DE3717749A1 - Method for the active prevention of thread breaks on spinning-machine, twisting-machine and winding-machine drives and for their fully automatic setting to maximum production/regulating out speeds - Google Patents

Method for the active prevention of thread breaks on spinning-machine, twisting-machine and winding-machine drives and for their fully automatic setting to maximum production/regulating out speeds

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DE3717749A1 DE19873717749 DE3717749A DE3717749A1 DE 3717749 A1 DE3717749 A1 DE 3717749A1 DE 19873717749 DE19873717749 DE 19873717749 DE 3717749 A DE3717749 A DE 3717749A DE 3717749 A1 DE3717749 A1 DE 3717749A1
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Abstract

This method described here has the innovation and therefore the advantage that the actual/desired values can adapt automatically to the progress of the production process and different actual-torque values can prevail on all the spindles as a result of different frictions (bearings, thread guides, thread balloon), and nevertheless all the spindles run in synchronism as a result of the method. Furthermore, the advantage of this method is that, when thick places occur in the yarn or thread, these are regulated out quickly, so that a thread break is actively prevented. Since this takes place within a few hundredths of a second, it does not need to be communicated to the central computer 11 and therefore also not to the drafting-unit drive. Twisting faults in the yarn do not occur during these short times of change in rotational speed on the spindle. Moreover, this method has the advantage over others that the electronically switched direct-current motor with the control electronics 10 is so intelligent that it independently recognises whether there is a thread break and automatically stops immediately in the event of a thread break. The automatic stopping entails, in addition to an energy saving, a further advantage, namely that the loose yarn end is not thrown around and therefore additional fibre fly is avoided in the spinning mill. This method described here makes it possible to bring about a dynamic process flow on spinning, twisting and winding machines which ... Original abstract incomplete.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Drehzahl- und/oder Drehmomentschwankungen, insbesondere Fadenbrüche, an Spinn-, Spul- oder Zwirnmaschinenantrieben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for detecting speed and / or Torque fluctuations, especially thread breaks, on spinning, winding or Twisting machine drives according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-PS 25 19 221ist bekannt, als Antriebskennwert die Ist-Leistungs­ aufnahme jedes Einzelelektromotors mit einer Soll-Leistungsaufnahme bei vorhandenem Faden zu vergleichen, wobei diese entsprechend der sich bei ändernden Einflußgrößen wie Kopsdurchmesser, Kopsgewicht, Spindeldrehzahl und Fadenzugkraft verändernden Ist-Leistungsaufnahme der Einzelelektromotoren gebildet wird.From DE-PS 25 19 221 is known as the drive characteristic value the actual power Consumption of each individual electric motor with a target power consumption to compare existing thread, this according to the changing influencing factors such as bobbin diameter, bobbin weight, spindle speed and thread tension changing actual power consumption of the individual electric motors is formed.

Hierzu dient ein Sollwertbilder, der den Vergleichswert (Soll-Leistungsauf­ nahme) an die jeweils augenblickliche Ist-Leistungsaufnahme anpaßt. Hierzu wird ein Potential gebildet, das die momentane Soll-Leistungsaufnahme dar­ stellt. Die sich in Abhängigkeit von den Einflußgrößen verändernde Ist-Leistungsaufnahme wird ebenfalls über ein Potential dargestellt, das sich in Abhängigkeit vom aufgenommenen Motorstrom ergibt. Als Vergleicher dient ein Relais, das bei unterschiedlichem Potential anspricht und damit das Auftreten eines Fadenbruchs signalisiert.For this purpose, a setpoint image is used, which shows the comparison value (setpower output adaptation) to the current actual power consumption. For this a potential is formed that represents the current target power consumption poses. The changes depending on the influencing variables Actual power consumption is also represented via a potential that is depending on the motor current drawn. Serves as a comparator a relay that responds at different potential and thus that A thread breakage signaled.

Bei einem Fadenbruch vermindert sich das nötige Antriebsmoment und damit der aufgenommene Strom und damit wiederum das Ist-Potential. Bis zur Anzeige eines Fadenbruchs wird jedoch eine relativ lange Zeit benötigt, da sich der aufgenommene Strom und damit das Ist-Potential infolge des Trägheitsmomentes von Motor und Spindel nur relativ langsam ändert. Zudem benötigt das Relais eine bestimmte Ansprechzeit.In the event of a thread break, the necessary drive torque and thus the current consumed and thus again the actual potential. Until the display a thread break takes a relatively long time because the absorbed current and thus the actual potential due to the moment of inertia of motor and spindle changes only relatively slowly. The relay also needs a certain response time.

Weiterhin ist von Nachteil, daß diese Art der Erfassung von Drehmoment­ schwankungen relativ ungenau ist, da zum einen die Änderung der Leistungsauf­ nahme sowohl im Absolut- als auch im Relativwert gering ist, insbesondere bei Asynchronmotoren, und die Vergleichseinrichtung für die auf analoge Weise erfaßte Leistungsaufnahme eine bestimmte Ansprechschwelle besitzen, so daß ein Ansprechen auf geringe Änderung der Leistungsaufnahme bei Fadenbruch in Frage gestellt ist.Another disadvantage is that this type of detection of torque fluctuations is relatively inaccurate, because on the one hand the change in the power consumption is low in both absolute and relative values, in particular for asynchronous motors, and the comparison device for analog Power consumption recorded in a manner have a certain response threshold, so that a response to little change in power consumption Thread break is questioned.

Desweiteren werden bei dem bekannten Verfahren hohe Anforderungen an die Geschicklichkeit der Bedienungsperson gestellt, da der Vergleichs-Sollwert als Folge und in Abhängigkeit von den eingegebenen Istwerten berechnet wird. Diese führen bei zu hohen Werten z. B. für die Fadenzugkraft oder die zulässige Drehzahl unweigerlich zu Fadenbrüchen, so daß meist aus Sicherheits­ gründen weit geringere Werte als die höchstmögliche Drehzahl bei geringster Fadenbruchquote eingegeben wird, wie dies aber aus Produktionsgründen wünschenswert wäre.Furthermore, the known method places high demands on the Dexterity of the operator posed because the comparison setpoint as Sequence and depending on the entered actual values is calculated. If the values are too high, e.g. B. for the thread tension or permissible speed inevitably leads to thread breaks, so that mostly for safety establish far lower values than the highest possible speed at the lowest Thread break rate is entered, but this is for production reasons would be desirable.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein feinfühliges und rasch ansprechendes Verfahren der genannten Art zu verwirklichen, das die Voraussetzungen zur weitgehenden Vermeidung von Fadenbrüchen und Fadenzug­ kraftschwankungen bei größtmöglicher Spindeldrehzahl schafft.Accordingly, the invention has for its object a sensitive and to implement quickly responsive method of the type mentioned, the Prerequisites for largely avoiding thread breaks and thread tension force fluctuations at the highest possible spindle speed creates.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruches.This problem is solved by the characteristic features of the Procedural claim.

Da das Drehzahlniveau derartiger Spindeln mit etwa derzeit 15 000 U/min gegenüber den geringen Antriebsleitungen sehr hoch ist, sind selbst geringe Drehzahländerungen infolge von Drehzahl und/oder Drehmomentschwankungen auf einfache Weise sehr genau erfaßbar. Da sich selbst geringe Drehzahl und/oder Drehmomentschwankungen wie z. B. veränderte Reibungsverhältnisse am Fadenführer oder am Spinnring als Drehzahl- und/oder Drehmomentänderung unmittelbar zeigen, ist ein sehr rasches Ansprechen in kürzester Zeit not­ wendig. Damit ist neben der bekannten Aufgabe einer Überwachung auf nie ganz auszuschließenden Fadenbruch in überraschender Weise eine verfahrens­ technische, weitgehende Vermeidung von Fadenbrüchen möglich, da sich Fadenbrüche meist durch Drehmomentschwankungen ankündigen. Diese werden z. B. durch Dickstellen im Garn verursacht, die die normale Fadenzugkraft ansteigen lassen und zu einem leichten, kurzzeitigen "Rupfer" beim Aufwinden führen. Während bei bekannten Verfahren dieses extrem kurzzeitige Hängenbleiben des Fadens z. B. an seiner Umlenkstelle nicht erfaßt werden konnte und durch Aufschwingen der Drehmomentschwankungen schließlich zum Fadenbruch führt, ist nunmehr ein genaues Erfassen dieser Vorstufe zum Fadenbruch möglich und damit ist ein vorbeugendes, rasches Nachregeln der Spindelkennwerte, wie z. B. eine Drehzahlabsenkung, durchführbar.Since the speed level of such spindles is currently around 15,000 rpm compared to the low drive lines is very high, even low Speed changes due to speed and / or torque fluctuations  easy to grasp very precisely. Because even low speed and / or torque fluctuations such. B. changed friction conditions on the thread guide or on the spinning ring as a change in speed and / or torque show immediately, a very quick response in a very short time is necessary agile. In addition to the known task of monitoring, this is never a process to be completely excluded in a surprising manner Technical, extensive avoidance of thread breaks possible, because Announce thread breaks mostly through torque fluctuations. These will e.g. B. caused by thick points in the yarn that the normal thread tension Let it rise and make a light, short "pluck" at the Lead upwind. While in known methods this is extremely short-term Stuck thread z. B. not be detected at its deflection point could and finally by swinging up the torque fluctuations Thread breakage is now an accurate grasp of this preliminary stage possible to break the thread and thus preventive, rapid readjustment of the Spindle characteristics, such as B. a speed reduction, feasible.

Desweiteren ist der wirtschaftliche Betrieb mit höchster Produktivität nicht mehr auf die mehr oder weniger optimalen Schätzwerte erfahrener Bedienper­ sonen angewiesen, da man nunmehr ausgehend von vorsichtigen Grundwerten, z. B. für die Drehzahl der Spindel, diese bis zum Auftreten von ersten Drehzahl- und/oder Drehmomentschwankungen (bzw. Fadenbrüche) selbsttätig erhöhen kann, so daß durch dieses Herantasten an die höchstmögliche Drehzahl ohne wesentliche Fadenbrüche eine optimale Produktivität erreicht wird und diese während des gesamten Betriebes, z. B. auch bei Verändern der klimatischen Verhältnisse im Spinnsaal, durch entsprechende Nachregelung eingehalten werden kann.Furthermore, economical operation with the highest productivity is not more on the more or less optimal estimates of experienced operators instructed, because now based on cautious basic values, e.g. B. for the speed of the spindle, this until the appearance of the first Speed and / or torque fluctuations (or thread breaks) automatically can increase, so that this approach to the highest possible speed optimal productivity is achieved without significant thread breaks and this during the entire operation, e.g. B. also when changing the climatic Conditions in the spinning room, adhered to by appropriate readjustment can be.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wie z. B. die Überwachung der Reibung der Motor/Spindellagerung und die daraus resultierenden Wartungssignale sind Gegenstand der Unteransprüche als auch das selbsttätige Stillsetzen des Einzelmotorantriebs bei Fadenbruch.Further advantageous embodiments such. B. monitoring the friction the motor / spindle bearing and the resulting maintenance signals Subject of the subclaims as well as the automatic shutdown of the Single motor drive in the event of thread breakage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch als Blockschaltbild dargestellt (Fig. 1).In the drawing, an embodiment is shown schematically as a block diagram ( Fig. 1).

Fig. 1 zeigt die wichtigsten Teile einer Ringspinnmaschine schematisch. Der Faden 1 wird von der Flyerspule 2 dem Streckwerk 3 zugeführt und über den Fadenführer 4, dem Läufer 5 und dem Spinnring 6 in einer teilweise gezeichneten Ringbank 7 auf einer Spule 8 mit Hülse aufgewunden. Die Spule 8 mit Hülse ist über eine nicht näher dargestellte Spindel ange­ ordnet, die von einem elektronisch kommutierten Gleichstromeinzelmotor 9 direkt angetrieben wird. Fig. 1 shows the most important parts of a ring spinning machine schematically. The thread 1 is fed from the flyer bobbin 2 to the drafting unit 3 and wound over the thread guide 4 , the rotor 5 and the spinning ring 6 in a ring bank 7, partially drawn, on a bobbin 8 with a sleeve. The coil 8 with sleeve is arranged via a spindle, not shown, which is driven directly by an electronically commutated DC single motor 9 .

Der Gleichstrommotor allgemein zeichnet sich aus durch vorzügliche Anpassungs­ fähigkeit des Drehzahl-Drehmomentverhaltens und durch den großen Bereich, in dem seine Drehzahl in beiden Richtungen durch entsprechend angelegte Spannungen variierbar ist.The DC motor in general is characterized by excellent adaptation ability of the speed-torque behavior and due to the large range, in which its speed in both directions by appropriately applied Voltages is variable.

Die vorliegende Erfindung setzt zum Antrieb von Spinn-, Zwirn- und Spulmaschinenspindeln erfindungsgemäß einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor ein, der ein typisches Gleichstromnebenanschlußverhalten besitzt.The present invention uses to drive spinning, twisting and Spooling machine spindles according to the invention an electronically commutated DC motor, which has a typical DC shunt behavior owns.

Der in Fig. 1 dargestellte Einzelantrieb 9 ist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor wie er z. B. in der Patentschrift DE 32 09 392 C2 beschrieben ist. The single drive 9 shown in Fig. 1 is an electronically commutated DC motor as z. B. is described in the patent DE 32 09 392 C2.

Der hier eingesetzte kollektorlose Gleichstrommotor mit einem Permanentmagnet­ rotor und einer feststehenden, mehrpoligen Statorwicklung versehen mit einer digitalen Ansteuerungselektronik ist Stand der Technik. Dieser Motor besitzt den Vorteil gegenüber Asynchronmotoren, daß die gewünschte Drehzahl unab­ hängig von irgendwelchen Störgrößen durch Drehzahlregelung konstant gehalten werden kann.The collectorless DC motor with a permanent magnet used here rotor and a fixed, multi-pole stator winding provided with a digital control electronics is state of the art. This engine owns the advantage over asynchronous motors that the desired speed independent depending on any disturbances kept constant by speed control can be.

Über den in Fig. 1 dargestellten Drehzahlgeber 12 wird eine Grunddrehzahl z. B. aufgrund der Erfahrung der Bedienperson in den Zentralrechner 11 eingegeben. Der Zentralrechner 11 teilt der Ansteuerelektronik 10 mit, mit welcher Grunddrehzahl n 1 der Arbeitsprozeß begonnen wird. Die An­ steuer­ elektronik 10 regelt den elektronisch kommutierten Einzelgleichstrommotor auf diese Grunddrehzahl hoch.About the speed sensor 12 shown in Fig. 1, a basic speed z. B. entered into the central computer 11 based on the experience of the operator. The central computer 11 informs the control electronics 10 of the basic speed n 1 at which the work process is started. The control electronics 10 regulates the electronically commutated single DC motor up to this basic speed.

In der eingesetzten Ansteuerelektronik 10 arbeiten zwei Regelkreise mit unterschiedlichen Zeitkonstanten.In the control electronics 10 used , two control loops operate with different time constants.

Der erste Regelkreis hat die Aufgabe sehr kurzzeitige Drehzahl- und/oder Drehmomentschwankungen auszugleichen, so daß Fadenbrüche, wie sie z. B. durch Dickstellen im Garn hervorgerufen werden können, möglichst nicht auftreten. Hierzu wird der elektronisch kommutierte Gleichsttrommotor mit unterlegtem, Drehmoment betrieben, damit die Fadenzugkraft unabhängig von der momentan anliegenden Drehzahl konstant bleibt. Die zugrunde liegende Zeitkonstante ist so gewählt, daß die Ansteuerelektronik 10 und damit der angesteuerte Gleichstrommotor 9 nur auf kurzzeitige Drehzahl- und/oder Drehmoment­ schwankungen vorgegebener Größe reagiert.The first control loop has the task of compensating for very brief fluctuations in speed and / or torque, so that thread breaks such as z. B. can be caused by thick spots in the yarn, if possible do not occur. For this purpose, the electronically commutated DC motor is operated with an underlying torque so that the thread tension remains constant regardless of the current speed. The underlying time constant is chosen so that the control electronics 10 and thus the controlled DC motor 9 only respond to short-term speed and / or torque fluctuations of a predetermined size.

Der zweite Regelkreis in der Ansteuerelektronik 10 besitzt eine Zeit­ konstante, die auf die kurzzeitigen Lastmomentwechsel an der Spindel nicht reagieren kann. Der zweite Regelkreis regelt die Spindelantriebe auf maximale Drehzahl bei maximal vorgegebenem Lastmoment aus, wobei ebenfalls eine konstante Fadenzugkraft, wie im ersten Regelkreis, während des kontinuierlichen Aufwindens gehalten wird. Um dieses Verhalten des zweiten Regelkreises in der Ansteuerelektronik 10 zu verwirklichen, liegt diesem Regelkreis folgendes Verfahren zugrunde:The second control circuit in the control electronics 10 has a constant time that cannot react to the brief load torque changes on the spindle. The second control loop regulates the spindle drives to maximum speed at a maximum predetermined load torque, whereby a constant thread tension, as in the first control loop, is also maintained during the continuous winding. In order to implement this behavior of the second control loop in the control electronics 10 , this control loop is based on the following method:

  • 1. Die Ansteuerelektronik 10 bestimmt bei der vorgegebenen Drehzahl, die durch die Bedienungsperson eingegeben wurde, das momentane an der Spindel anliegende Lastmoment.
    Gleichzeitig meldet die Ansteuerelektronik 10, dieses gemessene bzw. aus den vorliegenden Größen am Motor 9 berechnete Lastmoment an den Zentral­ rechner 11 weiter.
    Der Zentralrechner 11 speichert die von den Ansteuerelektroniken 10 gemeldeten Lastmomente zur weiteren Verarbeitung ab.    1. The control electronics 10 determines the instantaneous load torque applied to the spindle at the predetermined speed input by the operator.
    At the same time, the control electronics 10 reports this load torque, measured or calculated from the existing variables on the motor 9 , to the central computer 11 .
    The central computer 11 stores the load torques reported by the control electronics 10 for further processing.
  • 2. Die zu jeder Spindel gehörende Ansteuerelektronik 10 bestimmt sich aus der eingegebenen Spindeldrehzahl und dem an den Zentralrechner 11 weiter­ geleiteten Lastmoment eine für jede Spindel spezifische Leistungsgröße, die sich aus dem Produkt von Drehzahl und Lastmoment ergibt. Diese Leistungsgröße = Grundsollwert Pa speichert die Ansteuerelektronik 10 z. B. in einem Register A ab. 2. The control electronics 10 belonging to each spindle are determined from the input spindle speed and the load torque forwarded to the central computer 11 , a power quantity specific for each spindle, which results from the product of the speed and load torque. This power variable = basic setpoint Pa stores the control electronics 10 z. B. in a register A.
  • 3. Die im Register A abgelegte Leistungsgröße ist die momentane Sollgröße die an jeder einzelnen Spindel von der Ansteuerelektronik 10 mehr oder weniger auszuregeln ist und die durchaus von Spindel zu Spindel unter­ schiedlich sein kann z. B. aufgrund unterschiedlicher Reibungsverhältnisse im Lager.3. The power size stored in register A is the current target size which is to be corrected more or less on each individual spindle by the control electronics 10 and which can be quite different from spindle to spindle z. B. due to different friction conditions in the warehouse.
  • 4. Die Ansteuerelektronik 10 mißt alle x-Umdrehungen das momentane Ist- Drehmoment und bildet sofort das Produkt aus eingegebener Grunddrehzahl und Ist-Drehmoment und legt diese Leistungsgröße = Leitsollwert Pb in z. B. einem Register B ab.4. The control electronics 10 measures the current actual torque every x revolutions and immediately forms the product of the entered basic speed and the actual torque and sets this power variable = master setpoint Pb in z. B. from a register B.
  • 5. Ansteuerelektronik 10 vergleicht nun die abgelegten Größen in Register A und B und führt dann Befehle durch, die sich direkt aus dem Vergleich der beiden Register ableiten.
    • 5.1 A < B: Die Ansteuerelektronik 10 bestimmt denjenigen Drehzahlkorrekturwert der notwendig ist, damit der Wert Pb dem Wert Pa entspricht. Die ent­ sprechende Drehzahlkorrektur meldet die Ansteuerelektronik 10 an den Zentralrechner 11 weiter. Der Zentralrechner 11 vergleicht alle einge­ gangenen Drehzahlwerte und bildet einen Mittelwert der anschließend allen Ansteuerelektroniken 10 als neuer Drehzahlbefehl zugeht. Die Ansteuerelektroniken 10 korrigieren daraufhin sofort entsprechend ihre Drehzahl. Da die Ist-Drehmomentmessungen zeitlich bei allen Ansteuerelektroniken 10 zur exakt gleichen Zeit stattfinden, stehen die an den Zentralrechner gemeldeten Werte alle im selben Zeitpunkt an, so daß die Synchronität in der Drehzahl der Spindel immer erhalten bleibt.
    • 5.2 A < B: Stellt die Ansteuerelektronik 10 fest, daß der ermittelte Wert Pb größer wie Pa ist, so wird die momentane Drehzahl beibehalten. Gleich­ zeitig übernimmt die Ansteuerelektronik 10 den Wert Pb ins A-Register und der Wert Pa wird hinausgeschoben, wenn der Wert Pb eine vorgegebene prozentuale Grenze zum Wert Pa nicht überschreitet. Die Ansteuerelektronik 10 meldet, wie vorher schon beschrieben, die jeweils gemessenen Ist- Drehmomente ebenfalls an den Zentralrechner 11 zur weiteren Aufarbeitung weiter.
    • 5.3 A = B Ist der ermittelte Wert Pb gleich dem gespeicherten Wert Pa, so wird die Drehzahl beibehalten und ansonsten wird so verfahren wie unter Punkt 5.2.
    5. Control electronics 10 now compares the values stored in registers A and B and then executes commands that are derived directly from the comparison of the two registers.
    • 5.1 A <B: The control electronics 10 determines the speed correction value that is necessary so that the value Pb corresponds to the value Pa . The corresponding speed correction reports the control electronics 10 to the central computer 11 . The central computer 11 compares all the speed values received and forms an average value which is then received by all the control electronics 10 as a new speed command. The control electronics 10 then immediately correct their speed accordingly. Since the actual torque measurements take place at exactly the same time in all control electronics 10, the values reported to the central computer are all present at the same time, so that the synchronism in the speed of the spindle is always maintained.
    • 5.2 A <B: If the control electronics 10 determines that the determined value Pb is greater than Pa , the current speed is maintained. At the same time, the control electronics 10 takes over the value Pb into the A register and the value Pa is shifted out if the value Pb does not exceed a predetermined percentage limit for the value Pa . The control electronics 10 , as already described above, also report the respectively measured actual torques to the central computer 11 for further processing.
    • 5.3 A = B If the determined value Pb is equal to the stored value Pa , the speed is maintained and otherwise the procedure is as described under point 5.2.
  • 6. Parallel zu den Verfahrensschritten 5.1-5.3 wertet der Zentralrechner 11 die von den Ansteuerelektroniken 10 gemeldeten Fadenbrüche aus. Bleibt die Auswertung unter einer vorgegebenen Schranke, so wird der Zentral­ rechner 11 an die Ansteuerelektroniken 10 im entsprechenden Zeitpunkt einen Drehzahlbefehl ausgeben, um die Drehzahl an den Spindeln zu erhöhen, damit eine höhere Produktion erreicht wird. Ist die Fadenbruchquote aufgrund der Auswertung zu hoch, handelt der Zentralrechner zum obigen Vorgang entsprechend umgekehrt.6. In parallel with the steps 5.1-5.3 evaluates the central computer 11 of the data notified by the control electronics 10 yarn breaks. If the evaluation remains below a predetermined limit, the central computer 11 will issue a speed command to the control electronics 10 at the appropriate time in order to increase the speed on the spindles, so that higher production is achieved. If the thread breakage rate is too high due to the evaluation, the central computer acts accordingly in reverse to the above process.
  • 7. Meldet der Zentralrechner 11 aufgrund der Fadenbruchquote eine neue Grunddrehzahl, so berechnen sich die Ansteuerelektroniken 10 sofort einen neuen Wert Pa und speichern diesen Wert dann ins Register A ab, wenn der Zentralrechner 11 von allen Ansteuerelektroniken 10 die Betätigung der ausgeführten Neuberechnung erhalten hat und anschließend den Speicher­ befehl an alle Ansteuerelektroniken 10 ausgibt. Dieses Vorgehen vermeidet, daß zwischen den Spindeln in der Drehzahl Asynchronität auftritt.7.If the central computer 11 reports a new basic speed due to the yarn breakage rate, the control electronics 10 immediately calculate a new value Pa and then store this value in register A when the central computer 11 has received the actuation of the recalculation carried out by all control electronics 10 and then outputs the memory command to all control electronics 10 . This procedure avoids that asynchronicity occurs in the speed between the spindles.
  • 8. Der Zentralrechner erhält nach jeder Neubestimmung des Wertes Pb von den Ansteuerelektroniken 10 die dazugehörigen Ist-Drehmomente gemeldet. Tritt nun an einer Spindel eine ungewöhnliche Veränderung im Kennfeld der gemeldeten Ist-Drehmomente zu dieser Spindel auf, so gibt der Zentralrechner 11 ein Signal ab, das die Bedienungsperson auffordert, diese Spindel zu überprüfen.8. After each redetermination of the value Pb, the central computer receives the associated actual torques from the control electronics 10 . If an unusual change now occurs on a spindle in the characteristic diagram of the reported actual torques for this spindle, the central computer 11 emits a signal which prompts the operator to check this spindle.
  • 9. Alle Drehzahländerungen die vom Zentralrechner 11 oder von der Bedienungs­ person ausgehen erfordern auch die ständige Drehzahlkorrektur des separaten bzw. integrierten Streckwerksantriebs über die Steuerleitung B in Fig. 1.9. All speed changes originating from the central computer 11 or from the operator also require the constant speed correction of the separate or integrated drafting system drive via the control line B in FIG. 1.

Die obenerwähnten Fadenbrüche werden von der Ansteuerelektronik 10 folgender­ maßen registriert bzw. festgestellt.The above-mentioned thread breaks are registered or determined by the control electronics 10 as follows.

Da aufgrund des Ringbankhubes an der Ringspannmaschine die Fadenzugkraft während eines Zyklusses ständig schwankt, als auch über den gesamten Abzug, muß die Ansteuerelektronik 10 über den Zentralrechner 11 fortwährend die Drehzahl des Motors 9 nachführen, um eine möglichst konstante Fadenaufwinde­ kraft, d. h. Fadenzugkraft, während des Fertigungsprozesses zu erhalten. Da die Drehzahl dem Zentralrechner 11 über die Ansteuerelektronik 10 mitgeteilt wird, muß die Ansteuerelektronik 10 die Zeitabstände der Kommutierungssignale des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors auswerten. Die Ansteuer­ elektronik 10 wertet erfindungsgemäß nun auch gleichzeitig die Ableitung der ermittelten Drehzahl über der Zeit aus. Ist dieser Quotient ungleich Null, so geht die Ansteuerelektronik 10 davon aus, daß kein Fadenbruch vorliegt, da eine Drehmomentschwankung auszugleichen ist. Tritt aber während eines sehr kurzen Zeitraumes keine Drehmomentschwankung an einer Spindel auf, so muß die Drehzahl nicht nachgeführt werden und der entsprechende Quotient wird Null, d. h., Fadenbruch liegt vor.Since, due to the ring bench stroke on the ring tensioning machine, the thread tension fluctuates constantly during a cycle, as well as over the entire draw-off, the control electronics 10 must continuously adjust the speed of the motor 9 via the central computer 11 in order to force the thread winds to be as constant as possible, ie thread tension, during the To maintain the manufacturing process. Since the rotational speed is communicated to the central computer 11 via the control electronics 10, the control electronics 10 has to evaluate the time intervals of the commutation of the electronically commutated direct current motor. The control electronics 10 according to the invention now also simultaneously evaluates the derivation of the determined speed over time. If this quotient is not equal to zero, the control electronics 10 assumes that there is no thread break, since a torque fluctuation has to be compensated for. However, if there is no torque fluctuation on a spindle during a very short period of time, then the speed need not be tracked and the corresponding quotient becomes zero, ie there is a thread break.

Die Ansteuerelektronik 10 teilt dem Zentralrechner 11 mit, daß dn′ 1/dt gleich Null ist und damit wird automatisch ein Fadenbruch an dieser Spindel gemeldet und gleichzeitig setzt die Ansteuerelektronik 10 den Spindelmotor 9 selbst still.The control electronics 10 informs the central computer 11 that d n ' 1 / d t is equal to zero and thus a thread break is automatically reported on this spindle and at the same time the control electronics 10 stop the spindle motor 9 itself.

Die Fadenbruchkontrolle über alle Spindeln übernimmt, wie oben schon be­ schrieben, der Zentralrechner 11, wobei der Zentralrechner 11 aufgrund der Fadenbruchstatistik alle Spindeln gleichzeitig soweit über die Ansteuer­ elektronik 10 ausregeln läßt, daß eine maximale Spindeldrehzahl bei minimaler Fadenbruchquote erreicht wird.The thread break control over all spindles takes over, as already described above, the central computer 11 , the central computer 11 being able to regulate all the spindles at the same time via the control electronics 10 due to the thread breakage statistics so that a maximum spindle speed is reached with a minimum thread breakage rate.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erfassen von Drehzahl- und/oder Drehmomentschwankungen an Spinn-, Zwirn- und Spulmaschinenantrieben, bei denen Fäden unter Zug­ spannung auf Spindeln aufgezwungen werden, die von drehzahl- und/oder drehmomentveränderbaren Einzelelektromotoren angetrieben werden und deren Drehzahl und/oder Drehmoment in Abhängigkeit von Einflußgrößen wie Fadenzugkraft, Kopsdurchmesser, Kopsgewicht und dgl. veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Ist-Drehzahl und/oder Ist-Drehmoment aus Kommutierungssignalen abgeleitet wird und dann
  • b) mit einem ständigen, in Abhängigkeit von den vorausgegangenen Kommutierungssignalen neugebildeten Sollwert für jeden Einzelelektro­ motor verglichen und schließlich
  • c) bei einer Abweichung der Drehzahl und/oder Drehmoment nachgeführt wird,
  • d) und der Streckwerksantrieb ebenfalls in seiner Drehzahl entsprechend der aufgetretenen Drehzahlabweichung angepaßt wird.
1. A method for detecting speed and / or torque fluctuations on spinning, twisting and winding machine drives, in which threads are forced under tension on spindles, which are driven by speed and / or torque changeable individual electric motors and their speed and / or torque can be changed as a function of influencing variables such as thread tension, bobbin diameter, bobbin weight and the like, characterized in that
  • a) the actual speed and / or actual torque is derived from commutation signals and then
  • b) compared with a constant setpoint for each individual electric motor which is newly formed as a function of the previous commutation signals, and finally
  • c) if the speed and / or torque deviate,
  • d) and the drafting system drive is also adjusted in its speed in accordance with the speed deviation that has occurred.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungs­ signale differenziert werden und der gebildete Differentialquotient als Indiz für einen Fadenbruch ausgewertet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the commutation signals are differentiated and the differential quotient formed is evaluated as an indication of a thread break. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sollwert mit einer überlagerten bestimmbaren zulässigen Abweichung als oberer Grenz­ wert definiert ist, und bei Überschreiten des Grenzwertes ein Signal zur sofortigen Reduzierung der Drehzahl abgegeben wird und anschließend auf die Grunddrehzahl wieder hochgeregelt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the setpoint with a superimposed determinable permissible deviation as the upper limit value is defined, and a signal when the limit value is exceeded for immediate reduction of the speed and then is brought up to the basic speed again. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungs­ signale zur Bildung eines Grunddrehzahlwertes und zur Bildung eines Grunddrehmomentwertes ausgewertet und dann zur Bildung einer Leistungs­ größe als Grundsollwert (Pa) herangezogen wird, der in einem Register (A) für die jeweilige Spindel abgelegt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the commutation signals are evaluated to form a basic speed value and to form a basic torque value and then used to form a power variable as a basic setpoint (Pa) , which is in a register (A) for the respective spindle is filed. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzeldaten einer jeden Prozeßstelle einem Zentralrechner zugeführt und entsprechend verarbeitet werden.5. The method according to claim 1, characterized in that the individual data each process point fed to a central computer and accordingly are processed. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitsoll­ wert (Pb) in bestimmbaren Zeitabständen aus dem Kommutierungssignalen neu bestimmt wird und in einem Register B abgelegt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the reference target value (Pb) is determined at determinable time intervals from the commutation signals and is stored in a register B. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Registerver­ gleich zwischen Register (A) und Register (B) durchgeführt wird und bei negativer Abweichung (A < B) der Leitsollwert (Pb) als Grundsollwert (Pa) übernommen wird und bei positiver Abweichung (A < B) der Grundsollwert (Pa) erhalten bleibt und die Drehzahl bis zur Übereinstimmung der beiden Registerwerte (A und B) erhöht wird. 7. The method according to claim 1, characterized in that a register comparison between register (A) and register (B) is carried out and in the event of a negative deviation (A < B) the master setpoint (Pb) is adopted as the basic setpoint (Pa) and with a positive one Deviation (A < B) the basic setpoint (Pa) is retained and the speed is increased until the two register values (A and B) match. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundsollwert (Pa), abgelegt im Register (A), vom Zentralrechner direkt über einen Leistungswert oder indirekt über eine Drehzahlkorrektur neu vorgegeben werden kann.8. The method according to claim 1, characterized in that the basic setpoint (Pa) , stored in the register (A) , can be newly specified by the central computer directly via a power value or indirectly via a speed correction. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentral­ rechner ständig überprüft, wieviel Prozent der Motoren stillstehen, dies mit einer eingegebenen festen maximalen Stillstandsgrenze vergleicht und bei entsprechenden Abweichungen eine Drehzahlkorrektur an den Einzelmotoren vornimmt.9. The method according to claim 1, characterized in that the central computer constantly checks what percentage of the engines are stopped, compares this with an entered fixed maximum standstill limit and with corresponding deviations a speed correction to the Makes single motors. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentral­ rechner die ständig gemeldeten Drehmomentwerte von den Einzelelektro­ motoren dahingehend überwacht, daß die vom statistischen Mittelwert abweichende Drehmomentgrößen über Signale oder Ausdruck festgehalten werden, damit die Überwachungsperson des jeweiligen Prozesses entsprechend in den Fertigungsprozeß eingreifen kann und z. B. an den betreffenden Spindeln Wartungsarbeiten durchführt.10. The method according to claim 1, characterized in that the central calculates the constantly reported torque values from the individual electrodes motor monitors to the extent that the statistical mean deviating torque values are recorded via signals or printouts be the supervisor of the respective process accordingly can intervene in the manufacturing process and z. B. the relevant Spindles perform maintenance. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Produktions­ beginn die z. B. Spinndrehzahl als Grunddrehzahl an der Spinnmaschine zentral über einen Zentralrechner vorgegeben wird, aus den an den Einzelelektromotoren anliegenden Kommutierungssignalen der Grundsollwert (Pa) berechnet wird und während der laufenden Produktion in konstanten Zeitabständen neue Grundsollwerte (Pa) berechnet und entsprechend verarbeitet werden, wobei der Zentralrechner überlagert eine neue Grunddrehzahl vorgeben kann, so daß sich die Spinnmaschine während kurzer Zeit auf eine optimale Spindeldrehzahl selbst einstellt bei der eine minimale Fadenbruchquote auftritt bei maximal möglicher Spindeldrehzahl.11. The method according to claim 1, characterized in that the z. B. Spinning speed is specified as the basic speed on the spinning machine centrally via a central computer, the basic setpoint (Pa) is calculated from the commutation signals applied to the individual electric motors and new basic setpoints (Pa) are calculated and processed accordingly during ongoing production, with the Central computer can superimpose a new basic speed, so that the spinning machine sets itself for a short time to an optimal spindle speed at which a minimum thread breakage rate occurs at the maximum possible spindle speed.
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