EP3159442A1

EP3159442A1 - Verfahren zur steuerung der fadenlieferung eines fadenliefergeräts und fadenliefergerät

Info

Publication number: EP3159442A1
Application number: EP16192377.6A
Authority: EP
Inventors: Bernd Günter
Original assignee: Memminger IRO GmbH
Current assignee: Memminger IRO GmbH
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: CN107055208A; CN107055208B; EP3159442B1; DE102015118027B3; TW201731754A; TWI631252B

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät (1) zu einer Textilmaschine wird der Faden von einem Speicherkörper (3) des Fadenliefergerätes (1) durch die Textilmaschine abgezogen. Eine Fadenspannung des Fadens (40) wird durch eine Bremsvorrichtung mit mindestens einen Bremskörper (8) im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper (3) und mit einer Einstellvorrichtung eingestellt. Mindestens ein Stellelement der Einstellvorrichtung der Bremsvorrichtung wirkt auf den oder die Bremskörper (8) ein, wobei das oder die Stellelemente durch ein Bremssignal angesteuert werden. In einem ersten Betriebszustand (B1) wird die Fadenspannung durch Einstellen des Bremssignals durch eine Fadenspannungseinheit auf einen Referenzwert (Mrerf) geregelt, wobei Messwerte (Mi) der Fadenspannung durch eine Spannungsmesseinheit ermittelt werden und jeweils eine Differenz (Mdiff) zwischen dem Messwert (MI) und dem Referenzwert (Mref) durch eine Spannungsregeleinheit (80) minimiert wird. In einem zweiten Betriebszustand (B2a, B2b) wird ein Hilfswert (Ihc, Iho) des Bremssignals eingestellt. Der Betriebszustand wird durch eine Prüfgröße bezogen auf eine Schwelle bestimmt. Durch eine Prüfeinheit (85) wird ein Maß für Schwankungen der Messwerte (Mi) der Fadenspannung als Prüfgröße bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät zu einer Textilmaschine und ein Fadenliefergerät. Der Faden wird durch die Textilmaschine von einem Speicherkörper des Fadenliefergerätes abgezogen.
Eine Fadenspannung des Fadens wird durch eine Bremsvorrichtung im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper eingestellt, indem ein Bremskörper der Bremsvorrichtung gegen eine Klemmfläche an einem Abzugsende des Speicherkörpers gepresst wird. Zur Anpressung des Bremskörpers wirkt eine Einstellvorrichtung der Bremsvorrichtung auf den Bremskörper ein, die durch ein Bremssignal angesteuert wird.
Ein solches Verfahren ist z.B. aus der WO 2007/048528 A1 bekannt, in der eine Vorrichtung zur vollautomatischen Einstellung der Garnlänge, die einem Stricksystem zugeführt wird, beschrieben ist. Die Vorrichtung weist eine Garnspeichereinheit mit einer Trommel, einen Garnlängenmessdetektor und ein als Element bezeichneten Bremskörper zur Einstellung der Garnspannung auf. Das Element ist axial mit dem Abzugsende der Trommel in Kontakt. Die Position oder die ausgeübte Kraft des Elementes ist durch eine elektrische Antriebseinheit einer Einstellvorrichtung veränderbar, um die Garnspannung einzustellen.
Bei den in der EP 0 707 102 B1 und der EP 0 536 088 B1 beschriebenen Bremsvorrichtungen wird die Fadenspannung durch Einstellen des Bremssignals auf einen Referenzwert der Fadenspannung eingestellt.
Bei den folgenden Verfahren wird die Fadenspannung durch Einstellen einer Aktuatoreinrichtung oder des Bremssignals auf einen Referenzwert der Fadenspannung geregelt, wobei ein Messwert der Fadenspannung durch einen Fadenspannungsfühler ermittelt und eine Differenz zwischen dem Messwert und dem Referenzwert der Fadenspannung minimiert wird.
Die EP 2 014 809 betrifft einen Schussfadenzuführer für Textilmaschinen mit einer fadenspeichernden Trommel, von der der Faden abgewickelt wird, und eine Schussfadenbremseinrichtung, die an einem beweglichen Schlitten angebracht ist. Der Fadenzuführer umfasst ein Bremsbauteil und eine Aktuatoreinrichtung für das Bremsbauteil, einen Fadenspannungssensor, der ein Spannungssignal erzeugt, und eine Steuerungseinheit, die das gemessene Spannungssignal mit einem Bezugsspannungssignal vergleicht und die Aktuatoreinrichtung derart antreibt, dass der Unterschied zwischen der gemessenen Spannung und der Bezugsspannung minimiert wird.
In der EP 2 031 106 ist ein Verfahren zum Steuern der Spannung des sich von einem negativen Garnzuführer für Textilmaschinen abwickelnden Garns beschrieben. Die Spannung wird durch eine Schussfadenbremsvorrichtung angepasst, die von einem Spannungssteuerblock gesteuert wird. Der Spannungssteuerblock vergleicht eine gemessene Spannung mit einer Referenzspannung und überträgt ein Bremsniveausignal an die Schussfadenbremseinrichtung. Das Bremsniveausignal ist dazu vorgesehen, den Unterschied zwischen der gemessenen Spannung und der Referenzspannung zu minimieren.
Es wird die Garnverbrauchsgeschwindigkeit berechnet und mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsschwelllwert verglichen. Der Spannungssteuerungsblock wird aktiviert, wenn die berechnete Garnverbrauchsgeschwindigkeit den Schwellwert übersteigt. Sie wird abgeschaltet, wenn die Verbrauchsgeschwindigkeit niedriger ist als der Schwellwert, wobei das zuletzt erzeugte Signal als Bremssignal beibehalten wird, bis die Garnverbrauchsgeschwindigkeit den Schwellwert wieder übersteigt.
Das Abschalten des Spannungssteuerungsblocks soll Nachteile der Spannungsregelung z.B. beim Starten oder Einfädeln bzw. Einlegen, wenn das Garn sich nicht bewegt und die Fadenspannung sehr viel niedriger ist als im normalen Betrieb, überwinden.
Ein weiteres Verfahren zur Spannungssteuerung des sich von einem Garnzuführer abwickelnden Garnes ist in der EP 2 671 831 beschrieben. Eine Steuereinheit, die Signale der gemessenen Spannung erhält, vergleicht diese mit einem vorbestimmten Referenzspannungssignal und erzeugt in einer Regelschleife ein Bremssignal zur Minimierung der Differenz zwischen den beiden Signalen. So lange die Referenzspannung unverändert ist, wird für die Regelschleife ein erster Satz von Koeffizienten für ein relativ langsames Regelverhalten verwendet. Bei Änderung der Referenzspannung wird so lange auf einen zweiten Satz von Koeffizienten für ein schnelles Regelverhalten umgeschaltet, bis die Differenz zwischen den beiden Signalen einen minimalen Wert erreicht hat. Es wird auf den ersten Satz von Koeffizienten zurück geschaltet.
Das Umschalten des Regelverhaltens der Spannungsregelung soll eine Spannungsregelung sowohl für gelegentlich auftretende Spannungsspitzen, z.B. durch dickere Stellen im Garn, als auch für eine schnelle Anpassung an geänderte Referenzspannung ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät zu einer Textilmaschine und ein Fadenliefergerät gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche zu verbessern, insbesondere zu vereinfachen.
Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät zu einer Textilmaschine wird der Faden von einem Speicherkörper des Fadenliefergerätes durch die Textilmaschine abgezogen. Eine Fadenspannung des Fadens wird im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper durch mindestens einen Bremskörper einer Bremsvorrichtung eingestellt.
In einer Ausführungsform wird die Fadenspannung durch einen Bremskörper eingestellt, der an eine Klemmfläche, zum Beispiel am Abzugsende des Speicherkörpers, über die der Faden geführt ist, gepresst wird. In einem Beispiel werden ein oder zwei Bremsteller als Bremskörper verwendet. In einer Alternative wird ein Bremskörper in Form eines Konus, der an das Abzugsende des Speicherkörpers pressbar ist, verwendet.
Der Bremskörper wird eingestellt, indem mindestens ein Stellelement einer Einstellvorrichtung der Bremsvorrichtung auf den oder die Bremskörper einwirkt. Das oder die Stellelemente werden durch ein Bremssignal angesteuert. Die Stellelemente sind dazu ausgebildet, je nach Ansteuerung durch das Bremssignal, mehr oder weniger Kraft auf den oder die Bremskörper auszuüben. In einem Beispiel werden die Stellelemente, z.B. durch einen Schrittmotor, angesteuert.
In einem ersten Betriebszustand wird die Fadenspannung geregelt. Die Fadenspannung wird durch Einstellen des Bremssignals durch eine Fadenspannungseinheit auf einen Referenzwert geregelt. Dabei werden Messwerte für die Fadenspannung durch eine Spannungsmesseinheit ermittelt und jeweils eine Differenz zwischen dem Messwert und dem Referenzwert minimiert.
In einem zweiten Betriebszustand wird die Fadenspannung durch Einstellen eines Hilfswert des Bremssignals eingestellt.
Der Betriebszustand wird mit Hilfe einer Prüfgröße, und zwar durch einen Wert der Prüfgröße bezogen auf eine Schwelle, bestimmt.
Als Prüfgröße wird ein Maß für Schwankungen der Messwerte der Fadenspannung durch eine Prüfeinheit bestimmt. In einem Ausführungsbeispiel wird die Varianz als einfache Varianz aus den Messwerten der Fadenspannung bezogen auf gefilterte Messwerte bestimmt. In einer Ausführungsform werden die gefilterten Messwerte als gleitende Mittelwerte bestimmt.
Es hat sich gezeigt, dass die Schwankungen und damit der Betrag einer Varianz der Messwerte der Fadenspannung ein gutes Indiz dafür ist, ob ein Faden von dem Fadenliefergerät abgezogen wird oder ob der Abzug gestoppt ist. Die Varianz für einen laufenden Faden ist wesentlich höher, als die Varianz bei gestopptem Abzug. Vermutliche Ursache dafür ist, dass die durch bekannte Spannungsmesseinheiten gemessene Fadenspannung eines von einem Speicherkörper durch eine Bremsvorrichtung abgezogenen Fadens beim Abzug des Fadens schwankt. Diese Schwankungen unterscheiden sich sehr von geringeren Schwankungen der gemessenen Fadenspannung, die auftreten, wenn der Abzug durch die Textilmaschine gestoppt ist.
Es wird eine Schwelle für die Varianz gewählt, die anzeigt, ob der Faden läuft oder nicht. Der Betriebszustand wird als erster Betriebszustand bestimmt, wenn die Varianz größer als die gewählte Schwelle ist, und als zweiter Betriebszustand bestimmt, wenn die Varianz kleiner oder gleich der gewählten Schwelle ist.
Die Verwendung der Varianz der Messwerte der Fadenspannung, d.h. die Verwendung der vorhandenen Fadenspannung selbst, als Prüfgröße ermöglicht eine Bestimmung des Betriebszustandes ohne jegliche weitere mechanische oder elektronische Messeinheiten, wie z.B. bei einer Bestimmung einer Garnverbrauchsgeschwindigkeit.
Aus der DE 44 44 140 A1 ist ein Verfahren zur Prozessüberwachung eines Spinnverfahrens zum Spinnen und Aufspulen eines synthetischen Fadens bekannt, bei dem der Variationskoeffizient der Fadenspannung als Indikationswert für die Ermittlung und Korrektur des Präparationsauftrages verwendet wird. In der DE 196 056 75 C5 wird beschrieben, den Sigma-Wert der Zugkraft als Gütewert für einen texturierten Faden zu verwenden.
In einer Ausführungsform wird durch die Prüfeinheit ein konstanter Schwellwert für die Varianz verwendet. Als konstanter Schwellwert wird z.B. ein Wert gewählt, der größer ist als eine maximale Varianz bei gestopptem Abzug.
In einer Ausführungsform wird durch die Prüfeinheit ein Schwellwert aus einer gefilterten Varianz ermittelt. In einem Beispiel werden die Werte für die gefilterte Varianz als gleitende Mittelwerte der Varianz bestimmt. Der Schwellwert wird z.B. als ein Anteil der gefilterten Varianz, z.B. als ein Wert von 60 bis 90 % der gefilterten Varianz, bestimmt. Vorteil eines von der gefilterten Varianz abhängigen Schwellwert ist, dass bei schnellem Absinken der Varianz, z.B. wenn der Fadenabzug gestoppt wird, der höhere Schwellwert schneller unterschritten wird. Der zweite Betriebszustand wird schneller bestimmt als bei einem konstanten niedrigeren Schwellwert.
In einer Ausführungsform wird durch die Prüfeinheit ein Schwellwert aus einer gefilterten Varianz berechnet und verwendet, wenn dieser größer ist als ein konstanter Schwellwert, und andernfalls der konstante Schwellwert verwendet.
In einer Ausführungsform wird in einem ersten Betriebszustand bei einem konstanten Referenzwert der Fadenspannung ein erster Hilfswert des Bremssignals für einen zweiten Betriebszustand bestimmt. Der erste Hilfswert des Bremssignals wird bei konstantem Referenzwert der Fadenspannung im zweiten Betriebszustand verwendet. Er wird durch eine erste Bestimmungseinheit ermittelt, wenn die Messwerte um den Referenzwert schwanken. D. h. der erste Hilfswert wird ermittelt, wenn der Referenzwert Mref erreicht ist.
In einer Ausführungsform, wird der erste Hilfswert ermittelt, wenn eine Fehlervarianz der Messwerte bezogen auf den Referenzwert kleiner ist als eine Varianz der Messwerte bezogen auf mehrfach gefilterte, z. B. gemittelte, Messwerte.
Wie bereits erwähnt, schwanken die Messwerte der Fadenspannung und damit ihre Varianz, auch wenn der Referenzwert erreicht ist. Es hat sich gezeigt, dass eine Varianz der Messwerte bezogen auf den Referenzwert etwas geringer ist als die Varianz der Messwerte bezogen auf gefilterte Messwerte; sie ist insbesondere etwas niedriger als eine Vergleichsvarianz der Messwerte bezogen auf mehrfach, z.B. zweifach gefilterte Messwerte. Bei der zweiten Filterung werden z.B. auch gleitender Mittelwerte gebildet, ggf. von den in der ersten Filterung gebildeten gleitenden Mittelwerte der Messwerte.
In einer Ausführungsform wird in einem zweiten Betriebszustand bei Änderung des Referenzwerts der Fadenspannung ein zweiter Hilfswert des Bremssignals verwendet. Der zweite Hilfswert entspricht einem Ausgangswert des Bremssignals, z.B. einem mittleren Wert des Bremssignals für eine mittlere Fadenspannung. In einer Alternative entspricht der zweite Hilfswert dem aktuellen Wert des Bremssignals, der schrittweise auf einen Ausgangswert zurückgeführt wird.
In einer Ausführungsform wird als Bremssignal ein die Stellelemente ansteuernder Arbeitsstrom einer Arbeitsspule verwendet. Der Arbeitsstrom wird von einer Stromliefereinheit der Einstellvorrichtung geliefert. Mit der Einstellung des Arbeitsstromes durch die Fadenspannungseinheit wird die Fadenspannung eingestellt.
In einer Ausführungsform wird der Arbeitsstrom selbst geregelt. Insbesondere wird der Arbeitsstrom auf einen Endsollwert geregelt. Dieser Endsollwert wird durch die Fadenspannungseinheit eingestellt. Dabei sind die Regelung des Arbeitsstromes als innere Regelung und die Regelung der Fadenspannung als äußere Regelung ausgebildet. D.h. die Regelung des Arbeitsstromes wird mit einer Zeitkonstante durchgeführt, die z. B. 3 bis 300 mal kleiner ist als die Zeitkonstante der Regelung der Fadenspannung.
In einer Ausführungsform wird die Regelung der Fadenspannung mit einer Zeitkonstanten von 0,05 s bis 5 s, insbesondere von 0,1 s bis 2 s, durchgeführt.
In einer Ausführungsform sind die Stellelemente als Magnetelemente ausgebildet, wobei ein Magnetelement im Magnetfeld des anderen Magnetelementes beweglich ist und auf den
Bremskörper einwirkt. Dabei wird die Fadenspannung eingestellt, indem eines der beiden Magnetelemente, das als Arbeitsspule ausgebildet ist, durch den Arbeitsstrom angesteuert wird.
Erfindungsgemäße Fadenliefergeräte sind zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet. Sie weisen ggf. die entsprechenden Merkmale und Vorteile der Verfahren auf.
Ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät zur Fadenlieferung zu einer Textilmaschine weist einen Speicherkörper auf, von dem ein Faden durch die Textilmaschine abziehbar ist. Das Fadenliefergerät umfasst eine Bremsvorrichtung mit mindestens einem Bremskörper, wobei der oder die Bremskörper im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper angeordnet sind. Das Fadenliefergerät umfasst eine Einstellvorrichtung der Bremsvorrichtung mit mindestens einem Stellelement, das oder die auf den oder die Bremskörper einwirken und durch ein Bremssignal ansteuerbar sind.
Das Fadenliefergerät ist mit einer Fadenspannungseinheit versehen, die zur Reglung der Fadenspannung auf einen Referenzwert durch Einstellen des Bremssignals ausgebildet ist. Die Fadenspannungseinheit umfasst eine Spannungsmesseinheit zur Ermittlung von Messwerten der Fadenspannung und eine Spannungsregeleinheit zur Minimierung einer Differenz zwischen dem Messwert und dem Referenzwert.
Die Fadenspannungseinheit ist dazu ausgebildet, in einem ersten Betriebszustand die Fadenspannung durch Einstellen des Bremssignals auf einen Referenzwert zu regeln und in einem zweiten Betriebszustand einen Hilfswert einzustellen, wobei der Betriebszustand durch eine Prüfgröße bezogen auf eine Schwelle bestimmt wird.
Die Fadenspannungseinheit weist eine Prüfeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, ein Maß der Schwankungen der Messwerte Mi als Prüfgröße zu bestimmen.
In einer Ausführungsform ist die Prüfeinheit auch dazu ausgebildet, die Schwelle zu ermitteln.
In einer Ausführungsform weist die Fadenspannungseinheit eine erste Bestimmungseinheit auf. Die erste Bestimmungseinheit ist dazu ausgebildet, einen ersten Hilfswert des Bremssignals bei konstantem Referenzwert zu bestimmen, wenn die Messwerte der Fadenspannung um den Referenzwert schwanken.
In einer Ausführungsform weist die Fadenspannungseinheit eine zweite Bestimmungseinheit auf. Die zweite Bestimmungseinheit ist dazu ausgebildet, bei Änderung des Referenzwertes als Hilfswert des Bremssignals einen Wert zu verwenden, der einem Ausgangswert des Bremssignals entspricht oder der ein schrittweise auf den Ausgangswert zurückgeführter Wert des Bremssignals ist.
In einer Ausführungsform sind die Stellelemente durch einen Arbeitsstrom einer Arbeitsspule ansteuerbar.
In einer Ausführungsform weist die Stromliefereinheit eine Stromregeleinrichtung auf, wobei die Stromregeleinheit als innere Reglung und die Fadenspannungseinheit als äußere Regelung ausgebildet sind.
In einer Ausführungsform sind die Stellelemente als Magnetelemente ausgebildet, wobei ein Magnetelement im Magnetfeld des anderen Magnetelements beweglich ist und auf den Bremskörper einwirkbar ist, und wobei eines der Magnetelemente als Arbeitsspule ausgebildet ist, die durch den Arbeitsstrom ansteuerbar ist.
Die Textilmaschine ist in einem Beispiel eine Strickmaschine, z.B. eine Flachstrickmaschine oder eine Rundstrickmaschine.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung anhand einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fadenliefergerätes des Beispiels;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Steuerung der Fadenlieferung des Fadenliefergerätes ;
Fig. 3 eine Darstellung eines Verlaufes einer einfachen Varianz der Messwerte und ihrer Schwelle, wobei der Betriebszustand wechselt;
Fig. 4 eine Darstellung eines Verlaufes einer Fehlervarianz und einer Vergleichsvarianz , wobei der Betriebszustand wechselt;
Fig. 5 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Steuerung der Fadenlieferung;
Fig. 6 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Ermittlung eines ersten Hilfswerts; und
Fig. 7 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm bei Änderung des Referenzwertes der Fadenspannung.

Ein erfindungsgemäßes Fadenliefergerät 1 zur Lieferung eines Fadens 40 zu einer Textilmaschine, das in Figur 1 dargestellt ist, ist als ein Speicher-Fadenliefergerät ausgebildet. Das Fadenliefergerät 1 weist einen Halter 2, eine Aufwickeleinheit, einen Speicherkörper 3, von dem der Faden 40 durch die Textilmaschine abgezogen wird, und eine Bremsvorrichtung zur Einstellung einer Fadenspannung auf. Die Textilmaschine ist zum Beispiel eine Rundstrickmaschine.
Der Halter 2 ist mit einer Befestigungsvorrichtung 4 zur Befestigung des Fadenliefergerätes 1 an der Textilmaschine, zum Beispiel an einem Maschinenring der Rundstrickmaschine, versehen.
Der Speicherkörper 3 ist als eine Speichertrommel mit einer Achse 5 ausgebildet. Am Aufwickelende, in der Figur 1 am rechten Ende, des Speicherkörpers 3, ist die Aufwickeleinheit zum Aufwickeln von Garnwindungen, d.h. Windungen des Fadens, auf den Speicherkörper 3 angeordnet. Die Aufwickeleinheit ist mit einem in einem Antriebsgehäuse 6 angeordneten Antrieb und einem von dem Antrieb antreibbaren Aufwickelelement 7 versehen.
Der Halter 2 erstreckt sich parallel zur Achse 5 entlang des Speicherkörpers 3. Das Antriebsgehäuse 6 ist am Aufwickelende, in den Figuren am rechten Ende, des Speicherkörpers 3 am Halter 2 befestigt.
Die Bremsvorrichtung zur Einstellung einer Fadenspannung des Fadens 40 weist einen Bremskörper 8 und eine Einstellvorrichtung für den Bremskörper 8 auf. Der Bremskörper 8 ist im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper 3 angeordnet, wobei er am gestrichelt eingezeichneten Abzugsende des Speicherkörpers 3 angeordnet ist. Ein Gehäuse 9 der Bremsvorrichtung ist an einem dem Antriebsgehäuse 6 entgegengesetzten Ende des Speicherkörpers an dem Halter 2 befestigt.
Der Bremskörper 8 ist konisch, und zwar als ein nachgiebiger Bremskörperkonus in der Form eines regelmäßigen Kegelstumpfmantels, ausgebildet. Er ist zum Beispiel aus einem Kunststoff und/oder Metall hergestellt. Entsprechende oder ähnliche Bremskörper sind zum Beispiel in der WO2006/045410 A1 beschrieben.
Die Achse des Bremskörpers 8 stimmt im Wesentlichen, d. h. bis auf geringe Abweichungen z.B. durch Abhebung durch den Faden 40 oder bei Verformung des elastischen Bremskörpers 8, mit der Achse 5 des Speicherkörpers 3 überein. Das Abzugsende des Speicherkörpers 3 ist abgerundet und bildet im Bereich der Abrundung eine ringförmige Klemmfläche 10. Der Bremskörper 8 ragt mit seinem größeren Durchmesser über die Klemmfläche 10. Er ist durch die Einstellvorrichtung gegen die Klemmfläche 10 am Abzugsende des Speicherkörpers 3 anpressbar.
Beim Abzug des Fadens 40 durch die Textilmaschine läuft der Faden 40 vom Speicherkörper 3 durch den Spalt zwischen dem Abzugsende des Speicherkörpers 3 und dem Bremskörper 8 über die Klemmfläche 10.
Die Einstellvorrichtung weist Stellelemente und zwar Magnetelemente auf, wobei ein Magnetelement im Magnetfeld eines anderen Magnetelementes beweglich ist und auf den Bremskörper 8 einwirkt. Eines der Magnetelemente ist als Arbeitsspule 12 ausgebildet. In diesem Beispiel umfasst die Einstellvorrichtung ein Permanentelement, im folgenden PM-Element, und die im Magnetfeld des PM-Elements, bewegliche Arbeitsspule 12. Das PM-Element und die Arbeitsspule 12 befinden sich in dem Gehäuse 9 und sind in Figur 1 nicht sichtbar. Die Arbeitsspule 12 wirkt auf den Bremskörper 8 ein. Die Arbeitsspule 12 arbeitet nach dem Prinzip einer Tauchspule, die Englisch als "voice coil" bezeichnet wird.
Die Magnetelemente der Einstellvorrichtung sind durch ein Bremssignal ansteuerbar, nämlich durch einen Arbeitsstrom für die Arbeitsspule 12. Bei Kontakt mit dem Bremskörper 8 führt eine Beaufschlagung der Arbeitsspule 12 mit einem bestimmten Arbeitsstrom zu einer, ggf. geringen, axialen Bewegung der Arbeitsspule 12 und damit zu einer Änderung der Anpresskraft des Bremskörpers 8 gegen die Klemmfläche 10. Durch Änderung der Anpresskraft wird eine gewünschte Fadenspannung eingestellt.
Der Halter 2 bildet ausgehend vom Gehäuse 9 eine Elektronikkammer E, in der Elektronikelemente der Einstellvorrichtung, wie eine Stromliefereinheit, zur Ansteuerung der Arbeitsspule 12 angeordnet sind. In Figur 1 ist der Bereich der Elektronikkammer E oberhalb des Gehäuses 9 zu sehen.
Eine derartige Bremsvorrichtung ist in der DE 10 2013 113 115.8 und der DE 10 2013 113 122.0 beschrieben.
Das Fadenliefergerät 1 umfasst eine Fadenspannungseinheit mit einer Spannungsmesseinheit, die einen Fadenspannungsfühler 50, eine Messvorrichtung 51 und eine Verbindung 52 aufweist. Figur 1 zeigt schematisch dargestellt den Fadenspannungsfühler 50 mit der durch Pfeile angedeuteten Messvorrichtung 51, der im Fadenverlauf hinter dem Gehäuse 9, d.h. in Figur 1 auf der linken Seite, angeordnet ist. Die Messvorrichtung 51 des Fadenspannungsfühlers 50 ist über die Verbindung 52 mit dem Fadenliefergerät 1 verbunden.
Der Fadenspannungsfühler 50 ist an dem Gehäuse 9 befestigt.
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Steuerung der Fadenlieferung des Fadenliefergerätes 1.
Im Folgenden wird zwischen dem gewünschten Wert der Fadenspannung Fsoll, z. B. einem Wert in cN, und einem entsprechenden Referenzwert Mref, d.h. einen Referenzwert Mref für die Messwerte Mi der Fadenspannung unterschieden.
Die Einstelleinrichtung umfasst eine Stromliefereinheit für den Arbeitsstrom der Arbeitsspule 12, die eine Stromeinheit SL und eine Stromregeleinrichtung umfasst. Die Stromeinheit SL ist mit einer Pulsweitenmodulation versehen. Die Stromregeleinrichtung ist mit einer Strommesseinheit SM und mit einer Stromregeleinheit SR versehen. Die Stromregeleinheit SR ist zum Beispiel als PI-Regler ausgebildet und an die Stromeinheit SL angeschlossen.
Das Fadenliefergerät 1 weist eine Prozessoreinheit P auf, die die Stromliefereinheit und die Fadenspannungseinheit umfasst.
Die Fadenspannungseinheit umfasst zur Regelung der Fadenspannung neben der Spannungsmesseinheit eine Spannungsregeleinheit 80, eine Referenzwerteinheit 81 für den Referenzwert Mref und einen Addierer 82.
Die Fadenspannungseinheit umfasst zur Bestimmung eines ersten Hilfswertes Ihc eine erste Bestimmungseinheit 83. Sie umfasst zur Bestimmung eines zweiten Hilfswertes Iho eine zweite Bestimmungseinheit 84.
Die Fadenspannungseinheit umfasst zur Bestimmung des Betriebszustandes des Fadenlieferrades 1 eine Prüfeinheit 85 und einer Schalteinheit S.
Die Prüfeinheit 85 ist dazu ausgebildet, ein Maß für Schwankungen der Messwerte Mi der Fadenspannung als eine Prüfgröße zu bestimmen.
Die Prüfeinheit 85 ist dazu ausgebildet, z. B. eine einfache Varianz V1 als Prüfgröße zu ermitteln, eine Schwelle V3 zu verwenden oder zu ermitteln und aus einem Vergleich ein Signal S2 zu erzeugen, das den Betriebszustand des Fadenliefergerätes 1 angibt. Zur Übermittlung des Signals S2 ist die Prüfeinheit 85 mit der Schalteinheit S, der Spannungsregeleinheit 80 und der ersten Bestimmungseinheit 83 verbunden.
Die Fadenspannungseinheit umfasst eine Speichereinheit 86 für einen Wert I_SOLL des Arbeitsstroms. Sie ist über diese Speichereinheit 86 an die Stromliefereinheit, und zwar an die Stromregeleinheit SR, angeschlossen. Der Wert I_SOLL ist der Wert des Arbeitsstromes, der von der Fadenspannungseinheit an die Stromliefereinheit übergeben wird.
Die Referenzwerteinheit 81 ist dazu ausgebildet, einen Referenzwert Mref für die Messwerte Mi der Fadenspannung zu übermitteln. Sie ist zur Übermittlung des Referenzwertes Mref mit einem Referenzwerteingang der Spannungsregeleinheit 80 und mit einem Eingang der ersten Bestimmungseinheit 83 verbunden. Die Referenzwerteinheit 81 ist auch dazu ausgebildet, ein Schaltsignal S1 bei Änderung des Referenzwertes Mref zu erzeugen. Zur Übermittlung des Schaltsignals S1 ist die Referenzwerteinheit 81 mit der Schalteinheit S verbunden.
Der Ausgang der Messvorrichtung 51 ist über die Verbindung 52 zur Übermittlung der Messwerte Mi mit einem Messwerteingang der Spannungsregeleinheit 80, mit einem Eingang der Prüfeinheit 85 und mit einem Eingang der ersten Bestimmungseinheit 83 verbunden.
Die Spannungsregeleinheit 80 ist dazu ausgebildet, aus dem Messwert Mi und dem Referenzwert Mref eine Differenz Mdiff zu berechnen und aus der Differenz Mdiff eine positive oder negative Stromdifferenz Idiff des Arbeitsstroms zu ermitteln, wobei die Differenz Mdiff minimiert wird. Ein Stellwertausgang der Spannungsregeleinheit 80 ist zur Übergabe der Änderung des Stellwertes, nämlich der Stromdifferenz Idiff, mit einem Eingang des Addierer 82 verbunden. Die Speichereinheit 86 ist zur Übergabe des Wertes I_SOLL des Arbeitsstromes mit einem zweiten Eingang des Addierer 82 verbunden. Ein Ausgang des Addierer 82 ist mit einem Eingang 1 der Schalteinheit S zur Übergabe des Wertes Isoll des Arbeitsstromes verbunden. Der Wert $Isoll = I_SOLL + Idiff$
ist der mit Hilfe der Spannungsregeleinheit 80 ermittelte Stellwert des Arbeitsstromes, d.h. des Bremssignals.
Die Speichereinheit 86 ist zu Übergabe des Wertes I_SOLL des Arbeitsstroms mit einem Eingang der ersten Bestimmungseinheit 83 verbunden. Ein Ausgang der ersten Bestimmungseinheit 83 ist mit einem Eingang 2a der Schalteinheit S zur Übergabe des Hilfswerts Ihc verbunden.
Die Speichereinheit 86 ist zur Übergabe des Wertes I_SOLL des Arbeitsstroms mit einem Eingang der zweiten Bestimmungseinheit 84 verbunden. Ein Ausgang der zweiten Bestimmungseinheit 84 ist mit einem Eingang 2b der Schalteinheit S zur Übergabe des zweiten Hilfswerts Iho verbunden.
Ein Ausgang der Schalteinheit S ist mit der Speichereinheit 86 für den Wert I_SOLL verbunden.
In einem ersten Betriebszustand B1 des Fadenliefergerätes 1 ist in der Schalteinheit S der Eingang 1 mit dem Ausgang verbunden, so dass der durch die Spannungsregeleinheit 80 und dem Addierer 82 bestimmte Wert Isoll des Arbeitsstroms zur Übergabe an die Speichereinheit 86 anliegt.
In einem zweiten Betriebszustand B2 ist in der Schalteinheit S der Eingang 2a oder der Eingang 2b mit dem Ausgang verbunden. Ist der Eingang 2a mit dem Ausgang verbunden, so liegt der erste Hilfswert Ihc der ersten Bestimmungseinheit 83 zur Übergabe an. Ist der Eingang 2b mit dem Ausgang verbunden, so liegt der zweite Hilfswert Iho der zweiten Bestimmungseinheit 84 zur Übergabe an.
Durch das Signal S2 der Prüfeinheit 85 ist die Schalteinheit S, und damit das Fadenlieferrad 1, von dem ersten Betriebszustand B1 in den zweiten Betriebszustand B2 und umgekehrt schaltbar. Bei konstantem Referenzwert Mref ist der Eingang 2a mit dem Ausgang verbunden. Bei Änderung des Referenzwertes Mref ist die Schalteinheit S durch das Signal S1 der Referenzeinheit 81 von dem Eingang 2a auf den Eingang 2b schaltbar.
An das Fadenliefergerät 1 ist über eine Kommunikationsverbindung K eine zentrale Steuervorrichtung FS angeschlossen. Die zentrale Steuervorrichtung FS ist zur Lieferung des gewünschten Wertes Fsoll für die Fadenspannung ausgebildet.
In diesem Beispiel ist die Prozessoreinheit P mit der Referenzwerteinheit 81 über eine der Kommunikationsverbindungen K mit der zentralen Steuervorrichtung FS z.B. eines Systems mit einem oder mehreren Fadenliefergeräten 1, verbunden. Die Kommunikationsverbindung K ist z.B. als ein CAN-BUS ausgebildet, an dem die Fadenliefergeräte 1 und die zentrale Steuervorrichtung FS angeschlossen sind.
Ein gewünschter Wert Fsoll der Fadenspannung wird aus der zentralen Steuervorrichtung FS, und zwar von der Steuervorrichtung FS, an die Prozessoreinheit P und zwar an die Referenzwerteinheit 81 über die Kommunikationsverbindung K übermittelt. Die Referenzwerteinheit 81 ist dazu ausgebildet, den Wert Fsoll der Fadenspannung in den entsprechenden Referenzwert Mref umzuwandeln.
In diesem Beispiel ist die Prozessoreinheit P des Fadenliefergerätes 1 in dem Fadenliefergerät 1, und zwar in der Einstellvorrichtung, angeordnet. Die Prozessoreinheit P umfasst die Stromregeleinheit SR und die Fadenspannungseinheit.
Die angegebenen Elemente sind als elektronische Elemente und/oder als Programme (Software) ausgebildet.
Im Betrieb wird der Faden 40 von dem Fadenliefergerät 1 zu der Textilmaschine geliefert, indem der Faden 40 durch die Textilmaschine von dem Speicherkörper 3 des Fadenliefergerätes 1 abgezogen wird. Eine Fadenspannung des Fadens 40 wird im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper 3 durch die Bremsvorrichtung eingestellt, indem der Bremskörper 8 gegen die Klemmfläche 10 am Abzugsende des Speicherkörpers 3 gepresst wird. Dazu wirkt das durch das Bremssignal angesteuerte Stellelement der Einstellvorrichtung auf den Bremskörper 8 ein.
Ein Magnetelement der Einstellvorrichtung, nämlich die Arbeitsspule 12, die im Magnetfeld des anderen Magnetelementes, dem PM-Element, beweglich ist, wirkt auf den Bremskörper 8 ein. Eine Fadenspannung wird durch einen Arbeitsstrom der Arbeitsspule 12 eingestellt. Der Arbeitsstrom wird durch die Fadenspannungseinheit der Stromliefereinheit zur Verfügung gestellt.
In einem ersten Betriebszustand B1 wird die Fadenspannung des Fadens 40 durch Einstellen des Arbeitsstroms auf einen Referenzwert Mref geregelt, wobei die Differenz Mdiff zwischen einem Messwert Mi und Referenzwert Mref minimiert wird. Die Messvorrichtung 51 des Fadenspannungsfühlers 50 ermittelt die Messwerte Mi für die Fadenspannung. In der Spannungsregeleinheit 80 wird aus dem Messwert Mi und dem Referenzwert Mref die Differenz Mdiff berechnet und aus der Differenz Mdiff eine Stromdifferenz Idiff ermittelt. Diese positive oder negative Stromdifferenz Idiff wird im Addierer 82 zu dem von der Speichereinheit 86 ausgegebenen Sollwert I_SOLL des Arbeitsstromes addiert. Der den Addierer 82 verlassende Arbeitsstrom Isoll wird über die Schalteinheit S der Speichereinheit 86 zugeführt.
Er wird dem Referenzwerteingang der Stromregeleinheit SR als neuer Sollwert I_SOLL zugeführt. Der Arbeitsstrom der Arbeitsspule 12 wird in der Stromliefereinheit auf diesen Wert I_SOLL geregelt.
In einem zweiten Betriebszustand 2a, 2b wird die Fadenspannung durch Einstellen eines Hilfswert Ihc, Iho des Arbeitsstroms eingestellt.
Der Betriebszustand wird mit Hilfe einem durch die Prüfeinheit 85 bestimmten Maß der Schwankung der Messwerte Mi der Fadenspannung bezogen auf eine Schwelle bestimmt.
In diesem Beispiel wird durch die Prüfeinheit 85 als Maß der Schwankung eine einfache Varianz V1 aus den Messwerten Mi der Fadenspannung bezogen auf gefilterte Messwerte Mmi bestimmt, wobei die gefilterten Messwerte Mmi als gleitende Mittelwerte bestimmt werden: $V 1 = 1 / N . \sum i {(Mi - Mmi)}^{2}, i = 1 bis N, N = z . B . 256$
$Mmi = 1 / n (Mi + (n - 1) Mmj), j = i - 1, n = z . B . 256.$
In diesem Beispiel wird durch die Prüfeinheit 85 eine Schwelle V3 für die Varianz V1 verwendet, die als niedrigsten Wert einen konstanten Anfangsschwellwert V3⁰ umfasst. Außerdem umfasst die Schwelle V3 Schwellwerte V3*, die durch die Prüfeinheit 85 aus einer gefilterten Varianz V1m ermittelt werden: $V 3 * = kV 1 m, k < 1$
$V 1 mi = 1 / n (V 1 i + (n - 1) V 1 mj), j = i - 1, n = z . B . 256$
Die Werte für die gefilterte Varianz V1 m werden als gleitende Mittelwerte der Varianz V1 bestimmt. Der jeweilige Schwellwert V3 wird z.B. als ein Anteil k der gefilterten Varianz V1m, z.B. als 80% der gefilterten Varianz V1 m mit k = 0,8, bestimmt.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Verlaufes einer einfachen Varianz V1 der Messwerte Mi und ihrer Schwelle V3 in Abhängigkeit von der Zeit t, wobei der durch die Prüfeinheit 85 bestimmte Betriebszustand wechselt. Sobald die Varianz V1 nach einem Start die Schwelle V3 überschreitet, d.h. $V 1 > V 3, wobei V 3 = V 3^{0},$
wird durch die Prüfeinheit 85 in den ersten Betriebszustand B1 geschaltet:
Beim Abstoppen des Fadens sinkt die einfache Varianz V1 und unterschreitet die Schwelle V3: $V 1 < V 3, wobei V 3 = V 3 * .$
Das Fadenlieferrad 1 wird durch die Prüfeinheit 85 bei konstantem Referenzwert Mref in den zweiten Betriebszustand 2a geschaltet. Mit sinkender Varianz V1 sinkt auch die Schwelle V3* bis auf den Anfangsschwellwert V3°.
Im ersten Betriebszustand B1 bei konstantem Referenzwert Mref wird durch die erste Bestimmungseinheit 83 ein erster Hilfswert Ihc des Arbeitsstromes für den zweiten Betriebszustand B2a bestimmt, wenn die Messwerte Mi um den Referenzwert Mref schwanken. In diesem Beispiel wird der erste Hilfswert Ihc aus einer Fehlervarianz V2 der Messwerte Mi bezogen auf den Referenzwert Mref: $V 2 = 1 / N . \sum i {(Mi - Mref)}^{2}, i = 1 bis N, N = z . B . 256$
und einer weiteren Varianz der Fadenspannung, und zwar einer Vergleichsvarianz V4 der Messwerte Mi bezogen auf mehrfach gefilterte Messwerte Mmmi, ermittlelt: $V 4 = 1 / N . \sum i {(Mi - Mmmi)}^{2}, i = 1 bis N, N = z . B . 256,$
$Mmmi = 1 / n (Mmi + (n - 1) Mmmj), j = i - 1, n = z . B . 256.$
Die mehrfach gefilterten Messwerte Mmmi werden als gleitende Mittelwerte aus den Mittelwerten Mmi der Messwerte Mi bestimmt. D.h. die mehrfach gefilterten Messwerte Mmmi sind in diesem Beispiel zweimal gefiltert und damit zweifach geglättet.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Verlaufes einer Fehlervarianz V2 und einer Vergleichsvarianz V4, wobei der Betriebszustand wechselt.
Der erste Hilfswert Ihc wird im ersten Betriebszustand B1 ermittelt, wenn die Fehlervarianz V2 kleiner ist als die Vergleichsvarianz V4: $V 2 < V 4.$
Figur 4 zeigt, dass diese Bedingung während eines ersten Betriebszustandes B1 bis auf eine Anfangs- und eine Endphase erfüllt ist.
Die erste Bestimmungseinheit 83 bestimmt den jeweils aktuellen Sollwert I_SOLL des Arbeitsstromes als ersten Hilfswert Ihc, so lange diese Bedingung erfüllt ist.
Bei Änderung des Referenzwertes Mref wird in einem ersten Betriebszustand B1 die Fadenspannung wie beschrieben geregelt.
Erfolgt die Änderung des Referenzwertes Mref, wenn der Fadenabzug gestoppt ist, so wird die Schalteinheit S durch das Signal S1 auf den Eingang 2b geschaltet. Das Fadenliefergerät 1 befindet sich in dem zweiten Betriebszustand 2b.
Die zweite Bestimmungseinheit 84 bestimmt einen Ausgangswert I_0 als zweiten Hilfswert Iho. In einer Alternative bestimmt die zweite Bestimmungseinheit 84 den aktuellen Sollwert I_SOLL als zweiten Hilfswert Iho und führt diesen schrittweise auf den Ausgangswert I_0 zurück.
Figur 5 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm der Bestimmung eines Wertes Isoll des Arbeitsstroms durch die Fadenspannungseinheit.
Nach dem Start werden durch die Messvorrichtung 51 Messwerte Mi der Fadenspannung ermittelt. Aus den Messwerten Mi werden durch die Prüfeinheit 85 jeweils die einfache Varianz V1 und die Schwelle V3 bestimmt.
Ist die Varianz V1 größer als die Schwelle V3 wird durch die Spannungsregeleinheit 80 aus der Abweichung Mdiff des jeweiligen Messwertes Mi von dem Referenzwert Mref die Stromdifferenz Idiff bestimmt. Durch den Addierer 82 wird der Wert Isoll als Summe des alten Sollwertes I_SOLL und der Stromdifferenz Idiff berechnet. Der am Eingang 1 der Schaltereinheit S anliegende Wert Isoll wird als neuer Sollwert I_SOLL der Speichereinheit 86 zugeführt. Das Fadenliefergerät 1 arbeitet im ersten Betriebszustand B1, in dem die Fadenspannung geregelt wird.
Ist die Varianz V1 kleiner oder gleich der Schwelle V3, z. B. wenn der Faden steht, wird der erste Hilfswert Ihc überprüft.
Ist der erste Hilfswert Ihc nicht ungültig, d.h. ist der erste Hilfswert Ihc gültig, liegt er am Eingang 2a der Schalteinheit S an. Der erste Hilfswert Ihc wird durch die Schalteinheit S als neuer Sollwert I_SOLL der Speichereinheit 86 zugeführt.
Wenn der Referenzwert Mref geändert wurde, ist der erste Hilfswert Ihc ungültig. Der Schalter S wird durch das Signal S1 auf den Eingang 2b gesetzt. Durch die zweite Bestimmungseinheit 84 wird geprüft, ob der alte Sollwert I_SOLL größer ist als der Ausgangswert I_0.
Ist der alte Wert I_SOLL kleiner oder gleich einem Ausgangswert I_0 wird als zweiter Hilfswert Iho der alte Wert I_SOLL bestimmt.
Ist der alte Wert I_SOLL größer als der Ausgangswert I_0 wird der zweite Hilfswert Iho schrittweise auf den Ausgangswert I_0 zurückgeführt, z.B: $Iho = Iho - 1 mA$
Die Schritte betragen alternativ z. B. statt 1 mA 0,5 mA.
In einer Alternative wird im Fall, dass der alte Wert I_SOLL kleiner ist als der Ausgangswert I_0, der zweite Hilfswert Iho schrittweise auf den Ausgangswert I_0 erhöht.
Der zweite Hilfswert liegt am Eingang 2b der Schalteinheit S an und wird durch die Schalteinheit S als neuer Wert I_SOLL der Speichereinheit 86 zugeführt. Mit der Übergabe eines neuen Wertes I_SOLL endet die Bestimmung.
Figur 6 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm der Bestimmung des ersten Hilfswertes Ihc durch die erste Bestimmungseinheit 83. Aus dem aktuellen Messwert Mi und dem Referenzwert Mref wird der aktuelle Wert der Fehlervarianz V2 und aus dem aktuellen Messwert Mi und seinem zweifach gefilterten Wert Mmmi wird der aktuelle Wert der Vergleichsvarianz V4 bestimmt.
Wenn die Varianz V1 größer ist als die Schwelle V3, wird durch die erste Bestimmungseinheit 83 geprüft, ob die Fehlervarianz V2 kleiner ist als die Vergleichsvarianz V4.
Wenn die Fehlervarianz V2 kleiner ist als Vergleichsvarianz V4 wird der aktuelle Wert I_SOLL als erster Hilfswert Ihc bestimmt.
Andernfalls wird kein neuer erster Hilfswert Ihc bestimmt.
Figur 7 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines Schritt der Bestimmung des Wertes I_SOLL bei Änderung des Referenzwertes Mref. Nach einem Start des Verfahrensabschnitt wird der Referenzwert Mref geändert, d. h. Mref (t+1) ≠ Mref (t). Dabei ist der Zeitpunkt t+1 der auf den Zeitpunkt t folgende Zeitpunkt.
Der erste Hilfswert Ihc wird durch das Signal S1 als ungültig gesetzt. Der Wert des zweiten Hilfswertes Iho wird auf den Ausgangswert I_0 gesetzt. Die Schwelle V3 wird auf den Anfangsschwellwert V3° gesetzt. Damit endet der Verfahrensschritt.
Die Fadenspannungseinheit übergibt die Werte I_SOLL des Arbeitsstromes der Speichereinheit 86 an die Stromregeleinheit SR.
Die Stromregeleinheit SR ermittelt aus den Werten I_SOLL und I_IST einen Stromstellwert und zwar ein Einschaltverhältnis, das der Stromeinheit SL zur Pulsweitenmodulation zugeführt wird.
Die Reglung des Arbeitsstromes wird mit einer Zeitkonstante T1 durchgeführt, die 3 bis 300 mal kleiner ist als die Zeitkonstante T2 der Reglung der Fadenspannung. In diesem Beispiel beträgt die Zeitkonstante T 1 0,5 bis 3 ms, z. B. 1,5 ms.
Die Reglung der Fadenspannung wird mit einer Zeitkonstante t2 von 0,05 s bis 5 s, insbesondere von 0,1 s bis 2 s, z. B. 0,3 s.
In einer Alternative wird im ersten Betriebszustand B1 durch die Spannungsregeleinheit 80 aus der Differenz Mdiff jeweils eines gefilterten Messwertes Mmi von dem Referenzwert Mref die Stromdifferenz Idiff bestimmt. Dabei werden die gefilterten Messwerte Mmi als gleitende Mittelwerte bestimmt.
In einer Alternative umfasst die Einstelleinrichtung für den Arbeitsstrom eine Stromliefereinheit, die mit einer Stromeinheit SL mit einer Pulsweitenmodulation versehen ist. Der der Arbeitsspule 12 zugeführte Arbeitsstrom wird nicht separat geregelt. Der übergebene Wert I_SOLL wird als Stromwert verwendet und als Einschaltverhältnis der Pulsweitenmodulation der Stromeinheit SL zugeführt.
In einer Alternative wird der erste Hilfswert Ihc durch die erste Bestimmungseinheit 83 gefiltert. Die gefilterten Hilfswerte Ihc werden z. B. als gleitende Mittelwerte der Hilfswerte Ihc bestimmt, die bei jeder Abfrage, wenn die Fehlervarianz V2 kleiner ist als die Vergleichsvarianz V4, ermittelt werden.

Bezugszeichenliste

1: Fadenliefergerät
2: Halter
3: Speicherkörper
4: Befestigungsvorrichtung
5: Achse
6: Antriebsgehäuse
7: Aufwickelelement
8: Bremskörper
9: Gehäuse
10: Klemmfläche
12: Arbeitsspule

E: Elektronikkammer

40

Faden

Stromliefereinheit:
- SL Stromeinheit
Stromregeleinrichtung:
- SM Strommesseinheit
- SR Stromregeleinheit

P

Prozessoreinheit

FI

Dateneinheit

Spannungsmesseinheit:
50 Fadenspannungsfühler
51 Messvorrichtung
52 Verbindung
80 Spannungsregeleinheit
81 Referenzwerteinheit:
82 Addierer
83 erste Bestimmungseinheit
84 zweite Bestimmungseinheit
85 Prüfeinheit
S Schalteinheit
86 Speichereinheit

FS

zentrale Steuervorrichtung

K

Kommunikationsverbindung

Claims

Verfahren zur Steuerung der Fadenlieferung von einem Fadenliefergerät (1) zu einer Textilmaschine,
wobei ein Faden (40) von einem Speicherkörper (3) des Fadenliefergerätes (1) durch die Textilmaschine abgezogen wird,
wobei die Fadenspannung des Fadens (40) durch eine Bremsvorrichtung mit mindestens einem Bremskörper (8) im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper (3) und mit einer Einstellvorrichtung eingestellt wird,
indem mindestens ein Stellelement der Einstellvorrichtung auf den oder die Bremskörper (8) einwirkt, wobei das oder die Stellelemente durch ein Bremssignal angesteuert werden, und wobei durch eine Fadenspannungseinheit in einem ersten Betriebszustand (B1) das Bremssignal zur Regelung der Fadenspannung auf einen Referenzwert (Mref) eingestellt wird, wobei Messwerte (Mi) der Fadenspannung ermittelt werden und jeweils eine Differenz (Mdiff) zwischen einem Messwert (Mi) und dem Referenzwert (Mref) minimiert wird, und
in einem zweiten Betriebszustand (B2a, B2b) ein Hilfswert (Ihc, Iho) des Bremssignals eingestellt wird, wobei der Betriebszustand durch eine Prüfgröße bezogen auf eine Schwelle bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Prüfeinheit (85) ein Maß für Schwankungen der Messwerte (Mi) der Fadenspannung als Prüfgröße bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine einfache Varianz (V1) der Messwerte (Mi) bezogen auf gefilterte Messwerte (Mmi) als Prüfgröße bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Prüfeinheit (85) als Schwelle (V3) ein konstanter Schwellwert (V3°) und/oder ein Schwellwert (V3*), der aus einer gefilterten Varianz (V1 m) ermittelt wird, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei konstantem Referenzwert (Mref) ein erster Hilfswert (Ihc) in einem ersten Betriebszustand (B1) für einen zweiten Betriebszustand (B2a) bestimmt wird, wenn die Messwerte (Mi) um den Referenzwert (Mref) schwanken.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hilfswert (Ihc) bei konstanter Referenzspannung (Mref) bestimmt wird, wenn eine Fehlervarianz (V2) der Messwerte (Mi) bezogen auf den Referenzwert (Mref) der Fadenspannung kleiner ist als eine Varianz (V4) der Messwerte (Mi) bezogen auf mehrfach gefilterte Messwerte (Mmmi).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Änderung des Referenzwerts (Mref) ein zweiter Hilfswert (Iho) für einen zweiten Betriebszustand (B2b) bestimmt wird, der einem Ausgangswert (10) des Bremssignals entspricht oder der ein schrittweise auf den Ausgangswert (10) zurückgeführter Wert des Bremssignals ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremssignal ein die Stellelemente ansteuernder Strom einer Arbeitsspule (12) verwendet wird.
Fadenliefergerät (1) zur Fadenlieferung zu einer Textilmaschine, mit einem Speicherkörper (3), von dem ein Faden (40) durch die Textilmaschine abziehbar ist,
mit einer Bremsvorrichtung mit mindestens einem Bremskörper (8), wobei der oder die Bremskörper (8) im Fadenverlauf nach dem Speicherkörper (3) angeordnet ist,
sowie mit einer Einstellvorrichtung der Bremsvorrichtung mit mindestens einem Stellelement, das oder die auf den oder die Bremskörper einwirken und durch ein Bremssignal ansteuerbar sind,
mit einer Fadenspannungseinheit
zur Reglung der Fadenspannung auf einen Referenzwert (Mref) durch Einstellen des Bremssignals in einem ersten Betriebszustand (B1) des Fadenliefergerätes (1), wobei die Fadenspannungseinheit eine Spannungsmesseinheit zur Ermittlung von Messwerten (Mi) der Fadenspannung und eine Spannungsregeleinheit (80) zur Minimierung einer Differenz (Mdiff) zwischen dem Messwert (Mi) und dem Referenzwert (Mref) aufweist, und
zur Einstellung eines Hilfswerts (Ihc, Iho) des Bremssignals in einem zweiten Betriebszustand (B2a, B2b) des Fadenliefergerätes (1) und
wobei der Betriebszustand durch eine Prüfgröße bezogen auf eine Schwelle bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspannungseinheit eine Prüfeinheit (85) aufweist, die dazu ausgebildet ist, als Prüfgröße ein Maß der Schwankung der Messwerte (Mi) der Fadenspannung zu bestimmen.
Fadenliefergerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinheit dazu ausgebildet ist, die Schwelle (V3) zu ermitteln.
Fadenliefergerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspannungseinheit eine erste Bestimmungseinheit (83) für einen ersten Hilfswert (Ihc) umfasst, die dazu ausgebildet ist, den Hilfswert (Ihc) bei konstanter Referenzspannung (Mref) zu bestimmen, wenn die Messwerte (Mi) der Fadenspannung um den Referenzwert (Mref) schwanken.
Fadenliefergerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspannungseinheit eine zweite Bestimmungseinheit (84) für einen zweiten Hilfswert (Iho) bei Änderung des Referenzwerts (Mref) umfasst, die dazu ausgebildet ist, als Hilfswert (Iho) einen Wert zu verwenden, der einem Ausgangswert (Io) entspricht oder der ein schrittweise auf den Ausgangswert (Io) zurückgeführter Wert des Bremssignals ist.
Fadenliefergerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellelemente durch einen Arbeitsstrom einer Arbeitsspule (12) ansteuerbar sind.