DE2849388A1

DE2849388A1 - Verfahren zum steuern einer fadenliefervorrichtung, sowie die vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE2849388A1
Application number: DE19782849388
Authority: DE
Inventors: Jerker Hellstroem
Original assignee: Iro AB; Aros Electronics AB
Current assignee: Iro AB; Aros Electronics AB
Priority date: 1977-11-14
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1979-05-31
Also published as: CH637597A5; CS223856B2; SE408890B; IT7883506A0; DD139730A5; DE2849388C2; ES475039A1; FR2408543B1; SE7712808L; GB2009261A; SU1012799A3; JPS54101938A; JPS6242826B2; US4298172A; IT1203216B; FR2408543A1; GB2009261B

Description

PATHr JTA N WALT Ξ Α. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

DR-IMG.

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

OR HBl MAT. ■ cm.-mv&

P. H. JAKOB

CNPL-ING.

G. BEZOLD

CR HBl NW- OPL-CHRi

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 13216 14.11.78

Verfahren zum Steuern einer fadenliefervorrichtung, sowie die "Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Fadenliefervorrichtung für fadenverarbeitende Maschinen, "bei. der Fadenvorrat auf einer als Zwischenspeicher dienenden Fadeiatrommel abgetastet und ein entsprechendes Signal erzeugt wird, in Abhängigkeit dessen die Drehzahl eines den Faden aufweickelnden Motors gesteuert wird. Die Erfindung "bezieht sich weiterhin auf eine Fadenspeicher- und Liefervorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

Textilmaschinen, wie Webmaschinen, Strickmaschinen oder dergleichen, werden mit Garn, oder allgemeiner ausgedrückt, mit Faden von sogenannten Fadenspulen "beliefert. Gewisse Maschinen dieser -Art, z. B. die meisten modernen Webmaschinen, verbrauchen aber den Faden nicht mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, sondern der Faden wird intermittierend, d. h. ruckweise abgezogen, wenn der sogenannte Schuß in die Maschine eintritt.

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• Ό-

Unter Schuß versteht man das ruckweise Einführen des Fadens beispielsweise durch einen Luft und/oder Wasserstrahl oder mittels einer mechanischen Fadeneinführungseinrichtung.

Biese ruckweise Fadenabwickelung von der Fadenspule ist häufig mit Schwierigkeiten verbunden, da es nicht möglichtLst, eine genügend gleichmäßige und niedrige Fadenspannung zu erzielen, u. a. infolge einer ungünstigen geometrischen Ausbildung oder Anordnung der Fadenspule und infolge des Umstands, daß die Abwickelkräfte - Änderungen unterworfen sind, da sich die Spule beim Abwickeln des Fadens in ihrer Größe vermindert, was leicht einen Fadenbruch mit Stillstand der Textilmaschine als Begleiterscheinung verursachen kann. Um diese Nachteile zu vermeiden und um der Maschine laufend eine kontrollierte Fadenmenge zuzuführen, wird eine sogenannte Fadenliefervorrichtung oder, fachgemäß ausgedrückt, ein Speicherfoumisseur zwischen der Fadenspule und der Maschine möglichst so nahe am Fadeneinlaß der Maschine wie möglich verwendet.

In Verbindung mit solchen Fadenliefervorrichtungen wird gewöhnlich zum Aufwickeln des Fadens auf eine feste Speichertrommel ein von einem Elektromotor angetriebenes Aufwickel— organ verwendet, wobei die dort aufgewickelten Fadenwindungen den gewünschten Zwischenspeicher bilden, aus dem die Maschine ihren momentanen Bedarf an Faden, abnimmt. Das Aufwickeln des Fadens auf die Speichertrommel braucht nicht kontinuierlich erfolgen. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß stets eine genügend große Menge Faden auf der Trommel vorhanden ist, d. h. die Trommel darf niemals vollständig entleert werden. Um die auf der Speichertrommel aufgewickelte Fadenmenge abzutasten, verwendet man im allgemeine eine elektrisches Schaltorgan, beispielsweise einen Mikroschal ter, der mit einem mechanischen, den Fadenvorrat abtastenden Organg zusammenwirkt, über welches der Elektromotor

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intermittierend ein- und ausgeschaltet wird. Solche Fadenliefervorrichtungen z. B. durch das "britische Patent 1.115-707 sind "bekannt. Die darin "beschriebene Vorrichtung arbeitet mit einem intermittierend rotierenden Aufwickelorgan, wobei das Ein- und Ausschalten der Rotation dieses Organs von einem Glied gesteuert wird, das den Faden auf der Speichertrommel abtastet, wenn dieser eine Endlage erreicht hat. Dies erfolgt mittels eines Fotozellenabtasters, der neben der Trommel angeordnet ist.

Ein intermittierenderAntrieb hat insofern Hachteile, daß der sogenannte Abzugballon (der axial abgezogende Faden rotiert um die Achse der FadenspuLe und wird durch Zentrifugalkräfte ballonartig nach außen bewegt) am Ende jedes Aufwickelintervalls in sich zusammenfällt und am Anfang des nächsten Aufwickelintervalls aufs neue wieder aufgebaut wird, was unvermeidlich Änderungen in der Spannung des Fadens zur Folge hat, und oft auch zum Fadenbruch führt.

Ein anderer Nachteil, der mit der intermittierenden Aufwicklung verbunden ist,-besteht darin, daß der Fadenvorrat nicht in stetiger Bewegung entlang der Speichertrommel gehalten wird. Weil die Reibung zwischen Fadenvorrat und Trommel bei stillstehenden Fadenvorrat größer ist als bei bewegten Fadenvorrat, kann es bei Übergängen passieren, daß der Fadenvorrat nicht wie erwünscht vorgeschoben wird, sondern daß sich Windungen überlagern, was zu unerwünschten Spannungserhöhungen in dem der Maschine zugeführten Faden führt.

Statt eines intermittierenden Antriebs des Elektromotors und damit des Aufwickelorgans wird zur Behebung der oben erwähnten Nachteile in dem britischen Patent 1.115-707 eine Fadenliefervorrichtung angegeben, bei der der Faden kontinuierlich durch einen Elektromotor mit einer Geschwindigkeit aufwickelt wird, die proportional ist zu der Menge des Fadens auf

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der Trommel, d. h. je geringer der Jadenvorrat, desto größer die Motorspannung und umgekehrt.

Eine andere Lösung ist in der DE-AS 2 221 655 angegeben. Dort wird der Fadenvorrat auf der Speichertrommel abgetastet und bei nur geringen Abweichungen (i 5 %) vom Sollwert wird der Motorschalter betätigt, so daß unabhängig von der Fadengeschwindigkeit ein quasi-kontinuierlicher Betrieb erreicht wird. Hierbei muß jedoch die konstante Motorspannung so hoch sein, daß der Motor dem maximalen Fadenverbrauch unmittelbar folgen kann. Dies wiederum kann zu ruckartigen Bewegungen der Fadentrommel und somit zu den erwähnten nachteiligen Fadenspannungsgesehwankungen führen. Wesentlich ist die Forderung nach möglichst kleinem Fadenvorrat, denn ein großer Fadenvorrat auf der Trommel kann, wie auch die Tatsache, daß der Zwischenvorrat nicht in Bewegung gehalten wird, dazu führen, daß sich .mehrere Fadenwindungen überlagern, was das Abwickeln des Fadens erschwert.

Bei Beachtung dieser Forderung lassen die bekannten Verfahren, bzw. Vorrichtungen keine befriedigenden. Ergebnisse zu. Die Vorrichtung nach dem o. g. britischen Patent müßte dann nämlich einen extrem hohen Drehzanlbereich aufweisen und bereits auf geringe Schwankungen des Fadenvorrats mit einer raschen, starken Drehzahländerung ansprechen, falls hoher Fadenverbrauch vorliegt. Abgesehen von den unerwünschten starken Schwankungen der Fadenspannung neigte eine derartige Vorrichtung zu Instabilitäten. Letzteren könnte z. B. teilweise durch Trägheitskonstanten begegnet werden, jedoch würde dann das System zu langsam.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genantnen Art

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anzugeben, das, bzw. die bei geringem Zwischenspeichervorrat eine relativ kontiuierliche und gleichmäßige Fadenabwicklung von der Fadenspule ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei dem genannten Verfahren dadurch gelöst, daß ein Steuersignal für die Motordrehzahl erzeugt wird, das sowohl von der Fadenvorratsmenge als auch vom tatsächlichen 3?adenverbrauch abhängt.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren berücksichtigt das erfindungsgemäße Verfahren also die Geschwindigkeit, mit welcher der Faden abgezogen wird. Hierdurch wird eine im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren wesentlich verbesserte Betriebsweise erzielt, denn durch die Berücksichtigung des tatsächlichen Fadenverbrauchs bei der Regelung der Motordrehzahl wird erreicht, daß diese gut dem Fadenverbrauch folgt, so daß der Faden weitgehend kontinuierlich aufgewickelt wird. Das erfindungesgemäße Verfahren gestattet es, den Fadenvorrat auf dem Zwischenspeicher gering zu halten, so daß der oben genannten Forderung in hohem Maße entsprochen wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei minimal und maximal zulässigem Fadenvorrat auf der Trommel der Motor mit maximaler, bzxir. minimaler Drehzahl betrieben wird, und daß zwischen diesen beiden Zuständen die Drehzahl durch ein vom tatsächlichen Fadenverbrauch hergeleitetes Signal gesteuert wird. Bei diesem Verfahren wird also einmal sichergestellt, daß bei minimalen Fadenvorrat maximale Drehzahl erreicht wird, um den Fadenvorrat rasch aufzufüllen. Entsprechend bleibt bei voller Speichertrommel der Motor stehen. Da nun der Fadenverbrauch mit in die Regelung eingeht, wird zwischen diesen beiden Zuständen der Motor bei einer Drehzahl betrieben, die dem Fadenverbrauch entspricht. Im stationären Zustand entspricht die Motordrehzahl genau dem Fadenverbrauch, d. h. der Abzugsgeschwindigkeit des Fadens von der Speichertrommel.

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In diesem Zustand werden nachteilige Schwankungen der Faden Spannung praktisch vollständig ausgeschaltet.

Bei einer Fadenspeicher- und Liefervorrichtung für fadenverarbeitende Maschinen, mit einer als Zwischenspeicher dienenden Fadentrommel, auf die durch einen Motor Faden aufgewickelt wird, einer Fadenvorrat-Abtasteinrichtung, und einem an die Abtasteinrichtung angeschlossenen Regler/ für die Motordrehzahl ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine in Abhängigkeit sowohl vom Fadenvorrat als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch arbeitende Regeleinrichtung vorgesehen ist, deren Ausgang an eine Treiberschaltung für den Motor angeschlossen ist.

/das Wurde bei herkömmlichen Vorrichtungen gewonnene Signal direkt zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet, so wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Eegeleinrichtung dem tatsächlichen Fadenverbrauch Rechnung getragen, wodurch eine bessere Regelung erzielt wird» Diese Regeleinrichtung, die, wie heute allgemein üblich ist, zweckmäßigerweise als elektronische Schaltungsein,— richtung ausgebildet ist, kann leicht dimensioniert werden, um den jeweiligen Anforderungen an die Fadenspeicherund Liefervorrichtung gerecht zu werden. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Regeleinrichtung, eine optimale Fadenlieferung für verschiedene Einsatzbereiche, beispielsweise bei Webmaschinen oder Strickmaschinen, zu erreichen. Je nach Eigenart des Fadenverbrauchs ist es im Grunde genommen möglich, die Schaltung entsprechend auszulegen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. Λ ein Blockdiagramm einer erfindungs gemäß en Fadenliefervorrichtung mit zugehöriger Regelungs— elektronik,

Fig. 2 ein detailliertes Schaltungsdiagramm der in Fig. 1 angedeut eten Regelvorrichtung,

Fig. 3 Impulsdiagramme zur Veranschaulichung der an verschiedenen Stellen der Schaltung nach Fig. 1 bzw- auftretenden Signale,

Fig. 4- ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbei— spiels der Erfindung,

Fig. 5 und 6 dreidimensionale Diagramme zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Regelung nach dem zweiten, bzw. ersten, bevorzugten Ausfüh_rungsbeispiel

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine an sich bekannte Fadenliefervorrichtung 1 mit einem Elektromotor 2. Auf der Fadentrommel 3 wird ein durch eine Hohlachse der Anordnung zugeführter Faden 38 mittels eines vom Motor 2 angetriebenen Aufwickelorgan 3¹ aufgewickelt. Der Faden wird dann entsprechend dem Verbrauch über das Aufw ickel— organ über Kopf von der Fadentrommel 3 abgezogen und einer fadenverarbeitenden Maschine zugeführt. Ein auf der Fadentrommel 3 angeordneter Hing 4 tastet die Menge des Fadenvorrats 34 ab und betätigt über eine Stange 5 ein Anzeigeelement 6.

Es sind Leseelemente 7 und 8 vorgesehen, die hier jeweils als Leuchtdioden mit gegenüberliegendem Fototransistor ausgebildet sind. Schiebt sich das Anzeigeelement 6 zwischen eines dieser Elemente, so wird ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt..

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Die Ausgangs signale der Abtastelemente 7 und. 8 werden auf einen Signalgenerator gegeben, welcher in Abhängigkeit von der Stellung des Anzeigeelements 6 einen von drei Spannungspegeln abgibt, wobei jeder dieser drei Pegel angibt, ob die Vorratsmenge 34 einen minimalen ¥ert hat, ob sie einen normalen Wert hat, oder ob sie einen maximalen Wert hat.

Das Ausgangssignal des Signalgebers 11 wird über die Leitung 13 auf eine Formerschaltung 14 gegeben. Deren. Ausgang ist über die Leitung 15 an den Eingang eines Integrators 16 geschaltet. Der Ausgang des Integrators 17 wird einem Summierglied 18 zugeführt, dessen zweitem Eingang das Ausgangssignal eines Dreieckimpulsgenerators zugeführt wird. Der Dreieckimpulsgenerator ist in diesem. Ausführungsbeispiel als Sägezahngenerator 20 ausgebildet.

Die Leitung 13 ist verzweigt und steht über die Leitung 21 mit einem ersten Eingang eines Komparators C18 in Verbindung. Der zweite Eingang des Komparators steht mit dem Ausgang des Summiergliedes 18 in Verbindung. An den Komparatorausgang ist eine Treiberschaltung 27 angeschlossen, deren Ausgangssignale die dem Motor zugeführte Spannung, und somit die Motordrehzahl steuern.

Bevor die Betriebsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anordnung erläutert wird, soll ein detailliertes Schaltungsdiagramm dieser Anordnung beschrieben werden. Dieses ist in Fig. 2 dargestellt.

In Fig. 2 sind oben die beiden Abtastelemente dargestellt, die jeweils eine Leuchtdiode 9 und einen Fototranistor aufweisen. Selbstverständlich sind die genannten Elemente so angeordnet, daß das von einer Leuchtdiode emittierte Licht auf einen entsprechenden Fototransistor fällt, so daß

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dieser leitet. Die Elemente 9 und 10 bilden somit eine Lichtschrankenanordnung. Der Signalgeber 11 bildet ein Ausgangssignal, welches einen von drei Pegeln aufweist, abhängig davon, xirelche der Leuchtdioden 9 durch das Element 6 abgedeckt ist, bzxir. ob keine der Leuchtdioden 9 verdeckt ist. Die Einzelheiten dieser Abtastanordnung gehen aus der Schaltungsskizze hervor und sollen nicht weiter erläutert werden, da nur das erzeugte Ausgangssignal für die weitere Erläuterung von Bedeutung ist.

Die Formerschaltung 1A- weist eine Diode 14a auf, deren Kathode an den Ausgang der Schaltung 11 angeschlossen ist. Parallel zu der Diode 14a liegt die Serienschaltung einer Diode 14b und eines Kondensators 14d. Zwischen diese beiden Elemente ist eine Serienschaltung mit einer Diode 14c und einem Widerstand geschaltet.

Das Ausgangssignal der !Formerschaltung 14 gelangt zu dem Integrator 16. Dieser weist einen Exngangswiderstand 15a, einen Operationsverstärker OP 16 und einen zxtfischen den Ausgang und einen Eingang des Operationsverstärkers geschalteten Integrationskondensator 16b auf.

Eechts in Fig. 2 ist der Sägezahngenerator 20 dargestellt. Dieser liefert sägezahnförmige Impulse mit einer !Frequenz von 10 Hz, wobei die Sägezahnspannung zwischen +5 Volt und - 5 "Volt schwankt. Sägezahngeneratoren, bzw. Dreieckimpuls— generatoren dieser Art sind dem Fachmann allgemein bekannt, weshalb an dieser Stelle auf eine ausführliche Erläuterung verz_ichtet wird.

Das Ausgangssignal des Sägezahngenerators 20 wird über einen Widerstand an eine Klemme eines Widerstandes 18a geführt. Die andere Klemme dieses Widerstandes ist an den Ausgang des Operationsverstärkers OP 16 angeschaltet. Der Widerstand 18a steht mit einem Eingang eines Komparators oder Differentxal-

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Verstärkers C18 in Verbindung, im anderen Eingang des !Comparators C18 wird als Referenzsignal über die Leitung 21 das Ausgangssignal der Schaltung 11 angelegt.

Der Ausgang des Komparators C18 ist an die Basis eines Transistors TR 1 einer Treibenanordnung 24 geschaltet. Der Ausgang des Komparators C18 nimmt entweder einen hohen oder niedrigen Pegel ein, abhängig von der Relation der "beiden Eingangssignale.

Der Ausgang der Treiberanordnung 24 ist an einen Optokoppler 25 geführt, der eine lichtemittierende Diode 25a und benachbart hierzu einen Fototransistor 25b aufweist. Durch diese galvanische Entkopplung werden Störungen und Beeinflussungen der Steuerungselektronik weitgehend ausgeschaltet. Der Ausgang des Optokopplers ist an eine drei Tyristoren 28 enthaltende Treiberschaltung 27 angeschlossen. Jeder Tyristor treibt eine Phase für den Elektromotor der Fadenliefervorrichtung. Man sieht, daß abhängig von der Öffnungszeit des Transistors TR 1 die Tyristoren 28 entsprechend ativiert werden, um eine hohe oder niedrige Drehzahl des Motors zu erreichen.

Im folgenden soll unter Hinzunahiae der Fig. 3 die Arbeitsweise der bisher erläuterten Anordnung beschrieben werden. Fig. 3 zeigt das zeitliche Verhalten verschiedener Signale, die Zeitachse ist unten in Fig. 3 eingetragen, die markanten Stellen sind mit t^ bis t^ bezeichnet. Das Intervall zwischen t,- und tg ist verkürzt dargestellt. Oben in Fig.

ist in Zeile (A) der zeitliche Verlauf de?? durchschnittlichen Geschwindigkeit dargestellt mit der der Faden von der Speichertrommel abgezogen wird, d.h., der tatsächliche Fadenverbrauch. Durch das plötzliche Ansteigen des Fadenverbrauchs vor dem Zeitpunkt t* vermindert .sich der Fadenvorrat auf der Trommel, so daß das Element 6 die den mtod.miüen Vorrat anzeigende Leucht-

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diode 9 freigibt. Entsprechend geht das Signal am Ausgang der Schaltung 11 von einem hohen Spannungspegel über auf einen mittleren Spannungspegel, "beispielsweise auf 0 Volt. Zum Zeitpunkt t₂ ist "bereits der minimale Speichervorrat erreicht, so daß das Signal am Ausgang der Schaltung 11 einen negativen Pegel annimmt, wie aus Zeile (B) in Hg. 3 hervorgeht. Die Former schaltung' 14 "bildet zum Zeitpunkt t₂ ein negatives Signal, welches dem Integrator zugeführt wird. Die Schaltung ist so ausgebildet, daß das Ausgangssignal des Integrators "bei Anliegen einer negativen Spannung am Eingang ansteigt. Wie aus dem weiteren Verlauf des Impulszuges (C) deutlich wird, erzeugt die Schaltung 14 einen Impuls vorgegebener Dauer jedesmal dann, wenn die Ausgangsspannung der Schaltung 11 übergeht auf einen positiven Pegel, wie zu den Zeitpunkten tg, t_ß und t^Q zu sehen ist. Das Anwachsen der Ausgangsspannung des Integrators kann durch entsprechende Dimensionierung des Integrators oder der Formerschaltung 14 beeinflußt werden. Ein Vergleich der Signale (C) und (D) zeigt, daß die Ausgangsspannung des Integrators konstant gehalten wird, wenn das Singal (C) einen mittleren Pegel, beispeilsweise 0 Volt, einnimmt. Bei positiven Impulsen des Signals (C) vermindert sich die Ausgangsspannung des Integrators 16. Der Vorteil der Schaltung 14 zur Ergänzung der positiven Impulse bestimmter Länge wird eutlich, wenn man einen Fadenbruch auf der Haschinenseite betrachtet. Bei Fadenbruch wird die Maschine gestoppt und die Fadenliefervorrichtung füllt auf maximalen , Wert auf mit der Folge, daß das Signal (B) konstant positiven Wert hat. Würde dieses direkt dem Integrator zugeleitet, so würde dessen Ausgangsspannung auf KuIl absinken.

Nach Wiederaufnahme des Betriebs (mit gleichen"» Verbrauch wie zuvor) würde das Integrator-Ausgangssignal dann einen zu niedrigen Wert haben und nicht mehr dem Fadenverbrauch ent-

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sprechen. Die Schaltung 14 gewährleistet, daß das Integrator-Ausgangssignal während der Zwischenzeit im wesentlichen beibehalten wird.

Das Ausgangssignal des Sägezahngenerators 20 ist schematisch bei(F) veranschaulicht. Die Signale (D) und (J¹) werden in dem Summierglied 18 addiert, so daß ein Summensignal erzeugt wird, was in Fig. 3 (D) durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Dieses Signal wird auf den unteren Eingang des !Comparators C18 gegeben.

Dem anderen Eingang des Eomparators C18 wird ein Referenzsignal über die Leitung 21 zugeführt.

Hat das Signal auf der Leitung 21 Hull-Pegel, so wird am Ausgang des Comparators C18 immer dann ein positives Ausgangssignal erzeugt, Trenn der andere Eingang des !Comparators höhere Spannung führt. Das Summensignal wird demnach ständig mit dem Referenzsignal auf der Leitung 21 verglichen. Die Anordnung arbeitet folglich als Impulsbreitensteuerschaltung. Hat das Referenzsignal beispeilsweise einen Pegeljder in Fig. 3 (D) durch den Pfeil P angedeutet ist, erzeugt der Komparator C18 immer dann ein Ausgangsssignal, wenn das Summensignal diesen Referenzpegel übertsteigt. Aus dem Verlauf des Summensignals ersieht man leicht, daß das Ausgangssignal des !Comparators umso länger einen hohen Pegel aufweist, desto höher die Ausgangsspannung des Integrators it, weil hierdurch das Sägezahnsignal entsprechend angehoben wird unddadurch der Referenzpegel entsprechend länger überschritten wird. Die hieraus resultierende Steuerspannung ist schematisch in Teil (E) angedeutet. Wie man aus Zeile (E) leicht sieht, ist die effektive Motorspannung hoch, wenn das Ausgangssignal des Integrators hoch ist.

Bei Erreichen des Mnimalwertes des Fadenvorrats wird auf

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der Leitung 21 ein negativer Impuls erzeugt. Hierdurch ist gewährleistet, daß der andere Eingang des !Comparators stets einen höheren Pegel aufweist, so daß während der gesamten negativen Impulszeit auf der Leitung 21 der Komprator ein hohes Ausgangssignal abgibt und den Kotor mit maximaler Drehzahl bestreibt. Hierdurch wird bewirkt, daß bei Erreichen des minimalen !Fadenvorrats dieser rasch wieder aufgefüllt wird. Andererseits erzeugt ein positives Signal auf der Leitung 21 bei maximalen !Fadenvorrat ein positives Eef erenzsignal, so daß der andere Eingang des Komparators 18, welchem das Summensignal zugeführt wird, garantiert niedriger ist als das Referenzsignal, so daß der Eomparatorausgang auf niedrigem Pegel gehalten xiird und dementsprechend die Hotordrehzahl auf minimalen Wert geschaltet x«rird, d. h., daß der Motor gestoppt iidrd, damit nichtnoch mehr !Faden aufgewiekelt wird.

Wie man anhand der in ELg. 5 dargestellten schematischen Impulsdiagramme sieht, regelt sich die effektive liotorspannung auf einen Wert ein, der gut dem tatsächlichen !Fadenverbrauch, x-/ie er in 3?ig. 3 (A) dargestellt ist, folgt Durch entsprechende Dimensionierung der Schaltung 14- und/oder 16 kann die Beeinflussung der Drehzahl -durch das Ausgangssignal des Integrators und somit durch das Summensignal justiert v/erden.

In !Fig. 4· ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Analogwertgeber 29 anstelle der "Grenzschalter" 6 und beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Der Analogsignalgeber 29 gibt eine Ausgangsspannung ab, die proprortional ist zu dem auf der Trommel befindlichen !Fadenvorrat. Der Geber 29 kann beispeilsweise als Potentiometer ausgebildet sein. Vorzugsweise ist eine fotoelektrische Anordnung vorgesehen, bei der beispielsweise Licht auf die Trommeloberfl^che gesendet wird, welches nur von demjenigen Teil der Trommel ref elktiert wird, der nicht durch den Fadenvorrat

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bedeckt ist. Das reflektierte Licht wird auf einen Fototransistor gegeben, und das Ausgangssignal des Fototransistors ist proportional zu dem Speichervorrat. Das Ausgangssignal des Gebers 29 wird über eine Leitung 30 auf einen PI-Regler 31 gegeben. Dem anderen Eingang des PI-Reglers wird über eine Leitung 32 von einem Sollwertgeber 33 ein Sollwertsignal zugeführt. Die übrigen Schaltungselemente sind entsprechend wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.

In den Fig. 5 und 6 ist auf graphische V/eise veranschaulicht, wie die beiden Parameter "Fadenvorrat" und "Fadenverbrauch" die Motordrehzahl beeinflussen. Auf der» Z-Achse ist der Fadenverbrauch aufgetragen, auf der X-Achse der Fadenvorrat, und auf der Y-Achse ist die Hotordrehzahl angezeigt. Figo 5 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. Durch die schraffierte Fläche 35 ist die herkömmliche Regelung angedeutet=, ¥iepan aus der Darstellung entnehmen kann, ist einem gegebenen Fadenvorratsbereich ein entsprechender Bereich der Motordrehzahl zugeordnet. Anders ausgedrückt: die Parameter "Fadenvorrat" und "Motordrehsahl" spannen einen zweidimensional en Raum auf. Tm. Gegensatz dazu geht bei der erfindungs_gemäßen Regelung noch der Fadenverbrauch ein, so daß die Motordrehzahl (X-Achse) sowohl vom Fadenvorrat als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch, beeinflußt xitird. Anders ausgedrückt: die Parameter "Fadenvorrat", "Fadenverbrauch" und "Motordrehzahl" spannen einen dreidimensionalem Raum auf.

Das Gebilde 37 in Fig. 6 gibt beispielsweise an₉ in welchen Grenzen sich die Parameter bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 bewegen können. So beispielsweise führt ein Fortschreiten auf der Z-Achse in Richtung "höherer Fadenverbrauch" bei konstantem Vorrat (X-Koordinate unverändert) zu entsprechend höheren Y-Werten, dh. zu einer höheren Motor-

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drehzahl. Die Darstellung veranschaulicht, daß durch die erfindungsgemäße Regelung eine bessere Anpassung an den tatsächlichen Fadenverbrauch ermöglicht wird.

Die Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind noch zahlreiche Abhandlungen möglich. Eine dieser Abwandlungen besteht darin, daß ein Meßgerät vorgesehenist, welches den tatsächlichen Faden verbrauch auf der Abzugsseite der Vorratstrommel mißt. Da diese Messung eine exakte Information über den tatsächlichen Fadenverbrauch, d. h. die Abzugs geschwindigkeit liefert, ist eine noch wesentlich bessere Drehzahlsteuerung des die Vorratstrommel treibenden Motors möglich. Das Ausgangssignal einer derartigen Meßvorrichtung kann auf verschiedene Weise verarbeitet werden. Einmal ist es möglich, durch eine entsprechende Rechenschaltung die abgezogene Fadenmenge mit der aufgewickelten Fadenmenge (herleitbar aus der Anzahl der Motorumdrehungen) zu vergleichen, um hierzu ein für den Fadenvorrat repräsentatives Signal zu erhalten, so daß durch einen Meßfühler beide für die Regelung verwendeten Signale erzeugt werden können. Eine andere Möglichkeit zur Auswertung des genannten Meßfühlers besteht darin, den Fadenvorrat in herkömmlicher Weise abzutasten und das Ausgangssignal des Fadenverbrauchsfühlers als Störauf schaltung der Regeleinrichtung zuzuführen. Durch die letztgenannte Modifikation der Erfindung wird eine optimale Drehzahlsteuerung des Motors erreicht.

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. -SO

L e e r s e

it

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Steuern einer Fadenspeicher- und Liefervorrichtung für fadenverarbextende Maschinen, bei dem der Fadenvorat auf einer als Zwischenspeicher dienenden Fadentrommel erfaßt und ein entsprechendes Signal erzeugt wird, in Abhängigkeit dessen die Drehzahl eines den Faden aufwickelnden Motors gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Steuersignal für die Motordrehzahl erzeugt wird, das sowohl von der Fadenvorratsmenge als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch abhängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei minimal und maximal zulassigenrj Fadenvorrat auf der Trommel der Motor mit maximaler, bzw. minimaler Drehzahl betrieben wird, und daß zwischen diesen beiden Zuständen die Drehzahl durch ein vom tatsächlichen Fadenverbrauch hergeleitetes Steuersignal gesteuert wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein für den Fadenverbrauch repräsentatives Signal aus der Zeitspanne, bzw. den Zeitspannen hergeleitet wird, während der der Fadenvorrat auf der Trommel mindestens einem vorgegebenen Wert entspricht.

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4·. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Wert dem minimalen und/oder maximalen Fadenvorrat entspricht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 4-, dadurch gekennzeichnet , daß das vom Fadenvorrat hergeleitete Signal einem Integrator zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichneichnet , daß auf das Ausgangssignal des Integrators ein Dreiecksimpuls zug aufaddiert wird, und daß das Sumensignal einer Schwellenwertschaltung zugeführt wird, deren Ausgangssignal eine Treiberschaltung für den Motor aktiviert.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenverbrauch auf der Abzugsseite der Fadentrommel erfaßt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Fadenverbrauch gewonnene Signal als Störgroße zur Steuerung der Motordrehzahl verarbeitet wird.

9. Fadenspeicher- und Liefervorrichtung für fadenverarbeitende Maschinen, mit einer als Zwischenspeicher dienender Fadentrommel, auf die durch einen Motor Faden aufgewickelt wird, einer Fadenvorrat-Abtasteinrichtung, und einem an die Abtasteinrichtung angeschlossenen Regler für die Motordrehzahl, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine in Abhängigkeit sowohl vom Fadenvorrat als auch vom tatsächlichen Fadenverbrauch arbeitende Regeleinrichtung (16, 18, 26) vorgesehen ist, deren Ausgang an eine Treiberschaltung (27) für den Motor (2) angeschlossen ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet , daß die Regeleinrichtung einen Integrator (16) aufweist, der an die Abtasteinrichtung (7, 8) für den Fadenvorrat angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet , daß der Ausgang des Integrators, sowie der Ausgang eines Dreieckimpulsgenerators (20) auf ein Summierglied (18) gegeben werden, daß der Ausgang des Summiergliedes (18) an einen ersten Eingang eines !Comparators (C18) angeschlossen ist, daß dem zweiten Eingang des !Comparators (C18) ein von der Abtasteinrichtung (7, 8, 22) erzeugtes Referenzsignal zugeführt wird, und daß an den Komparatorausgang die Treiberschaltung (27) für den Motor (2) angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 "bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Ab tast einrichtung als Analogsignalgeber (29) ausgebildet ist, der ein zu der Vorratsmenge proportionales Signal abgibt, daß an den Analogsignalgeber (29) ein PI-Regler angeschlossen ist, dessen weiterer Eingang an einen Sollwertgeber (32) angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz des Dreieckimpulsgenerators (20) 5 bis 25 Hz beträgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Treiberschaltung Tyristoren aufweist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtasteinrichtung als Lichtschrankeneinrichtung ausgebildet ist.

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16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Treiberschaltung des Motors (2) ein Optokoppler (25) vorgeschaltet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 17, dadurch gekennzeichnet , daß eine auf das Absinken, des IPadenvorrats unter einen Maximalwert ansprechende Schaltungseinrichtung (14) vorgesehen ist, die in eine Richtung nur eine stufenweise Änderung des Integrator-Ausgangssignals gestattet.

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