DE2819272A1

DE2819272A1 - Steuerschaltung fuer eine regelvorrichtung fuer die faserbanddicke in vorspinnmaschinen

Info

Publication number: DE2819272A1
Application number: DE19782819272
Authority: DE
Inventors: Jun Karl Raymond Grice
Original assignee: Fiber Controls Corp
Current assignee: Fiber Controls Corp
Priority date: 1977-05-04
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4163927A; CH630667A5; GB1598771A

Description

RAINER-ANDREAS PAUL-ALEXANDER

Telefon 08161 /62091 i/i ι i_j R ι f~ M O \A/A Γ^ \S C D Schneggstr. 3-5, Postfach 1729

JVUIlNtN OL VV A V-/l\ L. K

Telex: 526 547 pawad JVUrIlNtN OL VV A V-/l\ L. K , _

Telegr. PAWAMUC-FREISING dipl-ing. 01PL-INQ-U-DiPL-WiRTSCH-INa. D-8050 FREISING / MÜNCHEN

Fiber Controls Corporation 16 FC 0102 2/st

6051 South York Road,
Gastonia, N.C.
V.St.A.

Steuerschaltung für eine Regelvorrichtung für die Faserbanddicke in Vorspinnmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Steuer- oder Regelschaltung zur Konstanthaltung der Dichte oder Dicke eines beispielsweise in einer Kammvollkrempel erzeugten Faserbandes.

Ein Schritt bei der Verarbeitung von Textilfasern vie Baumvoll-, Wolle-, Chemiefasern oder anderer textiler Fasern besteht darin, die kleinen Einzelfasern in langen, zugfesten Faserbändern anzuordnen, die je nach der Verarbeitungsstufe in der Vorspinnerei als Faserflor, Kammzug oder Vorgarn bezeichnet verden. Die Erzeugung eines solchen Faserbandes aus den regellosen Einzelfasern vird häufig mit Kammvollkrempeln durchgeführt, jedoch verden derartige Faserbänder auch an Strecken, Kammstühlen, Pin-Draftern usv. erzeugt. Diese Faserbänder verden dann in der Regel gevickelt, aufgespult oder auf sonstige Weise zvischengelagert, um in der Feinspinnerei zu textlien Garnen veiterverarbeitet zu verden, die dann beispielsveise in Webmaschinen zur Bildung textiler Stoffe veiterverarbeitet verden.

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Es ist wichtig, daß die Dichte oder Dicke des Faserbandes ausreichend gleichförmig gehalten wird. Ohne eine entsprechende Überwachung und Ausregelung der Dichte oder Dicke neigt die Faserbanddichte dazu, von einem gewünschten Wert abzuweichen, was ein Produkt ergibt, welches für die Weiterverarbeitung nicht zufriedenstellend ist. Mit Rücksicht auf die Arbeitsgeschwindigkeit moderner Vorspinnmaschinen wie insbesondere moderner Kammwollkrempel ist es absolut unmöglich, die gewünschte Dichte durch visuelle Beobachtung oder periodische Prüfung von Hand zufriedenstellend aufrecht zu erhalten.

Regelvorrichtungen für die Dicke, die im angelsächsischen Sprachraum als "auto-levelers" bezeichnet werden, sind hierzu bekannt und seit vielen Jahren im Einsatz. Eine solche auf dem Markt befindliche Regelvorrichtung der Firma Crossroll beispielsweise weist zwei Rollen auf, zwischen denen das Faserband sich bewegt, und deren Relativpositionen ermittelt werden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches elektrisch integriert und mit einem Sollwert verglichen wird, um so die Relativgeschwindigkeiten der Speisewalze und der Ab— nehmerwalze der Krempel zu steuern. Aus der US-PS 3 938 223 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Dicke oder Dichte eines Faserbandes, welches zwischen einer drehenden Rolle mit Führungsnut und einer Fühlrolle hindurchläuft, durch die Bewegung eines Magnetkernes erfaßt wird, um die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklungen eines Transformators zu verändern. Der Transformator weist bevorzugt zwei Sekundärwicklungen auf, so daß die Amplituden der jeweiligen Ausgangsspannungen dieser Wicklungen direkt der Position des Magnetkernes und dementsprechend der Dicke des Faserbandes zugeordnet werden können. Die von beiden Sekundärwicklungen erzeugten Signale werden durch eine einfache Integrationsschaltung zeitverzögert, um Dichteänderungen infolge der Erfassung einer kleinen Unregelmäßigkeit des Faserbandes zu vermeiden, und

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einem ersten Differenzialverstärker zugeführt, der eine Ausgangsspannung erzeugt, welche als Funktion der Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen schwankt.

Die Ausgangsspannung wiederum wird einem zweiten Differenzialverstärker zugeführt, der periodisch durch einen Impulsgenerator für eine kurze Zeitspanne aktiviert wird. Der zweite Eingang des zweiten Verstärkers dient zur Einstellung der gewünschten Faserbanddicke. Wenn der zweite Verstärker aktiv geschaltet wird, wird ein verstärktes Signal einem Paar von Relais zugeführt, von denen eines auf einen Wellenberg bzw. einen positiven Ausschlag und das andere auf ein Wellental bzw. einen negativen Ausschlag anspricht. Jedes der Relais betätigt einen gesteuerten Schalter, der bei Aktivierung der Relais einen Stromkreis durch eine Spule einer üblichen Steuervorrichtung schließt, welche ihrerseits einen Anker betätigt, um so eine Geschwindigkeitseinstelleinrichtung zu steuern, welche auf eine der beiden, die Dicke des Faserbandes bestimmenden Walzen wirkt, beispielsweise auf die Speisewalze einer üblichen Krempel.

In der parallelen Patentanmeldung der Anmelderin vom gleichen Tage mit dem Titel "Regelvorrichtung für die Faserbanddicke in Vorspinnmaschinen" ist eine Regelvorrichtung erläutert, mit der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt werden kann, welches in Funktion der Faserbanddicke änderbar ist. Wenn das Faserband durch eine Bohrung eines Bandtrichters läuft, so wird die Dicke pneumatisch erfühlt und ein Magnetkern vertikal in seiner Position gegenüber einer treibenden und einer fremdgesteuerten Spule verändert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Wegen weiterer Einzelheiten insoweit wird ausdrücklich und voll_inhaltlich auf die parallele Patentanmeldung Bezug genommen.

Die vorliegende Erdindung betrifft eine Steuerschaltung, die

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insbesondere zur Verwendung in einer Regelvorrichtung der in der genannten parallelen Anmeldung erläuterten Art geeignet ist. Die erfindungsgemäße Schaltung ergibt eine besonders genaue und zuverlässige Regelung des Antriebsmotors einer Krempel oder dgl.. Die Geschwindigkeit der Vorwalze und der Abnehmerwalze anzeigende Signale werden dabei als positive bzw. negative Gleichspannungen \ erzeugt, die an die gegenüberliegenden Enden eines Widerstandes angelegt werden. Ein Signal aus einem Fühler, welches die Faserbanddicke anzeigt, wird dann zu dem Signal addiert, welches den Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen der Vorwalze und der Abnehmerwalze anzeigt» Dieses Signal wird seinerseits zu einem Signal addiert, welches das Drehmoment des Antriebsmotors beinhaltet, so daß ein Steuersignal erzeugt wird, welches sodann zur Steuerung der Geschwindigkeit der Speisewalze mit einem Rampen- oder Sägezahnsignal verglichen wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Ansprüchen.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Schaltung und

Fig. 2a bis 2d Einzelheiten der Blocks aus Fig. 1, wobei eine Linie A-H zwischen den Figuren erstreckt, um die Art der Hintereinanderschaltung anzuzeigen.

In Fig. 1 sind in einem Blockdiagramm die Elemente der erfindungsgemäßen Steuerschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Eine Schaltung 10 ist an einen Fühler 8 angeschlossen, wie er in der bereits genannten

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parallelen deutschen Patentanmeldung näher erläutert ist, und der ein Signal erzeugt, welches die Dicke des textlien Fadenbandes anzeigt, welches beispielsweise durch den Bandtrichter einer Kammwollkrempel od. dgl. läuft. Die Steuerschaltung 10 erzeugt ein Ausgangssignal, welches sich in Funktion der Faserbanddicke ändert.

Die Geschwindigkeit der Abnehmerwalze, wie sie üblicherweise in derartigen Kammwollkrempeln verwendet wird, wird durch eine geeignete Einrichtung erfaßt, beispielsweise durch die Erfassung der Bewegung des eisenhaltigen Metalles von Getriebezahnrädern, die zusammen mit der Abnehmerwalze umlaufen, an einem ferromagnetischen Detektor vorbei. Die Schaltung 12 erzeugt sodann ein Signal, welches sich als Funktion der Geschwindigkeit der Abnehmerwalze ändert. Eine Speisewalzenschaltung 14 erzeugt entsprechend ein Signal, welches sich als Funktion der Speisewalzengeschwindigkeit ändert. Der Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen der Abnehmerwalze und der Speisewalze bestimmt die Dicke des Faserbandes.

Die Schaltung 10 für die Faserbanddicke ist an eine Schaltung angeschlossen, welche eine Anzeige erzeugt, wenn die Dicke des Faserbandes unter einen vorbestimmten Wert fällt, und an eine Schaltung 18, die eine entsprechende Anzeige erzeugt, wenn die Dicke des Faserbandes größer wird als ein vorbestimmter Wert. Diese Begrenzungsschaltungen können eine Anzeige liefern, daß die Vorrichtung fehlerhaft arbeitet und stillgelegt werden sollte, bevor wesentliche Mengen an nutzlosen Faserbändern erzeugt sind.

Die Ausgänge der Schaltungen 10, 12 und 14 liegen an einer ersten Summationsschaltung 20. Die Summationsschaltung 20 addiert das Signal aus der Faserband-Dickenschaltung 10 zu einem Signal, welches den Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der Speisewalze und der Abnehmerwalze wiedergibt.

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Das Signal aus der Abnehmerwalzen-Schaltung 12 wird außerdem in einer Schaltung 22 verstärkt, und die Ausgänge der Schaltungen 20 und 22 liegen an einer weiteren Summationsschaltung 24. Die Summationsschaltung 24 erhält überdies ein Signal aus einem Drehmomentfühler 26, dessen Ausgangssignal als Funktion des Drehmomentes änderbar ist, welches am Motorantrieb für die Speisewalze gemessen wird. Der Fühler 26 kann einfach ein mit einer Windung dieses Antriebsmotors in Reihe geschalteter Widerstand sein. Die Addition des Signales aus dem Drehmomentfühler 26 zu den Signalen aus der Summationsschaltung 20 und der Verstärkerschaltung 22 erhöht den Stromfluß zum Anker, wenn der Motor mit hohem Drehmoment arbeitet.

Ein Rampensignalgenerator 34 erzeugt einen Zug von rampen- oder sägezahnförmigen Signalem die zusammen mit dem Ausgang der Summationsschaltung 24 an einer Vergleicherschaltung liegen. Der Ausgang der Summationsschaltung 24 ergibt ein Steuersignal, welches das an eine Antriebsschaltung 38 für den Anker des Speisewalzenmotors angelegte Signal und damit den Strom steuert, der durch den Anker fließt und die Geschwindigkeit der Speisewalze bestimmt. Eine Stoppschaltung 40 für den Speisewalzenmotor liegt am Ausgang der Faserband-Dickenschaltung 10 und stoppt den Motor dann ab, wenn die Dicke des Faserbandes um mehr als einen vorbestimmten Betrag vom Sollwert abweicht.

Weitere Einzelheiten werden nachfolgend anhand der Fig. 2a bis 2d erläutert, in welchen die einzelnen Schaltungen veranschaulicht sind.

Die Faserband-Dickenschaltung 10 gemäß Fig. 2a weist eine Wicklung 100 auf, die ein Ausgangssignal erzeugt, welches als Funktion der Position eines magnetischen Abschnittes änderbar ist, der die Wicklung 100 mit einer Antriebsspule

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koppelt, vie sie beispielsweise in der genannten parallelen Patentanmeldung näher erläutert ist. Das an der Spule 100 erzeugte Signal wird durch Dioden 102 und 104 gleichgerichtet. Kondensatoren 106 und 108 glätten den in der Spule 100 induzierten Strom und vermindern somit die Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber kleineren, abrupten Schwankungen in der Banddicke, während Widerstände 105 und 107 die Ladeströme begrenzen, um eine überschnelle Aufladung infolge von lokalen Verdickungen des Bandes zu vermeiden.

Ein Operationsverstärker 110 verstärkt das durch die Spule erzeugte Signal mit beispielsweise einem Faktor 10, und der Ausgang des Operationsverstärkers 110 wird über eine Tiefpaß-Filterschaltung mit einem Kondensator 114 und einem Widerstand 116 an einen Operationsverstärker 112 gelegt. Der Operationsverstärker 112 dient als Puffer mit hoher Eingangsimpedanz für die FiIterschaltung, um die erforderliche Integration oder Filteransprechzeit zu erhalten, die in der Regel bei etwa 20 Sekunden liegt, um 50% der Fehlersignalhöhe zu erreichen. Da der Integrator einen Kondensator 115 und einen Widerstand 116 aufweist, schwankt das sich ergebende Fehlersignal am Ausgang des Operationsverstärkers 112 im positiven und negativen Bereich um einen Bezugspunkt in der Nähe des Erdpotentials.

Auf diese Weise wird ein lorrektuBignal konstanter Höhe erzielt, und nicht etwa ein Signal, welches in der Größe wächst, solange der Fehler besteht. Die durch den Tiefpaß-Integrator aus dem Widerstand 116 und dem Kondensator 114 gegebene Korrektur ist ausschließlich der Größe des Fehlers proportional. Je größer das Fehlersignal, umso wird größer wird die entsprechende Korrektur.

Im Bedarfsfalle kann ein echtintegrierender Operationsverstärker anstelle des Verstärkers 112 verwendet werden. In einem

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geschlossenen Kreis dieser Art neigt jedoch der Integrator zum Pendeln und zum Überschwingen infolge der Verzögerungszeit zwischen Korrektur und Erfassung. Gleichzeitig kann eine bessere Langzeitstabilität erzielt werden.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 112 entspricht einem Grad von benötigter Korrektur infolge der Bandänderung, die der Summalionsschaltung 20 (vgl. Fig. 2b) zugeführt vird. Ein Meßgerät 120 ist an den Ausgang des Operationsverstärkers 112 angeschlossen, um die Banddicke anzuzeigen. Ein Schalter 124 ermöglicht die Trennung der Schaltung 110 von der Summationsschaltung 20, und die Schaltung kann dann von Hand betätigt werden, also ohne Korrektur entsprechend der gemessenen Banddicke. Dioden 126 und 128 begrenzen die Größe des Fehlersignales, welches der Summationsschaltung 20 zugeführt werden kann.

Bei der Abnehmerwalzengeschwindigkeits-Schaltung 12 gemäß Fig. 2b ist ein magnetischer Aufnehmer vorzugsweise in unmittelbarer Nachbarschaft zum Antriebsrad der Abnehmerwalze gelagert, so daß eine Wicklung 130 einen Impulszug erzeugt, dessen Frequenz proportional zur Drehgeschwindigkeit der Abnehmerwalze ist. Die Spule 130 ist an einen Operationsverstärker 132 angeschlossen, der Widerstände 134 und 136 aufweist, die in der veranschaulichten Weise zur Bildung eines üblichen Rechteck-Verstärkers mit Hysterese zusammengeschaltet sind. Die Hysterese ist zweckmäßig, damit kleine Wechselstrom-Störspannungen keine fehlerhaften Zufallssignale einführen, welche nicht den Signalen von den Getriebezähnen entsprechen. Ein Kondensator 137, der am Ausgang des Verstärkers 132 angeschlossen ist, differenziert dessen Ausgang, so daß nur die Kante der Wellenform zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Getrieberades herangezogen vird. Das resultierende Signal dient zur Einführung einer präzisen Ladungsmenge in den Kondensator 137 über eine Diode 140. Eine Diode

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leitet jegliche positive Impulsänderungen zur Erde ab, um zu vermeiden, daß der Kondensator 136 die Diode 140 auflädt und so elektrisch vorspannt. Ein Widerstand 144 liegt in einer Entladeleitung des Kondensators 138, um die erzeugten Gleichstromsignale in einem linearen Ansprechbereich zu halten. Auf diese Weise ist das an der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 144 und dem Widerstand 150 erzeugte Signal eine negative Gleichspannung, welche der Geschwindigkeit der Abnehmerwalze entspricht. Die Geschwindigkeit der Abnehmerwalze ist direkt proportional zvr Produktionsgeschwindigkeit der Kammwollkrempel.

Ein Operationsverstärker 152 ist an eine Spule 154 angeschlossen, welche ein Signal erzeugt, das in derselben ^T./eise, wie dies zuvor für die Schaltung 12 erläutert ist, die Geschwindigkeit der Speisewalze anzeigt. Der Operationsverstärker 152 erzeugt somit ein positives Signal an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 154 und 156, wobei das Potential oder der Spannungsabfall über die in Reihe geschalteten Widerstände 154, 150 und 160 im Ergebnis die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Speistwalze und der Abnehmerwalze enthält. Der Ausgang des Operationsverstärkers 112 liegt an einem Potentiometer 160 und am negativen Eingang eines Operationsverstärkers 170, so daß der Operationsverstärker 17OeLn Ausgangssignal erzeugt, welches der Summation der Signale entspricht, die die Banddicke und den Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen der Speisewalze und der Abnehmerwalze repräsentieren. Wenn die Geschwindigkeit der Abnehmerwalze ansteigt, so ändert sich die Spannung am Eingang des OperationsverstärKers 170 mehr ins Negative und führt zu einem mehr ins Positive verschobenen Ausgang des Operationsverstärkers 170, so daß die Geschwindigkeit der Speisewalze ansteigt. Die Geschwindigkeit der Speisewalze steigt so lange an, bis die Speisewalze und die Abnehmerwalze wieder in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsverhältnis laufen, welches von Hand am Potentiometer 160 ein-

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gestellt ist. Auf diese Weise bilden die Schaltungen für die Abnehmervalzengeschvindigkeit und die Speisewalzengeschwindigkeit ein fast stufenlos variables Getriebesystem. Das Potentiometer 160 vird normalerweise so eingestellt, daß das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Speisewalze und der Abnehmerwalze demjenigen entspricht, welches der Erzeugung des gewünschten Faserbandgewichtes bei Handbetätigung, also bei Betrieb ohne Erfassung der Banddicke, entspricht. Dies entbindet den Fühlkreis für das Faserband von der Aufgabe, Geschwindigkeitsänderungen infolge von Änderungen der Abnehmerwalzengeschvindigkeit zu kompensieren. Solange somit das Gewicht des in die Speisewalze eintretenden Faserflors konstant ist, erzeugen diese Schaltungen auch ohne ein Faserdichtensignal ein Faserband konstanter Dichte.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 170 liegt an einem Operationsverstärker 174 in der zweiten Summationsschaltung (vgl. Fig. 2d)_f velche auch ein Signal erhält, welches dem Drehmoment des Antriebsmotors der Speisewalze entspricht, und ein Signal, welches der Geschwindigkeit der Abnehmerwalze entspricht.

Das an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 144 und 150 (vgl. Fig. 2b) auftretende Signal wird an den negativen Eingang eines Operationsverstärkers 176 gelegt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches über Widerstände 178 und 180 dem negativen Eingang eines Operationsverstärkers 174 zugeführt wird (.vgl. Fig. 2d). Der Ausgang des Operationsverstärkers 170 liegt veiterhin auch am negativen Eingang des Operationsverstärkers 174.

An diesem Eingang liegt darüberhinaus ein Signal aus einem Widerstand 1β4, der mit der Wicklung des Speisewalzenmotors in Reihe geschaltet ist, so daß die vom Widerstand 184 dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 174 zugeführte

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Spannung das Drehmoment anzeigt. Ein Kondensator 186 filtert das vom Widerstand 184 kommende Signal, -welches durch eine Diode 188 gleichgerichtet wird, bevor das Signal dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 174 zugeführt wird. \lenn infolge eines Anstieges der Faserflordichte an der Speisewalze das erforderliche Antriebsdrehmoment des Motors ansteigt, so verschiebt sich die Spannung am Kondensator mehr ins Positive. Hierdurch wird der Ausgang des Operationsverstärkers 174 weniger positiv. Der Operationsverstärker ist mit dem positiven Eingang eines Operationsverstärkers verbunden, der weiterhin mit dem Rampenimpuls-Generator 34 (vgl. Fig. 2c) verbunden ist und als Komparator dient. Wenn der Operationsverstärker 174 weniger positiv wird, so fließt infolge des Komparators 200 zusätzlicher Strom durch den Motor, um dessen Ausgangsdrehmoment zu erhöhen.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 174 liegt weiterhin an einer Unterbrecherschaltung 30 (vgl. Fig. 1) für den Speisewalzenmotor. Wenn die Spannung am Kondensator 186 über denjenigen Wert steigt, der an einem Potentiometer 202 voreingestellt ist, wird ein Transistor 204 leitend und fließt Strom durch eine Unterbrecherspule 206, so daß der Betrieb des Speisewalzenmotors unterbrochen wird, bevor Schäden auftreten können.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 200 liegt weiterhin an der Antriebsschaltung 38, welche den Stromfluß durch die Ankerwicklung des Speisewalzenmotors steuert.

Wenn die Dicke des Faserbandes einen vorbestimmten Maximaloder Minimalwert überschreitet, geben die Schaltungen 16 bzw. 18 ein entsprechendes Signal und verhindert die Stoppschaltung 40 über eine Steuerung der Antriebsschaltung 38 einen weiteren Stromfluß durch den Anker. Eine positive Spannung ergibt sich an der Verbindung zwischen den Widerstän—

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den 210 und 212 (vgl. Fig. 2b) stets dann, wenn einer der Verstärker 214 oder 216 der Schaltungen 18 bzw. 16 ein Ausgangssignal erzeugt. Der Ausgang des Verstärkers 216 liegt an einem Transistor 220, der in seinen leitenden Zustand übergeht, um einen Stromfluß durch ein übliches Anzeigeelement 222 wie eine Leuchtdiode od. dgl. zu ermöglichen, wenn eine Maximaldicke überschritten wird. Wenn entsprechend der Verstärker 214 ein Ausgangssignal erzeugt, so geht der Transistor 224 in seinen leitenden Zustand über und ermöglichn einen Stromfluß durch eine entsprechende Minimumanzeige 226.

Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 210 und ai2 ist mit dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 230 verbunden (vgl. Fig. 2d). Der Ausgang des Operationsverstärkers 230 ist seinerseits mit dem Operationsverstärker verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 232 liegt über eine Gleichrichterdiode 234 und einen Schalter 236 an der Basis eines Transistors 240. In seinem leitenden Zustand erdet der Transistor 240 die Basis des Transistors 242 und verhindert damit, daß der Transistor 242 in seinen leitenden Zustand übergeht und Strom durch die Wicklung 246 fließt, die an die Ankerwicklung 248 gekoppelt ist.

Wie bereits weiter oben erwähnt, ist der positive Eingang des Operationsverstärkers 200 mit dem Ausgang des Ope rdtionsverstärkers 174 verbunden, während sein negativer Eir^ang mit dem Ausgang des Rampenimpulsgenerators 34 verbunden ist. Ein Operationsverstärker 250 (vgl. Fig. 2c) in dem Rampenimpulsgenerator 34 bildet eine Rechteckschaltung, welche Ayegangsspitzen erzeugt, wenn der Nulldurchgang der 120 IrapxiJse pro Sekunde des Brummsignales erfolgt, welches durch die Dioden 252' und 254 erzeugt wird, die an die Netzspannung angeschlossen sind. Diese pulsierende Gleichspannung liegt über Widerstände 256 und 258 am Operationsverstärker 250. Die widerstände 256 und 258 erzeugen die Schwellenspannung für den

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Verstärker 250, der als Komparator dient und einen positiven Impuls jedesmal dann erzeugt, wenn das Wechselsttomsignal unterhalb der Schwellenspannung liegt. Die Breite dieses Impulses hängt von den Werten der Widerstände 256 und 258 ab und liegt in der Regel unterhalb von 50 Mikrosekunden. Die Impulse liegen in genauen Abständen von beispielsweise 8,33 Millisekunden» Der Ausgang des Vergleichers liegt an einem üblichen Integrator mit dem Operationsverstärker 260. Wenn der Ausgang des Operationsverstärkers 250 bei Null Volt liegt, so wird am Ausgang des integrierenden Operationsverstärkers 260 ein Rampensignal oder Sägezahnimpuls erzeugt. Der Integrator kann diesen Sägezahnimpuls über eine Zeitspanne von 8,33 Millisekunden erzeugen, in der ler positive Impuls vom Operationsverstärker 250 den Integi ator dadurch zurückstellt, daß der Kondensator 262 im Nebenschluß entladen wird.

Das Rampensignal liegt am negativen Eingang des Operationsverstärkers 200, der somit als Komparator dient. Der Ausgang des Operationsverstärkers 200 ist eine Gleichspannung, welche die gewünschte Motorengeschwindigkeit repräsentiert, und besteht aus Rechteckimpulsen, deren Dauer der gewünschten Geschwindigkeit entspricht.

Wenn das Rampen-Eingangssignal des Operationsverstärkers die Spannung übersteigt, welche die Geschwin ligkeit repräsentiert, so geht der Ausgang des Operationsverstärkers 200 auf Nullspannung zurück. Dieser Ausgang wird durch einen Transistor 270 (vgl. Fig. 2d) invertiert und an den Strompuffer-Transistor 242 als ein positives Aktivsignal gelegt. Der Puffertransistor 242 leitet Strom durch die Wicklung 246, welche Strom in der Wicklung 248 induziert.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung gewährleistet hohe Genauigkeit und eine feine GeschvindigkeitseIns teilung zur Auf-

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rechterhaltung einer konstanten Faserbanddichte. Aller Voraussicht nach kann mit einer solchen Steuerschaltung eine Geschwindigkeitsregelung für einen Dauermagnet-Gleichstrommotor auf 1% genau erzielt werden. Eine solche Regelgenauigkeit reicht aus, um auch bei längerem Betrieb Faserbandänderungen im Bereich von + 2% zu halten.

Claims

PATENTANWÄLTE 28192?2 RAINER-ANDREAS PAUL-ALEXANDER Telefon o 8161 /62091 I/I ILJMCM O \ Λ / Λ /"* IS CT Γ"» Schneggstr. 3-5, Postfach 172£ Telex: 526 547 pawad MJIINtN Ol VV AO l\ EL K Telegr. PAWAMUC-FREISINQ DIPL.-INQ. OIPL.-INQ. u. DiPL-wiRTSCH.-iNQ. D-8Q50 FREISlNG / MÖNCHEN Fiber Controls Corporation 16 FC 0102 2/ko 6051 South York Road, Gastonia, N.C. V.St.A. Patentansprüche

1. Steuerschaltung zur Erzeugung eines elektrischen Steuersignales zur Steuerung der Geschwindigkeit einer ersten, durch einen ersten Motor angetriebenen Walze in einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Faserbandes gleichförmiger Dichte, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines die Faserbanddicke anzeigenden Signales, und mit einer zweiten, von einem zweiten Motor derart angetriebenen Walze, daß die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Walzen die Faserbanddicke bestimmt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Signales, welches in Funktion der Faserbanddicke änderbar ist, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Signales, welches in Funktion der Geschwindigkeit der ersten Walze änderbar ist, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines dritten .Signales, welches in Funktion der Geschwindigkeit der zweiten Walze änderbar ist, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines vierten Signales, welches in Funktion der Differenz zwischen dem zweiten und dem dritten Signal änderbar ist, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines sechsten Signales, welches in Funktion des Drehmomentes eines der Motore änderbar ist, durch eine Einrichtung zur Vereinigung des sechsten, vierten und ersten Signales zur Erzeugung eines Steuersignales, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Rampensignal- oder Säge-

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zahnimpulszuges, und durch eine Einrichtung zur Vergleichung des Rampensignaies und des Steuersignales zur Erzeugung eines Antriebssignales zum Antrieb einer der Motoren.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des ersten Signales eine Spule, eine Einrichtung zur Gleichrichtung des Ausgangs der Spule, wenigstens einen Kondensator zur Glättung des in der Spule induzierten Stromes, eine Einrichtung zur Begrenzung der Aufladungsgeschwindigkeit des Kondensators und einen ersten Verstärker aufweist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des ersten Signales weiterhin einen als Puffer mit hoher Eingangsimpedanz geschalteten Operationsverstärker und einen Integrator mit einem Kondensator und einem Widerstand aufweist, der den Ausgang des ersten Verstärkers mit dem Eingang des Operationsverstärkers verbindet.

4. Schaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung am Ausgang des Operationsverstärkers.

5. Schaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Schalter zur Trennung der Einrichtung zur Erzeugung des ersten Signales von der Einrichtung zur Vereinigung der Signale.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Walze eine Speisewalze ist.

7. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Maximalbegrenzer, der den Wert des ersten Signales mit einem ersten Sollwert vergleicht und eine Anzeige erzeugt, wenn der Wert des ersten Signales den Sollwert übersteigt.

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8. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Minimalbegrenzer, der den Wert des ersten Signales mit einem zweiten Sollwert vergleicht und eine Anzeige erzeugt, wenn der Wert des ersten Signales geringer ist als der zweite Sollwert.

9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Rampensignale- eine Einrichtung zur Erzeugung einer pulsierenden Gleichspannung, eine Einrichtung zur Vergleichung der Gleichspannung mit einer Schwellenspannung und zur Erzeugung eines Impulses stets dann aufweist, wenn die Gleichspannung kleiner ist als die Schwellenspannung, und weiterhin eine Einrichtung zur Integration der Impulse und eine Einrichtung zum Zurückstellen der Integrationseinrichtung nach einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen aufweist.

10. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an die Einrichtung zur Erzeugung des sechsten Signales angeschlossene Unterbrecherschaltung zur Trennung des einen Motors von seiner Energiequelle dann, wenn das sechste Signal ein Drehmoment anzeigt, welches über einem vorbestimmten Wert liegt.

11. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des zweiten Signales eine Einrichtung zur Erzeugung einer negativen Gleichspannung entsprechend der Geschwindigkeit einer Abnehmerwalze aufweist, daß die Einrichtung zur Erzeugung des dritten Signales eine Einrichtung zur Erzeugung einer positiven, der Geschwindigkeit einer Speisewalze entsprechenden Gleichspannung aufweist, daß die Einrichtung zur Erzeugung des vierten Signales einen Widerstand aufweist, an dessen einem Ende die positive Spannung und an dessen anderem Ende die negative Spannung liegt, und daß die Einrichtung zur Vereinigung der Signale einen ersten Operationsverstärker aufweist, dessen einer Eingang an die Einrichtung zur

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Erzeugung des ersten Signales und an den Widerstand zvischen den Enden angeschlossen ist.

12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Vereinigung der Signale einen zweiten Operationsverstärker aufveist, dessen einer Eingang an die Einrichtung zur Erzeugung des sechsten Signales angeschlossen ist, und dessen anderer Eingang an den Ausgang des ersten Operationsverstärkers angeschlossen ist.

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