DE69505030T2 - Process for the production of chenille thread - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Chenillefadens.The present invention relates to a method for producing a chenille thread.
Es ist bekannt, daß ein Chenillefaden von zwei Bindefäden gebildet wird, die in geeigneter Weise verzwirnt sind, um mit den kurzen Abschnitten eines Effektfadens in Eingriff zu treten. Zu diesem Zweck umfassen Maschinen zur Herstellung eines Chenillefadens wenigstens eine Gruppe zur Ausbildung des Fadens mit einer "Lehre" zum Aufwickeln und Dimensionieren des Effektfadens, einer Klinge zum Abschneiden der kurzen Abschnitte des Effektfadens, zwei Antriebswalzen mit entsprechenden Gegenwalzen zum Vorwärtsbewegen der Bindefäden zusammen mit den kurzen Abschnitten des Effektfadens, sowie Einrichtungen zum Verdrillen der Bindefäden mit den dazwischen angeordneten kurzen Abschnitten des Effektfadens.It is known that a chenille thread is formed by two binding threads that are twisted in a suitable manner to engage with the short sections of an effect thread. For this purpose, machines for producing a chenille thread comprise at least one group for forming the thread with a "gauge" for winding and dimensioning the effect thread, a blade for cutting the short sections of the effect thread, two drive rollers with corresponding counter rollers for advancing the binding threads together with the short sections of the effect thread, and devices for twisting the binding threads with the short sections of the effect thread arranged between them.
Ein insbesondere bei der Herstellung von Chenillefäden auftretendes Problem besteht darin, ein Produktionsverfahren mit hohem Durchsatz, erhöhter und konstanter Zuverlässigkeit, geringen Kosten und möglichst geringem Überwachungsaufwand seitens der Bedienungsperson zu schaffen.A problem that arises particularly in the production of chenille threads is to create a production process with high throughput, increased and consistent reliability, low costs and as little monitoring effort as possible on the part of the operator.
Aus der Druckschrift EP-A1-260 206 ist eine Maschine zur Herstellung von gemusterten bzw. bunten Fäden mit mehreren Gruppen zur Ausbildung der Fäden bekannt, bei der jede Gruppe mehrere sich drehende Organe umfaßt, von denen jedes von einem entsprechenden Elektromotor angetrieben wird, um die verschiedenen Fäden, die dazu dienen, den gemusterten Faden zu bilden, zuzuführen, vorwärts zu bewegen und miteinander zu verbinden, sowie den derart hergestellten Faden aufzuwickeln. Jeder Motor der Maschine ist einer Zentraleinheit mit einem programmierbaren Mikroprozessor gemäß einem offenen Schema unterworfen, das mehrere unidirektionale Verbindungszweige oder -leitungen umfaßt, die von der Zentraleinheit zu den verschiedenen Motoren verlaufen, sowie einen Signalgenerator mit bekannter und voreingestellter Frequenz, wobei auf jeder dieser Leitungen vor dem entsprechenden Motor ein Frequenzteiler angeordnet ist, der von dem erwähnten Generator angesteuert wird, um die Frequenz des jeweiligen Ausgangssignales gemäß einer programmierten Beziehung in Abhängigkeit von dem gewünschten Musterungseffekt variieren zu lassen; dabei ist dem Frequenzteiler ein mit Gleichstrom versorgter Wandler bzw. Zerhacker für die Ansteuerung des entsprechenden Motors nachgeordnet. Auf diese Weise wird die Arbeitsgeschwindigkeit eines jeden Motors abwechselnd jeweils auf jeder Leitung in Abhängigkeit vom Programm, dem Teilungsverhältnis der Frequenz des vom Generator abgegebenen Signals geregelt, wobei dem Wandler der jeweiligen Leitung das derart erhaltene Steuersignal zugeführt wird; die verschiedenen programmierten Frequenzverhältnisse bestimmen die Arbeitsgeschwindigkeit der Motoren der jeweiligen Leitungen.From document EP-A1-260 206 a machine for producing patterned or coloured threads is known, comprising a plurality of groups for forming the threads, each group comprising a plurality of rotating members, each of which is driven by a respective electric motor for feeding, advancing and joining together the various threads intended to form the patterned thread, and for winding up the thread thus produced. Each motor of the machine is subject to a central unit with a programmable microprocessor according to an open circuit comprising a plurality of unidirectional connecting branches or lines extending from the central unit to the various motors, and a signal generator with a known and preset frequency, on each of these lines being arranged upstream of the corresponding motor a frequency divider which is controlled by the said generator in order to vary the frequency of the respective output signal according to a programmed relationship as a function of the desired patterning effect; The frequency divider is followed by a converter or chopper supplied with direct current for controlling the corresponding motor. In this way, the operating speed of each motor is regulated alternately on each line as a function of the programmed frequency division ratio of the signal emitted by the generator, the control signal thus obtained being fed to the converter of the respective line; the various programmed frequency ratios determine the operating speed of the motors of the respective lines.
Diese bekannte Maschine ist jedoch nicht ausdrücklich dazu vorgesehen, einen Chenillefaden herzustellen, der beständig die gleichen strukturellen Eigenschaften aufweisen muß. Das offene Steuerungssystem der Linienmotoren dieser bekannten Maschine ermöglicht jedoch keine aktive Kontrolle und automatische Regelung der jeweiligen Arbeitsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von den Lastzuständen der Motoren, die sich in der Zeit ändern können, derart, daß die Funktionssicherheit einer jeden Steuerungslinie, d. h. die Konstanz der Ausgangsgeschwindigkeit der Motoren einer jeden Fadenherstellungseinheit sich als direkt abhängig von der der jeweiligen Bearbeitungsorgane, den von der zentralen Einheit und dem Generator für die Mustersignale empfangenen Signale abhängig erweist, wobei diese Organe vom funktionalen Gesichtspunkt her gesehen, kaskadenförmig auf jeder Linie angeordnet sind, was die Betriebssicherheit der gesamten Einheit weiter vermindert. Folglich kann dieses bekannte System praktisch ausschließlich nur in denjenigen Bereichen der Textilindustrie verwendet werden, in denen es nicht erforderlich ist, eine konstante Präzision der Arbeitsweise zu erzielen, wie dies bei bunten bzw. gemusterten Fäden der Fall ist, während sich zeigt, daß sie nicht in nützlicher Weise in allen anderen Fällen verwendet werden kann, in denen man wünscht, komplexe Fäden mit hoher Qualität und hochwertigen und konstanten Struktureigenschaften zu erhalten, wie dies bei Chenillefäden der Fall ist.However, this known machine is not expressly intended to produce a chenille thread which must always have the same structural characteristics. However, the open control system of the line motors of this known machine does not allow active control and automatic regulation of the respective working speeds as a function of the load conditions of the motors, which can change over time, so that the operational reliability of each control line, i.e. the constancy of the output speed of the motors of each thread production unit, turns out to be directly dependent on that of the respective processing elements, the signals received from the central unit and the generator of the pattern signals, these elements being arranged in a cascade on each line from a functional point of view, which further reduces the operational reliability of the entire unit. Consequently, this known system can be used practically exclusively in those sectors of the textile industry in which it is not necessary to achieve a constant precision of operation, as is the case with coloured or patterned threads, while it turns out that it cannot be used in a useful way in all other cases in which it is desired to obtain complex threads of high quality and with high and constant structural properties, as is the case with chenille threads.
Aus der Druckschrift EP-A-502 828 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Chenillefadens gemäß dem ersten Teil von Anspruch 1 bekannt.From the document EP-A-502 828 a method for producing a chenille thread according to the first part of claim 1 is known.
Im übrigen ist aus der Druckschrift EP-A-318 144 ein Verfahren zum Ausrüsten von Fäden bekannt.Furthermore, a method for finishing threads is known from the publication EP-A-318 144.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Chenillefadens zu verwirklichen, das es ermöglicht, automatisch eine maximale und konstante Qualität des Fadens und gleichzeitig eine sehr wirtschaftliche Produktion mit erhöhtem Durchsatz zu realisieren.The main aim of the present invention is to realize a process for producing a chenille thread that makes it possible to automatically achieve a maximum and constant quality of the thread and at the same time a very economical production with increased throughput.
Dieses Ergebnis wird gemäß der Erfindung mit Hilfe eines Verfahrens zur Herstellung eines Chenillefadens in einer Maschine mit einer oder mehreren Gruppen zur Ausbildung eines Fadens erreicht, das für jede dieser Herstellungseinheiten folgende Schritte umfaßt: Auf bzw. Abrollen und Dimensionieren eines Effektfadens, Zerschneiden des Effektfadens in Stücke mit vorbestimmter Länge, Zuführen der beiden Bindefäden und Antreiben dieser Fäden mit den Effektfadenstücken sowie Verdrillen der Bindefäden mit den dazwischen eingefügten Effektfadenstücken mit Hilfe von mehreren entsprechenden Arbeitsorganen, von denen jedes gesondert von einem entsprechenden Elektromotor angetrieben wird, wobei das Verfahren für jeden Motor einer jeder Chenille-Herstellungseinheit die folgende Schritte in einer geschlossenen Schleife umfaßt: Erfassen der momentanen Geschwindigkeit des Motors vermittels eines Geschwindigkeitssensors zur Erzeugung eines elektrischen Signals, dessen Amplitude in Abhängigkeit von der derart erfaßten Geschwindigkeit bestimmt wird, Vergleichen der Amplitude des derart erzeugten Signals mit der eines Referenzsignals mit konstanter Amplitude, wobei die Amplitude des Referenzsignals bekannt und in Abhängigkeit von der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit des Motors vorbestimmt ist, Ermitteln der Differenz zwischen den Amplituden der derart verglichenen Signale und Umwandeln des sich möglicherweise ergebenden Fehlersignals in ein Signal, dessen Frequenz proportional zur Amplitude des Fehlersignals veränderlich ist, Zuführen des derart konvertierten Signals zu einem Wechselrichter derart, daß die betreffende Versorgungsgleichspannung in eine Wechselspannung mit in Abhängigkeit von der ermittelten Amplitude des Fehlersignals vorbestimmtem Wert und vorbestimmter Frequenz umgeformt wird, und Steuern des Motors mit dem Ausgangssignal des Wechselrichters in der Weise, daß er unverzüglich automatisch geregelt, d. h. die betreffende momentane Arbeitsgeschwindigkeit an die vorbestimmte konstante Arbeitsgeschwindigkeit angepaßt wird.This result is achieved according to the invention by means of a process for producing a chenille thread in a machine with one or more groups for forming a thread, which comprises the following steps for each of these production units: rolling up or unrolling and dimensioning an effect thread, cutting the effect thread into pieces of predetermined length, Feeding the two binding threads and driving these threads with the effect thread pieces and twisting the binding threads with the effect thread pieces inserted between them with the aid of several corresponding working elements, each of which is driven separately by a corresponding electric motor, the method comprising the following steps in a closed loop for each motor of each chenille production unit: detecting the instantaneous speed of the motor by means of a speed sensor to generate an electrical signal whose amplitude is determined as a function of the speed thus detected, comparing the amplitude of the signal thus generated with that of a reference signal with a constant amplitude, the amplitude of the reference signal being known and predetermined as a function of the desired working speed of the motor, determining the difference between the amplitudes of the signals thus compared and converting the error signal possibly resulting into a signal whose frequency is variable in proportion to the amplitude of the error signal, feeding the signal thus converted to an inverter such that the relevant direct supply voltage is converted into an alternating voltage with a predetermined value and a predetermined frequency depending on the determined amplitude of the error signal, and controlling the motor with the output signal of the inverter in such a way that it is immediately automatically regulated, ie the relevant instantaneous operating speed is adapted to the predetermined constant operating speed.
Die Vorteile, die dank der Erfindung erzielt werden, bestehen im wesentlichen darin, daß es möglich ist, eine erhöhte Produktion eines Chenillefadens mit einer stark verbesserten und konstanten Qualität in automatischer, zuverlässiger und wirtschaftlicher Weise zu realisieren, daß es möglich ist, in jedem Augenblick die Ausgangsgeschwindigkeit eines jeden Antriebsorganes der Maschine und somit die Qualität des hergestellten Fadens zu kontrollieren, und daß es möglich ist, auf äußerst einfache und schnelle Weise die Arbeitsbedingungen einer jeden Einheit zur Herstellung des Chenillefadens entweder individuell oder in vorgegebenen Gruppen in Abhängigkeit von der Veränderung der Natur, den Bedingungen und den Eigenschaften der verwendeten Fäden zu regeln.The advantages achieved thanks to the invention consist essentially in that it is possible to realize an increased production of a chenille thread with a greatly improved and constant quality in an automatic, reliable and economical manner, that it is possible to control at any moment the output speed of each drive element of the machine and therefore the quality of the thread produced, and that it is possible to regulate in an extremely simple and rapid manner the working conditions of each unit for producing the chenille thread either individually or in predetermined groups depending on the variation in the nature, conditions and properties of the threads used.
Diese und weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch genauer für den Fachmann im Lichte der folgenden Beschreibung und mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen, die ein nicht einschränkend zu verstehendes praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben; in der Zeichnung zeigen:These and other advantages and characteristics of the present invention will become clearer to those skilled in the art in the light of the following description and with the aid of the accompanying drawings, which show a practical embodiment of the invention, which is not to be understood as limiting; in the drawing:
Fig. 1 eine partielle schematische Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung eines Chenillefadens, in welcher eine Einheit zur Ausbildung des Chenillefadens mit drei Motoren wiedergegeben ist,Fig. 1 is a partial schematic side view of a machine for producing a chenille thread, in which a unit for forming the chenille thread with three motors is shown,
Fig. 2 das Funktions-Blockdiagramm einer Schaltung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Chenillefadens gemäß der Erfindung, das bei der Maschine aus Fig. 1 verwendet werden kann.Fig. 2 is a functional block diagram of a circuit for carrying out the process for producing a chenille thread according to the invention, which can be used in the machine of Fig. 1.
Wie man den Figuren der beigefügten Zeichnung entnimmt, umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Chenillefadens unter Verwendung einer Maschine mit einer oder mehreren Gruppen zur Ausbildung des Fadens gemäß der Erfindung im wesentlichen für jede Ausbildungseinheit die folgenden Phasen: Auf- bzw. Abwickeln und Dimensionieren eines Effektfadens, Zerschneiden des Effektfadens in Abschnitte mit vorbestimmter Länge, Zuführen der beiden Bindefäden und Antreiben dieser Fäden gemeinsam mit den Stücken des Effektfadens und Verdrillen der Bindefäden mit den dazwischenliegenden Effektfäden mit Hilfe von Streckzylindern (4), einem Paar von Antriebszylindern (6) und einer Klinge (7), die von einem ersten Motor (1) angetrieben werden, sowie vermittels eines Spinnkopfes (5), der von einem zweiten Motor (2) angetrieben wird, sowie mit Hilfe eines Dorns (8) mit einer Schuß-Vorgabevorrichtung (9), die von einem dritten Motor (3) betätigt wird, und umfaßt für jeden Motor (1, 2, 3), einer jeden Einheit (G) zur Ausbildung des Chenillefadens die folgenden Phasen in einem geschlossenen Kreislauf:As can be seen from the figures of the accompanying drawing, a process for producing a chenille thread using a machine with one or more thread forming groups according to the invention essentially comprises the following phases for each forming unit: winding or unwinding and dimensioning an effect thread, cutting the effect thread into sections of predetermined length, feeding the two binding threads and driving these threads together with the pieces of effect thread and twisting the binding threads with the intermediate effect threads by means of stretching cylinders (4), a pair of drive cylinders (6) and a blade (7) driven by a first motor (1), by means of a spinning head (5) driven by a second motor (2), by means of a mandrel (8) with a weft-preparing device (9) actuated by a third motor (3), and comprises for each motor (1, 2, 3), each unit (G) for forming the Chenille thread the following phases in a closed cycle:
- Erfassen der momentanen Geschwindigkeit des Motors mit Hilfe eines entsprechenden Geschwindigkeitsensors (T) zur Erzeugung eines elektrischen Signals (ST) mit einer in Abhängigkeit von der derart erfaßten Geschwindigkeit vorbestimmten Amplitude,- detecting the instantaneous speed of the motor using a corresponding speed sensor (T) to generate an electrical signal (ST) with an amplitude predetermined depending on the speed thus detected,
- Vergleichen der Amplitude des derart erzeugten Signals mit der eines Referenzsignals (R) mit konstanter Amplitude, wobei die Amplitude des Referenzsignals bekannt und in Abhängigkeit von der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit des Motors vorbestimmt ist,- comparing the amplitude of the signal thus generated with that of a reference signal (R) of constant amplitude, the amplitude of the reference signal being known and predetermined as a function of the desired working speed of the engine,
- Erfassen der Differenz zwischen den Amplituden der derart verglichener Signale (ST, R) und Umwandeln des Fehlersignals (E), das sich möglicherweise hieraus ergibt, in ein Signal, dessen Frequenz proportional zur Amplitude dieses Fehlersignals (E) veränderbar ist,- detecting the difference between the amplitudes of the signals (ST, R) compared in this way and converting the error signal (E) that may result therefrom into a signal whose frequency can be varied in proportion to the amplitude of this error signal (E),
- Zuführen des derart konvertierten Signals (C) zu einem Wechselrichter (I) in der Weise, daß die betreffende Versorgungsgleichspannung in eine Wechselspannung mit einem Wert und einer Frequenz umgeformt wird, die in Abhängigkeit von der Amplitude des ermittelten Fehlersignals (E) vorbestimmt sind,- feeding the signal (C) converted in this way to an inverter (I) in such a way that the relevant direct current supply voltage is converted into an alternating current voltage with a value and a frequency that are predetermined depending on the amplitude of the detected error signal (E),
- Steuern des Motors mit dem Ausgangssignal (U) des Wechselrichters derart, daß er unverzüglich automatisch geregelt, d. h. die betreffende augenblickliche Ausgangsgeschwindigkeit an die vorbestimmte konstante Arbeitsgeschwindigkeit angepaßt wird.- Controlling the motor with the output signal (U) of the inverter in such a way that it is immediately automatically regulated, i.e. the relevant instantaneous output speed is adapted to the predetermined constant working speed.
Vorteilhafterweise ist gemäß der Erfindung so, wie in Fig. 2 der beigefügten Zeichnung gezeigt, vorgesehen, das Ausgangssignal (ST) des Sensors (T) zu verstärken, bevor es mit dem bekannten und konstanten Referenzsignal (R) verglichen wird.Advantageously, according to the invention, as shown in Fig. 2 of the accompanying drawing, it is provided to amplify before comparing it with the known and constant reference signal (R).
Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, das Fehlersignal (E) zu verstärken, bevor es in eine Frequenz umgeformt wird.Advantageously, it is also provided to amplify the error signal (E) before it is converted into a frequency.
Im übrigen ist gemäß der Erfindung vorzugsweise so, wie in Fig. 2 dargestellt, vorgesehen, das in eine Frequenz umgeformte Signal (C) an eine Steuerschaltung mit Impulsbreitenmodulation anzulegen, die vor dem Wechselrichter (I) angeordnet ist, um es zu ermöglichen, den Wert der Ausgangsspannung dadurch zu verändern, daß die Intervalle verändert werden, in denen die betreffenden Umschalteinrichtungen (T1, T2, T3, T4, T5, T6) leitend bzw. nichtleitend unterbrochen sind.Furthermore, according to the invention, preferably as shown in Fig. 2, it is provided that the signal (C) converted into a frequency is applied to a control circuit with pulse width modulation, which is arranged upstream of the inverter (I), in order to make it possible to vary the value of the output voltage by varying the intervals in which the relevant switching devices (T1, T2, T3, T4, T5, T6) are conductive or non-conductive.
Die auf diese Weise sichergestellte Regelmäßigkeit der Arbeitsweise der verschiedenen Motoren (1, 2, 3) einer jeden Einheit (G) zur Ausbildung eines Fadens ermöglicht die Produktion eines Chenillefadens mit verbesserter und regelmäßiger Qualität, wobei dieser Faden die gleichen strukturellen Eigenschaften besitzt. Dies ermöglicht es, in den nachfolgenden Behandlungsschritten des Fadens herzustellende Produkte mit optimaler Qualität zu erzielen.The regularity of operation of the various motors (1, 2, 3) of each yarn forming unit (G) thus ensured makes it possible to produce a chenille yarn of improved and regular quality, this yarn having the same structural characteristics. This makes it possible to obtain products of optimum quality in the subsequent yarn treatment steps.
Zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ist es möglich, folgende Bestandteile zu verwenden:To carry out the procedure described above, it is possible to use the following components:
- Für die Umsetzung der Ausgangsgeschwindigkeit eines jeden Motors einen induktiven "Pick-up"-Näherungssensors, der dazu dient, Impulse mit einer Frequenz zu erzeugen, die in Abhängigkeit von der Ausgangsgeschwindigkeit des entsprechenden Motors (M) variabel ist, und der an der Achse des Motors angeordnet ist. Es ist möglich, dem Übertrager einen D/A-Wandler nachzuschalten, um einen nachfolgenden Vergleich mit dem Referenzsignal (R) zu ermöglichen. Es versteht sich von selbst, daß anstelle des beschriebenen Übertragers auch ein beliebiger anderer Ge-, schwindigkeitssensor vorgesehen werden kann, der für diese Funktion geeignet ist, beispielsweise ein Dynamo-Tachometer oder ein Codierer.- To convert the output speed of each motor, an inductive "pick-up" proximity sensor designed to generate pulses with a frequency that is variable depending on the output speed of the corresponding motor (M) and located on the motor's axis. It is possible to connect a D/A converter downstream of the transformer to enable subsequent comparison with the reference signal (R). It goes without saying that, instead of the transformer described, any other speed sensor suitable for this function can be provided, for example a dynamo tachometer or an encoder.
- Zur Erzeugung des Referenzsignals (R) ein Widerstandsschaltkreis mit einem Regelpotentiometer, das in geeigneter Weise mit Strom bzw. Spannung versorgt wird, derart, daß am Ausgang ein vorbestimmtes Spannungssignal geliefert wird, das konstant ist und der gewünschten Ausgangsgeschwindigkeit des entsprechenden Motors (M) entspricht.- To generate the reference signal (R), a resistance circuit with a control potentiometer which is suitably supplied with current or voltage such that a predetermined voltage signal is provided at the output which is constant and corresponds to the desired output speed of the corresponding motor (M).
- Zum Vergleich des Referenzsignals (R) und des vom Übertrager (T) erzeugten Signals (ST) ein Differenzverstärker, dessen Ausgangsspannung von der Differenz zwischen den Spannungswerten des Signals (R) und des Signals (ST) abhängt. Der Wechselrichter (I) wird von einer Gruppe von statischen Wechselrichtern gebildet.- To compare the reference signal (R) and the signal (ST) generated by the transformer (T), a differential amplifier whose output voltage depends on the difference between the voltage values of the signal (R) and the signal (ST). The inverter (I) is formed by a group of static inverters.
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