneiii 38, wie ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet, in Fig.5a nach rechts verschoben wird, wenn das Ritzel 42 mit der Zahnstange 41 kämiTit. Im Verlauf dieser Stellbewegung wird schließlich die in F i g. 5b gezeigte Betriebsstellung des Regelgetriebes 23 erreicht, in der die Abtriebswelle 236 mit niedriger Drehzahl angetrieben wird. Wenn dagegen die Dicke der Lunte 5 abnimmt und der Stellmotor 22 dementsprechend in entgegengesetzten Drehsinn angetrieben wird, und zwar entgegen dem Uhrzeigersinn, wie dies in Fig. 5b gezeigt ist, dann dreht sich auch die Stellwelle entgegen dem Uhrzeigersinn und das Gleitelement 33 wird durch das Zusammenwirken von Ritzel 42 und Zahnstange 41 nach links verschoben. Der Ring 39 gelangt also in eiii« solche Stellung, in der die Abtriebswelle 236 mit hoher Drehzahl angetrieben wird.

Wie Fig.6 zeigt, ist mit dem oberen Ende der Stellwelle 40, uelche über die Außenseite des Rahmens 33 vorsteht, eine drehbare Scheibe 46 verbunden, die mit einer Skala 45 versehen ist. Mit der drehbaren Scheibe 46 sind einstellbare Anschläge 47a und 476 verbunden, mit deren Hilfe das Übersetzungsverhältnis für die höchste Drehzahl der Abtriebswelle bzw. für die niedrigste Drehzahl derselben einstellbar sind. Die Anschläge 47a und 476 wirken mit einem Endschalter 49 am Rahmen 33 zusammen. Der Endschalter 49 ist durch eine Kappe 48 hermetisch abgedichtet. Wenn die Dicke der Lunte S aufgrund eines (Teil-) Luntenbruchs in der Karde extrem stark absinkt, dann wird eine andere Betriebsweise des Regelgetriebes 23 eingeleitet, als sie vorstehend anhand der F i g. 5 und 6 beschrieben wurde. Bei dieser Betriebsweise arbeitet das Regelgetriebe 23 mit einer Drehzahl der Abtriebswelle, die weit höher ist als die normale obere Drehzahl. Wenn die Anordnung der Elemente derart geändert wird, daß das Regelgetriebe 23 die Abtriebswelle mit einer wesentlich « höheren Geschwindigkeit antreibt als dies der maximalen Drehzahl beim Norrnslbetrieb entsprächt, dann dreht sich die drehbare Scheibe 46 in Fig.6 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen großen Drehwinkel. Dann wird der Endschalter 49 von dem Anschlag 47a betätigt und der Antrieb der Karde wird unterbrochen. Wenn dagegen die Dicke der Lunte 5 anomal ansteigt, da die Menge der zugeführten Faserbüschel aufgrund einer Betriebsstörung stark erhöht wird, beispielsweise aufgrund von Störungen in einer trichterförmigen Speichervorrichtung stromaufwärts von der Speisewalze, dann werden die Elemente des Regelgetriebes 23 in die in Fig.5b gezeigte Lage gebracht In dieser Lage arbeitet das Regelgetriebe 23 mit einer Drehzahl der Abtriebswelle, die wesentlich niedriger ist als die normale untere Drehzahl. Bei diesem Betriebszustand wird die drehbare Scheibe 46 in F i g. 6 im Uhrzeigersinn um einen großen Winkel gedreht Dabei wird der Endschalter 49 von dem Anschlag 476 betätigt und der Antrieb für die Karde wird stillgesetzt

Wenn die Karde 10 gemäß F i g. 1 anläuft, werden die von der Speisewalze 11 zugeführten Faserbüschel C zu einem dünnen Vlies verarbeitet, aus welchem dann im Verlauf eines Krählvorganges unter Verwendung eines trompetenförmigen Trichters die Lunte 5 gebildet wird, es Die Lunte wird dann in Kannen gesammelt Wenn während des Betriebes der Karde die Dicke der Lunte 5 aufgrund von Schwankungen der Menge der zugeführten Faserbüschel C schwankt, dann werden diese Änderungen der Luntendicke durch die Auf- oder Abbewegung der Meßwalze 12a gemessen. Die Auf- und Abbewegung der Meßwalze 12a wird durch das Hebelgestänge 13,14,15 verstärkt und auf die Welle des Potentiometers 19 übertragen. Mit Hilfe des Potentiometers 19 (F i g. 4a) wird die Änderung der Luntendicke in ein Dickensignal in Form einef Spannung umgesetzt. Die Spannungsänderungen am Ausgang des Potentiometers werden durch das Filter 24 (Fig.4b) geglättet und dann dem Eingang eines Differenzverstärkers 25 zugeführt. In dem Differenzverstärker 25 wird die Differenz der geglätteten Ausgangsspannung des Filters 24 und der Bezugsspannung (Fig.4c) von der Pegelstelleinrichtung 26 gebildet und verstärkt Die verstärkte positive oder negative Differenzspannung (Fig.4d), welche den Änderungen der Luntendicke entspricht, stellt das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 24 dar.

Das nrpiprlisiofpnl lV\v_ap\ yon dsm Generator 2S

wird dem Differenzsignal vom Ausgang des Differenzverstärkers 25 in dem Addierer 27 überlagert. Wenn das Differenzsignal positiv ist, dann wird das Dreiecksignal nach oben verschoben, während das Dreiecksignal dann, wenn das Differenzsignal negativ ist, nach unten verschoben wird. Wie Fi g. 4f zeigt, wird das Ausgangssignal des Addierers 27 ferner mit Bezugsspannungspegeln von den Pegelstelleinrichtungen 30a bzw. 306 verglichen. Wenn die Amplitude des Ausgangssignals des Addierers 27 höher ist als die positive Bezugsspannung, erzeugt der Kornparator 29a ein impulsförmiges Ausgangssignal, dessen Impulsbreite der Spannung proportional ist, um die das Ausgangssignal des Addierers die positive Bezugsspannung übersteigt Wenn dagegen die Amplitude des Ausgangssignals niedriger ist als die negative Bezugsspannung, dann erzeugt der Komparator 296 ein impulsförmiges Ausgangssignal dessen Impulsbreite der Spannung proportional ist, um die das Ausgangssignal die negative Bezugsspannung übersteigt

Wenn ein impulsförmiges Ausgangssignal von dem Kornparator 29a aufgrund eines Anstiegs der Luntendicke erzeugt wird, dann wird dieses Signal nach einer Verstärkung in dem Verstärker 31a an das Rela's 32a angelegt Das Relais 32a wird folglich entsprechend der Impulsbreite des impulsförmigen Ausgangssignals erregt und der Stellmotor 22 wird i:. dem einen Drehsinn »Vorwärtslauf« angetrieben. Wenn dagegen aufgrund einer Abnahme der Luntendicke der Komparator 296 ein impulsförmiges Ausgangssignal erzeugt, dann wird dieses nach Verstärkung in dem Verstärker 316 an das Relais 326 angelegt Das Relais 326 wird folglich entsprechend der Impulsbreite des Ausgangssignals erregt, und der Stellmotor 22 wird im entgegengesetzten Drehsinn »Rückwärtslauf« gedreht

Wie vorstehend dargelegt, wird der Stellmotor 22 bei ansteigender Luntendicke intermittierend in der entgegengesetzten Laufrichtung »Rückwärtslauf« angetrieben, und die Drehung der Motorwelle des Stellmotors 22 wird über das antreibende Zahnrad 43, das angetriebene Zahnrad 44, die Stellwelle 40, das Ritzel 42 und die Zahnstange 4t auf das Gleitelement 38 übertragen. Dies hat zur Folge, daß der Ring 39 aus der in F i g. 5a gezeigten Stellung in die in F i g. 5b gezeigte Stellung verschoben wird. Bei dieser Stellung des Rings 39 arbeitet das Regelgetriebe 23 mit niedriger Drehzahl der Abtriebsweiie. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wird

also, auiigehend von einem vorgegeberen Wert, in Richtung auf eine niedrige Drehzahl der Abtriebswelle verändert, wie dies Fig.4h zeigt, so daß folglich die Drehzahl der Speisewalze 11 verringert wird. Dies hat wieder ;;ur Folge daß die der Karde 10 zugeführte Menge von Faserbüscheln verringert wird, wenn die Dicke di:r Lunte S zunimmt. Wenn der Stellmotor 22 dagegen bei abnehmender Luntendicke intermittierend zu einer Drehbewegung in der einen Drehrichtung »Vorwärtslauf« angetrieben wird, dann wird die '" Drehbev/egung der Welle des Stellmotors 22 über das antreibende Zahnrad 43, das angetriebene Zahnrad 44, die Stellwelle 40, das Ritzel 42 und die Zahnstange 41 auf das Gleitelement 38 übertragen. Dies hat zur Folge, daß der Ring 39, ausgehend von einer Lage, wie sie in '⁵ F i g. 5b gezeigt ist, in eine Lage verschoben wird, wie sie in Fig.fia gezeigt ist. Bei dieser Lage des Ringes 39 arbeitet das Regelgelriebe 23 mit einer hohen Drehzahl der AbHebsweile. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Abtriebswelle 23b und der Antriebswelle 23a wird folglich, ausgehend von einem vorgegebenen Wen, in Richtung auf eine höhere Drehzahl der Abtriebswelle verändert, wie dies Fig.4h zeigt, so daß die Drehzahl der Spei:.ewalze 11 erhöht wird. Wenn die Luntendicke abnimmt, wild folglich die Menge der der Karde 10 zugeführten Faserbüschel erhöht. Auf diese Weise wird die Luntsndicke am Ausgang der Karde 10 auf einem vorgegebenen Wert konstant gehalten, so daß ein Garn hoher Qualität erhalten werden kann.

Wenn bei laufender Karde 10 ein teilweiser Bruch des Faserbandes auftritt, dann sinkt die Luntendicke anomal stark al). In diesem Fall wird der Ring 39 des Regeige· riebes 23 unter Steuerung durch die Steuerschaltuni» 21 in seine Position verschoben, die von der Position gemäß Fig. 5a und 6 weit entfernt ist. Gemäß F i g. 5a und 6 befindet sich der Ring 39 in einer Position, in der das Regelgetriebe 23 mit einer hohen Drehzahl der Abtriebswelle arbeitet. Wenn der Ring 39 dagegen bei seiner Verschiebung eine Position überläuft, in der das Regclgetriebe 23 mit einer Drehzahl der Abtriebswelle arbeitet die oberhalb der oberen Drehzahl liegt, dann wird der Endschalter 49 durch den Anschlag 47a am Umfang der drehbaren Scheibe 46 betätigt und die Karde wird stillgesetzt. Die Karde kann folglich erst dann widder in Betrieb genommen werden, wenn der Sruch des Faserbandes behoben ist, wodurch ein Verlust an Fastrmaterial und eine Verschlechterung der Garnqualität verhindert wird. Wenn andererseits bei laufende Karde 10 Betriebsstörungen eintreten, beispielsweise bei einer Speisevorrichtung mit Trichter stromaufwärts von der Speisewalze 11, dann kann die Luntendicke anomal stark ansteigen. In diesem Fall wird der Ring 39 des Regelgetriebes 23 unter Steuerung durch di; Steuerschaltung 21 weit über die Stellung hinaus ve rschoben, die er normalerweise bei der unteren Grenzgeschwindigkeit einnimmt,die in den F i g. 5und 6 gezeigt ist. Wenn der Ring 39 aber in eine Stellung verschoben wird, in der das Regelgetriebe 23 mit einer Drehzahl unterhalb der normalerweise unteren Dreh zahl arbeitet, dann wird der Endschalter 49 durch den Anschlag 4'7b am Umfang der drehbaren Scheibe 46 betätigt lind die Karde wird ebenfalls stillgesetzt. Die Karde kann erst wieder eingeschaltet werden, wenn die Speisevorrichtung mit Trichter repariert ist, wodurch ebenfalls eine Verschlechterung der Garnqualität ⁶^ verhindert wird.

Wenn es erforderlich ist, einen vorgegebenen Wert der Luntiitidicke in der Steuerschaltung 21 zu ändern, beispielsweise wenn die Produktionsgeschwindigkeit geändert wird oder wenn sich das zu erzeugende Produkt ändert usw., dann kann die Änderung des vorgegebenen Wertes in der Steuerschaltung 21 schnell und einfach durch Vornahme mindestens einer der folgenden Einstellungen herbeigeführt werden: Änderung der Verstärkung des Differenzverstärkers 23; Änderung der Periode oder Größe des Dreiecksignals von dem Generator 28; Änderung der positiven Bezugsspannung der Pegelstelleinrichtung 30a; und Änderung der negativen Bezugsspannung der Pegelstelleinrichtung 3Oi. Wenn es erforderlich ist, die obere und/oder untere Grenzdrehzahl des Regelgelriebes 23 in Abhängigkeit von den Bedingungen für das Faserband zu ändern, dann kann auch diese Änderung schnell und einfach durchgeführt werden, indem man die Lage der Anschlägt,: 47a und/oder 47£> am Umfang der drehbaren Scheibe 46 unter Benutzung der Skala 45 verändert

Nachstehend soll nunmehr anhand der Fig.7 und 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Das zweite Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel insofern ähnlich, als:

(1) Die Dicke der Lunte, die von einer Karde erzeugt wird, mit Hilfe einer Meßwalze gemessen und als elektrisches Ausgangssignal eines Potentiometers angesxigt wird;

(2) das elektrische Dickensignal in einem Differenzverstärker mit einer Bezugsspannung verglichen wird, die einem vorgegebenen Wert für die Luntendicke smtspricht, woraufhin die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Dickensignal und der Bezugsspannung zur Steuerung der Luntendicke verwendet wird.

Die Steuerschaltung ist jedoch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel anders als bei dem ersten. Die Steuerschaltung dient dazu, das Übersetzungsverhältnis eines Regelgetriebes durch Anlegen geeigneter elektrischer Spannungen an einen Stellmotor zu verändern. Im einzelnen ist die Steuerschaltung beim zweiten Ausführungsbeispiel, ausgehend von dem Prinzip der sogenannten Impulsbreitenmodulation aufgebaut, während die Steuerschaltung beim ersten Ausführungsbeispiel so aufgebaut ist. daß mit einem überlagerten Dreiecksignal gearbeitet werden kann.

Gemäß Fig. 7 ist eine Eingangsklemme 50 mit dem einen Eingang eines Komparators 51 verbunden, welcher feststellt, ob ein Differenzsignal ei, welches in Abhängigkeit von Schwankungen der Luntendicke erzeugt wird, eine positive oder eine negative Polarität besitzt.

Wie die F i g. 8a und 8b zeigen, ist das Ausgangssignal C2 des Komparators 51 bei positiver Polarität des Differenzsignals ei eine logische »0«. Wenn das Differenzsignal ei dagegen eine negative Polarität besitzt, dann ist das Ausgangssignal ei eine logische »1«. Mit dem Ausgang des Komparators 51 ist ein Relais 52 verbunden, welches erregt wird, wenn das Ausgangssignals et eine logische »1« ist. Wenn das Relais 52 erregt wird, schaltet sein Umschaltkoniakt 53, der mit der Eingangskiemme 50 verbunden ist, von einem Kontaktpunkt 53a zu einem Kontaktpunkt 53b, während sein zweiter Umschaltkontakt 55 von einem Konlaktpunkt 55a zu einem Konlaktpunkt 55b umschaltet. Die Kontaktpunkle 55a Und 55b sind mit Ausgangsklemmen

54a bzw. 54b verbunden. Die elektrische Leistung von der Ausgangsklemme 54a veranlaßt den Stellmotor zu einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Regelgetriebes im Sinne einer Verringerung der Drehzahl der Abtriebswelle, während eine zuvor der elektrischen Energie über die Ausgangsklemme 546 den Stellmotor zu einer Verstellung des Regelgetriebes im Sinne einer Erhöhung der Drehzahl der Ablriebswelle veranlaßt. Ein erster Eingang eines !Comparators 56 ist mit dem Kontaktpunkt 53a direkt verbunden, während der Kontaktpunkt 536 mit diesem ersten Eingang über einen Inverter 57 verbunden isL Wenn die Polarität des Differenzsignals ei positiv ist, dann wird der Umschalter 53 auf den Kontaktpunkt 53a geschaltet und es wird ein positives Differenzsignal ei als positives Eingangssignal ei a am Kontaktpunkt 53a erzeugt (Fig.8c). Wenn die Polarität des Differenzsignals ei negativ ist, dann wird der Umschalter 53 auf den Kontaktpunkt 53b umgelegt und das negative Differenzsignal ei wird nach Invertierung im Inverter 57 dem einen Eingang des Komparators 56 als positives Eingangssignal ei b zugeführt (Fig.8c). Die Eingangssignale ei _a und eib werden also dem ersten Eingang des Komparalors 56 zugeführt.

In einem Schallungsteil, der mit dem zweiten Eingang des Komparalors 56 verbunden ist, ist ein Taklimpulsgenerator 58 vorgesehen. Wie F i g. 8d zeigt, erzeugt der Taktimpulsgerieralor 58 eine Impulsfolge mit Impulsen ei und mit einer Periode, die wesentlich kürzer ist als die Periode der langfristigen Dickenänderungen der Lunte. Mit dem Ausgang des Taktimpulsgenerators 58 isl ein Flip-Flop 59 verbunden, welches Ausgangsimpulse et erzeugt, die auf »I« springen, wenn ein Impuls ei auftritt. Mit de^T Ausgang des Flip-Flops 59 ist ein Integrator 60 verbunden, welcher aus den Impulsen e* integrierte impulsförmige Signale es erzeugt (Fig. 8c). Die durch Integralion erzeugten Impulse es werden dem /weiten Eingang des Komperators 56 zugeführt. Da die Eingangssignale des Integrators 60, d. h. die Impulse ei. stets eine konstante Amplitude mil dem logischen Pegel »1« besitzen, haben die integrierten Ausgangsimpulse e·; des Integrators 60 stets eine konstante Steigung der Vorderflanke. Zwischen dem Ausgang des Komparators 56 einerseits und dem Flip-Flop 59 sowie dem Integrator 60 andererseits liegt eine Rückkopplungsschleife. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 59 wird ferner dem I Jmschalter 55 zugeführt.

In dem Komparator 56 werden die integrierten Impulse ft des Integrators 60 mit den Signalen ei _a bzw. ei b verglichen, welche in Abhängigkeit von dem Diffcrenzsignal c\ an der Eingangsklemme 50 erzeug! werden. Wenn die Amplitude des Eingangssignals ei., höher wird als die Amplitude des betreffenden integrierten Impulses (S oder wenn die Amplitude des Eingangssignals ei b höher wird als die Amplitude des betreffenden integrierten Impulses c·,. dann wechselt das Ausgangssignal et, des Komparators 56 von »0« nach »I«, wie dies Fig. 8f zeigt. Die Sprünge des Ausgangssignals Cb von »0« nach »1« werden über den Rückkopplungszweig 61 als Rücksctzsignale an das Flip-Flop 59 und den Integrator 60 angelegt. Folglich &° kehren sowohl die Signale c< des Flip-Flops 59 als auch die Signale C₅ des Integrators 60 jeweils auf den Pegel »0« zurück. Kurz danach ergibt sich als Ausgangssignal es des Komparators 56 eine »0«, so daß die Impulsbreite des Signals O₆ extrem kurz wird, wie dies Fi g. 8f zeigt. Danach werden die Signale e& und cn auf dem Pegel »0« gehalten, bis der nächste Taktimpuls ej des Taklimpulsgenerators 58 erscheint.

Wenn der nächste Taktimpuls ei des Taklimpulsgenerators 58 erscheint, wiederholen sich die gleichen Vorgänge, wie oben beschrieben. Wenn der Pegel des Eingangssignals ei_a oder ei-b des Komparalors 56 entsprechend einer Erhöhung des Differenzsignals ei infolge einer Zunahme der Luntendicke ansteigt, dann ergeben sich ein breiterer Impuls C(, wobei die Impulse e4 jeweils vom Auftreten eines Taktimpulses ei bis zum Auftreten eines Ausgangssignals e& dauern. Die Impulse C4 am Ausgang des Flip-Flops 59 erscheinen in Abständen, die weit kürzer sind als die Periode der langfristigen Dickenänderungen der Lunte. Die Impulslänge bzw. Impulsbreite der Ausgangsimpulse e< ist proportional zur Größe der Eingangssignale ei.» bzw. ei-b am Eingang des Komparators 56. Folglich werden bei einem entsprechend der Änderung der Luntendicke positiven Differenzsignal ei die Umschalter 5ä und 55 mit den Kontaktpunkten 53a bzw. 55a verbunden und das Ausgangssignal e< des Flip-Flops 59 wird als Signal ei (Fig.8g) an die Ausgangsklemme 54a gelegt. Das Signal C₁, welches sich in Abhängigkeit von der Impulsbreite des Ausgangssignals e, ändert, steuert den Stellmotor so, daß dieser das Regelgetriebe im Sinne einer Verringerung der Drehzahl der Abtriebswelle verstellt. Diese Steuerung bzw. Regelung ist derjenigen ähnlich, welche in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Wenn dagegen das Differenzsignal ei entsprechend der Änderung der Luntendicke negativ ist, und folglich die Umschalter 53 und 55 mit den Kontaktpunkten 536 und 556 verbunden sind, dann wird das Ausgangssignal e< des Flip-Flops 59 in Form eines Signals es gemäß F i g. 8g an die Ausgangsklemmc SAb gelegt. Das Signal eg an der Ausgangsklemme 54/j, welches sich in Abhängigkeil von der Impulsbreite der Ausgangssignale C₄ ändert, steuert den Stellmotor so, daß dieser das Regelgelriebe im Sinne einer Erhöhung der Drehzahl der Abtriebswelle verstellt. Auf die vorstehend beschriebene Weise wird die der Karde zugeführte Menge von Faserbüscheln intermittierend in Abhängigkeit von den Änderungen der Luntendicke geregell, so daß die Luntendicke sehr genau auf einer vorgegebenen konstanten Dicke gehalten wird und demgemäß ein Garn hoher Qualität erhalten werden kann.

Wenn es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erwünscht ist. im Hinblick auf Änderungen der Arbeitsgeschwindigkeit. Änderungen des erzeugten Artikels usw., den vorgegebenen Wert der Luntendicke zu verändern, dann kann dies schnell und I <;quem durch Durchführung einer der folgenden Einstellungen erreicht werden: Durch Änderung des Verslärkungsgrades des DifferenrJgnals ei im Differenzverstärker; durch Änderung der Frequenz der Taktimpulse des Taktimpulsgenerators 58; durch Änderung der Größe des Ausgangssignals α des Flip-Flops 59; und durch Änderung der Integrationskonstanien des Integrators 60.

Nachstehend soll nunmehr anhand der F i g. 9 und 10 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerschaltung zur Rcge^ lung der Luntendicke insofern ähnlich wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, als

(1) die Dicke der von der Karde gelieferten Lunte mittels einer Meßwalze gemessen und mit Hilfe eines Potentiometers als elektrisches Signal angezeigt wird und

(2) dieses elektrische Dickensignal in einem Differenzverstärker mit einer Bezugsspannung verglichen wird, welche einem vorgegebenen Wert der Luntendicke entspricht, wobei auf diese Weise ein Differenzsignal erzeugt wird, weiches der Differenz zwischen dem elektrischen Dickensignal und dem Bezugssignal entspricht und dazu dient die Dicke der Lunte S zu regeln.

Andererseits ist die Steuerschaltung beim drillten Ausführungsbeispiel von den Steuerschallungen beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verschieden. Im einzelnen ist die Steuerschaltung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Regelgetriebes dutreh Zuführen entsprechender elektrischer Leistung zu einem Stellmotor beim dritten Ausführungsbeispiel nach dem Prinzip der sogenannten Impulszahlsteueming ausgebildet Dagegen ist die Steuerschaltung büim ersten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß eine Oberlagerung ro?* einem Dreiecksignal ermöglicht wnrd, während sie beim zweiten Ausführungsbeispiel n.ach dem Prinzip der Impulslängenmodulation arbeitet.

Bei der Steuerschaltung gemäß Fig.9 wird das Differenzsignal ei von einer Eingangsklemme 62 ehier ersten Steuerstrecke und einer parallel dazu verlaufenden zweiten Steuerstrecke zugeführt Die erste Steuerstrecke erzeugt ein erstes Ausgangssignal an eiiner ersten Ausgangsklemme 63a, durch welches der Stellmotor bei einer positiven Abweichung derart betätigt wird, daß er das Regelgetriebe im Sinne einer Verringerung der Drehzahl der Abtriebswelle verstellt Die zweite Steuerstrecke liefert dagegen ein zweii.es Ausgangssignal an einer zweiten Atagangsklemme 6.1b, durch welches der Stellmotor bei einer negativen Abweichung so beaufschlagt wird, da er das Regelgetriebe im Sinne einer Erhöhung der Drehzahl <iler Abtriebswelle verstellt Die erste Steuerstrecke umfiiißt folgende Elemente: eine Diode 64a, welche nur positive Differenzsignale e· passieren läßt; einen Spannungs-Frequenz-Wandler 65a, welcher eine Spannung an seinem Eingang in eine entsprechende Frequenz an seinem Ausgang umwandelt: und einen monostabilcn Multivibrator 66a, welcher Impulse gleicher Breite erzeugt deren Anzahl der Größe des Differenzsigns.ls ei proportional ist Die zweite Steuerstrecke enthalt einen Inverter 67, welcher ein negatives Differenzsigrial ei in ein positives Abweichungssignal verwandelt, eine Diode 64£>. einen Spannungs-Frequenz-Umset/er 6!i£> und einen monostabilen Multivibrator 666.

Wenn an der Eingangsklemme 62 ein positives Abweichungssignal ei auftritt, dann ergibt sich aim Ausgang der Dioe 64a ein Differenzsignal ei _a (F i g. I¹Ha und lOb). Der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 651.7 eiveugt ein Frequenzsignal, dessen Frequenz proportional zur Größe des Differenzsignals ei _a ist. Der monos»abile Multivibrator 66a erzeugt Impulse ·?? konstanter Breite, deren Anzahl proportional zu der Frequenz ist. wie dies Fig 1Od zeigt Die Impulse ι?? werden über die Ausgangsklemme 63a an den Stellmotor angelegt. Der Stellmotor wird entsprechend der Anzahl der Impulse C₂ in Abständen betätigt, diie Wesentlich kürzer sind als die Periodendauer diir langfristigen Änderungen der Luntendicke und verstellt das Regelgetriebe im Sinne einer Verringerung dür Drehzahl der Abtricbswelle. In dem gerade betrachti:* ten Fall kann das positive Differenzsignal ei nicht von der Ausgangsklemme 63ί> geliefert werden, da düis positive Differenzsignal ei von dem Inverter 67 in ein negatives Signal umgewandelt wird, welches die Diode 646 nicht passieren kann.

Andererseils wird ein negatives Differenzsignal ei an der Eingangsklemme 62 von dem Inverter 67 invertiert, so daß sich am Ausgang der Diode 646 ein positives Differenzsignal ej h ergibt, wie dies Fig. 10a und Fig. 10c zeigen. Der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 65ö erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Frequenz der Größe des Differenzsignals eib proportional ist Der monostabile Multivibrator 66b erzeugt Impulse ej konstanter Breite, deren Anzahl der Frequenz am Ausgang des Umsetzers 65b proportional ist, wie dies Fig. 1Oe zeigt Die Impulse ej werden über die Ausgangsklemme 63b an den Stellmotor angelegt Der S'ellmotor wird in Abständen angesteuert die weit kürzer sind als die Periode der langfristigen Änderungen der Luntendicke, und zwar entsprechend der Anzahl der Impulse ei, um eine Verstellung des Regelgetriebes in Richtung auf eine Erhöhung der Drehzahl der Abtriebswelle herbeizuführen. Beim betrachteten Ausführungsbeispie! kann an der Ausgangsklemme 63a kein negatives Differenzsignal ei auftreten, da die Diode 64a kein negatives Signal passieren läßt Die Menge der der Karde zugeführten Faserbüschel wird also wieder intermittierend geregelt und zwar in Abhängigkeit von der gemessenen Luntendicke, so daß ietztere sehr genau auf einem konstanten Wert gehalten werden kann, und so daß dementsprechend ein Garn hoher Qualität gewonnen

JO werden kann.

Wenn es bei der Steuerschaltung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erwünscht ist, den vorgegebenen Wert für die Luntendicke entsprechend einer Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit einer Änderung des zu erzeugenden Artikels usw., abzuändern, dann kann diese Änderung schnell und einfach bewirkt werden, indem man mindestens eine der folgenden Einstellungen vornimmt:

Man ändert die Verstärkung des Dif/'irenzsignals ei in dem Differenzverstärker; man ändert den Umsetzungsfaktor in den Spannungs-Frequenz-Umsetzern 65a und/oder 65b; und man ändert die Impulsbreite der monostabilen Multivibratoren 66a und/oder 66b. Bei dieser Einstellung ist zu beachten, daß die Impulsbreite der Ausgangsimpulse ej und/oder ei so gewählt werden sollte, daß sie größer ist als die Ansprechzeit des Stellmotors. Andererseits sollte die Impulsfolgefrequen/ der Impulse e? und/oder ei wesentlich höher sein als die Frequenz der langfristigen Änderungen der Luntendicke. Schließlich sollte die Frequenz der Ausgangsimpulse e? und/oder ei so hoch sein, daß eine ausreichende Anzahl dieser Impulse je Halbwelle des Differenzsignals, d. h. während der Dauer des Vorlic gens der Signale ei, und ei π auftritt Wie oben erläutert, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der I.unlendicke folgende Einrichtungen:

Meßeinrichtungen bzw. einen Detektor zum Feststellen der l.untendicke am Ausgang der Karde und zur

ω Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Dicken signals;

Einrichtungen zur Erzeugung eines Differenzsignals aufgrund des Vergleichs des Dickcnsignals mit einer Bezugsspannung, welche einer vorgegebenen Luntendicke entspricht Mit diesen Einrichtungen wird die Menge der der Karde zueführten Faserbüschel mit einer Frequenz geregelt, die wesentlich höher ist als die Frequenz der langfristigen Änderungen der Luntendik-

nc on

ke. Bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann man trotz einer sehr einfachen Konstruktion derselben und trotz geringer Herstellungskosten Abweichungen der Luntendicke von einer vorgegebenen Luntendicke extrem klein halten. Außerdem kann ein zunächst eingestellter Wert für die Luntendirke bei einer Änderung der Produktionsgeschwindigkeit, des erzeugten Produktes usw. schnell und innerhalb kurzer Zeit geändert werden und es ist überdies einfach, die Vorrichtung zu warten und optimale Arbeitsbedingungen aufrechtzuerhalten.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind ferner die folgenden Änderungen möglich:

(1) Die Detektoreinrichlungen zum Feststellen der ^H Luntendicke und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Dickensignals können aus einer Meßwalze und Elektroden aufgebaut werden, die einen Kondensator bilden, dessen Kapazität sich entsprechend den Änderungen der Luntendicke bzw. den Bewegungen der N'eßwalze ändert.

(2) Anstelle des Regelgetriebes mit Stellmoior kann

787

eine direkte Steuerung für den Antriebsmotor der Speisewalze vorgesehen werden oder eine Steuerung für die Änderung der Abmessungen einer öffnung einer Speisevorrichtung, durch die die Faserbüschel zugeführt werden.

(3) Das beim ersten Ausführungsbeispiel benutzte Dreiecksignal kann durch ein Sägezahnsignal oder ein Sinussignal ersetzt werden.

(4) Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel, wo die Menge der zugeführten Faserbüschel intermittierend durch impulsförmige Signale gesteuert wird, deren Impulsbreite proportional zu der Zeitdauer ist, während welcher die Amplitude des überlagerten Signals die vorgegebene Bezugsspannung übersteigt, kann die Menge der -uigeführten Faserbüschel auch intermittierend durch ein Impulssignal gesteuert werden, bei dem die Anzahl der Impulse proportional zu der Zeitdauer ist, in welcher die Amplitude des überlagerten Signals höher oder niedriger in als r.j& vorgegebene Bezügsspannüng.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zürn Regeln der Luntendicke in einer Karde, bei dem die Luntendicke am Ausgang der *> Karde ermittelt und ein entsprechendes elektrisches Dickensignal erzeugt wird, welches zur Bildung eines Differenzsignals mit einem einer vorgegebenen Luntendicke entsprechendes Bezugssignal verglichen wird, und bei dem ferner in Abhängigkeit von dem Differenzsignal zeitlich begrenzte Steuersignale erzeugt werden, deren Dauer kurzer ist als die Dauer einer Periode einer langfristigen Dickenän'derung der Lunte und mit deren Hilfe Antriebseinriehtungen der Karde im Sinne einer Verringerung der !*> Abweichung der Luntendicke von einem vorgegebenen Sollwert betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Differenzsigual ein periodisches Signal veränderlicher Amplitude überlagert, dessen Periodendauer wesentlich küracr 2n ist als die Perhdendauer der langfristigen Schwankungen, und daß man die Zahl und/oder Dauer der Steuerimpulse (Fig. 4g) entsprechend der Dauer der Zeitintervalle bestimmt, in denen die Amplitude des Überlagerungssignals aus dem periodischen Signal .'■> und dem Differenzsignal vorgegebene Schwellwerte übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als periodisches Signal veränderlicher Amplitude ein Dreiecksignal verwendet in

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min als periodisches Signal veränderlicher Amplitude ein Sägezahnsignal verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch ,, dadurch gekennzeichnet, daß man als periodisches Signal veränderli- ) > eher Amplitude ein Sinussignal verv. endet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Überlagerungssignal sowohl mit positiven als auch mit negativen Schwellwerten vergleicht, die einer -to vorgegebenen positiven bzw. negativen Abweichung der Luntendicke von einem vorgegebenen Sollwert entsprechen.

6. Vorrichtung zum Regeln der Luntendicke in einer Karde mit einem Detektor zum Erfassen d'cr 4"» Luntendicke am Ausgang der Karde und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen DiA-kensignals und Filtereinrichtungen zur Unterdrückung hochfrequenter Anteile desselben, mit eim;r ersten Steuerschaltung mit Vergleichseinrichtungen, v> mit deren Hilfe bei Abweichungen der Luntendicke »on einem Sollwert ein entsprechendes Differem- »ignai erzeugbar ist, mit einer zweiten Steuerschaltung zum Erzeugen je eines dem Differenzsignal entsprechenden als Steuersignal dienenden Abwei- M chungssignals während aufeinanderfolgender Zeitintervalle, von denen jedes kurzer ist als die Dauer einer langfristigen dicken Änderung der Lunte, und mit einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Menge der der Karde zugeführten Faserbüschel, mit deren Hilfe diese Menge für die einzelnen Zeitintervalle derart einstellbar ist, daß sich eine Verringerung des Differenzsignals gegen Null ergibt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß &' die erste Steuerschaltung (24 bis 28) einen Addierer (27) aufweist, mit dessen Hilfe dem Differenzsigmil ein periodisches Signal überlagerbar ist, dessen Periode der Dauer der Zeitintervalle entspricht und wesentlich kurzer ist als die Dauer einer langfristigen dicken Änderung der Lunte (S) und daß die zweite Steuerschaltung (29a, b bis 32) derart ausgebildet ist, daß mit ihrer Hilfe Steuerimpulse erzeugbar sind, deren Zahl und/oder Dauer entsprechend der Dauer der Zeitintervalle bestimmbar ist, in denen die Amplitude des Überlagerungssignals aus dem periodischen Signal und dem Differenzsignal vorgegebenen Schwellwerten entsprechenden Ausgangssignale mindestens einer Pegeleinstellschaltung (30a bzw. 30b) übersteigt

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtungen als verstärkende mechanische Filtereinrichtung (Fig. 2) ausgebildet sind, mit deren Hilfe durch den Detektor ein von schnellen Änderungen der Luntendicke entsprechenden hochfrequenten Anteilen befreites Dickensignal erzeugbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtungen elastische Verbindungselement (!4). Ücbc! (!3-JS), federelemente (14, \4b) und einen öldämpfer (20) aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Pegeleinstellschaltung (3Oa^ zur Erzeugung eines positiven Ausgangssignals und eine zweite Pegelei.-istellschaltung (30b). zur Erzeugung eines negativen Ausgangssignals vorgesehen sind, und daß das Überlagerungssignal jeweils zusammen mit dem Ausgangssignal einer der Pegeleinstellschaitungen (30a, 30b) getrennten Vergleicherschaltungen (29a, 29b) zuführbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (2) einander gegenüberliegender Meßwalzen (12a, \2b) aufweist, von denen die eine(12fj/um eine feststehende Achse drehbar ist und von denen die andere in einem L-förmigen Hebel (13) drehbar gelagert ist, welcher seinerseits um eine feststehende Sowerpunktachse (Oa^ schwenkbar ist, daß ein erster Verbindungshebel (16) vorgesehen ist, der an einem Ende des L-förmigen Hebels (13) angelenkt ist. daß ein weiterer Hebel (14) vorgesehen ist, der um eine feststehende Schwenkachse (14a,/ an seinem einen Ende schwenkbar ist und der schwenkbar mit dem ersten Verbindungshebel (16) verbunden ist und an dem eine Feder (i4b) angreift und der teilweise aus einem Federelement in Form einer Blattfeder oder dergleichen besteht, daß ein zweiter L-förmiger Hebel (15) vorgesehen ist, der im Bereich seines Knies um eine feststehende Schwenkachse (15a,/ schwenkbar ist. dessen einer Arm über einen zweiten Verbindungshebel (17) schwenkbar mit dem zweiten Hebel (14) verbunden ist und dessen anderer Arm mit einem öldämpfer (20) verbunden ist. welcher einen mit öffnungen versehenen Kolben aufweist, der in einem «!gefüllten Zylinder beweglich ist und daß der zweite Arm des zweiten L-förmigen Hebels (15) über eine Langlochverbindung mit einem weiteren Hebel (18) verbunden ist. der seinerseits mit der Stellwelle eines feststehenden Potentiometers (19) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6—10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerschaltung ein Potentiometer (26) aufweist, an welchem ein einer vorgegebenen Luntendicke entsprechendes Bezugssignal einstellbar ist, daß ein Differenzver-

stärker (25) vorgesehen ist, dem das gefilterte Pifferenzsignal und das Bezugssignal zuführbar sind und mit dessen Hilfe das der Abweichung der Luntendicke von dem Sollwert entsprechende Pifferenzsignal erzeugbar ist, daß ein Dreiecksignal-Generator (28) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe ein Dreiecksignal erzeugbar ist, dessen Periode wesent-Hch kurzer ist ais die Dauer der langfristigen Änderungen der Luntendicke, daß der Ausgang des DifferenzverE'ärkers (25) und des Dreiecksignalgenerators (28) mit den zwei Eingängen des Addiejers (27) verbunden sind, von dessen Ausgang das Überlagerungssigtiai abgeifbar ist, daß das Ausgangssignal des Addierers (27) getrennten Komparatoren (29a, 29b) zuffihrbar ist, deren zweitem Eingang jeweils das Ausgangssignal einer zugeordneten Pegeleinstellschakung (30a, 30b) zur Erzeugung eines einer positiven bzw. einer negativen Abweichung der Luntendicke entsprechenden Ausgangssignals zuführbar ist, und daß jedem Komparator (29s, 29b) ein Verstärker (31a, 32a; 3 Ii), 326/Mn Reihe nachgeschaltet ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Luntendicke in einer Karde, bei dem die Luntendicke am Ausgang der Karde ermittelt und ein entsprechendes elektrisches Dickensignal erzeugt wird, welches zur Bildung eines Differenzsignals mit einem einer vorgegebenen Luntendicke entsprechendes Bezugssignal verglichen wird, und bei dem ferner in Abhängigkeit von dem Differenzsignal zeitlich begrenzte Steuersignale erzeugt werden, deren Dauer kurzer ist als die Dauer einer Periode einer langfristigen Dickenänderung der Lunte und mit deren Hilfe Antriebseinrichtungen der Karde im Sinne einer Verringerung der Abweichung der Luntendicke von einem vorgegebenen Sollwert betätigt werden.

Ein derartige Verfahren ist aus der DE-OS 21 64 Ol 1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren, welches als Verfahren zur Verminderung der Änderung der Nummer eines von einer Krempel gelieferten Faserbandes bezeichnet ist, werden in Abhängigkeit von dem Differenzsignal das dort mit Hilfe verschiedener Vergleicher für positive Abweichungen einerseits und negative Abweichungen andererseits ermittelt wird, nur dann zeitlich begrenzte Steuersignale erzeugt, wenn die Abweichung einen bestimmten Umfang, beispielsweise einen Wert von mehr als 3%, erreicht hat. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die Korrektur von Abweichungen in der Luntendicke bzw. von Abweichungen der Nummer des Faserbandes von einem vorgegebenen Wert nicht mit der für eine rationelle qualitativ hochwertige Fertigung erforderlichen Präzision und Geschwindigkeit erfolgt. Dieser Nachteil gilt im wesentlichen auch für eine andere aus der DE-OS 24 51 647 bekannte Faserband-Regelstrecke an einer Textilmaschine, wo die Amplitude und Polarität eines analogen Steuersignals in Abhängigkeit von einem Fehlersignal bestimmt werden, weches in einem Linearverstärker mit hoher Ausgangsleistung verstärkt werden muß, um einen Servomotor unmittelbar antreiben zu können, wobei ein solcher Linearverstärker sehr teuer ist. Außerdem führt das Arbeiten mit analogen Steuersignalen in analogen Steuersystemen sehr leicht zu Regelschwiny .ngen, die durch besondere,

teilweise recht kostspielige Maßnahmen, wie z. B. den Einsatz von Zeitschaltern und dergleichen, unterdrückt werden müssen.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regeln der Luntendicke in einer Karde anzugeben, welches bei geringerem oder höchstem gleichem Aufwand wie bei den bekannten Verfahren bzw. Systemen eine präzisere und schnellere Korrektur von Abweichungen in der Luntendicke ermöglicht

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man dem Differenzsignal ein periodisches Signal veränderlicher Amplitude überlagert, dessen Periodendauer wesentlich kürzer ist als die Periodendauer der langfristigen Schwankungen, und daß man die Zahl und/oder Dauer der Steuerimpulse entsprechend der Dauer der Zeitintervalle bestimmt, in denen die Amplitude des Überlagerungssignals aus dem periodischen Signal und dem Differenzsignal vorgegebene Schwellwerte übersteigt.

Das erfindungsgernäße Verfahren btruJt dabei auf folgenden Überlegungen:

Im allgemeinen ändert sich die Menge von Faserbüscheln, welche einer Karde mit Hilfe einer Faserbüschel-Speisevornchtung, wie z. B. einer Speisewalze, zugeführt wird in Abhängigkeit von der Zeit, und zwar sowohl bei Systemen, wo watteartiges Material zugeführt wird als auch bei Systemen, wo Faserbüschel zugeführt werden. Die Änderungen in der Menge der zugeführten Faserbüschel führen dazu, daß sich Schwankungen in der Luntendicke ergeben. Im allgemeinen lassen sich zwei derartige Schwankungen in der Luntendicke am Ausgang der Karde feststellen, nämlich:

(a) relativ große Schwankungen, bei denen der zeitliche Abstand zwischen den Spitzenwerten relativ lang ist; diese Dickenänderungen werden nachstehend als langfristige Dickenänderungen bezeichnet, und

(b) relativ kleine Änderungen, bei denen der Abstand zwischen den Spitzenwerten relativ kurz ist und die den langfristigen Dickenänderungen überlagert sind; diese Dickenänderungen werden nachstehend als kurzfristige Dickenänderungen bezeichnet.

Der Einfluß der kurzfristigen Dickenänderungen kann dadurch ausgeschaltet werden, daß man die Lunte für die nach Durchlaufen der Karde stattfindenden Arbeitsvorgänge verdoppelt, wodurch man eine gleichmäßigere Luntendicke erhält. Durch dieses Verdoppeln lassen sich jedoch andererseits die langfristigen Dickenänderungen in ihren Wirkungen nicht unterdrükken, so dnß die Garnnummer eines aus der Lunte hergestellten Garnes schwankt. Dies führt aber dazu, daß ein aus den betreffenden Garnen hei gestelltes gewebtes oder gestricktes Erzeugnis aufgrund der Änderung der Garnnummern ein unbefriedigendes Aussehen besitzt.

Diese Schwierigke.ien werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch überwunden, daß man die Menge der zugefiihrten Faserbüschel nicht kontinuierlich, sondern intermittierend regelt, und zwar in Übereinstimmung mit den Schwankungen der Abweichung von einer vorgegebenen Luntendicke entsprechend den langfristigen Dickenänderungen.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dem Differenzsignal als periodisches Signal veränderlicher