JP2006037335A - Textile machinery and method for operating spinning machinery - Google Patents

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Horst Wolf
ホルスト ヴォルフ
Christian Griesshammer
グリースハマー クリスティアン
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  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an economical solution method by controlling motors for funnels and/or spindles in response to spinning conditions in large freedom as much as possible without severely controlling or adjusting as much as possible, in order to avoid a problem on the employment of thin bobbins, a problem on the exchange of bobbins having small outer peripheries for those having large outer peripheries, and a problem occurring at a weak place of a spun yarn. <P>SOLUTION: All spindle-driving motors and all balloon-limiting sleeve-driving motors are connected to common frequency converters, respectively, and the revolution of the balloon-limiting sleeve-driving motors and the revolution of the spindle-driving motors can automatically mutually independently adjusted in response to torques. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、繊維装置、有利には紡績装置または撚糸装置、とりわけボビンを収容するスピンドルと、ボビンに重なり合うバルーン制限スリーブとを有する個々の位置を備え、スピンドルとバルーン制限スリーブはそれぞれ個別に電動駆動される形式の機械に関するものである。本発明はさらにこのような機械の運転方法に関する。   The invention comprises individual positions with a fiber device, preferably a spinning device or a twisting device, in particular a spindle for receiving a bobbin, and a balloon restricting sleeve overlapping the bobbin, each spindle and balloon restricting sleeve being electrically driven individually. It relates to a machine of the type to be used. The invention further relates to a method for operating such a machine.

本発明の機械ないし方法で使用されるバルーン制限スリーブはそれ自体公知である。この種のエレメントによる紡績も基本的は公知であるが、長い間、リング紡績からは実質的に排除されている。その間に方法並びにエレメントに対して開発された概念は多種多様である。本出願でのバルーン制限スリーブは、ファンネル、ベル、キャップ、支持パイプ等のすべてのエレメントを含み、これらのエレメントはボビンを形成するエレメント(スピンドル)の回転軸を中心に回転し、紡糸ないし撚糸を練条機とボビンとの間で案内する。このとき紡糸を回転することにより、撚糸経過の自由な半径方向広がり(バルーン形成)が狭く制限ないし阻止される。有利な構成では、紡糸はスリーブの内面と接触して案内され、これによりバルーンが形成される。   Balloon limiting sleeves used in the machine or method of the present invention are known per se. Spinning with this type of element is basically known, but has long been substantially excluded from ring spinning. In the meantime, the concepts developed for methods and elements vary widely. The balloon limiting sleeve in the present application includes all elements such as a funnel, a bell, a cap, and a support pipe, and these elements rotate around the rotation axis of an element (spindle) that forms a bobbin, so that spinning or twisting can be performed. Guide between the drawing machine and the bobbin. By rotating the spinning at this time, the free radial spread (balloon formation) of the twisting process is narrowly limited or prevented. In an advantageous configuration, the spinning is guided in contact with the inner surface of the sleeve, thereby forming a balloon.

本発明は、バルーン制限スリーブを使用する紡績方法の4つの側面に関与する。すなわち
・回転数と主動作エレメントとの相互整合;
・この整合を達成するための有利な方法;
・機械におけるこの種の方法とプログラム制御との組み合わせ;
・この機械の駆動システムに対する経済的解決手段;
である。
The present invention involves four aspects of a spinning method that uses a balloon restricting sleeve. That is, mutual alignment of the rotational speed and the main operating element;
An advantageous way to achieve this alignment;
The combination of this kind of method in machine and program control;
-Economic solutions to the drive system of this machine;
It is.

現在、紡績技術は一般的に公知であり、「糸張力」は各紡績方法の重要な動作パラメータであり、糸品質に大きな影響を及ぼす。従って糸張力を紡績の間にコントロールする、すなわちとりわけ一定に維持するという多くの努力が行われており、これにより相対的に高品質の糸を生産することができる(例えばEP-A-289009ないしEP-A-289010参照)。このコンセプトの一般的問題点は、「糸張力」も「糸品質」も正確には一義的に定義されないことであり、実際には、動作パラメータと製品特性との間での使用可能な交互作用が所期のようにもたらされない。しかし後に述べる従来技術は前記の努力が現在も続けられていることを示している。   At present, spinning technology is generally known, and “yarn tension” is an important operating parameter of each spinning method and has a great influence on yarn quality. Therefore, many efforts have been made to control the yarn tension during spinning, i.e. to keep it particularly constant, so that relatively high quality yarns can be produced (e.g. EP-A-289009 to See EP-A-289010). The general problem with this concept is that neither “yarn tension” nor “yarn quality” is precisely defined, and in practice, a usable interaction between operating parameters and product characteristics. Will not come as expected. However, the prior art described later shows that the above efforts are still continued.

リングトラベラのリング紡績と同じように、バルーン制限スリーブ(以下、ファンネルとも称する)による紡績の際には、ファンネルが糸をボビンにマウントするために運搬する。狭められたバルーンを回転し、同時に繊維材料を練条機から搬送することで、糸は自分の強度に不可欠な回転を得る。ボビンを支持する高速のスピンドルと狭められたバルーンとの間の回転数差により、糸はボビンに巻き付けられる。しかしスピンドルとバルーンとの間の回転数差は変動する。なぜならファンネル回転数は巻き付けられるボビンの、変化する外周に依存するからである。すなわち追いつこうとするファンネルは、ボビンの外周が小さければ小さいほど高速に回転しなければならない。比較的小さなボビン直径に巻き付ける場合には、不利な力の平行四辺形似よって、比較的大きな直径に巻き付ける場合よりも大きな糸張力が発生する。糸張力ピークおよび糸張力急落は紡糸の品質低下につながり、または糸切れに至ることがある。糸をいたわるために、冒頭に述べた形式の繊維機械でファンネル回転を固有のモータにより支援し、または特別に制動することが公知である(例えばDE-A-3400327ないしはCH667289)。   As with the ring traveler's ring spinning, when spinning with a balloon limiting sleeve (hereinafter also referred to as funnel), the funnel carries the yarn to mount it on the bobbin. By rotating the narrowed balloon and simultaneously transporting the fiber material from the drawing machine, the yarn gets the rotation that is essential for its strength. The yarn is wound around the bobbin due to the rotational speed difference between the high-speed spindle supporting the bobbin and the narrowed balloon. However, the rotational speed difference between the spindle and the balloon varies. This is because the funnel rotational speed depends on the changing outer circumference of the bobbin to be wound. That is, the funnel to be caught up has to rotate faster as the outer periphery of the bobbin is smaller. When wound around a relatively small bobbin diameter, the disadvantageous parallelogram resembles a higher thread tension than when wound around a relatively large diameter. The yarn tension peak and the yarn tension sudden drop may lead to a decrease in spinning quality or may lead to yarn breakage. In order to break the yarn, it is known to support the funnel rotation by means of a specific motor in a textile machine of the type mentioned at the outset or to provide special braking (for example DE-A-3400327 or CH667289).

本発明の従来技術であるDE-A-3741430(ないしEP-A-319783)では(第一欄、30〜38行)、スピンドル駆動部とファンネル駆動部とを共通の周波数制御装置に接続し、制御コストを最小にすることが記載されている(ファンネルはDE-A-3741430ではベルと称される)。ここでファンネルモータの回転および負荷トルク特性曲線は次のように整合すべきである。すなわち、スピンドルの個別モータに対する供給周波数と、ファンネルの個別モータに対する供給周波数とが同じ場合に、ファンネルの個別モータが、巻き取り過程に対する回転数よりも低い回転数で駆動されることが必要であるように整合すべきである。   In DE-A-3741430 (or EP-A-319783) which is the prior art of the present invention (first column, lines 30 to 38), the spindle drive unit and the funnel drive unit are connected to a common frequency control device, It is described to minimize control costs (funnels are referred to as bells in DE-A-3741430). Here, the rotation and load torque characteristic curves of the funnel motor should be matched as follows. That is, when the supply frequency for the spindle individual motor and the supply frequency for the funnel individual motor are the same, the funnel individual motor needs to be driven at a lower rotational speed than the rotational speed for the winding process. Should be consistent.

ファンネル駆動部に対しては非同期モータが設けられており、このモータは経過の平坦なトルク特性曲線を有する。従って、ファンネルモータが巻き取り過程に対して必要な回転数差によりスピンドルより遅れるべきであっても、同じ周波数を両方のモータに対して使用することができる。   An asynchronous motor is provided for the funnel drive, and this motor has a flat torque characteristic curve. Thus, the same frequency can be used for both motors, even if the funnel motor should be behind the spindle due to the required rotational speed difference for the winding process.

糸張力の調整がDE-A-3741430の主要課題ではないが、主発明の枠内でファンネル紡績の際に変化する糸張力の問題を軽減するための提案がなされている。巻き取り過程中に一定の糸張力を保証するために、例えばロータモータのトルク特性曲線が巻き取り比に依存して制御される。DE-A-3741430による発明のさらなる構成では、ロータ(ベル)に周期的にスイッチオン可能な制動装置が設けられている(第二欄、24〜27行)。   Although adjustment of yarn tension is not the main issue of DE-A-3741430, proposals have been made to alleviate the problem of yarn tension that changes during funnel spinning within the framework of the main invention. In order to guarantee a constant yarn tension during the winding process, for example, the torque characteristic curve of the rotor motor is controlled depending on the winding ratio. In a further configuration of the invention according to DE-A-3741430, the rotor (bell) is provided with a braking device that can be switched on periodically (second column, lines 24 to 27).

DE-A-3741430はまた「巻き取り比」の問題および変化する「巻き取り直径」の問題を認識している(図2,第三欄、37〜46行)。それ自体はファンネル紡績方法とは関係のないこの問題の発生は、“Handbuch der textilen Fertigung:Die Kurzstapelspinnerei : Band1-Allgemeine Technologie der Kurzstapelspinnerei,pp.55,57”,W.Klein著に記載されている。すなわちこの問題はボビン構造に由来するものである。このボビン構造は、紡績にまつわるものであり、連続的に変化運動する巻き取り機構の相応の構成を必要とする。   DE-A-3741430 also recognizes the problem of "winding ratio" and changing "winding diameter" (Figure 2, column 3, lines 37-46). The occurrence of this problem, which is not itself related to the funnel spinning method, is described in “Handbuch der textilen Fertigung: Die Kurzstapelspinnerei: Band1-Allgemeine Technologie der Kurzstapelspinnerei, pp. 55, 57”, W. Klein. That is, this problem is derived from the bobbin structure. This bobbin structure is related to spinning, and requires a corresponding structure of a winding mechanism that continuously changes and moves.

DE-A-3741430による技術思想は、他の従来技術と同じようにファンネル紡績の問題を解決するものではなく、この方法を現在まで経済的に実現することはできていない。   The technical idea of DE-A-3741430 does not solve the problem of funnel spinning like other conventional techniques, and this method has not been realized economically until now.

従来技術の別の欠点は、DE-A-3741430による機械が必要とする周波数変換器の量である。ファンネルモータおよびスピンドルモータに対してそれぞれ共通の周波数変換器を使用すれば、そこに使用されるすべての周波数変換器の半分を節約することができるが、それでもなお1紡績個所当たりに800または1200の周波数変換器が必要である。その結果、高い調達コストおよび保守コストが生じる。   Another drawback of the prior art is the amount of frequency converter that the machine according to DE-A-3741430 requires. Using a common frequency converter for each funnel motor and spindle motor can save half of all the frequency converters used there, but still 800 or 1200 per spinning site A frequency converter is required. As a result, high procurement costs and maintenance costs arise.

従来技術からの他の開示
ファンネル紡績の問題を解決しようとする多くの試みがなされている。以下の例は、これまでの開発方向を示すためにだけ用いる。
Other disclosures from the prior art There have been many attempts to solve the problem of funnel spinning. The following examples are used only to show the direction of development so far.

EP-A-476406:前記のDE-A-3741430による解決手段から出発し、糸張力を所定の紡糸番手に依存して狭い限界内で一定の維持することを課題とする。提案された解決手段によれば、スピンドルの個別モータとベル(ファンネル)の個別モータにそれぞれ1つの周波数変換器が配属されている。変換器は、スピンドルの回転数とベルの回転数が相互に依存しないで任意の時間関数で調整できるように制御可能である。この明細書には、適切な制御関数を導出することのできる式も開示されている。この技術思想も問題の使用可能な解決手段を提供するものではない。   EP-A-476406: Starting from the solution according to DE-A-3741430, the task is to maintain the yarn tension constant within narrow limits depending on the predetermined spinning number. According to the proposed solution, one frequency converter is assigned to each individual motor of the spindle and individual motor of the bell (funnel). The converter is controllable so that the rotation speed of the spindle and the rotation speed of the bell can be adjusted by an arbitrary time function without depending on each other. This specification also discloses an expression that can be used to derive an appropriate control function. This technical idea also does not provide a usable solution to the problem.

DE-A-4422420:この刊行物による発明は、磁気的に支承されたエレメントを紡績装置で使用する。センサによって、回転対称エレメントのその目標位置からの軸方向偏差が、変化する糸引張力に対する尺度として評価される。相応の実施例が図6と図7に関連して記載されている。しかしここでは得られた信号をどのように実際に使用できるのかという具体例は示されていない。この場合も、商業的実現は公知でない。   DE-A-4422420: The invention according to this publication uses magnetically supported elements in a spinning device. The sensor evaluates the axial deviation of the rotationally symmetric element from its target position as a measure for the changing yarn tension. A corresponding embodiment is described in connection with FIGS. However, no specific example of how the obtained signal can actually be used is shown here. Again, commercial realization is not known.

EP-A-1072699:この刊行物によれば、リング紡績方法をさらに発展させることの障害は、紡績中に糸張力を測定することが以前は不可能であったことにある。この発明によれば、糸張力センサが練条機とボビンとの間に設けられており、実施例はファンネル紡績方法に従い動作する。しかしこのことはこの発明にとって些細なことらしい(第五欄、30〜39行)。スピンドルとファンネルは相互に依存しないで調整することができるが、相互に同期している(第三欄48行から第四欄21行)。これは糸張力が過度に大きくなるのを回避するためである。糸張力センサに基づいてこの調整方法は制御方法に変換される(第五欄19〜29行)。どのように有利な作用が達成されるのかは開示されていない。この場合も実質的な構成はまだ公知でない。   EP-A-1072699: According to this publication, an obstacle to the further development of the ring spinning method is that it was previously impossible to measure the yarn tension during spinning. According to this invention, the yarn tension sensor is provided between the drawing machine and the bobbin, and the embodiment operates according to the funnel spinning method. But this seems trivial to the invention (column 5, lines 30-39). The spindle and funnel can be adjusted independently of each other, but are synchronized with each other (column 3, line 48 to column 4, line 21). This is to avoid an excessive increase in yarn tension. This adjustment method is converted into a control method based on the yarn tension sensor (the fifth column, lines 19 to 29). It is not disclosed how advantageous effects are achieved. In this case as well, the substantial configuration is not yet known.

DE-A-19938493:この刊行物も同様にファンネル紡績の構成を記述する(ファンネルはここでは支持パイプと称される)。ここではそれぞれ1つの個別駆動部がスピンドルとファンネルに対して設けられている。各駆動部は個別にその回転数を制御することができ、パイプと巻型との回転数差が任意に調整される。ここでスピンドルの駆動は、公知のようにその回転数を制御することのできるモータによって行われる(第四欄、18〜20行)。   DE-A-19938493: This publication describes the composition of funnel spinning as well (funnel is referred to here as a support pipe). Here, one individual drive is provided for each spindle and funnel. Each drive unit can individually control its rotational speed, and the rotational speed difference between the pipe and the winding mold is arbitrarily adjusted. Here, the spindle is driven by a motor whose rotation speed can be controlled as is well known (fourth column, lines 18 to 20).

JP-A-2002-105777:この刊行物は、DE-A-3741430に言及することなく、すでにこのDE明細書で述べられた、ボビン直径が変化する問題について立ち入っている。このJP明細書は、ボビンの巻き付け直径の変化に相応して、ベルの駆動モータの回転速度を変化することを提案している。DE-A-3741430の図2が示すのと同様に、この場合、ベルの回転速度が自動的に変化され、ベル回転数の自動適応が制御適応によって置換される。しかし相応の機械は現在まで公知ではなく、このベル回転数の制御適応がファンネル紡績の問題を解決するのに適切であるかどうかには疑問がある。   JP-A-2002-105777: This publication does not refer to DE-A-3741430, but goes into the problem of changing bobbin diameter already mentioned in this DE specification. This JP specification proposes to change the rotational speed of the bell drive motor in response to the change in the bobbin winding diameter. As shown in FIG. 2 of DE-A-3741430, in this case, the rotation speed of the bell is automatically changed, and the automatic adaptation of the bell rotation speed is replaced by the control adaptation. However, the corresponding machine is not known until now, and there is doubt as to whether this bell speed control adaptation is appropriate to solve the funnel spinning problem.

まとめると、これらの刊行物は駆動制御ないし駆動システムに関して重要な知識を提供するものではない。これらの刊行物は、駆動システムを任意に調整することのできる手段から出発するものである。ファンネル紡績に相変わらず競争力がない現実は、前記の過程が正しくないことを示している。すでに述べたように本発明はDE-A-3741430から出発するものである。   In summary, these publications do not provide important knowledge about drive control or drive systems. These publications start from means by which the drive system can be arbitrarily adjusted. The fact that funnel spinning is still uncompetitive indicates that the process is not correct. As already mentioned, the present invention starts from DE-A-3741430.

発明の一般的技術思想
本発明は、紡糸ボビンが回転可能なボビン支持体(例えばスピンドル)に形成される紡績方法に関わるものであり、紡糸は回転可能な案内エレメントによってボビンに送出される。ファンネル紡績方法はこのカテゴリーに属する。有利にはボビン支持体と案内エレメントの2つのエレメントは制御可能に駆動される。ボビン支持体と案内エレメントは制御された相対運動(変化運動)を実行し、所定のボビンを形成する。完成された紡糸ボビンは完全な円筒状の面を有しておらず、完成されたコップは最上位の部分に円錐形の面を有する。本発明による方法は、ボビン形成の所定部分の間に、ボビン支持体の回転数を前記の相対運動に依存して変化することを特徴とする。
The present invention relates to a spinning method in which a spinning bobbin is formed on a rotatable bobbin support (for example, a spindle), and the spinning is delivered to the bobbin by a rotatable guide element. Funnel spinning methods belong to this category. The two elements, preferably the bobbin support and the guide element, are preferably driven in a controllable manner. The bobbin support and the guide element perform a controlled relative movement (change movement) to form a predetermined bobbin. The finished spinning bobbin does not have a perfect cylindrical surface, and the finished cup has a conical surface in the uppermost part. The method according to the invention is characterized in that during a predetermined part of bobbin formation, the number of rotations of the bobbin support is varied depending on the relative movement.

高いスピンドル回転数により動作すると本発明は特に有利である。このスピンドル回転数は現在のリング紡績および同等の紡糸の場合よりも係数1.5から5倍の大きさである。   The invention is particularly advantageous when operating at high spindle speeds. This spindle speed is 1.5 to 5 times larger than the current ring spinning and equivalent spinning.

このように高速のスピンドル回転数により紡績ができることは、基本的にリング紡績法に対するファンネル紡績法の利点である。   The ability to spin at such a high spindle speed is basically an advantage of the funnel spinning method over the ring spinning method.

本発明によりボビン支持体回転数を変化することは、相対運動の関数としての適切な制御によって実行することができる。適切な制御は、前記のJP-A-2002-105777からの適切な変形によって導出することができる。しかしこの場合、制御は同様にボビン形成に依存して動作することができる。しかしこのことは比較的複雑な制御プログラムを必要とする。有利な実施例では回転数変化は自動的に、変化する負荷特性に依存して行われる。この負荷特性はすでに従来技術で基本的に説明したように、ボビンの変化する直径から派生する。ボビン支持体の駆動ないし駆動に対する制御は、変化する負荷特性からスピンドル駆動部の所要の回転数特性が得られるように行う。   Changing the bobbin support rotation speed according to the present invention can be performed by appropriate control as a function of relative motion. Appropriate control can be derived by appropriate variations from JP-A-2002-105777 described above. In this case, however, the control can also operate depending on the bobbin formation. However, this requires a relatively complex control program. In an advantageous embodiment, the rotational speed change is made automatically depending on the changing load characteristics. This load characteristic is derived from the changing diameter of the bobbin, as already basically explained in the prior art. The bobbin support is driven or controlled so as to obtain the required rotational speed characteristics of the spindle drive unit from the changing load characteristics.

ボビン支持体の回転数変化により、案内エレメントとボビン支持体との間の威徳間での糸張力が減少ないし安定する。しかし本発明はこの作用を得ることに依存するものではない。以下のことを考えることができる:
・DE-A-3741430によるシステム(とりわけ図2参照)では、糸案内エレメント(ベルないしファンネル)が単独で常時変化する巻き取り比に適合しなければならず、適合の品質はこのエレメント(ないしその構造、駆動および支承)だけに依存する。
・本発明によるシステムではボビン支持体も適合作業を行うことができ、均質な方法を補償するために障害ファクタを調整することができる。
・太い個所ないし細い個所によるシステムの軽微な障害の場合、本発明のシステムはこれを許容する。従って障害が糸切れに繋がることはまれである。
・質量慣性の作用はファンネルの加速および減速の緩和によって低減される。このことにより速度潜在能力が上昇する。なぜなら最大加速度および最大限速度には比較的高い回転数の場合に始めて達するからである。
・比較的小さなスリーブ外径が可能である。これにより比較的小さなコップ外径とファンネル直径も可能である。必要エネルギーは低減される。
Due to the change in the rotational speed of the bobbin support, the thread tension between the guide element and the bobbin support is reduced or stabilized. However, the present invention does not depend on obtaining this effect. You can think of the following:
-In the system according to DE-A-3741430 (see in particular Fig. 2), the thread guide element (bell or funnel) must be adapted to a constantly changing winding ratio, and the quality of the conformation is the element (or its Depends only on structure, drive and bearing).
• In the system according to the invention, the bobbin support can also be adapted and the obstacle factor can be adjusted to compensate for a homogeneous method.
In the case of a minor failure of the system due to thick or thin parts, the system of the present invention allows this. Therefore, faults rarely lead to yarn breakage.
• The effect of mass inertia is reduced by the relaxation of funnel acceleration and deceleration. This increases the speed potential. This is because the maximum acceleration and maximum speed are reached only at relatively high rotational speeds.
-A relatively small sleeve outer diameter is possible. This allows for relatively small cup outer diameters and funnel diameters. The required energy is reduced.

たとえこの理論が合致しないにしても、本発明の方法ではスピンドル回転数を一定する方法よりも良好な紡糸値が得られる。   Even if this theory does not match, the method of the present invention can obtain a better spinning value than the method of keeping the spindle rotation speed constant.

しかしこの想定は、糸張力をとりわけファンネルとボビンとの間の自由糸区間で調整することはファンネル紡績の実現の根本問題を形成することを思い起こさせる。以下、図3から図5に関連して説明する理由から、この想定は比較的細いスリーブにより紡績すべきであることを強要する。とりわけスピンドル回転数が高い場合には、ボビンの直径を制限すべきである。これはエネルギー消費を有利にするためである。しかし同時に、ボビンの直径はできるだけ小さく維持すべきである。これはコップ重量が同じ場合に紡糸本体をできるだけ細くするためである。相応にして、本発明は、上部外側縁部のスリーブ直径が14から17mmの領域にあるボビンを使用することを提案する。現在、リング紡績に対して使用されるボビンの上部縁部の直径は約20mmである。
DE-A-3400327 CH667289 DE-A-3741430 EP-A-319783 EP-A-476406 DE-A-4422420 EP-A-1072699 JP-A-2002-105777
However, this assumption reminds us that adjusting the yarn tension, especially in the free yarn section between the funnel and bobbin, forms the fundamental problem of realizing funnel spinning. In the following, for reasons explained in connection with FIGS. 3 to 5, this assumption forces that it should be spun with a relatively thin sleeve. The bobbin diameter should be limited, especially when the spindle speed is high. This is to make energy consumption advantageous. At the same time, however, the bobbin diameter should be kept as small as possible. This is to make the spinning body as thin as possible when the cup weight is the same. Correspondingly, the present invention proposes to use a bobbin whose upper outer edge sleeve diameter is in the region of 14 to 17 mm. Currently, the diameter of the upper edge of the bobbin used for ring spinning is about 20 mm.
DE-A-3400327 CH667289 DE-A-3741430 EP-A-319783 EP-A-476406 DE-A-4422420 EP-A-1072699 JP-A-2002-105777

本発明の課題は、細いボビンの使用時の問題、および/またはボビン外周の小さなものから大きなものへ交換する際の問題、および/または紡糸の脆弱個所に発生する問題を回避するために、ファンネルのモータおよび/またはスピンドルのモータを紡績条件に適合して、できるだけシビアに制御または調整するのではなく、これらの問題をできるだけ大きな自由度で許容する経済的解決方法を提供することである。   It is an object of the present invention to avoid problems when using thin bobbins and / or problems when changing from small to large bobbin perimeters and / or problems that occur at weak points in spinning. Instead of adapting the motors and / or spindle motors to the spinning conditions and controlling or adjusting them as severely as possible, an economic solution is to allow these problems with as much freedom as possible.

この課題は本発明により、繊維機械、有利には紡績機械または撚糸機械であって、ボビンを収容するスピンドルと、ボビンに重なり合うバルーン制限スリーブを有する個々の位置を備え、スピンドルとバルーン制限スリーブとはそれぞれ個別に電動駆動される形式の繊維機械において、
すべてのスピンドルの駆動モータと、すべてのバルーン制限スリーブの駆動モータとはそれぞれ1つの共通の周波数変換器に接続されており、
バルーン制限スリーブの駆動モータとスピンドルの駆動モータとはそれぞれ相互に独立して、その回転数をトルクに依存して自動的に調整することができるように構成して解決される。
According to the invention, this object is a textile machine, preferably a spinning machine or a twisting machine, comprising a spindle for accommodating a bobbin and individual positions with a balloon restricting sleeve overlapping the bobbin, the spindle and the balloon restricting sleeve being In each type of textile machine that is electrically driven,
All spindle drive motors and all balloon limit sleeve drive motors are connected to one common frequency converter,
The balloon limiting sleeve drive motor and the spindle drive motor are configured independently of each other so that the number of rotations can be automatically adjusted depending on the torque.

請求項1による本発明の基本技術思想は、巻き上げに必要な、スピンドル駆動部とファンネル駆動部との間の回転数適合を分散することである。ここで有利には例えば非同期モータをスピンドル駆動部およびファンネル駆動部に対して使用し、これらが負荷に依存して調整可能であるように構成する。すなわちモータは基本的にその回転数を有効に作用する負荷トルクに依存して自分で調整する。このためには所要の適合を行うために高度な制御、調整を行う必要はない。従って回転数のこの基本機適合のために、これに関する制御回路へのフィードバックを行う必要がない。モータは特性曲線調整によって、所定の公差限界内で回転数変化をすることができる。   The basic technical idea of the present invention according to claim 1 is to distribute the rotational speed adaptation between the spindle driving unit and the funnel driving unit necessary for winding. Here, for example, asynchronous motors are preferably used for the spindle drive and the funnel drive, so that they can be adjusted depending on the load. In other words, the motor basically adjusts its rotational speed by itself depending on the load torque that acts effectively. For this purpose, it is not necessary to perform advanced control and adjustment in order to achieve the required adaptation. Therefore, there is no need to provide feedback to the control circuit for this purpose of adapting the rotational speed to this basic machine. The motor can change the rotational speed within a predetermined tolerance limit by adjusting the characteristic curve.

しかし実際の機械には別の理由から回転数制御部が設けられている。これにより作動エレメントの回転数を動作中に調整することができ、所定のプログラムに従って決定することができる。本発明の有利な実施形態による機械で使用するために、この制御部は次のように構成される。すなわちこの制御部が一方では所期の制御機能を保証し、他方では自動的な基本適合が損なわれないように構成される。従ってスピンドル回転数の制御ないし調整は有利には「ソフト」に構成されており、所定の目標値が基本的に維持されるが、所定の公差限界内の偏差は許容される。   However, an actual machine is provided with a rotation speed control unit for another reason. Thereby, the rotation speed of the operating element can be adjusted during operation, and can be determined according to a predetermined program. For use in a machine according to an advantageous embodiment of the invention, the control is configured as follows. In other words, the control unit is configured on the one hand to ensure the desired control function and on the other hand not to impair automatic basic adaptation. Therefore, the control or adjustment of the spindle speed is advantageously “soft” and the predetermined target value is basically maintained, but deviations within a predetermined tolerance limit are allowed.

機械制御は現在通常は、プログラミング可能な制御(コンピュータ)であり、基本プログラムを実行するようにプログラミングすることができる。ここでは作動エレメントの基本回転数があらかじめ検出される。本発明と関連して、この種の制御が最適化のために使用され、例えば
・予測可能な(計算可能な)
・周期的に発生する、および/または
・センサにより検出可能な
作用が調整される。
Machine control is currently usually a programmable control (computer) and can be programmed to execute a basic program. Here, the basic rotational speed of the operating element is detected in advance. In connection with the present invention, this type of control is used for optimization, for example: predictable (calculatable)
The effects that occur periodically and / or are detectable by the sensor are adjusted;

スピンドルモータおよびファンネルモータのこの種の制御は、モータにより及ぼされるトルクが変動運動の転点に対してわずかな位相差で短時間、変化されるように構成される。このようにして例えば円錐先端の前に、ファンネルモータの供給周波数を短時間だけ低下させ、速度を絞り、トルクを高めることができる。円錐先端の後では、この周波数を短時間だけ上昇させ、ファンネルの速度を高め、トルクを絞ることができる。これとは反対にスピンドルを円錐ピークの前に加速し、これに達した後に減速することもできる。   This type of control of the spindle motor and funnel motor is configured such that the torque exerted by the motor is changed in a short time with a slight phase difference with respect to the turning point of the variable motion. In this way, for example, before the tip of the cone, the supply frequency of the funnel motor can be reduced for a short time, the speed can be reduced, and the torque can be increased. After the tip of the cone, this frequency can be increased for a short time, increasing the funnel speed and reducing the torque. On the other hand, the spindle can be accelerated before the conical peak and decelerated after this is reached.

さらに糸張力における予測可能なピークと糸切れをほぼ完全に除去することができる。これは制御によりモータに予防的に駆動パルスを設定し、差し迫った電圧変化を予防することにより行う。この種のパルスは、短くて大きく遅延ないし加速されたトルクパルスを含み、周波数制御されるモータに対して周波数を明瞭に変化させる。   Furthermore, the predictable peak in yarn tension and yarn breakage can be almost completely removed. This is done by setting a drive pulse to the motor proactively by control and preventing an imminent voltage change. This type of pulse includes short, greatly delayed or accelerated torque pulses that clearly change the frequency for a frequency controlled motor.

さらに適切な制御によって、ファンネルモータおよびスピンドルモータに対し供給周波数と供給電圧を変化することによって動作条件に依存してモータ特性曲線を設定することができる。このことはファンネルとスピンドルとの相対位置に依存して行うことができ、例えばボビン構造内の位置ないしはボビン構造に対するプログラムフェーズに依存して、および/または変化行程に依存して行うことができる。特性曲線を適時に変化することにより、2つの作用の一方または両方を得ることができる。すなわちこれにより一方では、スピンドルおよびファンネルの所要の制動ないし加速が許容され、予期される質量慣性トルクは制御された可変モータトルクによって少なくとも部分的に補償される。前記の位相シフトはこれにより減少する。他方では、巻き付け直径が異なる場合に相違する巻き付け長が各回転ごとに、そして糸、スピンドルおよびファンネルへの力作用の際に、必要に応じて平坦化ないし急峻化されたモータ特性曲線によって次のように補償される。すなわち糸張力変化の際にスピンドルおよび/またはファンネルの回転数変化の応答が適切な程度で発生するように補償される。応答不足または過剰応答がこのようにして回避される。モータ特性曲線の傾斜は自己調整システムにおける調整強度の関数と一致する。   Furthermore, by appropriate control, the motor characteristic curve can be set depending on the operating conditions by changing the supply frequency and supply voltage for the funnel motor and spindle motor. This can be done depending on the relative position of the funnel and spindle, for example depending on the position in the bobbin structure or the program phase for the bobbin structure and / or on the changing stroke. By changing the characteristic curve in time, one or both of the two actions can be obtained. That is, on the one hand, the required braking or acceleration of the spindle and funnel is tolerated and the expected mass inertia torque is at least partially compensated by the controlled variable motor torque. This phase shift is thereby reduced. On the other hand, different winding lengths for different winding diameters result in a motor characteristic curve that is flattened or steepened as necessary at each rotation and upon force action on the yarn, spindle and funnel. To be compensated for. That is, when the yarn tension is changed, the response of the change in the rotation speed of the spindle and / or the funnel is generated to an appropriate degree. Insufficient or excessive responses are thus avoided. The slope of the motor characteristic curve is consistent with the function of the adjustment intensity in the self-adjusting system.

本発明で重要なことは、請求項1による本発明の第1の側面で、すべてのファンネルモータおよびすべてのスピンドルモータがただ一つの周波数変換器に接続されることである。従って機械全体に対して、数百の周波数変換器ではなく2つの周波数変換器がスピンドル駆動部とファンネル駆動部に対して設けられる。スピンドルモータとファンネルモータの周波数変換器には相互に独立してそれぞれ所定の(電気的)電圧周波数特性曲線が設定され、この電圧周波数特性曲線に基づいてモータは自動的に最適化される。周波数変換器にある回転数制御器は比例積分制御器(PI)とすることができ、目標値からの比較的大きな偏差を許容する。   What is important in the present invention is that in the first aspect of the invention according to claim 1 all funnel motors and all spindle motors are connected to a single frequency converter. Thus, for the entire machine, two frequency converters are provided for the spindle drive and funnel drive instead of hundreds of frequency converters. A predetermined (electrical) voltage frequency characteristic curve is set independently for each of the frequency converters of the spindle motor and the funnel motor, and the motor is automatically optimized based on the voltage frequency characteristic curve. The speed controller in the frequency converter can be a proportional-integral controller (PI), allowing a relatively large deviation from the target value.

この自動調整システムは、従来技術に対して大きな利点を有する。機械当たりの周波数変換器の数が数百から2に低減されたことから、自明的に製造コストが大きく削減され、機械の維持費用も低下する。モータの回転数適合に対してハードな制御または重要な調整を省略したにもかかわらず、均質な品質の紡糸を糸切れなしで製造することができる。さらに本発明の機械は十分にユーザフレンドリーである。なぜならファンネル紡績装置またはファンネル撚糸装置を備える従来の繊維機械よりも操作が確実だからである。   This automatic adjustment system has significant advantages over the prior art. Since the number of frequency converters per machine has been reduced from several hundred to two, the manufacturing costs are obviously greatly reduced, and the maintenance costs of the machines are also reduced. Despite omitting hard controls or important adjustments for motor speed adaptation, uniform quality spinning can be produced without breakage. Furthermore, the machine of the present invention is sufficiently user friendly. This is because the operation is more reliable than a conventional textile machine equipped with a funnel spinning device or a funnel twisting device.

本発明の実施例を、図面に基づき詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、スピンドル2と、スピンドルに係合するバルーン制限スリーブ(ファンネル)3を有する個々の作業個所を備える、冒頭に述べた形式の繊維機械1の一部を概略的に示す。個々の作業個所はそれぞれ個別にモータ6ないし7により駆動される。ここですべてのスピンドルモータ6並びにファンネルモータ7はそれぞれ1つの周波数変換器4ないし5に接続されている。ファンネル紡績に対する機械の適切な構成はスイス特許願番号1580/03(2003年9月15日出願)に記載されている。   FIG. 1 schematically shows a part of a textile machine 1 of the type mentioned at the outset with a spindle 2 and individual working points with a balloon restricting sleeve (funnel) 3 engaging the spindle. Each individual work location is individually driven by motors 6-7. Here, all the spindle motors 6 and the funnel motors 7 are connected to one frequency converter 4 to 5, respectively. A suitable machine configuration for funnel spinning is described in Swiss Patent Application No. 1580/03 (filed 15 September 2003).

図2は、図1の機械の作業個所、ここでは紡績位置の概略的断面を示し、スピンドル2上に形成されたコップ9と練条機10と、バルーン制限スリーブ3の下端部における糸繰り出しエレメント(エプロン)18とを有する。図2のバルーン制限スリーブ3、とりわけ部材18はコップ9に係合する。コップはボビン8(図2には図示されていない)に巻き付けられ、ボビンはスピンドル2により支持され、これにより回転される。バルーン制限スリーブ(ファンネル)内の糸経過は破線で示されている。糸はエプロン18の下方縁部で糸案内エレメント(例えば通し穴)16を通って案内される。この糸案内エレメントはエプロンに固定的に取り付けられている。別の固定形態も考えられ、例えば負荷に依存して解除、可動、回転可能にエプロンに組み込むことができる。エレメント16とボビンの受け入れ面との間には自由糸区間14が伸長しており、この糸区間も図2には同様に破線で示されている。受け入れ面の形状を以下、詳細に説明する。   FIG. 2 shows a schematic section of the working part of the machine of FIG. 1, here a spinning position, a cup 9 and a drawing machine 10 formed on the spindle 2, and a yarn unwinding element at the lower end of the balloon limiting sleeve 3 (Aprons) 18 The balloon limiting sleeve 3, in particular the member 18, in FIG. 2 engages the cup 9. The cup is wound around a bobbin 8 (not shown in FIG. 2), and the bobbin is supported by the spindle 2 and rotated thereby. The thread course in the balloon limiting sleeve (funnel) is shown in broken lines. The yarn is guided through a yarn guide element (eg, a through hole) 16 at the lower edge of the apron 18. This thread guide element is fixedly attached to the apron. Other fixed forms are also conceivable, for example they can be incorporated into the apron so that they can be released, moved and rotated depending on the load. A free thread section 14 extends between the element 16 and the receiving surface of the bobbin, and this thread section is also indicated by a broken line in FIG. The shape of the receiving surface will be described in detail below.

図3は再度、図2のエレメントを示す。これはとりわけボビン8の最上位端部であり、形成されたコップ9から突出している。また円錐状に経過するコップの先端Kも示されている。スピンドル軸はAにより示されている。ファンネル3の支承部(図示せず)は、ファンエル3が同様に軸Aを中心に回転するように配置されている。ボビン8の外面は最上位端部に半径rを有し、コップの円筒状外面と先端Kの基部はこれにより格段に大きな半径Rを有する。図3は、エレメント8の最下位端部からの部分も示し、コップ9に対して2つの仮想位置(高さ)にある。一方の位置でこの部分8の下方縁部は先端Kの基部の高さにあり、他方の位置では頂点の高さにある。ファンネル3の下方縁部の内径および/またはコップの外面の直径は、糸案内器が2つの位置でもコップの外面に対して間隔を有するように選択されている。次のパラグラフで説明するように、この2つの位置は有利には軸に固定されたファンネル3に対するスピンドルの軸方向運動によって達成される。   FIG. 3 again shows the elements of FIG. This is in particular the uppermost end of the bobbin 8 and projects from the cup 9 formed. Also shown is the tip K of the cup running in a conical shape. The spindle axis is indicated by A. The support portion (not shown) of the funnel 3 is arranged so that the fan-el 3 similarly rotates around the axis A. The outer surface of the bobbin 8 has a radius r at the uppermost end, and the cylindrical outer surface of the cup and the base of the tip K thereby have a much larger radius R. FIG. 3 also shows the part from the lowest end of the element 8 and is in two virtual positions (heights) relative to the cup 9. The lower edge of this part 8 is at the height of the base of the tip K at one position and at the apex at the other position. The inner diameter of the lower edge of the funnel 3 and / or the diameter of the outer surface of the cup are chosen so that the yarn guide is spaced from the outer surface of the cup in two positions. As will be explained in the next paragraph, these two positions are preferably achieved by axial movement of the spindle relative to the funnel 3 fixed to the shaft.

前記位置の高さ差は、変化行程Hに相応する。この行程Hは巻き取り機構により定義され、当業者であれば周知であるのでここでは説明しない。この機構により部分8から送り出される糸がボビンへ、この実施例ではコップ巻付けにより形成される。巻き取り機構により定義される相対運動または変化運動は、軸に固定されたエレメントおよび軸方向に可動のエレメントに基づいて、または軸方向に可動の2つのエレメントに基づいて達成される。有利な変形実施例は、軸方向に可動のスピンドルと軸固定されたファンエルを有する。   The height difference of the position corresponds to the changing stroke H. This stroke H is defined by a winding mechanism and is well known to those skilled in the art, so it will not be described here. By this mechanism, the yarn fed from the portion 8 is formed on the bobbin by wrapping the cup in this embodiment. The relative or changing movement defined by the winding mechanism is achieved on the basis of an element fixed in the axis and an element movable in the axial direction or on two elements movable in the axial direction. An advantageous variant embodiment has an axially movable spindle and a fixed axle.

コップ(糸ボビン)の外面が完全に円筒形ではなく、従って糸が空のボビン8に半径rを以て、すでに形成された糸層に円筒状外面の半径Rまでの比較的大きな半径を以て巻付けられることもコップ形成の特徴的構成である。この構成の作用は一定のスピンドル回転数nsの場合、すでにDE-A-3741430(およびJP-A-2002-105777)に記載されており、ここでは図4に示されている。図4に示すように、DE明細書では、ファンネル回転数nGが円錐形状のコップ部分を形成する際に、変化運動に依存して適合されなければならない。   The outer surface of the cup (yarn bobbin) is not completely cylindrical, so that the yarn is wound on the empty bobbin 8 with a radius r and on the already formed yarn layer with a relatively large radius up to the radius R of the cylindrical outer surface. This is also a characteristic configuration of cup formation. The effect of this configuration is already described in DE-A-3741430 (and JP-A-2002-105777) for a constant spindle speed ns, and is shown here in FIG. As shown in FIG. 4, in the DE specification, the funnel rotational speed nG must be adapted depending on the changing motion in forming the conical cup portion.

図5は、同様に変化行程Hを示す。しかし変化運動は回転数/時間線図としてではなく、距離/時間線図で示されている。図5から、ファンネル回転数nGが変化運動の各最上位反転点で最小であり、各最下位反転点で最大であることが分かる。図5は従来技術に相応する。   FIG. 5 shows the changing stroke H as well. However, the changing motion is not shown as a speed / time diagram, but as a distance / time diagram. From FIG. 5, it can be seen that the funnel rotational speed nG is the minimum at each uppermost inversion point and the maximum at each lowermost inversion point. FIG. 5 corresponds to the prior art.

システム特性を決定するトルクは以下のように相互に関連づけられる。
ファンネルに対しては次式が当てはまる:
Mモータ+M糸張力=M支承部+M空気抵抗+M慣性質量
スピンドルに対しては次式が当てはまる:
Mモータ=M支承部+M空気抵抗+M慣性質量+M糸張力
加速の際にはM慣性質量>0であり、減速の際にはM慣性質量<0である。
Torques that determine system characteristics are related to each other as follows.
For funnels, the following applies:
M motor + M thread tension = M bearing part + M air resistance + M inertial mass
The following formula applies to the spindle:
M motor = M bearing + M air resistance + M inertia mass + M thread tension
M inertial mass > 0 during acceleration and M inertial mass <0 during deceleration.

ここで論議する糸張力は、ファンネルとコップとの間の自由糸区間の張力である。大きさが短時間、整合しないと、糸張力から発生するトルクが調整量、すなわち自由糸区間の糸張力よりも相応に上昇または相応に降下する。   The yarn tension discussed here is the tension in the free yarn section between the funnel and the cup. If the sizes do not match for a short time, the torque generated from the yarn tension will rise or fall correspondingly above the adjustment amount, ie the yarn tension in the free yarn section.

ここから発生する、すでに従来技術でも知られている問題は細いボビンを使用する場合にはさらに増大する。ファンネルの糸案内エレメントが移動する円の直径(紡糸がボビンに巻き付けられる高さを決定する)とボビンの直径との比が大きければ大きいほど、空のボビンに巻き付ける際のスピンドルとファンネルとの間の回転数差が大きくなる。紡糸がコップの比較的大きな外径に巻き付けられる場合、ファンネルとスピンドルとの間の速度差は小さい。図示のように、ボビンに巻き付けられる紡糸本体の上側(これに新たに紡糸された糸が巻き付けられる)は通常、上方に向かってテーパー状の円錐体となり、有利には直線エッジの円錐体である。ボビンを備えるスピンドルがファンネルに対して軸方向に引き出されると、巻き付けられる直径は次第に小さくなる。ファンネルが後を追う場合、このファンネルはボビン直径に巻き付けられる際の最小値に達するまで緩慢にならなければならない。   The problems that arise from this and are already known in the prior art are further increased when using thin bobbins. The larger the ratio of the diameter of the circle the yarn guide element of the funnel travels (which determines the height at which the spinning is wound around the bobbin) and the diameter of the bobbin, the greater the distance between the spindle and funnel when winding it around the empty bobbin The rotational speed difference becomes larger. If the spinning is wound on the relatively large outer diameter of the cup, the speed difference between the funnel and the spindle is small. As shown, the upper side of the spinning body wound around the bobbin (to which the newly spun yarn is wound) is usually a tapered cone upward, preferably a straight-edged cone. . As the spindle with the bobbin is pulled axially with respect to the funnel, the wound diameter becomes progressively smaller. If the funnel follows, this funnel must slow down until it reaches the minimum value when it can be wound around the bobbin diameter.

ボビン直径が小さければ小さいほど、ファンネルは急速に減速されなければならない。駆動トルクに反作用する負荷トルク、すなわち支承部抵抗トルクと空気抵抗トルクはこの減速を支援する。   The smaller the bobbin diameter, the faster the funnel must be decelerated. The load torque that counteracts the driving torque, that is, the bearing resistance torque and the air resistance torque assist this deceleration.

駆動トルク、すなわちモータトルクと糸張力トルク、並びに慣性質量トルクが、所要の減速を達成するために過度に大きければ、糸張力が緩められる。このことは極端な場合、練条機とファンネルとの間の糸張力をゼロにまですることができる。ボビンには柔らかな巻線が生じ、これは滑り落ちることがある。ファンネルが十分に緩慢に回転するときに初めて消失する糸リザーブを形成することができる。糸張力が再び形成される。ファンネルが必然的に過度に緩慢になり、その結果、ファンネルは引張された糸によって急激に加速される。再び慣性質量によって糸張引力ピークが発生する。このピークも、前記の反対の場合も、糸引張力が不足しており、支承部がスリップするため回転伝達が行われず、糸切れにつながる。この過程は規則的にすべての紡績個所で同時に発生するから、このような紡績機械はこの種の張力変動によってもはや運転することができなくなる。   If the drive torque, i.e. motor torque and yarn tension torque, and inertial mass torque are too large to achieve the required deceleration, the yarn tension is relaxed. In extreme cases, this can bring the yarn tension between the drawing machine and the funnel to zero. Bobbins have soft windings that can slip off. It is possible to form a yarn reserve that disappears only when the funnel rotates slowly enough. Yarn tension is again formed. The funnel is inevitably overly slow, so that the funnel is rapidly accelerated by the tensioned yarn. Again, a tension tension peak occurs due to the inertial mass. In both the peak and the opposite case, the yarn pulling force is insufficient, and the bearing portion slips, so that rotation transmission is not performed, leading to yarn breakage. Since this process occurs regularly at all spinning points simultaneously, such spinning machines can no longer be operated by this kind of tension fluctuation.

図6は、本発明の装置に対する運動特性を示す。ここで曲線nGとHは図5と同じである。しかしこの場合は、スピンドル回転数nSが一定ではなく、歯状波を形成することが前提とされる。この歯状波は、ファンネル回転数nGの波に対して逆に経過する。さらにこの図から、これらの波は破線により示した平均値を中心にして対称であることが分かる。ここでこの平均値は図4ないし図5の一定の回転数nSに相応する。しかしこのスピンドル回転数の変動は説明例であり、本発明に重要なものではない。   FIG. 6 shows the motion characteristics for the device of the present invention. Here, the curves nG and H are the same as those in FIG. However, in this case, it is premised that the spindle rotation speed nS is not constant and a tooth wave is formed. This tooth-like wave passes reversely with respect to the wave having the funnel rotational speed nG. Furthermore, it can be seen from these figures that these waves are symmetric about the average value indicated by the broken line. Here, this average value corresponds to the constant rotational speed nS in FIGS. However, the fluctuation of the spindle rotation speed is an explanatory example and is not important for the present invention.

図7AないしBから、図4,5の構成と図6の構成との比較相違が分かる。図7Aは図4による関係に相応する。変化運動の最上位反転点で、一定のスピンドル回転数nSと可変ファンネル回転数nGとの回転数差aが生じ、このときスピンドルは先行する。この回転数差aによって、最大ファンネル回転数の場合でも相変わらず、単位時間当たりで最小糸長コップ9の外面に巻き取られることが保証される。変化行程の最下位反転点では、かなり大きな回転数差bが一定のスピンドル回転数nSとファンネル回転数nGとの間に発生する。   7A to 7B show the comparative difference between the configuration of FIGS. 4 and 5 and the configuration of FIG. FIG. 7A corresponds to the relationship according to FIG. A rotational speed difference a between a constant spindle rotational speed nS and a variable funnel rotational speed nG occurs at the highest reversal point of the change motion, and the spindle precedes at this time. This rotation speed difference a ensures that the yarn is wound around the outer surface of the minimum yarn length cup 9 per unit time as usual even in the case of the maximum funnel rotation speed. At the lowest inversion point of the changing process, a considerably large rotational speed difference b occurs between a constant spindle rotational speed nS and a funnel rotational speed nG.

図7Bは、図6による関係に相応する。変化する回転数nSとnGとの間で変化運動の最上位反転点で回転数差aが、最下位反転点で回転数差bが発生する。しかし変化行程を介して行われる回転数適合は2つの糸処理エレメント、すなわちファンネルとスピンドルに分散される。図4から図7の歯状波は、基本原理を説明するため大きく簡素化されていることを述べておく。実際の駆動条件への近似を、以下にさらに説明する。   FIG. 7B corresponds to the relationship according to FIG. Between the changing rotation speeds nS and nG, a rotation speed difference a occurs at the highest inversion point of the change motion, and a rotation speed difference b occurs at the lowest inversion point. However, the rotational speed adaptation that takes place via the changing stroke is distributed over the two yarn handling elements, namely the funnel and the spindle. It should be noted that the tooth wave of FIGS. 4 to 7 is greatly simplified to explain the basic principle. An approximation to actual drive conditions is further described below.

図6の回転数特性は、制御によって実現することができる。しかし実際の駆動条件への前に述べたように近似と同様、この種の制御は比較的複雑なプログラミングを有し、および/または糸張力を介して回転数をハードに制御する。このことは例えばEP-A-1072699に記載されている。しかもこの制御は格別の調整作用を必要として、最適の動作特性を達成しなければならない。従って自己調整の実施形態が有利であり、以下に詳細に説明する。   The rotational speed characteristics of FIG. 6 can be realized by control. However, as described above to the actual drive conditions, like an approximation, this type of control has a relatively complex programming and / or hard controls the rotational speed via the yarn tension. This is described, for example, in EP-A-1072699. Moreover, this control requires a special adjustment action and must achieve optimum operating characteristics. A self-adjusting embodiment is therefore advantageous and will be described in detail below.

まず、図8の概略的表示を参照されたい。この図は、図3による状態を別に示すものである。同じ幾何形状が図3では正面図、図8では平面図で示されている。ここで自由糸区間は2つ示されており、1つは最上位個所14Aであり、1つは最下位個所14Bである。図8には付加的に仮想半径方向ベクトルVが示されており、このベクトルはスピンドル回転数ωにより軸Aを中心に回転される。以下の説明に対しては:
・糸がコップ9の外面ないしスリーブ8に当たる保存点は、ベクトルV上の最上位反転点(半径r)にも、最下位反転点(半径R)にもある。
・スピンドル回転数ωは一定である(図4)。
・糸張引力も同様に一定である(実際にはあり得ないが説明のために簡素化する。この簡素化は基本説明の重要性に対して影響しない)。
・エレメント16(図2)の線形(周速度)は2つの要素からなり、それらのうちの一方の要素(K1)は巻き取り半径の関数である。他方の要素の(K2)は巻き取り回転数(=スピンドル/ファンネル回転数差)の関数であり、以下の説明に対しては無視することができる。
First, see the schematic representation of FIG. This figure shows the state according to FIG. 3 separately. The same geometry is shown in front view in FIG. 3 and in plan view in FIG. Here, two free yarn sections are shown, one being the uppermost portion 14A and one being the lowermost portion 14B. FIG. 8 additionally shows a virtual radial vector V, which is rotated about the axis A by the spindle speed ω. For the following explanation:
The storage point at which the yarn hits the outer surface of the cup 9 or the sleeve 8 is at the highest inversion point (radius r) and at the lowest inversion point (radius R) on the vector V.
・ Spindle speed ω is constant (Fig. 4).
• The string tension is also constant (which is not possible in practice, but is simplified for the sake of explanation. This simplification does not affect the importance of the basic explanation).
The linearity (circumferential speed) of element 16 (FIG. 2) consists of two elements, one of which is a function of the winding radius (K1). The other element (K2) is a function of the winding rotational speed (= spindle / funnel rotational speed difference) and can be ignored for the following explanation.

従ってスピンドルに作用する負荷トルクは最上位反転点ではFrによって、最下位反転点ではFRによって決められる。エレメント16の周速度の要素K1は最上位反転点ではωrにより、最下位反転点ではωRにより決められる。ファンネルの回転数nGは相応にして、変化行程を介して適合しなければならない。これは従来技術で説明したのと同じである。スピンドル回転数は、負荷が変化するにもかかわらず一定に維持しなければならない。このことは簡単に、ファンネル駆動モータ7としての非同期モータを制御することにより行われる。しかし図6と図8は2つの異なる方法を示すものであり、非同期モータのトルク特性曲線が負荷に依存していても一定の回転数が得られる。しかしそのためにはハードな制御が必要であり、このハードな制御は回転数をできるだけ正確に目標値に導く。この種の制御は、本は発明の有利な実施例には適さない。この制御はソフトな制御により置換すべきであり、これについて以下、図11と図12に基づき説明する。   Therefore, the load torque acting on the spindle is determined by Fr at the highest inversion point and by FR at the lowest inversion point. The element K1 of the peripheral speed of the element 16 is determined by ωr at the highest inversion point and by ωR at the lowest inversion point. The funnel speed nG must be adapted accordingly through the changing process. This is the same as described in the prior art. The spindle speed must be kept constant despite the change in load. This is simply done by controlling an asynchronous motor as the funnel drive motor 7. However, FIG. 6 and FIG. 8 show two different methods, and a constant rotation speed can be obtained even if the torque characteristic curve of the asynchronous motor depends on the load. However, this requires hard control, and this hard control leads the rotational speed to the target value as accurately as possible. This type of control is not suitable for the preferred embodiment of the invention. This control should be replaced by a soft control, which will be described below with reference to FIGS.

図11は例として、図9による2つのトルク特性を示す。ここでは図1の機械の駆動システムが図4の関係に従い一定のスピンドル回転数n1により動作することを前提とする。この場合(図8に従い)、ファンネルからスピンドル2に作用する負荷トルクM1=Frは最上位反転点で、そして相応する負荷トルクM2=FRは最下位反転点で作用する。ハードな制御によって回転数特性は適合され、各モータ6は比較的に高いトルクを一定回転数の際にもたらすことができる。しかし制御が行われないか、またはソフトな制御が行われる場合でも、モータは所要の比較的高いトルクをもたらすことができる。とりわけトルク特性が変化せずに回転数がn2に減少した場合でも所要のトルクをもたらすことができる。この特性により、図6に従いスピンドル回転数を自動的に適合することができる。すなわちここから、最上位反転点での比較的低いトルクで比較的高い回転数が得られ、最下位反転点での比較的高いトルクで比較的低い回転数が得られる。   FIG. 11 shows two torque characteristics according to FIG. 9 as an example. Here, it is assumed that the drive system of the machine of FIG. 1 operates at a constant spindle speed n1 in accordance with the relationship of FIG. In this case (according to FIG. 8), the load torque M1 = Fr acting on the spindle 2 from the funnel acts at the highest inversion point and the corresponding load torque M2 = FR acts at the lowest inversion point. The speed characteristics are adapted by hard control, and each motor 6 can provide a relatively high torque at a constant speed. However, even when no control is performed or soft control is performed, the motor can provide the required relatively high torque. In particular, even when the rotational speed is reduced to n2 without changing the torque characteristics, the required torque can be provided. With this characteristic, the spindle rotational speed can be automatically adapted according to FIG. That is, from here, a relatively high rotational speed can be obtained with a relatively low torque at the highest inversion point, and a relatively low rotational speed can be obtained with a relatively high torque at the lowest inversion point.

自動性は、非同期モータの回転数特性が負荷特性の変化の場合には負荷に依存することから生じるものであり、この可変の負荷特性はシステムの幾何的形状から発生する。この幾何形状は変化運動に直接関連するのではなく、完全に円筒形の外面を有していないボビン(コップ)を形成するために、所定のように変化運動を制御する巻き取り機構の機能に関連する。外面の非円筒形部分に巻き取ることによりボビンを形成する際には、変化運動と前に述べた可変の負荷特性との間に関係が発生する。   Automaticity arises from the fact that the rotational speed characteristic of an asynchronous motor is dependent on the load when the load characteristic changes, and this variable load characteristic arises from the geometry of the system. This geometry is not directly related to the changing motion, but rather to the function of the winding mechanism to control the changing motion in a predetermined way to form a bobbin (cup) that does not have a completely cylindrical outer surface. Related. When forming a bobbin by winding on a non-cylindrical portion of the outer surface, a relationship arises between the changing motion and the variable load characteristics previously described.

回転数適合の自動性は格段の利点をもたらす。なぜなら適合の必要性が変化運動自体から生じるのではなく、変化するボビン形成との関連においてこの運動から発生するからである。変化運動がコップ形成の最初から最後までほとんど変化しなくても、コップ形成の最初の時期では、コップ区間の軸方向では直径がほとんど変化しない。従ってこのフェーズでは、スピンドルモータの回転数はほとんど適合されない。しかし変化運動が変化しないと自動的かつ自己調整的に、軸方向に直径変化が生じる(巻き取り機構による作用制御のため)コップ形成の各時期で回転数適合が行われる。   The automatic nature of the rotational speed adaptation offers a significant advantage. This is because the need for adaptation does not arise from the change motion itself, but arises from this motion in the context of changing bobbin formation. Even though the changing movement hardly changes from the beginning to the end of the cup formation, the diameter hardly changes in the axial direction of the cup section in the first stage of the cup formation. Therefore, in this phase, the rotation speed of the spindle motor is hardly adapted. However, if the change motion does not change, the diameter changes in the axial direction automatically and in a self-adjusting manner (for controlling the action by the winding mechanism), and the rotation speed is adjusted at each time of cup formation.

相応の作用を制御によって達成するためには、制御部にセンサないし相応の計算機能(例えば時間計算機能)を設けなければならないこととなり、この計算機能がコップ形成の種々の時期を区別できなければならない。この制御の最適化は、操作の側から格別の熟練を必要とすることとなる。本発明は、自動的にではなく制御により処理される場合でも基本的に非同期モータに制限されるものではない。自動的に処理される場合であっても、負荷に依存するモータ形式を使用することができ、ここでモータは有利には周波数制御される。   In order to achieve the appropriate action by control, the control unit must be provided with a sensor or a corresponding calculation function (eg time calculation function), and this calculation function must be able to distinguish the various times of cup formation. Don't be. This optimization of control requires exceptional skill from the operation side. The present invention is not basically limited to asynchronous motors even when processed by control rather than automatically. Even if handled automatically, a load dependent motor type can be used, where the motor is advantageously frequency controlled.

図12に基づいて、本発明に適切な、スピンドルモータ6のソフトな制御について説明する。制御装置は公知のフィードバック原理に従って動作する。すなわちセンサ20によって回転数に依存する実際値信号が得られ、この信号が比較段22にフィードバックされる。段22では、実際値信号が所定の目標値と比較され、この比較から差信号が求められる。モータ制御部は求められた差に応答し、スピンドルモータ6の回転数を、この差がゼロになるよう適合する。   Based on FIG. 12, the soft control of the spindle motor 6 suitable for the present invention will be described. The control device operates according to known feedback principles. That is, an actual value signal depending on the rotation speed is obtained by the sensor 20, and this signal is fed back to the comparison stage 22. In stage 22, the actual value signal is compared with a predetermined target value and a difference signal is determined from this comparison. The motor controller responds to the determined difference and adapts the rotational speed of the spindle motor 6 so that this difference becomes zero.

前記差に対して基本的に3つの「応答」がある。
・差に対して比例応答する(p);
・積分応答(i)する、すなわちまだ制御されていない、累積された差に比例して応答する;
・微分応答(d)する、すなわち差の変化速度に比例して応答する。
ここで実際の制御では、p成分およびi成分だけが使用される。
There are basically three “responses” to the difference.
-Proportional response to difference (p);
Integrate response (i), i.e. not yet controlled, responding in proportion to the accumulated difference;
-Differential response (d), that is, response in proportion to the rate of change of the difference.
Here, in the actual control, only the p component and the i component are used.

各「応答形式」の有効作用は制御部で増幅係数を選択することにより調整される。比較的高い増幅係数に基づいて制御を、ハードに応答するようプログラミングすることができる。これにより実際回転数が目標回転数に対して狭い公差限界内で維持される。しかし比較的低い増幅係数に基づいて制御を、ソフトに応答するようプログラミングすることができる。これにより目標回転数からの偏差は比較的広い公差限界内で可能である。通常、制御は、制御の安定性が損なわれない限りできるだけハードに応答するようにプログラミングされる。   The effective action of each “response type” is adjusted by selecting an amplification factor in the control unit. Controls can be programmed to respond hard based on relatively high amplification factors. As a result, the actual rotational speed is maintained within a narrow tolerance limit with respect to the target rotational speed. However, the control can be programmed to respond softly based on a relatively low amplification factor. Thereby, deviations from the target rotational speed are possible within a relatively wide tolerance limit. Typically, the control is programmed to respond as hard as possible as long as the stability of the control is not compromised.

この場合、負荷トルクの変化が目標値から偏差の原因となるようソフトに制御され、負荷トルクが弱まると直ちにモータは目標回転数に戻る傾向にある。波状の負荷特性により、すでに説明したようにモータの逆の波状回転数特性が生じる。にもかかわらずソフトな制御により機械を、起動、通常動作、および運転終了の設けられた基本プログラムに従い制御することができる。リング紡績機とは異なり、基本回転数をコップ形成の期間にわたって変化させる必要はない。なぜならバルーンが考慮されないからである。機械は例えば数分の期間にわたり起動し、動作回転数はコップ形成サイクルの終了まで基本的に維持される。   In this case, software is controlled so that a change in the load torque causes a deviation from the target value, and the motor tends to return to the target rotational speed as soon as the load torque becomes weaker. The wavy load characteristic causes a reverse wavy rotational speed characteristic of the motor as described above. Nevertheless, the machine can be controlled by soft control according to a basic program provided with start-up, normal operation and end of operation. Unlike ring spinning machines, it is not necessary to change the basic rotational speed over the period of cup formation. This is because the balloon is not considered. The machine is started, for example over a period of several minutes, and the operating speed is basically maintained until the end of the cup-forming cycle.

図12のモータ6は有利には周波数制御モータであり、モータ制御部24はこの図では有利には制御可能な周波数源、とりわけ制御可能な周波数変換器である。図1の実施例ではただ1つの周波数変換器4がすべてのスピンドルモータに対して設けられており、変換器4はソフトな制御機能を備える制御可能な変換器として構成され、プログラミングされている。この種の変換器に対するフィードバック信号は、CH-B-686889に記載されている。   The motor 6 in FIG. 12 is preferably a frequency control motor, and the motor controller 24 is preferably a controllable frequency source, in particular a controllable frequency converter in this figure. In the embodiment of FIG. 1, only one frequency converter 4 is provided for all spindle motors, and the converter 4 is configured and programmed as a controllable converter with soft control functions. The feedback signal for this type of converter is described in CH-B-686889.

しかし紡績機械に、複数のスピンドルモータに対して複数の周波数変換器を設けることができることも自明である。例えばそれぞれ1つのスピンドル群に配属された複数の変換器を設けることもできる。スピンドルモータごとに変換器を設けることももちろん可能であるが、現在の製造コストでは経済性の理由から問題外である。   However, it is obvious that the spinning machine can be provided with a plurality of frequency converters for a plurality of spindle motors. For example, it is possible to provide a plurality of transducers each assigned to one spindle group. Of course, it is possible to provide a converter for each spindle motor, but the current production cost is out of the question for economic reasons.

実際には簡単な像を複雑にし、実際の実施例では考慮すべきである付加的要因について簡単に述べる。しかしこの付加的課題の解決は本発明の対象ではない。   In practice, a simple image is complicated, and additional factors that should be considered in a practical embodiment are briefly described. However, the solution to this additional problem is not the subject of the present invention.

基本原理を説明するため、図4,5,6は簡素化されていることはすでに述べた。この簡素化は、コップ形成は実際には主巻き取りと十字巻き取りから形成されるものであり、十字巻き取りは相互に大きく離れており、急な傾斜で下方に導かれる巻き取りであることに基づく。この十字巻き取りは、糸案内エレメントの相対運動が比較的高速に実施される、変化運動フェーズによって生じる。図3によるファンネル紡績の具体例では、スピンドル2が巻き取り機構により相対的に緩慢に上方へシフトされ、糸の保存点が円錐基部から円錐頂点へ移動され、このときに主層が形成され、再び高速に下方へ保存点が基部まで移動され、これにより巻き取りサイクルが新たに開始される。   We have already mentioned that Figures 4, 5, and 6 are simplified to explain the basic principle. This simplification is that the cup formation is actually formed from the main winding and the cross winding, and the cross winding is largely separated from each other, and is a winding that is guided downward with a steep slope. based on. This cross winding is caused by a changing motion phase in which the relative movement of the yarn guide element is carried out relatively quickly. In the specific example of funnel spinning according to FIG. 3, the spindle 2 is shifted relatively slowly upwards by the winding mechanism, the storage point of the yarn is moved from the cone base to the cone apex, at which time the main layer is formed, Again, the storage point is moved down to the base at high speed again, thereby starting a new winding cycle.

これにより糸案内エレメントは、主層を形成する際には所要の回転数適合に比較的多くの時間を有することができるが、十字巻き取りを行う場合には比較的少ない時間しか得られない。図4,5,6の歯状波は対称とすることができるが、実際には通常は非対称であり、最大点ないし最小点を中心に強く非対称に分散されている。このことからとりわけコップ先端ないし円錐先端に動力学ないし幾何形状によって付加的な問題が発生する。   As a result, the yarn guide element can have a relatively long time for adapting the required rotational speed when forming the main layer, but a relatively short time can be obtained when performing cross winding. The tooth waves in FIGS. 4, 5 and 6 can be symmetric, but in practice they are usually asymmetric and are strongly asymmetrically distributed around the maximum or minimum point. This creates additional problems, especially with the dynamics or geometry at the cup tip or cone tip.

ファンネル3は円錐状ボビン区間の最終主層を形成する際には常に比較的強く減速される。このときファンネルの慣性質量はこれに反作用する。場合によって糸張力は、糸リザーブが形成されるほどに大きく低下する。その間、移動されるフレームはすでに反転点に達し、反対方向に強く加速する。ファンネルがさらに緩慢になる間に糸リザーブが形成される。ファンネルが、糸が張られた場合にすでに再び大きく加速しなければならない場合であってもそうである。糸リザーブが形成されると、ファンネルが糸の牽引作用によって衝撃的に加速され、糸張力ピークが発生する。この作用はスピンドル回転数とファンネル回転数を相互に適合する(図6)ことにより緩和することができるが、完全に除去されるものではない。   The funnel 3 is always decelerated relatively strongly when forming the final main layer of the conical bobbin section. At this time, the inertial mass of the funnel reacts with this. In some cases, the yarn tension is greatly reduced as the yarn reserve is formed. Meanwhile, the moved frame has already reached the reversal point and accelerates strongly in the opposite direction. A yarn reserve is formed while the funnel becomes even slower. This is true even if the funnel has to be greatly accelerated again if the thread is tensioned. When the yarn reserve is formed, the funnel is shockedly accelerated by the yarn pulling action, and a yarn tension peak is generated. This effect can be mitigated by making the spindle speed and funnel speed compatible with each other (Fig. 6), but it is not completely eliminated.

図13は、紡績プロセスに関連するパラメータを変化運動の複数行程にわたって示す図である。最上位の曲線nSPはスピンドル回転数を示す。第2の曲線HSpbはスピンドルバンクストロークの形成を示す。2つの曲線nSpとHSpbを比較すると、スピンドルの回転数nSpとスピンドルバンクHSpbの移動との関係が分かる。スピンドルバンクが上方にあるとき、すなわちボビン先端にあるとき、スピンドル2は最小の回転数nSpを有しなければならない。なぜならスリーブ8の最小の直径に巻き付けられるからである。第3の曲線nTはファンネル回転数の経過を示す。これはスピンドル回転数曲線と反対方向である。第4の曲線fFは糸張力の経過を示す。ここでこのプロセスでは、前に説明した強い糸張力ピークがとりわけ円錐先端の形成の際に発生する。   FIG. 13 is a diagram showing parameters related to the spinning process over a plurality of strokes of the change motion. The uppermost curve nSP indicates the spindle rotation speed. The second curve HSpb shows the formation of the spindle bank stroke. Comparing the two curves nSp and HSpb shows the relationship between the spindle speed nSp and the movement of the spindle bank HSpb. When the spindle bank is at the top, i.e. at the bobbin tip, the spindle 2 must have a minimum speed nSp. This is because the sleeve 8 is wound around the minimum diameter. The third curve nT shows the course of the funnel speed. This is the opposite direction to the spindle speed curve. The fourth curve fF shows the progress of yarn tension. Here, in this process, the strong thread tension peak described above occurs especially during the formation of the cone tip.

第4の曲線の括弧は二重行程を2つの群またはフェーズP1とP2に分割する。P1は通常の巻き取りフェーズであり、モータへの最適化パルスは存在しない。P1と比較してP2はこの種のパルスの作用を示す。回転数は最大値に達する前に上記のように調整される。糸張力の経過は、張力ピークが実質的に完全に除去されたことを示している。   The parenthesis of the fourth curve divides the double stroke into two groups or phases P1 and P2. P1 is the normal winding phase and there is no optimization pulse to the motor. Compared to P1, P2 shows the effect of this type of pulse. The rotational speed is adjusted as described above before reaching the maximum value. The progress of the yarn tension indicates that the tension peak has been substantially completely removed.

第5と第6のラインは、基本プログラムと最適化の制御により取り出される信号に対する例を示す。各ラインの左半分は一定の信号を示し、これは所定の一定回転数(例えばスピンドルまたはファンエルの)に相応する。すでに説明したようにこの信号は、変化運動中に、巻き取り比変化へスピンドル駆動部が自動適合することによるスピンドル回転数の変化を阻止するものではない。しかし第4のラインは、駆動システムの自動適合が、スピンドルおよびファンネルの駆動を連続的に相互に整合できるものではないことを示している。従って周期的に、変化サイクルごとに一度、糸張力ピークが発生する。これは例えば、ファンネルとボビンとの間で糸リザーブ(弛んだ糸区間)が形成されるためである。   The fifth and sixth lines show examples for signals extracted by the basic program and optimization control. The left half of each line shows a constant signal, which corresponds to a predetermined constant number of revolutions (e.g. spindle or funnel). As already explained, this signal does not prevent the spindle speed from changing due to the automatic adaptation of the spindle drive to the change in winding ratio during the changing movement. However, the fourth line shows that the automatic adaptation of the drive system is not capable of continuously matching the spindle and funnel drive to each other. Therefore, periodically, a yarn tension peak occurs once every change cycle. This is because, for example, a yarn reserve (a slack yarn section) is formed between the funnel and the bobbin.

各ラインの右半分は種々の最適化信号を示している。第5のラインには冒頭に述べた最適化パルスが示されている。このパルスは、ファンネルが周期的に先行する際の「糸リザーブ」の形成の問題を解決する。このパルスは、ファンネル駆動に基づいて、ファンネルへの強い周期的な制動作用を形成する。基本的に同じ作用をスピンドルの加速によって達成することもできる。しかしこの解決手段は、スピンドルとボビンとの慣性質量が変化するため付加的な問題の解決を必要とする。所望の作用は変化サイクル中の設定可能な時点に対して周期的に形成されるから、制御信号は駆動パルスを前もってトリガする。すなわち、糸リザーブが生じる前にトリガする。このことにより本来の問題の発生を阻止することができる。   The right half of each line shows various optimization signals. The fifth line shows the optimization pulse mentioned at the beginning. This pulse solves the problem of “thread reserve” formation when the funnel is periodically preceded. This pulse forms a strong periodic braking action on the funnel based on the funnel drive. Essentially the same effect can be achieved by accelerating the spindle. However, this solution requires additional solutions to the problem because the inertial mass of the spindle and bobbin changes. The control signal triggers the drive pulse in advance because the desired effect is formed periodically for a configurable point in the change cycle. That is, it is triggered before the yarn reserve occurs. This can prevent the original problem from occurring.

第6のラインには、連続的レベル変化(掃引)からなる最適化信号が示されており、このレベル変化は基本レベルに重畳される。図示を簡単にするため、この変化は歯状波として示されているが、有効波形を所要の最適化に適合しなければならないことは明かである。第5のラインに対してすでに説明したように、第6のラインの最適化波は変化サイクルと比較して位相シフトを形成することができ、問題状況の発生を阻止する。もちろん第5のラインの最適化信号は第6のラインの最適化と組み合わせることができる。   The sixth line shows an optimization signal consisting of a continuous level change (sweep), and this level change is superimposed on the base level. For simplicity of illustration, this change is shown as a dentate wave, but it is clear that the effective waveform must be adapted to the required optimization. As already described for the fifth line, the optimized wave of the sixth line can create a phase shift compared to the change cycle, preventing the occurrence of a problem situation. Of course, the optimization signal of the fifth line can be combined with the optimization of the sixth line.

図14は、図1の構成をコンピュータ制御μCにより補充するものである。2つの周波数変換器4,5は図12に従い構成されており、それぞれ目標値を中央制御部μCからそのプログラミングに従い受け取る。さらに図14は、巻き取り機構26を概略的に示す。この巻き取り機構も中央制御部μCにより制御され、所要の変化運動を形成する。   FIG. 14 supplements the configuration of FIG. 1 by computer-controlled μC. The two frequency converters 4 and 5 are configured according to FIG. 12, and each receives a target value from the central control unit μC according to its programming. Further, FIG. 14 schematically shows the winding mechanism 26. This winding mechanism is also controlled by the central control unit μC to form a required change motion.

前記の最適化は有利にはファンネルの加速ないし減速によって行われる。すなわち制御が周波数変換器5に作用することによって行われる。ここではスピンドルまたは2つのエレメントの制御調整による最適化を除外するものではない。   Said optimization is preferably performed by funnel acceleration or deceleration. That is, control is performed by acting on the frequency converter 5. This does not exclude optimization by control adjustment of the spindle or the two elements.

本発明は前記の最適化例に限定されるものではなく、他の最適化手段も可能である。例えばモータ特性曲線の傾きを制御して変化させることも可能であり、これはすでに冒頭で述べた。傾きの変化は、図10に一般的に示した原理に従い行うことができる。この制御もまた最適化信号を形成し、計算可能な作用を調整することができる。ファンネルの質量が既知であり、糸の番手を介して糸張力の目標値、並びに貯蔵抵抗と空気抵抗(アイドル回転数と消費される電力から1つの値として求められる)が既知であれば、適切な時点で正しい応答を達成するためには、どの程度前にどの程度の強度で加速または減速しなければならないかを、トルク調整を介して計算することができる。   The present invention is not limited to the above optimization example, and other optimization means are possible. For example, it is possible to control and change the slope of the motor characteristic curve, which has already been described at the beginning. The change in inclination can be performed according to the principle generally shown in FIG. This control can also generate an optimization signal and adjust the computable effect. Appropriate if the funnel mass is known and the yarn tension target value, as well as the storage resistance and air resistance (determined as one value from idle speed and power consumption) via the yarn count, are appropriate It can be calculated via torque adjustment how long and at what intensity it must accelerate or decelerate in order to achieve a correct response at any given time.

ファンネルとスピンドルの回転数差の波状特性を2つのエレメントの回転数に分散することは、有利にはこの回転数差が2つのエレメントにほぼ均等に分散されるように行う。エレメントおよびコップ充填の実際の構成に依存して、エレメントに対する動作点は、他方のエレメントに対して比較的大きな、または比較的小さな波状の回転数変化を必要とすることがある。適合はこの場合、増幅係数の変化またはモータ特性曲線の変化を介して行うことができる。   Distributing the wave characteristic of the rotational speed difference between the funnel and the spindle to the rotational speeds of the two elements is advantageously performed so that this rotational speed difference is distributed approximately evenly between the two elements. Depending on the actual configuration of the element and cup filling, the operating point for an element may require a relatively large or relatively small wavy rotational speed change for the other element. The adaptation can in this case take place via a change in the amplification factor or a change in the motor characteristic curve.

冒頭に述べた形式の繊維機械の概略図である。1 is a schematic view of a textile machine of the type described at the beginning. この機械の動作個所の一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of operation | movement part of this machine. 図2の構成の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of the configuration of FIG. DE-A-3741430の図2のコピーである。It is a copy of FIG. 2 of DE-A-3741430. 変化運動を示す曲線の追加により、図4を変形した線図である。FIG. 5 is a diagram obtained by modifying FIG. 4 by adding a curve indicating a change motion. 本発明のスピンドル回転数変化を概略的に示す曲線により図5を変形した線図である。FIG. 6 is a diagram obtained by modifying FIG. 5 with a curve schematically showing changes in spindle rotation speed according to the present invention. 図6の変形の作用を説明する詳細線図である。FIG. 7 is a detailed diagram illustrating the operation of the deformation of FIG. 図3の構成での負荷関係を説明するための線図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a load relationship in the configuration of FIG. 1979年11月のChemiefassern/Textilindstrieからの線図である。A diagram from Chemiefassern / Textilindstrie in November 1979. 1979年11月のChemiefassern/Textilindstrieからの線図である。A diagram from Chemiefassern / Textilindstrie in November 1979. 本発明の有利な実施例を説明するための線図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an advantageous embodiment of the present invention; 本発明の有利な実施例による機械で使用する制御の概略図である。And FIG. 6 is a schematic diagram of controls used in a machine according to an advantageous embodiment of the present invention. 本発明のファンネル紡績機械の種々の動作パラメータ経過を示す線図である。It is a diagram which shows various operation parameter progress of the funnel spinning machine of this invention. 図1の変形実施例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a modified embodiment of FIG.

Claims (22)

繊維機械(1)、有利には紡績機械または撚糸機械であって、ボビンを収容するスピンドル(2)と、ボビンに重なり合うバルーン制限スリーブ(3)を有する個々の位置を備え、スピンドルとバルーン制限スリーブとはそれぞれ個別に電動駆動される形式の繊維機械において、
すべてのスピンドル(2)の駆動モータ(6)と、すべてのバルーン制限スリーブ(3)の駆動モータとはそれぞれ1つの共通の周波数変換器(4,5)に接続されており、
バルーン制限スリーブ(3)の駆動モータ(7)とスピンドル(2)の駆動モータ(6)とはそれぞれ相互に独立して、その回転数をトルクに依存して自動的に調整することができる、ことを特徴とする繊維機械。
Textile machine (1), preferably a spinning or twisting machine, comprising a spindle (2) for accommodating a bobbin and individual positions with a balloon restricting sleeve (3) overlapping the bobbin, the spindle and the balloon restricting sleeve In each type of textile machine that is electrically driven,
The drive motors (6) for all spindles (2) and the drive motors for all balloon limiting sleeves (3) are each connected to one common frequency converter (4, 5),
The drive motor (7) of the balloon limiting sleeve (3) and the drive motor (6) of the spindle (2) can be automatically adjusted independently of each other depending on the torque. A textile machine characterized by that.
請求項1記載の繊維機械(1)において、スピンドル(2)とバルーン制限スリーブ(3)の駆動モータ(6,7)には、設定される目標値を自動的に調整することがゆだねられている。   The textile machine (1) according to claim 1, wherein the drive motors (6, 7) of the spindle (2) and the balloon limiting sleeve (3) are left to automatically adjust the set target values. Yes. 請求項1または2記載の繊維機械(1)において、スピンドル(2)とバルーン制限スリーブ(3)の駆動モータ(6,7)には、相互に依存しないで供給電圧特性曲線/周波数特性曲線を設定することができる。   3. The textile machine (1) according to claim 1 or 2, wherein the drive motor (6, 7) of the spindle (2) and the balloon limiting sleeve (3) has a supply voltage characteristic curve / frequency characteristic curve independent of each other. Can be set. 請求項1から3までのいずれか一項記載の繊維機械(1)において、スピンドル(2)とバルーン制限スリーブ(3)のモータは非同期モータである。   4. The textile machine (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein the motors of the spindle (2) and the balloon limiting sleeve (3) are asynchronous motors. 請求項1から4までのいずれか一項記載の繊維機械(1)の駆動方法において、
バルーン制限スリーブ(3)の駆動モータ(7)と、スピンドル(2)の駆動モータ(6)はそれぞれ相互に独立して、その回転数をトルクに依存して自動的に調整することができる、ことを特徴とする駆動方法。
In the driving method of the textile machine (1) according to any one of claims 1 to 4,
The drive motor (7) of the balloon limiting sleeve (3) and the drive motor (6) of the spindle (2) can be automatically adjusted independently of each other depending on the torque. A driving method characterized by that.
紡糸ボビンを、所定の軸を中心に回転するボビン支持体(例えばスピンドル)に形成する紡績方法であって、
紡糸を同様に前記軸を中心に回転可能な案内エレメントによって前記ボビンに送り出し、
ボビン支持体の少なくとも1つ、またはボビン支持体と案内エレメントの2つのエレメントを制御可能に駆動し、
ボビン支持体と案内エレメントとは制御された相対運動(変化運動)を実施し、これにより形成された紡糸ボビンが不完全な円筒状外面を有するようにボビンを形成する方法において、
ボビン形成の所定時期の間、ボビン支持体の回転数を前記相対運動に依存して変化する、ことを特徴とする紡績方法。
A spinning method for forming a spinning bobbin on a bobbin support (for example, a spindle) that rotates about a predetermined axis,
Spinning is similarly delivered to the bobbin by a guide element that can rotate about the axis,
Controllably drive at least one of the bobbin supports or two elements of the bobbin support and the guide element;
In the method of forming the bobbin such that the bobbin support and the guide element perform a controlled relative movement (variation movement), and the spun bobbin formed thereby has an incomplete cylindrical outer surface,
A spinning method, characterized in that, during a predetermined period of bobbin formation, the rotational speed of the bobbin support is changed depending on the relative motion.
請求項6記載の方法において、回転数変化を自動的に、ボビンの直径変化から生じる変化する負荷特性に依存して行う。   7. The method of claim 6, wherein the rotational speed change is automatically made dependent on the changing load characteristics resulting from the bobbin diameter change. 請求項7記載の方法において、ボビン支持体の駆動ないし駆動に対する制御は、変化する負荷特性により自動的に所要の回転数特性が得られるように構成されている。   8. The method according to claim 7, wherein the drive of the bobbin support or the control for the drive is configured such that a required rotational speed characteristic is automatically obtained by changing load characteristics. 所定の軸を中心に回転するボビン支持体(例えばスピンドル)と、同様に前記軸を中心に回転し、紡糸をボビンに送り出すための案内エレメントとを有する紡績機械、例えばファンネル紡績機械であって、
ボビン支持体に対する少なくとも1つの制御可能な駆動部と、有利にはボビン支持体および案内エレメントの2つエレメントに対する制御可能なそれぞれ1つの駆動部と、ボビン支持体と案内エレメントの制御された相対運動(変化運動)を形成し、これによりボビンを形成するための機構とを有し、
形成された紡糸ボビンは完全な円筒状外面を有していない形式の紡績機械において、
ボビン形成の所定時期の間、ボビン支持体の回転数は前記相対運動に依存して変化される、ことを特徴とする紡績機械。
A spinning machine, such as a funnel spinning machine, having a bobbin support (e.g., a spindle) that rotates about a predetermined axis and a guide element that also rotates about the axis and feeds the spinning to the bobbin,
At least one controllable drive for the bobbin support, preferably one controllable drive for each of the two elements, bobbin support and guide element, and controlled relative movement of the bobbin support and guide element (Change movement), thereby having a mechanism for forming a bobbin,
In a spinning machine of a type in which the formed spinning bobbin does not have a complete cylindrical outer surface,
The spinning machine according to claim 1, wherein the rotation speed of the bobbin support is changed depending on the relative motion during a predetermined period of bobbin formation.
請求項9記載の紡績機械において、動作時に回転数は自動的に、ボビンの直径変化により発生する変化する負荷特性に依存して変化される。   In the spinning machine according to claim 9, during operation, the rotational speed is automatically changed depending on a changing load characteristic generated by a change in bobbin diameter. 請求項10記載の紡績機械において、ボビン支持体の駆動部ないし駆動部に対する制御部は、変化する負荷特性により自動的に所要の回転数特性が得られるように構成されている。   11. The spinning machine according to claim 10, wherein the drive unit of the bobbin support or the control unit for the drive unit is configured to automatically obtain a required rotational speed characteristic by changing load characteristics. ボビンを収容するスピンドル(2)と、ボビンに重なり合うバルーン制限スリーブ(3)を有する個々の位置を備え、スピンドルとバルーン制限スリーブとはそれぞれ個別に電動駆動され、さらに駆動モータに対する制御信号を形成するプログラミング可能な制御部を有する形式の紡績または撚糸機械において、
制御信号は、制御部により設定された回転数からのスピンドル回転数の負荷に依存する偏差を許容し、および/またはスピンドル回転数の目標値からの所定の偏差をトリガすることができる、ことを特徴とする紡績または撚糸機械。
The spindle (2) containing the bobbin and the individual positions with the balloon restricting sleeve (3) overlapping the bobbin, each spindle and the balloon restricting sleeve are individually electrically driven and further form a control signal for the drive motor In a spinning or twisting machine of the type with a programmable control,
The control signal allows a deviation depending on the load of the spindle speed from the speed set by the control unit and / or triggers a predetermined deviation from the target value of the spindle speed. Characteristic spinning or twisting machine.
請求項12記載の機械において、制御信号は、制御部により設定された回転数からのスピンドル回転数の負荷に依存する偏差を許容し、
制御部はさらに最適化信号を形成するようにプログラミングされており、
該最適化信号は、基本プログラムによる回転数に重畳されている。
The machine according to claim 12, wherein the control signal allows a deviation depending on a load of the spindle rotational speed from the rotational speed set by the control unit,
The controller is further programmed to form an optimization signal,
The optimization signal is superimposed on the rotation speed according to the basic program.
請求項13記載の機械において、基本プログラムは周期的動作プログラムであり、制御部は最適化信号をサイクル中のフェーズで形成し、当該フェーズでは負荷に依存する適合が周期的に遅延を以て行われ、自動適合は障害作用に対する応答として初めて発生する。   The machine according to claim 13, wherein the basic program is a periodic operation program, the control unit forms an optimization signal in a phase in the cycle, in which the load-dependent adaptation is performed periodically with a delay, Automatic adaptation occurs for the first time as a response to fault effects. 請求項13または14記載の機械において、最適化信号は、バルーン制限スリーブに対する駆動部および/またはスピンドルに対する駆動部に作用する。   15. The machine according to claim 13 or 14, wherein the optimization signal acts on the drive for the balloon limiting sleeve and / or the drive for the spindle. 請求項15記載の機械において、最適化信号により、とりわけバルーン制限スリーブに対する駆動部の周期的加速および/または減速が引き起こされる。   16. The machine according to claim 15, wherein the optimization signal causes a periodic acceleration and / or deceleration of the drive relative to the balloon limiting sleeve, among other things. 請求項13から16までのいずれか一項記載の機械において、最適化信号により、周期的加速および/まあ波減速が、駆動パルスによって引き起こされる。   17. A machine according to any one of claims 13 to 16, wherein the optimization signal causes periodic acceleration and / or well wave deceleration by drive pulses. 請求項13から17までのいずれか一項記載の機械において、最適化信号は、バルーン制限スリーブに対する駆動部および/またはスピンドルに対する駆動部に作用する。   18. A machine according to any one of claims 13 to 17, wherein the optimization signal acts on the drive for the balloon limiting sleeve and / or the drive for the spindle. 請求項18記載の機械において、最適化信号、は所定の駆動モータのトルク特性曲線の傾きを変化させる。   19. The machine according to claim 18, wherein the optimization signal changes a slope of a torque characteristic curve of a predetermined drive motor. 請求項12から19までのいずれか一項記載の機械において、駆動モータは負荷に依存する回転数特性を有する。   20. The machine according to any one of claims 12 to 19, wherein the drive motor has a rotational speed characteristic that depends on a load. 請求項12から20までのいずれか一項記載の機械において、駆動モータは周波数制御されるモータである。   21. A machine according to any one of claims 12 to 20, wherein the drive motor is a frequency controlled motor. 請求項12から21までのいずれか一項記載の機械において、制御部は、巻き取り機構に対する制御信号を形成する。   The machine according to any one of claims 12 to 21, wherein the control unit generates a control signal for the winding mechanism.
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