DE4325038A1 - Regeleinrichtung für den Vorschub von Wickelgut einer Webmaschine - Google Patents
Regeleinrichtung für den Vorschub von Wickelgut einer WebmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für den
Vorschub von wickelgut einer Webmaschine gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Der Begriff "Wickelgut" umfaßt hier abzuwickelndes und
aufzuwickelndes fadenförmiges oder bandförmiges oder
tuchförmiges längliches Material in Form von Kettfäden
oder in Form einer gewebten Bahn einer Webmaschine.
Eine solche Regeleinrichtung ist aus der CH-Patentschrift
6 54 351 A5 bekannt. Bei dieser bekannten Regeleinrichtung
wird ein Kettablaß-Antrieb in Abhängigkeit von der
mittleren Pendellage eines Spannbaumes, über welchen die
Kettfäden geführt sind, geregelt, um die mechanische
Zugspannung der Kettfäden im wesentlichen konstant zu
halten. Der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger weist ein
Überwachungsglied auf, welches dazu dient, bei einem
Ausfall der Impulse eines Zugspannungs-Sensors des
Wickelgutes ein Speicherglied zu verriegeln. Ferner ist
das Überwachungsglied mit einem PI-Glied eines
Drehzahlreglers für eine Antriebs- und/oder
Bremsvorrichtung der Wickelrolle verbunden, um den
Drehzahlregler zu blockieren, wenn der Sensor infolge
einer Unterbrechung des Webvorganges keine Impulse mehr
liefert. Bei der Wiederinbetriebnahme der Webmaschine
gibt das Überwachungsglied der Reihe nach zuerst das
Speicherglied und dann den Drehzahlregler wieder frei.
Damit soll vermieden werden, daß beim Auslaufen der
Maschine bis zu ihrem Stillstand keine unkontrollierten
Regelvorgänge entstehen. Das Speicherglied kann ein PI-
Glied sein und weist eine selbstabgleichende Schaltung
mit einem Digitalspeicher oder einem elektromechanischen
Speicher mit einem durch einen Servomotor antreibbaren
Servopotentiometer auf. Der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger
erzeugt den Drehzahl-Sollwert durch Analog-
Signalverarbeitung. Der Drehzahlregler erzeugt ebenfalls
durch Analog-Signalverarbeitung eine Steuerspannung für
einen Motor des Kettbaumes.
Diese bekannte Regeleinrichtung arbeitet unabhängig von
der Webmaschine oder einer Tuchaufwickelvorrichtung
und benötigt für ein Zusammenarbeiten mit der Webmaschine
lediglich deren Startsignal und deren Stoppsignal.
Die DE-Patentschrift 29 39 607 C2 zeigt ebenfalls eine
Regeleinrichtung für den Antrieb eines Kettablasses einer
Webmaschine, welche ebenfalls vom Betrieb der Webmaschine
unabhängig arbeitet und lediglich deren Startsignal und
Stoppsignal für ein gemeinsames Starten und Stoppen
benötigt. Bei ihr erzeugt ein Sensor in Abhängigkeit von
Pendelbewegungen einer Spannwalze, welche die Zugspannung
der Kettfäden bestimmt, ein Sensorsignal, welches über
einen Integrator einem Drehzahlregler zugeführt wird. Der
Drehzahlregler regelt in Abhängigkeit von dem durch den
Integrator aufbereiteten Sensorsignal, welches als
Sollwert dem Regler zugeführt wird, und in Abhängigkeit
vom Drehzahl-Istwert am Ausgang einer den Kettbaum
antreibenden oder bremsenden Antriebs- und
Bremsvorrichtung die Antriebsleistung oder die
Bremsleistung dieser Antriebs- und Bremsvorrichtung. Für
den Anfahrvorgang beim Start des Kettablasses wird
vorgeschlagen, entweder das dem Integrator entnommene
Sensorsignal zu speichern und beim Anfahren dem Regler
als Sollwert vorzugeben oder statt dessen einen separaten
externen Sollwert zu verwenden. Im letzteren Falle wird
der Kettablaß so weit angefahren, bis der externe
Sollwert erreicht ist, wonach dann auf den dem Integrator
entnommenen Sensorwert als Sollwert umgeschaltet wird.
Der Stand der Technik hat den Nachteil, daß beim Anfahren
der Webmaschine nach einer Betriebsunterbrechung, welche
durch Betriebspausen oder durch Störungen entstehen kann,
Webfehler in Form von sichtbaren Webunterschieden in der
gewebten Warenbahn entstehen können. Beim Abschalten der
Webmaschine benötigen die Kettablaßvorrichtung, die
Webmaschine und die Aufwickelvorrichtung für die gewebte
Warenbahn unterschiedliche Auslaufzeiten. In ähnlicher
Weise entstehen beim Anfahren wieder unterschiedliche
Anlaufzeiten für die Kettablaßvorrichtung, die
Webmaschine und die Aufwickelvorrichtung. Dadurch sind
die einzelnen Teile nicht mehr aufeinander abgestimmt und
es können sichtbare Anlaufstellen entstehen. Hinzu kommt
außerdem, daß Spannungsstöße zu einer Streckung der
Kettfäden und der gewebten Warenbahn führen können.
Ferner können längere Stillstandszeiten ebenfalls zu
einer Streckung oder zu einem Schrumpfen der Kettfäden
und/oder der gewebten Warenbahn führen.
Damit die bewegten oder rotierenden Teile der
Kettablaßvorrichtung, der Webmaschine und der
Aufwickelvorrichtung unabhängig von Dauerbetrieb oder
Betriebsunterbrechungen stets eine gleiche relative
Position zueinander haben, ist es auch bereits bekannt,
diese drei Maschineneinheiten mechanisch oder elektrisch
miteinander zu koppeln. Hier ergeben sich jedoch
Schwierigkeiten dadurch, daß dann für jede Art von
verschiedenen Kettablaßvorrichtungen, Webmaschinen und
Aufwickelvorrichtungen getrennte Regeleinrichtungen
entwickelt und daran angepaßt werden müssen.
Kettablaßvorrichtungen, Regeleinrichtungen, Webmaschinen
und Aufwickelvorrichtungen werden teilweise von
verschiedenen Firmen hergestellt. Dabei ist es
zweckmäßiger, wenn die Regeleinrichtung für die
Kettablaßvorrichtung und für die Aufwickelvorrichtung je
unabhängig von einer zur Steuerung der Webmaschine
dienenden Steueranlage arbeiten kann. Dies ist mit den
eingangs genannten bekannten Regeleinrichtungen möglich,
weil sie für ihre Funktion lediglich ein von der
Zugspannung der Kettfäden oder der gewebten Warenbahn
abhängiges Signal benötigen, sowie für den gleichmäßigen
Start und Stopp ein entsprechendes Startsignal und
Stoppsignal der Webmaschine.
Regeleinrichtungen, welche nicht in dieser Weise
unabhängig sind, sondern von der Steuereinrichtung der
Webmaschine abhängig sind, sind beispielsweise aus der
EP 0 212 196 B1 und der EP 0 523 581 A1 bekannt.
Regeleinrichtungen für Kettablaßeinrichtungen und
Webmaschinen sind außerdem aus folgenden Schriften
bekannt: EP 0 116 934 B1, 0 117 479 B1, 0 151 940 A2,
0 257 707 A2, 0 389 445 A1, 0 290 039 A2, 0 456 274 A1;
US 4 554 951, 3 802 467, 4 622 407, 5 090 452; CH-PS 661 754 A5;
DE-OS 37 30 310; DE-Zeitschrift Melliand
Textilberichte 3/1986, Seite 160 bis 165, "Welche
Vorteile bieten elektronisch gesteuerte
Kettablaßvorrichtungen in der Filamentgarnweberei", von
Stefan Schlichter und Joachim Lünenschloß.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die
Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zur
Zugspannungsregelung von Wickelgut so auszubilden, daß
beim Auslauf und beim Anlauf der Webmaschine bei
gewünschten Betriebspausen oder unerwünschten
Betriebsunterbrechungen keine sichtbaren Webunterschiede
oder Webfehler in der gewebten Warenbahn entstehen, wobei
die Regeleinrichtung weiterhin unabhängig von der
Regelung oder Steuerung der Webmaschine bleiben soll. Die
Regeleinrichtung soll zur Regelung der Drehzahl eines
Kettfäden spendenden Kettbaumes in gleicher Weise gut
geeignet sein wie zur Regelung der Drehzahl eines die
gewebte Warenbahn aufwickelnden Warenbaumes. Außerdem
soll die Regeleinrichtung so ausgebildet sein, daß mit
ihr wahlweise eine oder mehrere Drehzahl-geregelte
Wickelrollen bezüglich ihrer Drehzahl so geregelt werden
können, daß ihr Wickelgut eine gewünschte mechanische
Zugspannung hat, ohne daß hierfür für jede dieser
Wickelrollen eine getrennte Regeleinrichtung benötigt
wird. Ferner soll die Regeleinrichtung so ausgebildet
sein, daß sie ein kompaktes kleines Gerät bildet. Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die
Regeleinrichtung so auszubilden, daß es auf einfache
Weise ohne mechanischen Eingriff in seine Konstruktion
für verschiedene Arten von Webmaschinen und verschiedene
Arten von Wickelgut auf dafür erforderliche verschiedene
Betriebsparameter und Betriebsdaten eingestellt werden
kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Die Regeleinrichtung nach der Erfindung ist mindestens
teilweise durch Hardware und/oder Software eines
Mikrocomputers gebildet. Sie eignet sich für den Antrieb
und für das Bremsen der Wickelrolle in der Weise, daß das
von ihr abgewickelte oder auf sie aufgewickelte Wickelgut
eine vorbestimmte Zugspannung hat. Ein besonderer Vorteil
der Erfindung ist, daß sie die gleichzeitige Regelung von
mehreren Wickelrollen mit wenig Geräteaufwand, und auch
eine Regelung bei schwingendem Wickelgut ermöglicht.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die
Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als
Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Regeleinrichtung zur
Konstanthaltung der Zugspannung des
Wickelgutes, angewendet auf den Vorschub
von Kettfäden von beispielsweise vier
Kettfadenspendern,
Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 eine Zugspannungsmeßein
richtung mit einem Sensor und einem rela
tiv zu ihm mit einer der Schwingfrequenz
von Kettfäden entsprechenden Frequenz
schwingenden Element bei verschie
denen Schwingungs-Nullagen dieses Elemen
tes, wobei sich die Nullage in Abhängig
keit von der Zugspannung des Wickelgutes
ändert,
Fig. 5 ein Kurvendiagramm der von dem Sensor der
Fig. 2, 3 und 4 erzeugten im wesentlichen
sinusförmigen elektrischen Signale,
beispielsweise einer elektrischen Spannung
V in Abhängigkeit von der Zeit t, wobei
das Signal des Sensors von Fig. 2 in
ausgezogenen Linien, das Signal des Sen
sors von Fig. 3 in gestrichelten Linien,
und das Signal des Sensors von Fig. 4 in
strichpunktierten Linien dargestellt ist,
Fig. 6 ein durch die Regeleinrichtung aus dem
analogen Signal des Sensors von Fig. 2
gebildetes digitales Signal,
Fig. 7 ein von der Regeleinrichtung aus dem ana
logen Signal des Sensors von Fig. 3 ge
bildetes digitales Signal,
Fig. 8 ein von der Regeleinrichtung aus dem
analogen Signal des Sensors von Fig. 4 ge
bildetes digitales Signal,
Fig. 9 die Anwendung der Regeleinrichtung nach
der Erfindung auf einen anderen Kettfaden
spender einer Webmaschine,
Fig. 10 ein Übersicht-Blockschaltbild der Regel
einrichtung von Fig. 1,
Fig. 11 ein Funktionsschema eines Spannbaum-Lage-
Reglers aus dem Blockschaltbild von Fig.
10,
Fig. 12 ein Funktionsschema eines Kettbauman
trieb-Drehzahlreglers aus dem Block
schaltbild von Fig. 10.
Die Zugspannung des Wickelgutes soll konstant gehalten
werden. Abweichungen müssen korrigiert werden und können
beispielsweise durch Änderungen im Wickelgutmaterial,
bei Maschinenstillstandzeiten, bei Änderungen der
Vorschubgeschwindigkeit des Wickelgutes, durch sich
ändernde Wickeldurchmesser des Wickelgutes, und durch die
Fachbildung von Kettfäden in Webmaschinen entstehen.
"Fächer" sind Zwischenräume zwischen Kettfädenabschnit
ten, welche auseinandergezogen wurden, damit zwischen
ihnen ein oder mehrere Schußfäden hindurchgeschossen
werden können.
In Fig. 1 sind als Wickelgut-Fördereinrichtungen, die mit
der Zugspannungs-Regeleinrichtung gesteuert und geregelt
werden können, beispielsweise vier Wickelgutspender
dargestellt, die je eine Kettablaßeinrichtung 2 und einen
Spannbaum 4 enthalten. Die Länge der Kettfäden 6 ändert
sich in der Kettablaßeinrichtung 2 mit der Frequenz, mit
welcher die Kettfadenfächer in der Webmaschine gebildet
werden. Dies macht die Messung der Zugspannung schwierig.
Bei jeder der in Fig. 1 dargestellten vier Kett
ablaßeinrichtungen 2 liegt die Schwingungsmitte, im
folgenden Nullposition genannt, des Kettfaden-Spannbaumes
4 nur dann bei einer Sollwert-Schwingungposition, wenn
der Ist-Wert der Kettfaden-Zugspannung einem gewünschten
Zugspannungs-Sollwert entspricht. Die Zugspannung der
Kettfäden 6 wird durch eine Zugspannungs-Meßeinrichtung 7
gemessen. Sie besteht vorzugsweise aus einem mit den
Kettfäden 6 schwingenden Schwingungselement 9,
beispielsweise eine vom Kettbaum 4 getragenen
Metallfahne, und einem auf ihre Schwingungen ansprechen
den Sensor 8, beispielsweise einem induktiven Sensor. Der
Sensor 8 erzeugt beispielsweise eine ungefähr
sinusförmige Ausgangsspannung entsprechend Fig. 5. Gemäß
einer anderen Ausführungsform erzeugt der Sensor 8 bei
jedem Schwingen des Schwingungselements 9 durch die
Nullposition, oder eine andere Referenzposition, einen
elektrischen Puls, und die Zeitdauer zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Pulsen ist ein Maß für die
Zugspannung der Kettfäden 6.
Der Spannbaum 4 ist vorzugsweise eine Rolle. Ein Schwenk
arm 10 ist um eine Schwenkachse 12 schwenkbar, die sich
parallel zur Rotationsachse 14 des Spannbaumes 4 und zur
Rotationsachse 16 eines Kettbaumes 20 erstreckt. Die
Kettfäden 6 laufen vom Kettbaum 20 über den Spannbaum 4
zu einer nicht dargestellten Webmaschine.
Nahe einem Ende 22 des Schwenkarmes 10 ist eine Feder 24
(Zugfeder oder Torsionsfeder) angeordnet, welche den am
anderen Ende 26 des Schwenkarmes 10 drehbar gelagerten
Spannbaum 4 gegen die Kettfäden 6 drängt und dadurch
diese Kettfäden 6 spannt. Die Schwenkachse 12 liegt
zwischen den Enden 22 und 26 des Schwenkarmes 10. Der
Sensor 8 erzeugt ein elektrisches Signal in Abhängigkeit
von den Schwingbewegungen des Spannbaumes 4. Die, bei
spielsweise analogen, Signale des Sensors 8 werden in
einer Zugspannungs-Regeleinrichtung 30 in digitale Sig
nale umgewandelt, und mit Hilfe dieser digitalen Signale
wird in der Regeleinrichtung 30 eine elektrische Steuer
spannung oder Betriebsspannung für den Antrieb 32 des
Kettbaumes 20 erzeugt. Alle vier in Fig. 1 dargestellten
Kettablaßeinrichtungen 2 sind in gleicher Weise ausge
bildet, weshalb hier nur die Teile von einer Kettablaß
einrichtung 2 beschrieben werden. Die Zugspannungs-
Regeleinrichtung 30 steuert und regelt alle vier Kett
ablaßeinrichtungen 2. Jeder Antrieb 32 der Kettablaßein
richtungen enthält einen bekannten Elektromotor für
Einquadrantenantrieb oder Mehrquadrantenantrieb, bei
spielsweise Vierquadrantenantrieb, und ein Untersetzungs
getriebe. Das Untersetzungsgetriebe kann selbsthemmend
sein. Statt eines Antriebes 32 kann je eine geregelte
Bremse oder eine elektrische oder hydraulische Maschine
vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Zugspannung
des Wickelgutes als Motor oder als Bremse arbeitet. Die
Regeleinrichtung 30 hat für jeden der vier Antriebe 32 je
einen eigenen Ausgang 34 für die Steuerspannung oder
elektrische Betriebsspannung zu elektrischen Leitungen
36, Eingänge 38 für Drehzahl-Istwerte der Antriebe 32 auf
elektrischen Leitungen 40, und Einlässe 42 für weitere
Daten der Antriebe 32 auf elektrischen Leitungen 44,
beispielsweise zur Temperaturüberwachung. Jeder Sensor 8
ist über eine elektrische Leitung 48 an einen analogen
Kettfadenspannungs-Istwert-Eingang 50 angeschlossen.
Ferner enthält die Regeleinrichtung 30 einen Netzstrom
anschluß 52 für eine Netzspannung von beispielsweise 110
V oder 220 V.
Die Regeleinrichtung 30 ist in einem Gerätegehäuse 54
untergebracht und bildet zusammen mit diesem Geräte
gehäuse eine kompakte kleine Baueinheit. Die Regel
einrichtung 30 enthält in dem Gerätegehäuse 54 einen
Mikrocomputer, der mindestens einen Prozessor, ein oder
mehrere Programme, Speicherbausteine zur Programm
speicherung und zur Datenspeicherung und eine Bediener
oberfläche enthält. Eine Eingabe-Ausgabe-Oberfläche 56
ist in einer Außenwand 58 des Gerätegehäuses 54 gebildet.
Als Option ist es möglich, zusätzlich zu dieser
Oberfläche einen Anschluß 60 für eine externe
Bedieneinheit 61 vorzusehen. Die Regeleinrichtung 30
enthält ferner einen Eingang 62 zum Empfang von
Startsignalen und Stoppsignalen der Webmaschinen,
welcher die Kettablaßeinrichtungen 2 Kettfäden zuführen,
damit die Kettablaßeinrichtungen 2 auf die Webmaschinen
zeitlich abgestimmt und von der Regeleinrichtung 30
gestartet und gestoppt werden können. Die
Regeleinrichtung 30 im Gerätegehäuse 54 hat eine
Schnittstelle 64 zum Daten- und Informationsaustausch mit
einem übergeordneten externen Rechner 66, welcher die
nicht dargestellten Webmaschinen der Kettablaß
einrichtungen 2 steuert. Die Schnittstelle 64 ist
vorzugsweise eine serielle oder parallele Schnittstelle.
Als Option kann die Regeleinrichtung 30 im Gerätegehäuse
50 zusätzlich einen Eingang 68 für analoge Sollwert-
Vorgaben aus dem übergeordneten Rechner 66 haben. Die
Startsignale und Stoppsignale der Webmaschinen können der
Regeleinrichtung 30 anstelle über den Eingang 62 auch vom
übergeordneten Rechner 66 über den Eingang 68 zugeführt
werden. Die Bedieneroberfläche 56 enthält der Anzahl der
Kettablaßeinrichtungen 2 entsprechend vier Datenanzeige
elemente 1′, 2′, 3′ und 4′ zur Anzeige von Daten der
Kettablaßeinrichtungen 2 und auch zur Anzeige,
beispielsweise durch einen wahlweise aufleuchtenden Punkt
71, welche der Kettablaßeinrichtungen 2 von der Regelein
richtung 30 geregelt oder eingestellt wird. In der
Eingabe-Ausgabe-Oberfläche 56 sind ferner eine von Hand
betätigbare Taste 72 zum Einschalten des Kettfaden-
Vorschubes; eine Taste 73 zum Einschalten eines
Kettfaden-Rücklaufes; einen Taste 74 für den schritt
weisen Kettfaden-Vorschub entsprechend je einem einzelnen
Schuß der Schußfäden; eine Taste 76 für den schrittweisen
Kettfaden-Rücklauf entsprechend je einem einzelnen Schuß
der Schußfäden; eine Kanal-Auswahltaste 78 zur Auswahl
eines bestimmten Reglerkanals; wobei für jede Kettab
laßeinrichtung 2 ein solcher Regelkanal zur individuellen
Ansteuerung vorgesehen ist; eine Parameter-Eingabetaste
80 zur Erniedrigung von gespeicherten Parametern; eine
Taste 82 zur Erhöhung von in der Regeleinrichtung 30
gespeicherten Parametern; und eine Bestätigungstaste 84
zur Bestätigung und Speicherung von Daten, welche über
die Parametertasten 80 und 82 eingegeben oder geändert
wurden. Alle Tasten 72, 73, 74, 76, 78, 80, 82 und 84
sind in die Gehäusewand 58 eingelassen und durch eine
flexible Folie staubdicht abgedeckt, durch welche
hindurch die Tasten betätigt werden können. Die
Datenanzeigeelemente 1′, 2′, 3′ und 4′ sind ebenfalls
staubdicht unter der Folie untergebracht.
Für die Regeleinrichtung 30 sind zwei Betriebsarten
inklusive Störungsmeldung vorgesehen: Normaler Webbetrieb
oder Parameter-Einstellung.
Bei normalem Webbetrieb zeigen die Anzeigeelemente 1′,
2′, 3′ und 4′ durch entsprechende Leuchtbilder jeweils
die Betriebs-Istsituation an, beispielsweise "Spannbaum
in Nullposition", "Spannbaum oberhalb der Nullposition",
"Spannbaum unterhalb der Nullposition", oder "Spannbaum
außerhalb eines zulässigen Schwingungsbereiches". Die
"Nullposition des Spannbaumes" entspricht nur dann einer
Sollwert-Schwingungsposition des Spannbaumes, wenn der
Kettfadenspannungs-Istwert einem Kettfadenspannungs-
Sollwert entspricht.
Die Regeleinrichtung 30 enthält für jede
Kettablaßeinrichtung 2 einen eigenen Steuerkanal. Mit der
Kanalwahltaste 78 können die einzelnen Steuerkanäle
aktiviert werden. Nach dem Einschalten der
Regeleinrichtung 30 steht der Punkt 71 automatisch beim
ersten Datenanzeigeelement 1′. Dies bedeutet, daß der
Antrieb 2 der ersten Kettablaßeinrichtung 2 angewählt
ist. Bei Betätigung der Kanalwahltaste 78 wird auf den
Antrieb 32 der zweiten Kettablaßeinrichtung 2
weitergeschaltet; danach auf den dritten, usw. Nach der
vierten Betätigung der Kanalwahltaste 78 steht der
Dezimalpunkt 71 wieder bei dem ersten Datenanzeigeelement
1′. Somit ist wieder der Antrieb 32 der ersten
Kettablaßeinrichtung 2 aktiviert. Die Datenanzeige
elemente 1′, 2′, 3′ und 4′ sind vorzugsweise 7-Segment-
Anzeigeelemente, und sie haben je einen Dezimalpunkt 71.
Wird die Taste "Hand vor" 72 oder "Hand zurück" 73
betätigt, so dreht sich der Motor des Antriebes 32 der
ausgewählten Kettablaßeinrichtung 2 mit einer einstell
baren Drehzahl in die jeweilige Richtung. Dies ist jedoch
nur bei einem Stillstand der Webmaschine möglich. Wenn
der Spannbaum 4 eine Position erreicht, die einer maximal
zulässigen Zugspannung der Kettfäden 6 entspricht, dann
ist kein weiteres Spannen der Kettfäden möglich. Dieser
Vorwärts lauf oder Rückwärtslauf ist jeweils nur für den
ausgewählten Kanal und damit nur für die an der Taste 78
ausgewählte Kettablaßeinrichtung 2 möglich.
Wenn die Tasten "Hand vor" 72 und "Hand zurück" 73
gleichzeitig gedrückt werden, bewegt sich der Spannbaum 4
der durch die Taste 78 ausgewählten Kettablaßeinrichtung
2 in die Nullposition. Durch Betätigen der Taste "Hand
vor" 72 werden die Kettfäden entspannt und durch
Betätigen der Taste "Hand zurück" 73 werden die Kettfäden
6 gespannt. Ein dauernd blinkender Dezimalpunkt 71 an
einem der Datenanzeigeelemente 1′, 2′, 3′ oder 4′ gibt
an, für welche der Kettablaßeinrichtungen 2 die Steuerung
des Antriebes 32 an der Bedieneroberfläche 56 verändert
werden kann.
Die Funktion "Einzelschuß" durch die Tasten 74 und 76
kann nur während eines Stillstands der Webmaschine
ausgeführt werden.
Die Parameter-Einstellung muß bei der ersten
Inbetriebnahme durchgeführt werden. Alle Parameter und
Daten der Regeleinrichtung 30 werden bei Stromausfall
oder beim Ausschalten der Regeleinrichtung 30 in einem
EEPROM gespeichert. Es gibt drei Stufen von Parameter-
Einstellungsmöglichkeiten: In der 1. Stufe sind die
vorstehend beschriebenen Einstellungen an der Eingabe-
Ausgabe-Oberfläche 56 möglich. In der 2. Stufe sind
Parametereinstellungen durch einen Zahlencode abgesichert
und deshalb nur durch eine geschulte Person möglich, die
den Zahlencode kennt. Die 3. Stufe ist durch einen
weiteren Zahlencode abgesichert und nur durch eine noch
höher qualifizierte Person durchführbar, die den weiteren
Zahlencode kennt.
In Fig. 1 sind die vier Kettablaßeinrichtungen 2 mit 1.,
2., 3. und 4. durchnumeriert. Der 1. Kettablaßein
richtung 2 ist das Datenanzeigeelement 1′ zugeordnet, der
2. Kettablaßeinrichtung 2 ist das Datenanzeigeelement 2′
zugeordnet, der 3. Kettablaßeinrichtung 2 ist Daten
anzeigeelement 3′ zugeordnet, und der 4. Kettablaß
einrichtung 2 ist das 4. Datenanzeigeelement 4′
zugeordnet.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die
gesamte Regeleinrichtung 30 in dem Gerätegehäuse 54
untergebracht ist und ein kleines kompaktes Gerät bildet.
Das Gerätegehäuse 54 hat beispielsweise nur eine Breite
von 184 mm, eine Höhe von 138 mm, und eine Tiefe von
63 mm. Dadurch kann es auf der Vorderseite der
Kettablaßeinrichtungen 2 an einer Stelle angeordnet
werden, wo die Bedienungsperson die Regeleinrichtung 30
bedienen und gleichzeitig die Kettablaßeinrichtungen 2
beobachten kann. Dadurch kann die Bedienungsperson bei
Einstellungen an der Regeleinrichtung 30 unmittelbar die
Reaktionen an den Kettablaßeinrichtungen 2 beobachten.
Die Bedienungsperson braucht nicht in einen getrennten
Leitstand zu gehen, in welchem sich der übergeordnete
Rechner 66 befindet und von welchem aus sie nicht die
Einzelreaktionen der Kettablaßeinrichtungen 2 bei
Parametereinstellungen sehen kann.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß die Regeleinrichtung 30 zur Regelung der
Kettablaßeinrichtungen 2 nur die Zugspannung der
Kettfäden 6 und das Startsignal und Stoppsignal von der
Webmaschine, jedoch keine weiteren Daten von der
Webmaschine benötigt. Damit ist die Regeleinrichtung 30
weitestgehend unabhängig von der Steuerung der
Webmaschine.
Die Regeleinrichtung 30 verarbeitet die Signale des
Sensors 8 in digitaler Weise. Sie kann den Antrieb 32,
oder eine Vorschub-Bremse, von einem oder mehreren,
beispielsweise vier Kettablaßeinrichtungen 2 einzeln,
gruppenweise oder zusammen in Abhängigkeit von der me
chanischen Spannung der Kettfäden 6 regeln, die über die
Spannbäume 4 geführt sind. Jeder Spannbaum 4 schwingt um
die Schwenkachse 12 mit der Grundfrequenz oder subhar
monischen Frequenz der Fachbildung der Kettfäden in der
oder den in Fig. 1 nicht dargestellten Webmaschine oder
Webmaschinen.
Der Mikrocomputer der Regeleinrichtung 30 erzeugt auf
digitale Weise einen Drehzahl-Sollwert für die Kettbaum-
Antriebe 32 in Abhängigkeit vom jeweiligen Kett
fadenspannungs-Istwert. Der Sensor 8 erzeugt ein vom
Kettfadenspannungs-Istwert abhängiges elektrisches Signal
und gibt dieses an den Eingang 50 des Regelgerätes 90. Im
Mikrocomputer der Regeleinrichtung 30 ist ein Zeitdauer-
Sollwert für die Zeitdauer gespeichert, die der Spannbaum
4 bei einer Schwingung von einer vorbestimmten Sollwert-
Schwingungsposition bis zur Rückkehr zu dieser
vorbestimmten Sollwert-Schwingungsposition benötigen
darf, wenn der Kettfadenspannungs-Istwert einem Kett
fadenspannungs-Sollwert entspricht. Der Sensor 8 gibt bei
jeder Schwingung der Metallfahne 9 des Spannbaumes 4
durch die Sollwert-Schwingungsposition einen bestimmten
elektrischen Signalwert an den Eingang 50 der
Regeleinrichtung 30. Wenn der Spannbaum 4 seine Sollwert-
Schwingungsposition einnimmt, befindet sich die
Metallfahne 9 am induktiven Sensor 8 ebenfalls in einer
entsprechenden Sollwert-Schwingungsposition, in welcher
sie den Sensor 8 derart beeinflußt, daß der Sensor 8 ein
dem Sollwert entsprechendes Istwert-Signal an den Eingang
50 der Regeleinrichtung 30 gibt. Dies kann beispielsweise
eine Gleichspannung von 5 V sein. Die Kettfäden 6 werden
vom Spannbaum 4 dann mit der richtigen Kettfadenspannung
gespannt, bei welcher der Kettfadenspannungs-Istwert
gleich dem Kettfadenspannungs-Sollwert ist, wenn die
positiven und negativen Schwingungsamplituden der
Metallfahne 9 mit Bezug auf die Sollwert-
Schwingungsposition gleich groß sind, wie dies in Fig. 2
dargestellt ist. In Fig. 2 ist angenommen, daß der Sensor
8 in der Sollwert-Schwingungsposition eine Spannung von 5
V erzeugt und die positive Schwingungsamplitude 94 gleich
groß ist wie die negative Schwingungsamplitude 96. Die
Zeitdauer-Istwerte für beide Schwingungsamplituden 94 und
96 sind gleich groß. Die Schwingungs-Nullposition 98 ist
identisch mit der Sollwert-Schwingungsposition 97. Es
wurde angenommen, daß eine Schwingungsamplitude 2 V
beträgt, so daß am Sensor 8 bei jeder Schwingung eine
Spannungsdifferenz von 4 V entsteht.
Bei Fig. 3 wurde angenommen, daß die Schwingungs-
Nullposition 98 gegenüber der Sollwert-Schwingungs
position 97 sich um 1 V in positiver Richtung verschoben
hat und bei einer Sensorspannung von 4 V liegt. Die
positive Schwingungsamplitude 94 ist immer noch gleich
groß wie die negative Schwingungsamplitude 95, jedoch hat
sich der Schwingungsweg 102 und damit die Zeitdauer
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchgängen durch die
Sollwert-Schwingungsposition 97 in positiver Amplituden
richtung vergrößert und der Schwingungsweg 104 und die
Zeitdauer in negativer Schwingungsrichtung entsprechend
verkleinert.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Betriebssituation wurde
angenommen, daß sich die Schwingungs-Nullposition 98 um
1 V in negativer Richtung relativ zur Sollwert-
Schwingungsposition 97 verschoben hat und bei einer
Sensorspannung von 6 Volt liegt. Die positive
Schwingungsamplitude 94 ist auch hier gleich groß wie die
negative Schwingungsamplitude 95, jedoch ist der negative
Schwingungsweg 106 und damit die Zeitdauer des negativen
Schwingungsteils zwischen zwei Schwingungsdurchgängen
durch die Sollwert-Schwingungsposition 97 entsprechend
größer und der positive Schwingungsweg 108 und damit die
Zeitdauer des positiven Schwingungsteils zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Schwingungsdurchgängen durch die
Sollwert-Schwingungsposition 97 entsprechend kleiner.
In Fig. 5 sind die Schwingungsamplituden 94 und 96 des
Spannbaumes 4 und damit auch der Metallfahne 9 in
durchgehender Linie für die Situation von Fig. 2, in
gestrichelten Linien für die Situation von Fig. 3, und in
strichpunktierten Linien für die Situation von Fig. 4
dargestellt.
Für den Fall, daß der Sensor 8 analoge satt digitale
Signale erzeugt, ist in der Regeleinrichtung 30 ein
Analog/Digital-Wandler vorgesehen, der die im
wesentlichen sinusförmigen elektrischen Signale des
Sensors 8, welche in Fig. 5 dargestellt sind, in
digitale Signale umwandelt, welche in den Fig. 6, 7
und 8 dargestellt sind. Die digitalen Signale der
Situation von Fig. 2 und damit der durchgezogenen
Schwingungslinie von Fig. 5 sind in Fig. 6 dargestellt;
die digitalen Signale der Situation von Fig. 3 und damit
der gestrichelten Schwingungslinie von Fig. 5 sind in
Fig. 7 dargestellt; die digitalen Signale der Situation
von Fig. 4 und damit der strichpunktierten Schwingungs
linie von Fig. 5 sind in Fig. 8 dargestellt. In Fig. 6
entspricht die Zeitdauer t1 dem Schwingungsweg 94, und
die Zeitdauer t2 dem Schwingungsweg 96 von Fig. 2. In
Fig. 7 entspricht die Zeitdauer t21 dem positiven
Schwingungsweg 102, und die Zeitdauer t22 dem negativen
Schwingungsweg 104 von Fig. 3. In Fig. 8 entspricht die
Zeitdauer t31 dem positiven Schwingungsweg 108, und die
Zeitdauer t32 dem negativen Schwingungsweg 106 von Fig.
4.
Wenn der Sensor 8 digitale Signale erzeugt, entfällt der
Analog/Digital-Wandler. Wenn der Sensor 8 so ausgebildet
ist, daß er jeweils nur dann einen Puls an den Eingang 50
der Regeleinrichtung 30 sendet, wenn die Metallfahne 9
durch die Sollwert-Schwingungsposition schwingt, dann
können die Zeitdauern zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Schwingungsdurchgängen durch die Sollwert-Schwingungs
position als Maß für die Zugspannung des Wickelgutes
verwendet werden. Das Verhältnis der Zeiten t1 und t2
ändert sich in Abhängigkeit von der Zugspannung des
Wickelgutes.
Der Mikrocomputer der Regeleinrichtung 30 ist so
ausgebildet, daß er aus den elektrischen Signalen des
Sensors 8 die Schwingungsdurchgänge des Spannbaumes 4
durch die vorbestimmte Sollwert-Schwingungsposition er
kennt, aus zwei aufeinanderfolgenden Schwingungsdurch
gängen des Spannbaumes 4 bzw. der Metallfahne 9 durch die
Sollwert-Schwingungsposition den Zeitdauer-Istwert für
die Zeitdauer zwischen zwei solchen Schwingungs
durchgängen errechnet, diesen Zeitdauer-Istwert mit dem
Zeitdauer-Sollwert vergleicht und eine Steuerspannung
oder Betriebsspannung am Ausgang 38 für den betreffenden
Antrieb 32 erzeugt, deren Wert vom Vergleichsergebnis
abhängig ist, so daß der Zeitdauer-Istwert dem Zeitdauer-
Sollwert angeglichen oder bei Gleichheit konstant
gehalten wird.
Für jeden Antrieb 32 der Kettablaßeinrichtungen 2 wird
eine solche Steuerspannung oder Betriebsspannung von der
Regeleinrichtung 30 erzeugt.
Die Regeleinrichtung 30 kann so ausgebildet sein, daß sie
die "tatsächliche" Zeitdauer der Schwingungsperioden
zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Schwingungsdurch
gängen durch die Sollwert-Schwingungsposition errechnet.
In anderer Ausführungsform kann jedoch die Regelein
richtung 30 auch so ausgebildet sein, daß sie nicht die
"tatsächliche" Zeitdauer errechnet, sondern daß sie nur
berechnet, ob zwischen dem Zeitdauer-Sollwert und dem
Zeitdauer-Istwert ein Unterschied besteht und ob dieser
Unterschied in positiver oder negativer Amplitudenrich
tung vorhanden ist. Auch bei dieser abgewandelten
Ausführungsform kann die Regeleinrichtung 30 in Abhängig
keit von einem solchen Zeitdauer-Unterschied eine
entsprechende Steuerspannung oder Betriebsspannung oder
ein anderes Stellsignal an dem Ausgang 38 für den
Antrieb 32 der betreffenden Kettablaßeinrichtung 2
erzeugen.
Die Kettablaßeinrichtungen 2 können verschieden gestaltet
sein. Der Spannbaum 4 kann gemäß Fig. 1 ein sogenannter
"Streichbaum" sein. Die in Fig. 9 dargestellte weitere
Ausführungsform einer Kettablaßeinrichtung 200 enthält
sowohl einen Streichbaum 202 in Form einer ortsfest
angeordneten Rolle als auch eine Spannrolle 204, welche
an einem Schwenkarm 10 drehbar gelagert ist. Eine Druck
feder 206 wirkt auf den Schwenkarm 10 und drückt die
Spannrolle 204 federelastisch gegen die Kettfäden 6. Hier
hat die Spannrolle 204 die Funktion des vorstehend
genannten Spannbaumes 4. Fig. 9 zeigt eine Webmaschine
210 mit Schäften 214 und 216 zur Bildung der Webfächer
218 mit den Kettfäden 6 der Kettablaßeinrichtung 200. Die
aus den Kettfäden 6 und im Webfach 218 hinzugefügten
Schußfäden gebildete Warenbahn 220 wird von einer
Warenabzugsrolle 222 einem Warenbaum 224 zugeleitet. Die
Warenabzugsrolle 222 und ein Kettfaden-Anschlagblatt 226
werden von einem gemeinsamen Motor 228 angetrieben. Auch
hier kann gemäß der Erfindung die Regelung der
Kettablaßeinrichtung 200 unabhängig vom Antrieb 228 der
Webmaschine 210 erfolgen, da für die Regeleinrichtung 30
nebst Start/Stop keine Steuersignale oder Regelsignale
aus der Webmaschine 210 benötigt werden. In Fig. 9 sind
Teile, welche Teilen von Fig. 1 entsprechen, mit gleichen
Bezugszahlen wie in Fig. 1 versehen.
Die mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren 2 bis 8
beschriebene Nulldurchgangsregelung reagiert sehr schnell
auf Regelabweichungen und führt Regelabweichungen schnell
wieder auf die Betriebs-Sollwerte zurück. Sie hat jedoch
den Nachteil, daß sie bei Normalbetrieb nur eine
beschränkte Betriebsgenauigkeit hat. Deshalb wird diese
Nulldurchgangsregelung vorzugsweise nur dann verwendet,
wenn zeitlich beschränkte Betriebssituationen schnell
geregelt werden sollen, beispielsweise wenn übermäßig
starke Abweichungen der Betriebswerte auftreten oder in
Notsituationen. Gemäß der Erfindung enthält die
Regeleinrichtung 30 so viele Schaltungen, von welchen
eine in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellt ist, wie
Kettablaßeinrichtungen 2 gesteuert werden, oder ein oder
mehrere diese Schaltungen ersetzende Computerprogramme.
Diese Schaltungen oder entsprechende Computerprogramme
der Fig. 10, 11 und 12 ermöglichen für den
Normalbetrieb eine wesentlich genauere Regelung der
mechanischen Kettfadenspannung durch eine entsprechende
Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Kettbaumes 20
als mit der Nulldurchgangsregelung nach den Fig. 2 bis
8. Dadurch besteht die Möglichkeit, wahlweise mit der
Nulldurchgangsregelung nach den Fig. 2 bis 8 oder nach
der genauen Regelmethode nach den Fig. 10, 11 und 12
zu arbeiten. Damit ist auch die Möglichkeit gegeben, mit
der gleichen Regeleinrichtung 30 bei Normalbetrieb mit
der genauen Regelung nach den Fig. 10, 11 und 12 zu
arbeiten und nur bei Ausnahmesituationen oder
Notsituationen von Hand oder automatisch auf die
Nulldurchgangsregelung oder Nulldurchgangssteuerung nach
den Fig. 2 bis 8 umzuschalten.
Fig. 10 zeigt ein Übersicht-Blockschema der Regelein
richtung 30 von Fig. 1. Gemäß Fig. 10 enthält die Regel
einrichtung 30 je Kettablaßeinrichtung 2 eine Steue
rungsschaltung 300, welche mit folgenden Elementen
elektrisch verbunden ist: Netzstromanschluß 52, Anschluß
60 für die externe Bedieneinheit 61 und für eine interne
Bedieneinheit in Form der Eingabe-Ausgabe-Oberfläche 56,
Eingänge 62 für Startsignal und Stoppsignal der Webma
schinen, die serielle Schnittstelle 64, den Eingang 68
für analoge Signale, einen Eingang 302 zur Einschaltung
eines Kriechgang-Betriebes einer ausgewählten Kettablaß
einrichtung 2, einen Eingang 304 zur Umschaltung des
Sollwertes für die Zugspannung der Kettfäden, einen
Eingang 306 zur Einschaltung eines sogenannten Aushebe
vorganges, bei welchem zusätzliche Schußfäden ohne
Kettfadenvorschub in das geöffnete Fach der Kettfäden
eingebracht werden, einen Ausgang 308 für Störungs
meldungen, einen Spannbaum-Lage-Regler 310, einen
Kettbaumantriebs-Regler 312 und einen Ausgang 314 für
Steuersignale zu Bremsen, beispielsweise Federkraft
bremsen, der betreffenden Kettablaßeinrichtung 2. Die
Anzahl der Kettbaum-Lage-Regler 310 entspricht der Anzahl
der Kettablaßeinrichtungen 2. Der Spannbaum-Lage-Regler
310 funktioniert in Abhängigkeit der jeweiligen Lage des
Spannbaumes 4. Die jeweilige Lage des Spannbaumes 4 ist
abhängig von der mechanischen Zugspannung der Kettfäden
6, die über diesen Spannbaum 4 laufen. Der Spannbaum-
Lage-Regler 310 hat einen Kettfadenspannungs-Istwert-
Eingang 50, welchem der Sensor 8 des Spannbaumes 4 in Ab
hängigkeit von der Lage des Spannbaumes 4 und damit in
Abhängigkeit von der mechanischen Zugspannung der
Kettfäden 6 über die Leitungen 48 Kettfadenspannungs-
Istwerte zuführt, beispielsweise eine Gleichspannung
zwischen 0,5 Volt bis 9,5 Volt. Jeder Spannbaum-Lage-
Regler 310 hat mindestens einen Ausgang 316, an welchem
er ein Drehzahl-Sollwertsignal entsprechend der gewün
schten oder erforderlichen Drehzahl des Kettbaumes 20
erzeugt.
Die Anzahl der Kettbaumantriebs-Drehzahlregler 312
entspricht der Anzahl der Kettablaßeinrichtungen 2. Jeder
Kettbaumantriebs-Drehzahlregler 312 hat einen Eingang
318, welcher über eine elektrische Leitung 320 an den
Ausgang 316 des ihm zugeordneten Spannbaum-Lage-Reglers
310 angeschlossen ist. Der Kettbaumantrieb-Drehzahlregler
312 gibt über einen Ausgang 34 eine Steuerspannung oder
eine Betriebsspannung an einen elektrischen Motor 322 des
Antriebes 32 der betreffenden Kettablaßeinrichtung 2, und
erhält über einen Eingang 38 Drehzahl-Istwerte von einem
Drehzahlmesser 324, beispielsweise ein Inkrementalgeber
oder Tachometer, des Antriebes 32. Ferner sind am
Kettbaumantrieb-Drehzahlregler 312 noch die Einlässe 42
für weitere Betriebsdaten des Antriebes 32 vorgesehen.
Der Drehzahl-Sollwert am Ausgang 316 des Spannbaum-Lage-
Reglers 310 kann jeweils über eine Leitung 328 einem
externen Regler oder einem Servo-Steuersystem zugeführt
werden. Der Drehzahl-Sollwert kann eine elektrische
Spannung im Bereich zwischen 0 Volt bis 10 Volt oder ± 5
Volt oder eine andere Spannung haben, vorzugsweise eine
Kleinspannung. Der Kettbaumantrieb-Drehzahlregler 312 ist
über elektrische Leitungen 330, oder durch
Computerprogramme, und der Spannbaum-Lage-Regler 310 ist
über elektrische Leitungen 331 oder ebenfalls durch
Computerprogramme mit der Steuerschaltung 300 verbunden.
Fig. 11 zeigt ein Funktionsschema von einem Spannbaum-
Lage-Regler 310. Der Spannbaum-Lage-Regler 310 enthält
von seinem Eingang 50 bis zu seinem Ausgang 316
nacheinander folgende, jeweils elektrische oder durch
Computerprogramme miteinander verbundene Elemente: Einen
Analog-Digital-Wandler 332, ein Tiefpaßfilter oder IIR-
Filter 334, ein Verknüpfungselement, vorzugsweise ein
Vergleichselement 336 zur Erzeugung eines
Spannbaumlagesignals aus der Verknüpfung oder der
Differenz von einem Spannbaumlage-Sollwert an einem
Eingang 338 mit dem Spannbaumlage-Istwert am Ausgang des
Tiefpaßfilters 334, ein Schwellwertelement oder einen
Diskriminator 340, einen Integrator 342 mit einer
bestimmten Zeitkonstante, und ein weiteres Verknüpfungs-
oder vorzugsweise Vergleichselement 344, welches am
Ausgang 316 den Drehzahl-Sollwert für den Kettbaum 20
liefert. Das Spannbaum-Lage-Signal ist außerdem vom
Ausgang 337 des ersten Verknüpfungselementes 336 über
eine elektrische Leitung 346 oder durch ein
Computerprogramm einer elektrischen Schaltung 348
zugeführt, welcher auch das Signal vom Ausgang 350 des
Integrators 342 in Abhängigkeit der D-Steilheit 351 und
von D-Null 353 zugeführt wird. "D-Steilheit" ist ein
anwendungsspezifischer Multiplikationsfaktor. "D-Null"
ist ein von der gesteuerten Maschine abhängiger Wert.
Dadurch ist der vom zweiten Verknüpfungselement 344
erzeugte Drehzahl-Sollwert für den Kettbaum 20 nicht nur
abhängig vom Wert am Ausgang 350 des Integrators 342,
sondern auch vom Spannbaum-Signal 346 am Ausgang 337 des
ersten Verknüpfungselementes 336 und von der D-Steilheit
und von D-Null. Damit ist es möglich, am Spannbaum-Lage-
Regler 310 je nach Anwendungsfall in Abhängigkeit von der
zu steuernden oder zu regelnden Kettablaßeinrichtung 2
spezifische Einstellungen vorzunehmen. Diese Einstel
lungen können programmiert werden. Der Ausgang 354 des
Analog-Digital-Wandlers 332 wird von einem Überwachungs
gerät 357 oder einer Überwachungs-Software überwacht. Am
Ausgang 356 des digitalen Tiefpaßfilters 334 ist
vorzugsweise ein Positions-Anzeigegerät 358 zur optischen
Anzeige der Spannbaumlage angeschlossen.
Fig. 12 zeigt das Funktionsschema eines der Kettbaum
antrieb-Drehzahlregler 312 von Fig. 10. Er enthält von
seinem Eingang 318 zu seinem Ausgang 34 nacheinander
folgende elektrisch oder durch Software miteinander
verbundene Elemente: Ein drittes Vergleichs- oder
Verknüpfungselement 360, einen PID-Regler 362 und ein
Leistungsteil 364. An das dritte Verknüpfungs- oder
Vergleichselement 360 ist über ein Interface 366 der
Eingang 38 für die Drehzahl-Istwerte des Antriebes 32 der
betreffenden Kettablaßeinrichtung 2 angeschlossen. Über
das Interface 366 kann eine Vielzahl von
anwendungsspezifischen Einstellungen, vorzugsweise
programmierbar, vorgenommen werden, die das Signal des
Drehzahl-Istwertes beeinflussen, bevor ein entsprechender
Signalwert dem dritten Vergleichselement 360 zugeleitet
wird. Der Ausgangswert 368 des Interface 366 für das
dritte Verknüpfungselement 360 wird durch eine
Überwachungseinrichtung 370 oder durch Software
überwacht, die kontrolliert, ob die Drehzahl-Istwerte
innerhalb eines zulässigen Bereiches liegen.
Funktionsbeschreibung: Die Signale des Sensors 8 werden
vom nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler 332 in
digitale Werte umgewandelt. Das der jeweiligen Anwendung
anpaßbare digitale Tiefpaßfilter 334 unterdrückt die
durch die Fachbewegungen der Kettfäden in der Webmaschine
hervorgerufenen Schwingungen. Der Vergleich mit dem
gewünschten digitalen Lage-Sollwert durch das erste
Verknüpfungselement 336 ergibt die Regelabweichung des
Spannbaum-Lage-Reglers 310 (Sollwert minus Istwert). Mit
dem Integrator 342 wird ein vom Wickeldurchmesser des
Kettbaumes 20 und der Antriebsuntersetzung des Antriebes
32 abhängiger elektrischer Wert oder Software-Wert
erzeugt, der zur adaptiven, das heißt sich selbst
abgleichenden Regelung und damit zur Verbesserung des
Regelverhaltens des Kettbaumantriebes 32 verwendet wird,
wobei als Kettbaum 20 ein Zentrumswickler verwendet wird.
Dabei ergibt sich folgende Funktion:
DSW = IW + [(IW * DS+DN) * LAW].
Es bedeuten:
DSW = Drehzahl-Sollwert
IW = Integratorwert
DS = D-Steilheit
DN = D-Null
LAW = Lageabweichung.
DSW = Drehzahl-Sollwert
IW = Integratorwert
DS = D-Steilheit
DN = D-Null
LAW = Lageabweichung.
Die Werte für D-Steilheit und D-Null werden aus einem
Array entnommen, welches die anwendungsspezifischen
Variablen enthält.
Der oben beschriebene Spannbaum-Lage-Regler 310 ist als
Softwareprogramm im Mikrocomputer implementiert und wird
für alle Kanäle der Kettablaßeinrichtungen 2 in weniger
als 1 ms durchlaufen. Der Drehzahl-Sollwert für den
Kettbaum am Ausgang 316 des Spannbaum-Lage-Reglers 310
dient als Eingangsgröße für den internen digitalen
Kettbaumantrieb-Drehzahlregler 312 oder für eine
entsprechende externe Einheit wie beispielsweise
Frequenzumrichter und AC-Servoantriebe.
Mit dieser Regeleinrichtung wird ein exaktes und
schwingungsfreies Regelverhalten erzielt. Transiente
Veränderungen der Kettfaden-Zugspannungs-Istwerte, wie
sie beispielsweise bei einem Wechsel der Kettbäume 20
vorkommen können, werden durch eine spezielle
Überwachungs-Software erkannt und rasch abgefangen. Dabei
wird der Ausgangswert des Integrators 342 sofort auf
einen Erfahrungswert gesetzt und die vom Sensor 8
ermittelten Schwingungs-Nulldurchgänge werden gemäß den
Fig. 2 bis 8 ausgewertet.
Die digitale Kettablaßregelung wird vorzugsweise mit
einer Mikroprozessoreinheit realisiert, welche mit EPROMs
als Programmspeicher, RAMs als flüchtige Datenspeicher
und EEPROMS als nicht-flüchtige Datenspeicher versehen
ist. Der Mikroprozessor erledigt die zentralen
Steueraufgaben zwischen den externen Steuersignalen,
serieller Schnittstelle 64, interner und externer
Bedieneinheit 61, Spannbaum-Lage-Regler 310 und
Kettbaumantrieb-Drehzahlregler 312. Alle Elemente, auch
Regler, und ihre Funktionen der Regeleinrichtung 30
können durch Computerprogramme realisiert werden. Die
Regeleinrichtung 30 kann statt der digitalen Schaltung
eine Software enthalten, durch welche die Funktionen der
Regeleinrichtung realisiert sind.
Einige der Funktionen der Software können bei Bedarf
durch elektronische Regler oder elektronische Schaltungen
ersetzt werden.
Alle Ausgänge und Eingänge der Steuersignale werden zur
Vermeidung von Störungen über galvanische Trennverstärker
geführt. Der Eingang 304 der Steuerschaltung 300 oder
eine ihre Funktion erfüllende Software ermöglicht die
Umschaltung auf andere intern gespeicherte oder externe,
sich verändernde Kettfadenzugspannungs-Sollwerte. Der
Eingang 306 ermöglicht die Einführung von zusätzlichen
Schußfäden ohne Kettfadenvorschub. Am Ausgang 308 wird
bei einer Störungsmeldung ein aktives Signal zur
Abschaltung der betreffenden Webmaschine erzeugt,
beispielsweise bei einem überlasteten Motor, bei einem
Fehler im Leistungsteil, bei einer Kettfadenzugspannung
außerhalb des zulässigen Bereichs, usw.
Bei einem Stromausfall und beim Ausschalten der
Stromversorgung werden alle Koeffizienten und Daten der
digitalen Regelung und von Signalfilterungen im EEPROM
abgespeichert. Dies ist eine sehr wichtige Funktion für
digitale Regler, denn damit werden die üblichen
Einschwingvorgänge nach dem erneuten Einschalten der
Betriebsspannung vermieden.
Der interne Kettbaumantrieb-Drehzahlregler 312 ist als
PID-Drehzahlregler ausgeführt. Dabei wird der
Drehzahlsollwert vom Spannbaum-Lage-Regler 310 mit dem
Drehzahl-Istwert des Drehzahlgebers 324, beispielsweise
ein Inkrementalgeber oder Tachometer, des Kettbauman
triebes 32 verglichen. Die Regelabweichung wird dem
eigentlichen Reglerteil - die Reglerkoeffizienten P, I, D
werden aus einem Array mit anwenderspezifischen Variablen
entnommen - mit einem bekannten PID-Algorithmus
zugeführt.
Der an den Motor 322 des Kettbaumantriebs 32 angepaßte
Leistungsteil 364 von Fig. 12 kann als Frequenzumrichter
oder nach dem Phasenanschnittprinzip realisiert sein. Zur
Vermeidung von Störungen werden die Signale zum
Leistungsteil 364 über galvanische Trennverstärker
geführt, welche in den Zeichnungen nicht dargestellt
sind.
Das Interface 366 dient zur Aufbereitung und Skalierung
des Drehzahl-Istwertes des Drehzahlgebers 324
(Inkrementalgeber oder Tachometer) des Kettbaumantriebes
32.
Die Überwachungseinrichtung 370 von Fig. 12 ist durch
eine besondere Überwachungs-Software realisiert, welche
den Drehzahl-Istwert überwacht. Bei Ausfall des Drehzahl-
Istwert-Signales wird der Antrieb 32 gestoppt und ein
Störsignal am Ausgang 308 von Fig. 10 aktiviert.
Der Kettbaumantriebs-Drehzahlregler 312 von Fig. 12 ist
vorzugsweise als Softwareprogramm im Mikrocomputer
enthalten und wird für alle Kanäle zusammen mit dem
Spannbaum-Lage-Regler 310 in weniger als 1 ms
durchlaufen.
Mit der Bediener-Oberfläche 56 und optional externen
Bedieneinheit 61, aber auch über die serielle
Schnittstelle 64 können, durch hierarchisch gegliederte
und teilweise durch Code geschützte Bediener-Software,
die anwenderspezifischen Variablen für jeden
Antriebskanal direkt oder indirekt gesetzt oder verändert
werden.
Die Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf
Abwickelvorrichtungen beschrieben, welche durch die
Kettablaßeinrichtungen 2 dargestellt sind. Dabei wird die
Zugspannung des abgewickelten Wickelgutes, hier die
Kettfäden 6, konstant gehalten. Durch Ändern des
Zugspannungs-Sollwertes wirkt er als Führungsgröße, in
Abhängigkeit von welcher der Zugspannungs-Istwert gezielt
geändert werden kann. Die Erfindung kann alternativ oder
gleichzeitig auch zur Steuerung und Regelung des
Antriebes oder einer Vorschub-Bremse einer
Aufwickelvorrichtung verwendet werden, um die Zugspannung
des aufzuwickelnden Wickelgutes konstant zu halten oder
in Abhängigkeit einer Führungsgröße gezielt zu ändern.
Aufzuwickelndes Wickelgut ist beispielsweise das gewobene
Tuch oder Warenbahn 220 von Fig. 9, welche auf den
Warenbaum 224 aufgewickelt wird. Hier kann die
Regeleinrichtung 30 den Antrieb oder Motor 228 so steuern
und regeln, daß die Warenbahn 220 vom Warenbaum 224
unabhängig von seinem sich ändernden Wickeldurchmesser
mit konstanter Zugspannung oder einer gesteuert sich
ändernden Zugspannung aufgewickelt wird. Beispielsweise
kann auf den Warenbaum 224 so aufgewickelt werden, daß
der Warenbaumwickel innen fester gewickelt ist als außen.
Hierfür können die Ausgangssignale eines
Inkrementalgebers, welcher die Umdrehungen des Motors 228
von Fig. 9 anzeigt, ähnlich wie der Inkrementalgeber 324
des Antriebes 32 beispielsweise von Fig. 12, verwendet
werden. Diese Ausgangssignale starten mit dem Start der
Webmaschine und damit am Wickelbeginn und sind deshalb
ein Maß für den jeweiligen Wickeldurchmesser. Deshalb
kann vorteilhaft auch der Inkrementalgeber 324 von Fig.
10 und 12 des Antriebes 32 oder einer statt dessen
verwendeten Vorschub-Bremse 32 zur Erzeugung von Signalen
verwendet werden, welche ein Maß für den jeweiligen
Istwert des kleiner werdenden Durchmessers des Kettbaumes
20 sind. Damit können diese Inkrementalgeber-Signale zur
Anzeige verwendet werden, wann der Kettfadenvorrat zu
Ende geht. Damit kann der Wechsel des Kettbaumes zeitlich
genauer vorbereitet werden.
Der drehzahlgeregelte Kettbaum 20 von Fig. 1 und der
drehzahlgeregelte Warenbaum 224 von Fig. 9 werden in
dieser Beschreibung allgemein auch als drehzahlgeregelte
Wickelrolle bezeichnet.
In Fig. 9 ist für die Warenbahn 220 ebenfalls ein dem
Sensor 8 entsprechender Sensor zur Erzeugung von Signalen
in Abhängigkeit von der mechanischen Zugspannung der
Warenbahn 220 erforderlich. In Anwendung auf die
Warenbahn 220 von Fig. 9 müßte der Spannbaum-Lage-Regler
310 von Fig. 11 sinngemäß für Fig. 9 als Warenbaum-Lage-
Regler 310 bezeichnet werden. Als für beide
Wickelgutarten zutreffender Ausdruck kann Drehzahl
Sollwert-Erzeuger 310 verwendet werden.
Der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger 310 und der Wickelrollen-
Drehzahlregler 312 arbeiten je digital.
Der nicht-flüchtige Datenspeicher, welcher beispielsweise
in Form eines EEPROMS vorhanden ist, speichert bei einem
Stromausfall, was beispielsweise auch bei einem gewolltem
Abschalten der Regeleinrichtung der Fall ist, einen dem
unmittelbar zuvor vorhandenen Drehzahl-Istwert der
Wickelrolle 20, 224 entsprechenden Signalwert. Ferner
speichert der nicht-flüchtige Datenspeicher bei einem
Stromausfall einen der unmittelbar zuvor auf gebrachten
Leistung der Antriebs- und/oder Bremseinrichtung 22, 322
entsprechenden Signalwert zusammen mit einem Merkmal,
welches die Leistungsrichtung "Antrieb" oder "Bremsen"
angibt.
Der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger 310 und der Wickelrollen-
Drehzahlregler 312 sind mindestens teilweise,
vorzugsweise jedoch überwiegend durch einen Mikrocomputer
400 gebildet, was in Fig. 10 schematisch angedeutet ist.
Der nicht-flüchtige Datenspeicher ist ein Bestandteil des
Mikrocomputers 400. Vorzugsweise ist der nicht-flüchtige
Datenspeicher ein Teil des in Fig. 12 dargestellten PID-
Reglers 362.
Beim Anfahren der Wickelrolle 20, 224 nach einem
Stromausfall oder bei Neu-Start wird die Wickelrolle
mittels des Mikrocomputers 400 und der Antriebs- und/oder
Bremsvorrichtung 32, 322 automatisch zuerst unabhängig
von neuen Sensorsignalen und unabhängig von neuen
Drehzahl-Sollwerten auf die gespeicherte Istwert-Drehzahl
gebracht, bei Erreichen dieser Istwert-Drehzahl wird die
Wickelrolle mindestens für eine kurze Zeitdauer mit der
gespeicherten Leistung in der gespeicherten
Leistungsrichtung "Antrieb" oder " Bremsen" angetrieben
oder gebremst, und erst dann, nach diesem Anfahrvorgang,
wird durch den Mikrocomputer automatisch auf
Normalbetrieb umgeschaltet, bei welchem in Abhängigkeit
von neuen Sensorsignalen der Drehzahl-Sollwert erzeugt
und in Abhängigkeit von diesem Drehzahl-Sollwert die
elektrische Steuerspannung oder Betriebsspannung für die
Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung 32, 322 erzeugt wird.
Dies bedeutet, daß beim Anfahrvorgang die Sensorsignale
nicht zu einem Drehzahl-Sollwert verarbeitet werden,
sondern die Verarbeitung ignoriert oder blockiert wird.
Die Regeleinrichtung ist gemäß den Zeichnungen
vorzugsweise so ausgebildet, daß sie mehrere,
vorzugsweise 4 drehzahlgeregelte Wickelrollen 20 oder 224
gleichzeitig regeln kann. Hierzu ist die Regeleinrichtung
so ausgebildet, daß sie nach dem Multitasking-Prinzip
arbeitet. Ein anderes mögliches Arbeitsprinzip ist das
Time-Sharing-Prinzip. Für jedes dieser beiden möglichen
Prinzipien weist der Mikrocomputer 400 eine der Anzahl
der drehzahlgeregelten Wickelrollen 20, 224 entsprechende
Anzahl von Steuerkanälen oder Regelkanälen auf, welche
vom Mikrocomputer nach dem Multitasking-Prinzip oder dem
Time-Sharing-Prinzip zyklisch angesteuert werden. Dadurch
können mit einem geringen Aufwand an Hardware und
Software beliebig viele Wickelrollen drehzahlgeregelt
werden, um das von ihnen abgewickelte Wickelgut oder auf
sie aufgewickelte Wickelgut auf einer gewünschten
mechanischen Zugspannung zu halten. Das
Verknüpfungselement 336 von Fig. 11 ermöglicht die
Eingabe eines externen Wickelgut-Zugspannungs-Sollwertes
338. Dadurch kann der Drehzahl-Sollwert am Ausgang 316
wahlweise in Abhängigkeit von diesem Wickelgut-
Zugspannungs-Sollwert 338 anstelle in Abhängigkeit vom
Sensorsignal des Sensors 8 erzeugt werden. Ferner ist es
dadurch auch möglich, durch den Drehzahl-Sollwert-
Erzeuger 310 den Drehzahl-Sollwert an seinem Ausgang 316
auch in gleichzeitiger Abhängigkeit vom Sensorsignal des
Sensors 8 und vom externen Wickelgut-Zugspannungs-
Sollwert 338 zu erzeugen. Dies gibt die Möglichkeit, das
Sensorsignal des Sensors 8 durch den externen Wickelgut-
Zugspannungs-Sollwert 338 an bestimmte anwendungs
spezifische Gegebenheiten anzupassen, beispielsweise an
verschiedene Webarten, verschiedene Kettfadenarten
und/oder verschiedene Maschinentypen.
Ferner ermöglicht auch die Schaltung 348 von Fig. 11 eine
Berücksichtigung von Maschinenart, Webart und Art des
Wickelgutes bei der Bildung des Drehzahl-Sollwertes am
Ausgang 316 durch Eingabe von entsprechenden Werten der
D-Steilheit bei 351 und/oder von Werten für D-Null bei
353 und deren Einfluß auf die Schaltung 348, die ein
Verknüpfungsglied in Form eines Multiplikators sein kann.
Der Inkrementalgeber 324 von Fig. 10 und 12 ermöglicht
über das Interface 366 eine Beeinflussung des Drehzahl-
Sollwertes 318 durch das Verknüpfungselement 360. Ferner
ermöglicht der Inkrementalgeber 324 ein kontrolliertes
Entspannen oder Spannen des Wickelgutes um bestimmte
Inkrementalschritte. Dadurch kann das Wickelgut vor einem
Betriebsstillstand, während eines Betriebsstillstandes
und/oder nach einem Betriebsstillstand beim erneuten
Betrieb um einen oder mehrere Inkrementalschritte
gespannt oder entspannt werden, um unerwünschte
Webmarkierungen oder Webfehler zu vermeiden, oder um eine
bestimmte gewünschte Webart einzustellen.
Die Erfindung ermöglicht es nach einer
Betriebsunterbrechung die Wickelrolle sehr schnell auf
die gespeicherte ursprüngliche Betriebsdrehzahl zu
beschleunigen und dann auf den normalen Regelbetrieb zu
wechseln, ohne daß während des Anfahrvorganges
Regelschwankungen auftreten, und ohne daß nach Erreichen
des gespeicherten ursprünglichen Drehzahl-Sollwertes ein
unerwünschtes Überschwingen über die Sollwert-Drehzahl
oder ein unerwünschtes Regel-Schwingverhalten eintritt,
welches zu Webfehlern oder Webmarkierungen führen könnte.
Durch die Erfindung kann die Zugspannung des Wickelgutes
konstant gehalten werden. Die Erfindung beinhaltet jedoch
auch die Möglichkeit, die Zugspannung in Abhängigkeit von
dem sich ändernden Durchmesser des Wickelgutes auf der
Wickelrolle zu ändern, beispielsweise die Zugspannung der
Kettfäden mit abnehmendem Durchmesser des Kettbaumes 20
zu erhöhen oder die Zugspannung der Warenbahn mit
zunehmendem Durchmesser des Warenbaumes 224 zu erhöhen,
oder umgekehrt. Zu diesem Zwecke kann beispielsweise der
dem Verknüpfungselement 336 zugeführte externe Wickelgut-
Zugspannungs-Sollwert 338 in Abhängigkeit von
Ausgangssignalen des Inkrementalgebers 324 fortlaufend
geändert werden.
Claims (10)
1. Regeleinrichtung für den Vorschub von Wickelgut
einer Webmaschine (210), welche von einem Kettbaum
(20) zur Webmaschine zugeführte Kettfäden (6) oder
die nach der Webmaschine auf einem Warenbaum (224)
gewickelte gewebte Warenbahn (220) sein kann, von
welchen der Kettbaum oder der Warenbaum eine dreh
zahlgeregelte Wickelrolle ist; mit einem Eingang
(50) für elektrische Sensorsignale eines Sensors
(8), welche ein Maß für den Istwert der mechanischen
Zugspannung des Wickelgutes sind; mit einem
Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310), welcher in
Abhängigkeit vom Sensorsignal einen Drehzahl-Soll
wert für die Drehzahl der Wickelrolle (20; 224)
erzeugt; mit einem Eingang (38) für den Empfang von
Drehzahl-Istwerten, welche der Drehzahl der Wickel
rolle (20; 224) entsprechen; mit einem Wickelrollen-
Drehzahlregler (312), welcher in Abhängigkeit vom
Drehzahl-Sollwert und in Abhängigkeit vom Drehzahl-
Istwert eine elektrische Steuerspannung oder elek
trische Betriebsspannung (bei 34, 36) für eine
Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung (32; 228) der
Wickelrolle (20; 224) in der Weise erzeugt, daß die
mechanische Zugspannung des Wickelgutes auf den
gewünschten Zugspannungs-Sollwert gebracht wird oder
auf ihm gehalten wird; mit mindestens einem Eingang
(62) zum Empfangen von Start- und Stoppsignalen von
einer Webmaschinensteuerung zum automatischen
Starten und Stoppen der Wickelrolle in Abhängigkeit
von diesen Start- und Stoppsignalen;
gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) arbeitet digital; der Wickelrollen-Drehzahlregler (312) arbeitet digital; es ist mindestens ein nicht flüchtiger Datenspeicher (z. B. EEPROM) vorgesehen, welcher bei Stromausfall, wie beispielsweise auch beim Abschalten der Regeleinrichtung, einen den unmittelbar zuvor vorhandenen Drehzahl-Istwert der Wickelrolle (20; 224) entsprechenden Signalwert und einen der unmittelbar zuvor aufgebrachten Antriebs- oder Bremsleistung der Antriebs- und/oder Bremseinrichtung (22; 228) entsprechenden Signalwert (Stellgröße) zusammen mit einem Merkmal speichert, welches die Leistungsrichtung "Antrieb" oder "Bremsen" angibt; es ist ein Mikrocomputer (400) vorgesehen, dessen Hardware und/oder Software mindestens teilweise den Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) und den Wickelrollen-Drehzahlregler (312) bildet, wobei der nicht-flüchtige Datenspeicher (z. B. EEPROM) ein Bestandteil des Mikrocomputers ist; der Mikrocomputer ist so ausgebildet, daß beim Anfahren der Wickelrolle (20; 224) nach einem Stromausfall oder bei Neu-Start die Wickelrolle durch die Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung (32; 228) zuerst unabhängig von Sensorsignalen und unabhängig von Drehzahl-Sollwerten auf die gespeicherte Istwert-Drehzahl gebracht wird, bei Erreichen dieser Istwert-Drehzahl die Wickelrolle mindestens für eine kurze Zeitdauer mit dem gespei cherten Leistungswert in der gespeicherten Leistungsrichtung "Antrieb" oder "Bremsen" angetrie ben oder gebremst wird, und erst dann auf Normalbe trieb umgeschaltet wird, bei welchem jetzt wieder in Abhängigkeit von den Sensorsignalen der Drehzahl- Sollwert erzeugt und in Abhängigkeit von diesem erzeugten Drehzahl-Sollwert die elektrische Steuerspannung oder Betriebsspannung für die Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung (32; 228) erzeugt wird.
der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) arbeitet digital; der Wickelrollen-Drehzahlregler (312) arbeitet digital; es ist mindestens ein nicht flüchtiger Datenspeicher (z. B. EEPROM) vorgesehen, welcher bei Stromausfall, wie beispielsweise auch beim Abschalten der Regeleinrichtung, einen den unmittelbar zuvor vorhandenen Drehzahl-Istwert der Wickelrolle (20; 224) entsprechenden Signalwert und einen der unmittelbar zuvor aufgebrachten Antriebs- oder Bremsleistung der Antriebs- und/oder Bremseinrichtung (22; 228) entsprechenden Signalwert (Stellgröße) zusammen mit einem Merkmal speichert, welches die Leistungsrichtung "Antrieb" oder "Bremsen" angibt; es ist ein Mikrocomputer (400) vorgesehen, dessen Hardware und/oder Software mindestens teilweise den Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) und den Wickelrollen-Drehzahlregler (312) bildet, wobei der nicht-flüchtige Datenspeicher (z. B. EEPROM) ein Bestandteil des Mikrocomputers ist; der Mikrocomputer ist so ausgebildet, daß beim Anfahren der Wickelrolle (20; 224) nach einem Stromausfall oder bei Neu-Start die Wickelrolle durch die Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung (32; 228) zuerst unabhängig von Sensorsignalen und unabhängig von Drehzahl-Sollwerten auf die gespeicherte Istwert-Drehzahl gebracht wird, bei Erreichen dieser Istwert-Drehzahl die Wickelrolle mindestens für eine kurze Zeitdauer mit dem gespei cherten Leistungswert in der gespeicherten Leistungsrichtung "Antrieb" oder "Bremsen" angetrie ben oder gebremst wird, und erst dann auf Normalbe trieb umgeschaltet wird, bei welchem jetzt wieder in Abhängigkeit von den Sensorsignalen der Drehzahl- Sollwert erzeugt und in Abhängigkeit von diesem erzeugten Drehzahl-Sollwert die elektrische Steuerspannung oder Betriebsspannung für die Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung (32; 228) erzeugt wird.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie für die Regelung des Vorschubes von mindestens
zwei, vorzugsweise vier drehzahlgesteuerten Wickel
rollen (20; 224) ausgebildet ist und sie je dreh
zahlgesteuerter Wickelrolle mindestens einen Eingang (50)
für elektrische Sensorsignale eines Sensors (8) für das
Wickelgut der betreffenden Wickelrolle, einen Dreh
zahl-Sollwert-Erzeuger (310), einen Eingang (38) für
die Drehzahl-Istwerte, welche der Drehzahl der
betreffenden Wickelrolle entsprechen, und einen
Wickelrollen-Drehzahlregler (212) enthält, und daß
alle Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) und alle
Wickelrollen-Drehzahlregler (312) mindestens
teilweise durch die Hardware und/oder Software des
Mikrocomputers (400) gebildet sind.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie so ausgebildet ist, daß sie nach dem Prinzip des
Multitasking oder nach dem Prinzip des Time-Sharing
arbeitet, daß hierfür der Mikrocomputer (400) eine
der Anzahl der drehzahlgeregelten Wickelrollen (20;
224) entsprechende Anzahl von Steuerkanälen oder
Regelkanälen aufweist, welche vom Mikrocomputer nach
dem Prinzip des Multitasking oder des Time-Sharing
zyklisch angesteuert werden.
4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie als ein kompaktes Gerät mit einem alle Elemente
enthaltenden Gehäuse (54) ausgebildet ist, welches
mit Eingabeelementen (72, 73, 74, 76, 78, 80, 82,
84) und Ausgabeelementen (71) des Mikrocomputers
(400) versehen ist.
5. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) einen Schal
tungsteil (338, 337) zur Eingabe eines externen
Wickelgut-Zugspannungs-Sollwertes (bei 338) auf
weist, in Abhängigkeit von welchem der Drehzahl-
Sollwert-Erzeuger (310) entweder unter Ignorierung
des Sensorsignals oder in einer vorbestimmten
Verknüpfung mit dem Sensorsignal den Drehzahl-
Sollwert (bei 316) für den Drehzahlregler (312)
erzeugt.
6. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehzahl-Sollwert-Erzeuger (310) zwei parallele
Schaltungszweige (340, 342, 350; 346, 348, 352)
aufweist, die an ihrer eingangseitigen Verknüpfung
(336, 337) elektrische Signale erhalten, welche vom
Sensorsignal abgeleitete Signale oder Signale eines
externen Wickelgut-Zugspannungs-Sollwertes sind, und
die an ihrer ausgangsseitigen Verknüpfung ein
Verknüpfungselement (344) aufweisen, welches in
Abhängigkeit von elektrischen Ausgangssignalen der
beiden Schaltungszweige den Drehzahl-Sollwert (bei
316) bildet, daß der eine Schaltungszweig (340, 342,
350) einen Integrator (342) mit einer bestimmten
Zeitkonstante aufweist, welcher das abgeleitete
Sensorsignal oder das externe Wickelgut-Zugspan
nungs-Sollwertsignal in Abhängigkeit vom Wickelgut
durchmesser auf der Wickelrolle (20; 224) beein
flußt, daß der andere Schaltungszweig (346, 348,
352) ein Verknüpfungselement (348) aufweist, über
welches das aufbereitete Sensorsignal oder das
externe Wickelgut-Zugspannungs-Sollwertsignal, oder
ein in Abhängigkeit von diesen beiden Signalen
gebildetes (Verknüpfungselement 336) Signal, mit
einem externen Signal (351, 353) verknüpft werden
kann, welches Informationen beinhaltet, die spezi
fisch sind für Anwendungsbedingungen wie beispiels
weise die Art der Webmaschine (D-Null) und/oder die
Art des Wickelgutes (D-Steilheit).
7. Regeleinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Integrator (342) ein Signal-Schwellwertelement
(340) vorgeschaltet ist.
8. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Wickelrollen-Drehzahlregler (312) ein Ver
knüpfungselement (360) aufweist, durch welches in
Abhängigkeit von elektrischen Pulsen, die von einem
Pulsgeber (324), wie beispielsweise einem Inkremen
talgeber, in Abhängigkeit von Umdrehungen der
Wickelrolle (20; 224) erzeugt werden, der Drehzahl-
Sollwert des Drehzahl-Sollwert-Erzeugers (310)
verändert wird.
9. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Wickelrollen-Drehzahlregler (312) einen PID-
Regler enthält.
10. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Zähler (324) wie beispielsweise ein Inkremen
talgeber zum Zählen der Anzahl der Umdrehungen der
Wickelrolle (20, 224) vorgesehen ist, welcher aus
der Anzahl der gezählten Umdrehungen ein Signal
bildet, welches das Wickelende anzeigt oder vorher
ankündigt.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTROLS-REGATRON AG, STEINACH, CH WILLI GROB AG, |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |