Beschreibung
Elektronische Steuereinrichtung für Textilmaschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuereinrichtung zur Ausgabe von Textilmusterdaten an Gruppen von mechanischen Betätigungselementen für Fadenführungsmittel, insbesondere für Nadeln, einer Textilmaschine.
Aus dem Dokument DE 44 42 555 C2 ist eine Kettenwirkmaschine mit mindestens einer Legebarre und einer Steuereinrichtung bekannt. Die Steuereinrichtung weist einen Hauptrechner auf, an welchen über einen seriellen Bus sternförmig Unterrechner angeschlossen sind. Jedem der an den Legebarren angeordneten Satz von Biegewandlern ist dabei ein Unterrechner zu deren jeweiligen Ansteuerung zugeordnet. Jedem Biegewandler ist des weiteren ein Seriell-Parallel-Wandler zur Adressierung und Datenübertragung zugeordnet . Der Unterrechner dient zur Datenaufbereitung, wobei jeder Biegewandler einzeln adressiert und anschließend mit den Steuerdaten versorgt wird.
Nachteilig ist es, daß für jede Legebarre wegen der benötigten Verarbeitungsgeschwindigkeit jeweils ein Unterrechner erforderlich ist. Dadurch werden bei einer großen Anzahl von Legebarren, insbesondere also bei großen Textilmaschinen, eine entsprechend hohe Anzahl von Unterrechnern benötigt. Die nacheinander erfolgende Adressierung der einzelnen Biegewandler erfordert eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit von Unterrechnern und elektronischen Bauteilen, da die Biegewandler schnell und synchron gesteuert werden müssen. Eine Erweiterung der Anzahl von Legebarren, erfordert somit auch zusätzliche Unterrechner.
Aus der JP 82 18 255 ist eine Steuervorrichtung für piezo- elektrische Aktuatoren einer Strickmaschine bekannt. Die piezoelektrischen Aktuatoren weisen jeweils einen Treiberschaltkreis auf, der über einen Parallelbus mit einer Steuereinheit
verbunden ist. Die Steuereinheit selektiert dabei in einem ersten Schritt durch Ausgabe eines parallelen Adreßsignals einen bestimmten Treiberschaltkreis eines piezoelektrischen Aktuators und überträgt dann an diesen in einem zweiten Schritt die Musterdaten.
Nachteilig ist es, daß jeder piezoelektrische Aktuator zur adressierten Datenübertragung zunächst über ein zusätzliches Adreßsignal aktiviert werden muß, bevor von diesem die ei- gentliche Musterinformation empfangen werden kann. Eine derartige Steuerung ist aufgrund der relativ langen Datenübertragungszeiten nicht ohne hohen technischen Aufwand für schnell laufende oder für größere Textilmaschinen mit einer großen Anzahl an piezoelektrischen Aktuatoren einsetzbar.
Aus dem Dokument DE-OS 2 330 420 ist eine elektronisch gesteuerte Jacquardmaschine zum Steuern der Kettfäden einer Webmaschine bekannt. Dabei ist zwischen einem Informationsgeber und den Biegeschwingern ein insbesondere als Schieberegi- ster ausgebildeter Serie/Parallelwandler eingeschaltet. Nachteilig ist es, daß das Schieberegister für jeden der Biegeschwinger eine Registereinheit aufweist und pro Übertragungszyklus durch den Informationsgeber alle Biegeschwinger gleichzeitig angesteuert werden. Dadurch ist insbesondere die Anzahl von Übertragungszyklen pro Zeiteinheit und damit die maximale Arbeitsgeschwindigkeit der Jacquardmaschine beschränkt .
Aufgabe der Erfindung ist es, eine schnellere elektrische Steuereinrichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst mit der im Anspruch 1 angegebenen erfindungsgemäßen elektrischen Steuereinrichtung.
Vorteil der Erfindung ist es, daß eine elektronische Steuereinrichtung mit einer einzigen und insbesondere zentralen elektronischen Verarbeitungseinheit über einen seriellen Da-
tenbus die mechanischen Betätigungselemente ansteuert. Dabei ist die Anzahl der Betätigungselemente am seriellen Bus beliebig anpaßbar, insbesondere erweiterbar. Durch das Einschieben der Musterdatenblöcke innerhalb eines Übertragungs- zyklusses in die reihenartig verbundenen Seriell/Parallel- Wandler, welche Gruppen von Betätigungselementen zugeordnet sind, wird eine schnelle Datenübertragung bewirkt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, daß keine zusätzliche Adressierung der einzelnen Betätigungselemente, bzw. Seriell/Parallel- Wandler zu erfolgen braucht, sondern die Steuerdaten am Ende eines Übertragungszyklus automatisch im richtigen Seriell/Parallel-Wandler vorliegen.
Besonders vorteilhaft ist es, daß bei der Datenübertragung pro entsprechendem Übertragungszyklus nur diejenigen Daten übertragen werden, welche zur Ansteuerung der tatsächlich anzusteuernden Betätigungselemente notwendig sind. Gemäß der Erfindung wird pro Übertragungszyklus lediglich ein einziges Betätigungselement pro Gruppe von mechanischen Betätigungse- lementen mit einem Musterdatenblock angesteuert. Es wird somit lediglich die Dateninformation für ein einziges Betätigungselement pro Gruppe übertragen. Dadurch wird der Datenübertragungsaufwand vorteilhaft auf ein Minimum beschränkt und die Datenübertragungsgeschwindigkeit maximiert .
Des weiteren vorteilhaft ist es, daß pro Empfang eines zentralen Freigabesignals ein folgendes Betätigungselement der zugehörigen Gruppe angesprochen wird. Die Betätigungselemente einer Gruppe werden dabei insbesondere nacheinander in einer Abfolge angesteuert, welche der reihenartigen Anordnung der Betätigungselemente in der Gruppe entspricht. Bevorzugt ist dabei jedem Betätigungselement ein Speicherelement zugeordnet, welches die in einem Übertragungszyklus bewirkte AnSteuerung eines Betätigungselementes zwischenspeichert . Da pro Übertragungszyklus nur ein Betätigungselement pro Gruppe angesteuert wird, bleibt der dadurch bewirkte Zustand des Betätigungselements , beispielsweise „gesetzt" oder „nicht
gesetzt", insbesondere solange zwischengespeichert, bis das entsprechende Betätigungselement in einem späteren Übertragungszyklus wieder erneut angesteuert wird.
Vorteilhaft sind pro Gruppe von Betätigungselementen Zuordnungsmittel, vorzugsweise ein Multiplexer und ein diesem zugeordneter Zähler vorgesehen. Der insbesondere über ein zentrales Freigabesignal getaktete Zähler dient dabei zur An- steuerung des zugeordneten Multiplexers, wodurch ein bestimm- tes Betätigungselement einer Gruppe selektiert wird. Der Zähler bewirkt beispielsweise eine reihenartige Abfolge der An- steuerung der Betätigungselemente innerhalb jeder Gruppe. Vorteilhaft weisen die auf dem Datenbus übertragenen Musterdatenketten für die einzelnen Schieberegister jeweils neben Musterdatenblöcken auch Steuerdatenblöcke auf, mit welchen die einzelnen Zähler beispielsweise setzbar oder zur Initialisierung der Textilmaschine rücksetzbar sind. Dies dient vorteilhaft auch zur zyklischen Korrektur von Übertragungsfehlern, welche sonst zu einer Desynchronisation der Zähler führen könnten.
Vorzugsweise ist der serielle Datenbus ausgehend von der zentralen, elektronischen Steuereinrichtung zu dieser zurückgeführt. Dadurch sind Prüfdatenblöcke zur Fehlerdetektion von den Seriell/Parallel-Wandlern an die insbesondere zentrale elektronische Verarbeitungseinheit der Steuereinrichtung zurückgebbar. Beispielsweise ist so eine Detektion von ausgefallenen Betätigungselementen möglich.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird des weiteren anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. Dabei zeigt beispielhaft:
Figur 1 einen schematischen Aufbau einer am Beispiel einer Rundstrickmaschine dargestellten Textilmaschine mit erfindungsgemäßer elektrischer Steuereinrichtung und über einen seriellen Datenbus angesteuerten Steuermodulen,
Figur 2 die Darstellung der Figur 1, zusätzlich mit einer detaillierteren Darstellung der Steuermodule,
Figur 3a eine Frontansicht auf ein Betätigungsmodul, in dem zwei Gruppen von Betätigungselementen angeordnet sind und welche zur Betätigung von seitlich vorbeilaufenden Nadeln dienen,
Figur 3b eine Seitenansicht auf eine Gruppe von Betätigungselementen des Betätigungsmoduls der Figur 3a mit einer seitlich vorbeilaufenden Nadel,
Figur 4 einen schematischen Aufbau eines seriellen Datenbusses mit elektronischer Steuereinrichtung und reihenartig verbundenen Schieberegistern einer Textilmaschine,
Figur 5a einen schematischen Aufbau des Steuermoduls einer Ausführungsform der Erfindung, mit Schieberegister,
Zählern und Multiplexern zur Ansteuerung der Betätigungselemente, und
Figur 5b während eines Datenzyklusses in die Kette der
Schieberegister eingeschobene Musterdatenkette mit Musterdatenblöcken, Steuerdatenblöcken und Prüfdatenblöcken.
In Figur 1 ist eine Textilmaschine T dargestellt, welche zur mustergesteuerten Herstellung von Textilien dient. Derartige Textilmaschinen T sind beispielsweise Strick-, Wirk-, Webmaschinen oder auch Jacquard-Maschinen, welche insbesondere zur Bildung von textilen Flächen, wie textilen Gestricken, Gewirken oder Geweben dienen.
In den Figuren 1 und 2 wird die erfindungsgemäße elektrische Steuereinrichtung S am Beispiel einer Rundstrickmaschine als Textilmaschine T beschrieben. Die Steuereinrichtung S weist eine elektronische Verarbeitungseinheit 1 auf, in der, wie beispielhaft dargestellt ist, Textilmusterdaten 2 abgespeichert sind. Die Textilmusterdaten 2 können aber auch durch ein Bedienterminal TE oder anderweitig der elektronischen Verarbeitungseinheit 1 zugeführt werden. Die Textilmusterdaten 2 weisen insbesondere Musterdatenblöcke Dl bis Dn auf, welche der Steuereinrichtung S zur mustergesteuerten Ansteuerung der Steuermodule Ml bis Mn dienen und wodurch eine mustergesteuerte Verarbeitung beispielsweise von Fäden, Fasern oder dergleichen zu Textilien erfolgt.
Im Beispiel der Figuren 1 und 2 weist die als Rundstrickmaschine dargestellte Textilmaschine T insbesondere einen rotierbaren Nadelzylinder NZ auf, welcher Fadenführungsmittel N, wie beispielsweise separat betätigbare Nadeln, zur mustergesteuerten Herstellung von Textilien aufweist. Den Nadeln N werden dabei Fäden zur Verarbeitung zu Textilien zugeführt. Ist die Textilmaschine T beispielsweise eine Webmaschine, so liegen anstelle der Nadeln als Fadenführungsmittel N insbesondere sogenannte, durch Betätigungselemente betätigbare Harnischfäden zur Bildung eines Gewebes vor. Die Fadenfüh- rungsmittel N sind mustergesteuert durch in Gruppen Gl bis Gn angeordnete Betätigungselemente aktivierbar. Die Betätigungselemente werden von der elektronischen Verarbeitungseinheit 1 der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung S angesteuert. Die Betätigungselemente werden in der Beschreibung der Figuren 3a und 3b weiter beschrieben.
In den Figuren 1 und 2 sind beispielhaft eine Anzahl von n, in der Regel feststehenden, dezentralen Steuermodulen dargestellt, welche die Bezugszeichen Ml, M2 , .. , Mm bis Mn aufwei- sen. Gemäß der Erfindung weist die insbesondere zentral angeordnete, elektronische Verarbeitungseinheit 1 Gruppen von mechanischen Betätigungselementen auf, wobei die Gruppen in
der Figur 2 mit den Bezugszeichen Gl, G2 , .. , Gm bis Gn beispielhaft dargestellt sind. Die Betätigungselemente sind der Übersichtlichkeit halber in der Figur 2 nur in Form der Gruppen Gl bis Gn dargestellt. In der Regel weisen die Gruppen Gl bis Gn einer Textilmaschine T jeweils die gleiche Anzahl von Betätigungselementen auf. Gemäß der Erfindung dient die Steuereinrichtung S zur Ausgabe von Textilmusterdaten 2 an die Gruppen Gl bis Gn von mechanischen Betätigungselementen für die Fadenführungsmittel N einer Textilmaschine T. Die in der Figur 2 dargestellte Anordnung einer Gruppe Gl bis Gn pro
Steuermodul Ml bis Mn stellt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, da pro Steuermodul Ml bis Mn eine beliebige Anzahl von Gruppen vorgesehen sein kann.
Gemäß der Erfindung gibt die elektronische Verarbeitungseinheit 1 am Ende eines Übertragungszyklusses ein zentrales Freigabesignal EN aus für die synchronisierte Ausgabe der Textilmusterdaten 2 an die Betätigungselemente. Im Beispiel der Figuren 1 und 2 dient der elektronischen Steuereinrich- tung 1 zur Erzeugung des Freigabesignals EN insbesondere das
Ausgangssignal eines Taktgebers 8, beispielsweise eines Winkeltaktgebers. Der Taktgeber 8 dient der elektronischen Verarbeitungseinheit 1 insbesondere zur Berechnung der Position der beweglichen Fadenführungsmittel N gegenüber den festste- henden Gruppen Gl bis Gn von reihenartig angeordneten Betätigungselementen .
Wie in der Figur 2 dargestellt ist, weist die elektrische Steuereinrichtung S gemäß der Erfindung Seriell/Parallel- Wandler 31 bis 3n auf, welchen jeweils wenigstens eine Gruppe
Gl bis Gn von Betätigungselementen zugeordnet ist, wobei pro zugeordneter Gruppe Gl bis Gn wenigstens ein Musterdatenblock Dl bis Dn aus den Textilmusterdaten 2 aufnehmbar ist. Die Gruppen Gl bis Gn sind dabei bevorzugt in Betätigungsmodulen 51, 52,.., 5m, bis 5n, insbesondere sogenannten piezoelektrischen Biegewandlermodulen angeordnet, wobei ein Biegewandlermodul jeweils eine oder mehrere Gruppen Gl bis Gn mit in der
Regel reihenartig angeordneten Betätigungselementen aufweist. Die einzelnen Betätigungselemente liegen bevorzugt in Form von magnetischen oder piezoelektrischen Aktuatoren vor, wie beisielsweise piezoelektrischen Biegewandlern.
Des weiteren weist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung S einen seriellen Datenbus DB auf, womit die Seriell/Parallel- Wandler 31 bis 3n zur Übertragung von aus den Textilmusterdaten 2 gebildeten Musterdatenketten DA reihenartig verbunden sind. Die Seriell/Parallel-Wandler 31 bis 3n sind insbesondere Schieberegister, und dienen zur Umwandlung von auf dem Datenbus DB übertragenen seriellen Daten in parallele Daten. Die Seriell/Parallel-Wandler 31 bis 3n werden in der Beschreibung im folgenden als Schieberegister 31 bis 3n be- zeichnet.
Gemäß der Erfindung bildet die elektronische Verarbeitungseinheit 1 in Übertragungszyklen ZY Musterdatenblöcke Dl bis Dn enthaltende Musterdatenketten DA derartig, daß eine Mu- sterdatenkette DA pro Übertragungszyklus ZY Musterdatenblöcke
Dl bis Dn für die Ansteuerung je eines Betätigungselements pro Gruppe Gl bis Gn enthält. Des weiteren schiebt die elektronische Verarbeitungseinheit 1 in Übertragungszyklen ZY Musterdatenketten DA in den seriellen Datenbus D ein, so daß am Ende eines Übertragungszyklusses ZY in jedem Seriell/Parallel-Wandler 31 bis 3n wenigstens ein Musterdatenblock Dl bis Dn aus der Musterdatenkette DA enthalten ist. Am Ende eines Übertragungszyklusses ZY gibt die elektronische Verarbeitungseinheit 1 ein zentrales Freigabesignal EN aus. Die Kette der eingeschoben Musterdatenblöcke Dl bis Dn weist somit eine Reihenfolge auf, welche der Reihenfolge der Kette der Schieberegister 31 bis 3n am seriellen Datenbus DB entspricht. Nach einem Übertragungszyklus ZY weist somit beispielsweise das Schieberegister 3m des Moduls Mm den Mu- sterdatenblock Dm auf, welcher zur Ansteuerung der dem Schieberegister 3m zugeordneten Gruppe Zm von Betätigungselementen vorgesehen ist.
Die Steuereinrichtung S weist des weiteren gemäß der Erfindung Zuordnungsmittel auf, welche beispielhaft mit den Bezugszeichen 41 bis 4n und 61 bis 6n bezeichnet sind. Erfindungsgemäß sind die Zuordnungsmittel jeweils einer Gruppe Gl bis Gn von Betätigungselementen zugeordnet . Bei Empfang eines zentralen Freigabesignals EN von der Verarbeitungseinheit 1 geben die Zuordnungsmittel 41 bis 4n und 61 bis 6n synchron von den Seriell/Parallel-Wandlern 31 bis 3n den jeweils enthaltenen Musterdatenblock Dl bis Dn an ein Betätigungselement der zugehörigen Gruppe Gl bis Gn aus. Erfindungsgemäß wird somit bei Empfang eines zentralen Freigabesignals EN lediglich ein einziges Betätigungselement pro Gruppe Gl bis Gn angesteuert.
In den Figuren 3a und 3b ist beispielhaft eine Front- bzw. eine Seitenansicht auf ein Betätigungsmodul 5 mit beispielsweise zwei Gruppen GA und GB von elektrisch ansteuerbaren, mechanischen Betätigungselementen ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 dargestellt. Die in den vorherigen Figuren dargestellten Gruppen Gl bis Gn von mechanischen Betätigungselementen werden dabei am Beispiel der in den Figuren 3a und 3b beispielhaft dargestellten Gruppen GA und GB weiter erläutert. In der Regel sind die Betätigungselemente einer Gruppe GA und GB reihenartig angeordnet . Die Betätigungselemente ZAl bis ZB8 werden insbesondere auch als Aktuatoren oder Selektoren bezeichnet. Die Gruppen GA und GB sind hier parallel zueinander und bezüglich der Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 gegeneinander vertikal versetzt angeordnet. Die Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 sind durch die elektronische Verarbeitungseinheit 1 ansteuerbar und dienen zur mechanischen Betätigung von Fadenführungsmitteln N, beispielsweise von Nadeln einer Strickmaschine oder zur mechanischen Betätigung der Harnischfäden bei Webmaschinen. Die Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 können aber beispielsweise auch in einer Kettensteuerung von Wirkmaschinen verwendet werden. Durch die Betätigung beispielsweise der Nadeln N einer Rundstrickmaschine wird deren Versatz und da-
mit die Verarbeitung eines der Nadel N zugeordneten Fadens zur gerade hergestellten Textilie bewirkt. Von den in der Regel in hoher Anzahl vorliegenden Nadeln N einer Textilmaschine T, beispielsweise der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Nadeln N des Nadelzylinders NZ einer Rundstrickmaschine, ist in der Figur 3a lediglich ein anzahlmäßiger Ausschnitt der Nadeln mit den Bezugszeichen Nl bis N17 dargestellt. Von den Nadeln N ist in Figur 3a der Übersichtlichkeit halber lediglich der untere Bereich dargestellt.
Vorzugsweise dienen sogenannte piezoelektrische oder elektromagnetische Stellantriebe, wie beispielsweise piezoelektrische Biegewandler als Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8. Die piezoelektrischen Biegewandler sind in der Regel in sogenannten Biegewandlermodulen 5 reihenartig angeordnet, wobei ein piezoelektrisches Biegewandlermodul jeweils eine oder mehrere Gruppen Gl bis Gn mit reihenartig angeordneten Biegewandlern aufweisen kann. Beispielsweise sind bei einer Textilmaschine T Biegewandlermodule mit jeweils einer Gruppe von reihenartig angeordneten Biegewandlern bei sogenannten
Ein-Weg-Stricksystemen verwendbar und Biegewandlermodule mit zwei Gruppen von reihenartig angeordneten Biegewandlern bei sogenannten Zwei-Weg-Stricksystemen verwendbar.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 am Beispiel einer Rundstrickmaschine als Textilmaschine T mit Nadeln N als Fadenführungs- mittel weiter erläutert.
Die unteren, in den Figuren 3a und 3b dargestellten Bereiche der Nadeln N werden insbesondere auch als sogenannte Musterplatinen bezeichnet, welche zur mechanischen Betätigung durch die Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 sogenannte Musterplatinennocken ANl bis AN8 und BN1 bis BN8 aufwei- sen. Dabei laufen die Nadeln N in Richtung des Pfeils P3 auf die Betätigungselemente zu. Die Musterplatinennocken ANl bis AN8 und BN1 bis BN8 dienen insbesondere zu einer Art Kodie-
rung der Nadeln N und sind derartig an diesen angeordnet, daß eine Nadel Nl bis N17 nur von einem bestimmten Betätigungselement ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 pro Gruppe GA bzw. GB betätigbar ist.
Zur erfindungsgemäßen Ansteuerung der Betätigungselemente ZAl bis ZA8 und ZBl bis ZB8 durch die elektronische Verarbeitungseinheit 1 der Steuereinrichtung S wird in Bezug auf das in Figur 3a dargestellte Betätigungsmodul 5 in einem Übertra- gungszyklus ZY lediglich ein Betätigungselement ZAl bis ZA8 der Gruppe GA und ein Betätigungselement ZBl bis ZB8 der Gruppe GB angesteuert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Textilmaschine T gemäß der Erfindung geben die in Figur 2 dargestellten Zuordnungsmittel 41 bis 4n und 61 bis 6n aus dem entsprechenden Schieberegister 31 bis 3n den ausgewählten Teil einer zwischengespeicherten Datensequenz Dl bis Dn in einer der reihenartigen Anordnung der jeweiligen Betätigungselemente ZAl bis ZA8 bzw. ZBl bis ZB8 entsprechenden Abfolge aus .
Die verschiedenen Anordnungsmöglichkeiten der in Figur 3 dargestellten Musterplatinennocken ANl bis AN8 bzw. BNl bis BN8 an den Nadeln Nl bis N17 werden auch als sogenannte Spuren der Nadeln bezeichnet. Die Anzahl der Spuren der Nadeln N entspricht dabei in der Regel genau der Anzahl der Betätigungselemente ZAl bis ZA8 bzw. ZBl bis ZB8 pro Gruppe GA bzw. ZB. Im Beispiel der Figuren 3a und 3b weisen die Nadeln Nl bis N17 acht Spuren auf, es liegen somit acht verschiedene Kodierungen vor, welche durch die entsprechende Anordnung der Musterplatinennocken ANl bis AN8 bzw. BNl bis BN8 an den Musterplatinen der Nadeln Nl bis N8 bewirkt werden. Die damit festgelegte Reihenfolge der Nadeln Nl bis N8 wiederholt sich im Beispiel der Figur 3a fortlaufend bei den Nadeln N9 bis N15, und den folgenden, nicht mehr vollständig dargestellten Nadeln N.
Bei dem in der Figur 3a dargestellten Beispiel eines Zwei- Weg-Stricksystems sind die Nadeln Nl bis N8 über deren erste Musterplatinennocken ANl bis AN8 durch die Betätigungselemente ZAl bis ZA8 der ersten Gruppe GA und über deren zweite Musterplatinennocken BNl bis BN8 durch die Betätigungselemente ZBl bis ZB8 der zweiten Gruppe GB betätigbar. Die erste und zweite Gruppe GA bzw. GB werden auch als Halbmodule bezeichnet. Im Beispiel der Figur 3a ist die Nadel Nl zunächst über das Betätigungselement ZAl der ersten Gruppe GA und zeitlich/räumlich verschoben zusätzlich über das Betätigungselement ZBl der zweiten Gruppe GB betätigbar. Dadurch ist beispielsweise durch Betätigen einer unteren Musterplatinen- nocke ANl ein sogenannter Vollhubweg und über nachträgliches Betätigen einer oberen Musterplatinennocke BNl ein sogenann- ter Halbhubweg der Nadel Nl bewirkbar.
Die Aktivierung eines Betätigungselementes ZAl bis ZA8 , ZBl bis ZB8 des Betätigungsmoduls 5 bewirkt einen seitlichen Versatz des entsprechenden Betätigungselementes, wie in der Fi- gur 3a beispielhaft durch die Pfeile PI und P2 dargestellt ist. Die in der Regel eng nebeneinander liegenden Nadeln N laufen dabei insbesondere in Richtung des Pfeiles P3 am feststehenden Betätigungsmodul 5 vorbei. Bei einer Rundstrickmaschine sind die Nadeln N in der Regel in einem Nadelzylinder NZ ringförmig angeordnet. Der Abstand AI zwischen 2 Nadeln, beispielsweise zwischen den rotierenden Nadeln N3 und N4 ist in der Regel wesentlich kleiner als der Abstand A2 zwischen den zwei Gruppen von Betätigungselementen GA und ZB.
Beispielsweise bewirkt das Aktivieren des Betätigungselements ZAl dessen seitlichen Versatz P2 , wodurch die Musterplatinennocke ANl der Nadel Nl bei Rotation des Nadelzylinders NZ auf das Betätigungselement ZAl aufläuft und die Nadel Nl insbesondere in Vollhubweg-Stellung aktiviert, wie beispielhaft durch den Pfeil P4 dargestellt ist. Ein Aktivieren des Betätigungselements ZBl bewirkt dessen seitlichen Versatz PI, wodurch die Musterplatinennocke BNl der Nadel Nl dann zusätz-
lieh auch auf das Betätigungselement ZBl aufläuft und die Nadel Nl in Richtung des Pfeils P4 in Halbhubweg-Stellung versetzt .
In der Figur 3b ist eine Seitenansicht auf die erste Gruppe GA von Betätigungselementen ZAl bis ZA8 des Betätigungsmoduls 5 aus Figur 3a dargestellt. Die Seitenansicht der Figur 3b zeigt eine Nadel N4 in Zusammenwirkung mit der ersten Gruppe GA der Betätigungselemente ZA. Beispielhaft ist in der Fi- gur 3b auch der obere Bereich der Nadel N4, der Nadelkopf KN4 dargestellt, welcher bei Betätigung der Nadel N4 insbesondere auf einen Faden zur textilen Flächenbildung einwirkt. Die Nadel N4 weist die zwei Musterplatinennocken AN4 und BN4 auf, welche derartig angeordnet sind, daß eine Betätigung der Na- del N4 durch die erste Gruppe GA nur durch das Betätigungselement ZA4 erfolgen kann. Die Aktivierungsrichtung des Betätigungselements ZA4 ist beispielhaft durch den mit P5 bezeichneten Pfeil dargestellt. Eine durch die Aktivierung bewirkte Auslenkung des Betätigungselements ZA4 bewirkt das Auflaufen der Musterplatinennocke AN4 der Nadel N4 auf das Betätigungselement ZA4 und damit die Aktivierung der Nadel N4 , wodurch diese in den Textilherstellungsprozeß eingebunden wird.
In der Figur 4 ist ein weiterer, beispielhafter schematischer Aufbau der Erfindung dargestellt. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung S dient zur Ausgabe von Textilmusterdaten 2 an die Gruppen Gl bis Gn von Betätigungselementen. Die Betätigungselemente der Gruppen Gl und Gn sind in der Figur 4 bei- spielhaft mit den Bezugszeichen ZU bis Z116 und Znl bis Znl6 bezeichnet dargestellt.
Pro Übertragungszyklus ZY bildet die elektronische Verarbeitungseinheit 1 eine Musterdatenkette DA, welche Musterdaten- blocke Dl bis Dn enhält. Eine Musterdatenkette DA enthält dabei diejenigen Musterdatenblöcke Dl bis Dn, welche in dem entsprechendem Übertragungszyklus ZY für die Ansteuerung je
eines Betätigungselements ZU bis Znl6 pro Gruppe Gl bis Gn erforderlich sind. Des weiteren schiebt die elektronische Verarbeitungseinheit 1 die Musterdatenkette DA in den seriellen Datenbus DB ein, so daß, wie in der Figur 4 dargestellt ist, am Ende des entsprechenden Übertragungszyklusses ZY in jedem Schieberegister 31 bis 3n wenigstens ein Musterdatenblock Dl bis Dn aus der Musterdatenkette DA enthalten ist. Dadurch ist zur Datenübertragung vorteilhaft keine Adressierung der einzelnen Schieberegister 31 bis 3n beispielsweise über einen Adreßbus erforderlich. Am Ende jedes Übertragungszyklusses ZY gibt die elektronische Verarbeitungseinheit 1 ein zentrales Freigabesignal EN aus, welches insbesondere von den Zuordnungsmitteln 41 bis 4n und 61 bis 6n empfangen wird. Die Zuordnungsmittel 41 bis 6n geben bei Empfang des zentra- len Freigabesignals EN synchron von den Schieberegistern 31 bis 3n den jeweils enthaltenen Musterdatenblock Dl bis Dn an ein Betätigungselement ZU bis Znl6 der zugehörigen Gruppe Gl bis Gn aus. Das Freigabesignal EN dient somit insbesondere zur Synchronisation der Zuordnungsmittel, die jeweils einer Gruppe Gl bis Gn von Betätigungselementen ZU bis Znlδ zugeordnet sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der elektrischen Steuereinrichtung S geben die Zuordnungsmittel 41 bis 4n und 61 bis 6n pro Empfang eines zentralen Freigabesignals EN einen Musterdatenblock Dl bis Dn an ein folgendes Betätigungselement ZU bis Znl6 in der jeweils zugehörigen Gruppe Gl bis Gn aus . Bei einer reihenartigen Anordnung der Betätigungselemente in einer Gruppe geben die Zuordnungsmittel 41 bis 4n und 61 bis 6n bei Empfang von zentralen Freigabesignalen EN Musterdatenblöcke Dl bis Dn insbesondere in derartiger Abfolge an die Betätigungselemente ZU bis Znl6 pro Gruppe Gl bis Gn aus, daß die Abfolge der reihenartigen Anordnung der Betätigungselemente in der zugehörigen Gruppe entspricht .
Bevorzugt dient zur Synchronisation der Schieberegister 31 bis 3n mittels der zentralen Freigabesignale EN eine elektro-
nische Auswerteschaltung 81 der Verarbeitungseinheit 1, welche an den Taktgeber 8, beispielsweise einen Winkeltaktgeber angeschlossen ist. Die Auswerteschaltung 81 dient insbesondere zur Berechnung der Positionen der Fadenführungsmittel N gegenüber den jeweiligen Gruppen Gl bis Gn und deren Betätigungselemente ZU bis Znl6. Im Beispiel der Figur 4 ist jede Gruppe Gl bis Gn in einem Betätigungsmodul 51 bis 5n mit jeweils sechzehn Betätigungselementen Z11..Z116 bis Znl..Znl6 angeordnet .
Der serielle Datenbus DB dient erfindungsgemäß zur reihenartigen Verbindung der Schieberegister 31 bis 3n. Mittels des seriellen Datenbusses DB überträgt die Verarbeitungseinheit 1 pro Übertragungszyklus ZY eine aus Textilmusterdaten 2 gebil- dete Musterdatenkette DA an die Schieberegister 31 bis 3n. Der serielle Datenbus DB weist hierzu insbesondere eine Datenleitung auf, welche im Beispiel der Figur 4 in den einzelnen Modulen Ml bis Mn als eingehende Datenleitungen DU bis DIn und als ausgehende Datenleitungen D01 bis DOn dargestellt sind. Bei der Übertragung beispielsweise des Musterdatenblocks Dn der Musterdatenkette DA zum Modul Mn, durchläuft dieser somit zuerst das Schieberegister 31 und die folgenden Schieberegister bis dieser, durch die Länge der Musterdatenkette DA bedingt, das Schieberegister 3n erreicht.
Des weiteren weist der Datenbus DB zur Übertragung der zentralen Freigabesignale EN insbesondere eine Signalleitung zu den Modulen Ml bis Mn auf. Zur seriellen Datenübertragung ist des weiteren vorzugsweise eine Taktleitung für Taktsignale CLK vorgesehen. Diese dienen zur seriellen Datenübertragung der Musterdatenblöcke Dl bis Dn und der damit verbundenen Taktung der Schieberegister 31 bis 3n. Zur Signalverstärkung weisen die Module Ml bis Mn insbesondere serielle Ein- und Ausgangsschnittstellen RS11 bzw. RS12 bis RSnl bzw. RSn2 auf. Vorzugsweise ist der serielle Datenbus DB als sogenannter
Differenzsignaldatenbus ausgelegt, wobei zumindest die Daten-
leitungen, welche in der Regel eine hohe Taktfrequenz aufweisen, doppelt ausgelegt sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Datenbus DB zur Verarbeitungseinheit 1 zurückgeführt. Neben einer seriellen Ausgabeschnittstelle 91 der Verarbeitungseinheit 1 zum Übertragen der Daten in den Datenbus DB wird die in einem Übertragungszyklus ZY in die Kette der Schieberegister 31 bis 3n eingeschobene Musterdatenkette DA mit den Musterdatenblök- ken Dl bis Dn im folgenden Übertragungszyklus ZY in die Verarbeitungseinheit 1 zurückgeschoben, beispielsweise über eine serielle Eingabeschnittstelle 92. Das Zurückschieben ist insbesondere ein Weiterschieben der Musterdatenkette DA des vorigen Datenzyklusses ZY und erfolgt gleichzeitig mit dem Ein- schieben einer neu gebildeten Musterdatenkette DA mit neuen Musterdatenblöcken Dl bis Dn. Der Datenaus- und Dateneingang der Verarbeitungseinheit 1 ist im Beispiel der Figur 4 mit dem Bezugszeichen DBO bzw. DBI bezeichnet. Der zur Verarbeitungseinheit 1 zurückgeführte serielle Datenbus DB wird auch als serieller Ringdatenbus bezeichnet, welcher ausgehend von der Verarbeitungseinheit 1, die Schieberegister 31 bis 3n verbindend, zur Verarbeitungseinheit 1 zurückgeführt ist.
Bevorzugt weisen die Zuordnungsmittel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung S pro Betätigungselement ZU bis Znl6 wenigstens ein Speicherelement 71 bis 7n auf, welches einen Musterdatenblock Dl bis Dn für ein Betätigungselement ZU bis Znl6 zwischenspeichert. Die Speicherelemente 71 bis 7n speichern den an ein Betätigungselement Zll bis Znl6 ausgegebenen Musterdatenblock Dl bis Dn insbesondere so lange, bis dasselbe Betätigungselement Zll bis Znl6 in einem späteren Übertragungszyklus ZY erneut überschrieben wird. Dadurch bleibt eine Aktivierung eines Betätigungselements solange erhalten, bis das entsprechende Betätigungselement erneut in einem späteren Übertragungszyklus ZY angesteuert wird. Vorteilhaft wird somit eine zeitlich ausreichend lange mechanische Betätigung der Fadenführungmittel N durch die Betätigungselemente be-
wirkt, beispielsweise um Musterplatinennocken von Nadeln N zu verschieben und diese somit zuverlässig zu aktivieren.
Im in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Zuordnungsmittel insbesondere Multiplexer 41 bis 4n auf, welche jeweils einer Gruppe Gl bis Gn von Betätigungselementen zugeordnet sind. Die Multiplexer 41 bis 4n sind damit auch den Schieberegistern 31 bis 3n zugeordnet und dienen zur Zuordnung eines aktuell im Schieberegister 31 bis 3n enthaltenen Musterdatenblocks Dl bis Dn an ein Betätigungselement Zll bis Znl6 der zugehörigen Gruppe Gl bis Zn. Die Multiplexer 41 bis 4n geben bei Empfang eines zentralen Freigabesignals EN synchron den von den Schieberegistern 31 bis 3n jeweils enthaltenen Musterdatenblock Dl bis Dn an ein Be- tätigungselement Zll bis Znl6 der zugehörigen Gruppe Gl bis Gn aus. Bevorzugt ist den Multiplexern 41 bis 4n jeweils ein Zähler 61 bis 6n zugeordnet, deren Wirkungsweise in der folgenden Figur 5a näher beschrieben wird.
In Figur 5a ist beispielhaft der Aufbau eines Moduls Mm der
Module Ml bis Mn einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, mit dem Schieberegister 3m, den Zählern 6ml und 6m2 , sowie den Multiplexern 4ml und 4m2 zur Ansteuerung der Betätigungselemente Zmll bis Zml8 und Zm21 bis Zm28 dar- gestellt. Die Module Ml bis Mn dienen als Steuermodule für die Betätigungsmodule 51 bis 5n, das Modul Mm dient dabei zur Ansteuerung der Betätigungsmodule 5ml und 5m2. Dem Schieberegister 3m sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Gruppen Gml und Gm2 von Betätigungselementen zugeordnet. Jede der Gruppen Gml und Gm2 weist beispielhaft acht reihenartig angeordnete, elektrisch ansteuerbare, mechanische Betätigungselemente Zmll bis Zml8 bzw. Zm21 bis Zm28 auf. Insbesondere sind hier die Gruppen Gml und Gm2 jeweils in einem sogenannten Betätigungshalbmodul 5ml bzw. 5m2 angeordnet. Die zwei Betätigungshalb- module 5ml und 5m2 können des weiteren insbesondere in einem Betätigungsmodul, beispielsweise einem piezoelektrischen Bie- gewandlermodul zusammengefaßt sein. Bevorzugt ist dabei jedem
Betätigungsmodul ein Steuermodul zugeordnet. Die Erfindung und deren Ausführungsformen werden im weiteren am Beispiel des Moduls Mm weiter beschrieben, dessen Aufbau und Funktionsweise entsprechend auf die Module Ml bis Mn übertragbar ist .
Der serielle Datenbus DB führt insbesondere eine Datenleitung mit den Dateneingängen und Datenausgängen DIm und DOm, über welche die Steuereinrichtung 1 in einem Übertragungszyklus ZY die Musterdatenblöcke Dml und Dm2 in das Schieberegister 3m insbesondere zur Zwischenspeicherung einschiebt. Dabei ist jeweils ein Musterdatenblock Dml bzw. Dm2 für ein Betätigungselement Zmll bzw. Zm23 einer Gruppe Gml bzw. Gm2 vorgesehen. Wie in den bereits vorangegangen beschriebenen Figuren darge- stellt, ist das Schieberegister 3m dabei über den seriellen Datenbus DB in eine Kette der Schieberegister 31 bis 3n eingebunden. Des weiteren weist der Datenbus DB insbesondere eine Leitung für ein Taktsignal CLK auf, welches zur seriellen Datenübertragung und insbesondere zur Taktung der Schie- beregister 31 bis 3n einschließlich des Schieberegisters 3m dient. Die Schieberegister 31 bis 3n sind beispielsweise aus sogenannten Flip-Flop-Schaltungen aufgebaut. Über den serielle Datenbus DB wird insbesondere auch das zentrale Freigabesignal EN übertragen.
In der Figur 5b ist beispielhaft eine Musterdatenkette DA mit Musterdatensequenzen DS1 bis DSn dargestellt, welche innerhalb eines Übertragungszyklus ZY in die Kette der Schieberegister 31 bis 3n eingeschoben wird. Dabei enthält am Ende eines Übertragungszyklusses ZY jedes Schieberegister 31 bis 3n insbesondere eine Musterdatensequenz DS1 bzw. DSn, so daß das Schieberegister 3m die Musterdatensequenz DSm enthält. Die Musterdatensequenz DSm enthält dabei die Musterdatenblök- ke Dml und Dm2 zur Ansteuerung je eines Betätigungselements Zmll bzw. Zm23 pro Gruppe Gml bzw. Gm2. Die Anzahl der Musterdatenblöcke pro Musterdatensequenz DSm ist der Anzahl der dem Schieberegister 3m zugeordneten Gruppen von Betätigungse-
lementen angepaßt. Die in Figur 5b beispielhaft dargestellte Datensequenz DSm wird während eines Übertragungszyklus ZY durch die Steuereinrichtung 1 in das Schieberegister 3m des Moduls Mm zur Zwischenspeicherung eingeschoben. Im Beispiel der Figuren 5a und 5b liegen die Musterdatenblöcke Dml und Dm2 der Datensequenz Dm insbesondere in Form von Datenbits zur binären Ansteuerung eines bestimmten Betätigungselements pro Gruppe vor. Beispielsweise bewirkt eine logisch „1" des Datenbits eine Aktivierung und eine logisch „0" eine Deakti- vierung des entsprechenden Betätigungselements Zmll bzw. Zm23.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zuordnungsmittel Multiplexer 4ml und 4m2 aufweisen, ist die- sen jeweils ein Zähler 6ml bzw. 6m2 zugeordnet, welcher durch das zentrale Freigabesignal EN getaktet ist. Die Zähler 6ml und 6m2 weisen jeweils Zählwerte 6X bzw. 6Y auf, wobei jedem Betätigungselement Zmll bis Zml8 bzw. Zm21 bis Zm28 einer Gruppe Gml bzw. Gm2 ein Zählwert 6X bzw. 6Y des entsprechen- den Zählers 6ml bzw. 6m2 zugeordnet ist. Die Zähler 6ml und 6m2 steuern den zugeordneten Multiplexer 4ml bzw. 4m2 derartig an, daß dieser von dem entsprechenden Schieberegister 3m den jeweils enthaltenen Musterdatenblock Dml bzw. Dm2 an dasjenige Betätigungselement Zmll bzw. Zm23 der zugehörigen Gruppe Gml bzw. Gm2 ausgibt, welchem der aktuelle Zählwert 6X bzw. 6Y des Zählers 6ml bzw. 6m2 zugeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 5a weist jeder Zähler 6ml und 6m2 jeweils acht Zählwerte 6X bzw. 6Y auf, da pro Gruppe Gml bzw. Gm2 jeweils acht Betätigungselemente Zmll bis Zmlδ bzw. Zm21 bis Zm28 vorhanden sind. Im Beispiel der Figur 5a liegt ein aktueller Zählwert 6X bzw. 6Y des Zählers 6ml bzw. 6m2 vor, welcher zur Ausgabe des Musterdatenblocks Dml bzw. Dm2 an das Betätigungselement Zmll bzw. Zm23 führt.
Bevorzugt werden durch das zentrale Freigabesignal EN auch die Zählwerte der Zähler 6ml und 6m2 weitergeschaltet, beispielsweise um einen binären Zählwert erhöht oder erniedrigt.
Ist der höchste bzw. niedrigste Zählwert erreicht, dem ein Betätigungselement Zmll bis Zml8 bzw. Zm21 bis Zm28 zugeordnet ist, so setzt sich der Zähler 6ml bzw. 6m2 bevorzugt automatisch auf einen Niedrigst- oder Höchstzählwert zurück. Vorteilhaft werden die Betätigungselemente Zmll bis Zml8 bzw. Zm21 bis Zm28 einer Gruppe Gml bzw. Gm2 mittels der Zähler 6ml bzw. 6m2 in einer Abfolge angesteuert, welche der physikalischen Anordnung der Betätigungselemente in der entsprechenden Gruppe entspricht .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist jede, in Figur 5b dargestellte, Musterdatenkette DA zusätzlich Steuerdatenblöcke Sml und Sm2 für die Zuordnungsmittel 4ml, 4m2 , 6ml und 6m2 auf. Dabei ist durch das Schie- beregister 3m pro zugeordneter Gruppe Gml und Gm2 zusätzlich wenigstens ein Steuerdatenblock Sml bzw. Sm2 aufnehmbar. Im Beispiel der Figuren 5a und 5b enthält somit jede Musterdatensequenz DS1 bis DSn wenigstens einen Steuerdatenblock, entsprechend der Anzahl der dem Schieberegister 31 bis 3n zugeordneten Zuordnungsmitteln. Die elektronische Verarbeitungseinheit 1 schiebt in Übertragungszyklen ZY die Musterdatenketten DA in den seriellen Datenbus DB ein, so daß am Ende eines Übertragungszyklusses ZY in dem Schieberegister 3m, und natürlich auch in den anderen Schieberegistern 31 bis 3n, wenigstens ein Musterdatenblock Dml bzw. Dm2 und ein Steuerdatenblock Sml bzw. Sm2 aus der Musterdatenkette DA enthalten ist. Die Zuordnungsmittel 4ml, 4m2 , 6ml und 6m2 geben bei Empfang eines zentralen Freigabesignals EN synchron von dem Schieberegister 3m den jeweils enthaltenen Musterdatenblock Dml bzw. Dm2 an ein durch den Steuerdatenblock Sml bzw. Sm2 festgelegtes Betätigungselement Zmll bzw. Zm23 der zugehörigen Gruppe Gml bzw . Gm2 aus .
Vorzugsweise dienen die Steuerdaten Sml und Sm2 insbesondere lediglich zum Rücksetzen der entsprechenden Zuordnungsmittel 4ml und 6ml bzw.4m2 und 6m2 , beispielsweise zum Rücksetzen der Zähler 6ml bzw. 6m2. Beispielsweise bewirkt eine logisch
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tenbus DB ein, so daß am Ende eines Übertragungszyklusses ZY in jedem Schieberegister 3m wenigstens ein Musterdatenblock Dml und Dm2 und ein Prüfdatenblock Pm aus der Musterdatenkette DA enthalten ist. Im Beispiel der Figuren 5a und 5b sind pro Schieberegister 3m zusätzlich auch, wie bereits erläutert wurde, Steuerdatenblöcke Sml und Sm2 enthalten. Die wenigstens eine Fehlerdetektiereinrichtung aktualisiert die Prüfdatenblöcke in den Schieberegistern. Am Ende eines Übertragungszyklusses ZY aktualisiert die Fehlerdetektiereinrichtung Fm somit den im Schieberegister 3m enthaltenen Prüfdatenblock Pm.
In den Prüfdatenblock Pm werden durch die Fehlerdetektiereinrichtung Fm zur Fehlerdiagnose insbesondere Daten geschrie- ben, welche fehleranfällige Komponenten und damit insbesondere die mechanischen Betätigungselemente Zmll bis Zm28 betreffen. Beispielsweise kann der Prüfdatenblock Pm ein zunächst auf logisch „0" gesetztes Prüfbit aufweisen, welches durch die Fehlerdetektiereinrichtung Fm im Fehlerfall auf logisch „1" gesetzt wird. Die im nächsten Übertragungszyklus in die
Verarbeitungseinrichtung 1 zurückübertragene Musterdatenkette DA wird dann bezüglich der darin enthaltenen und durch die Fehlerdetektiereinrichtungen aktualisierten Prüfdatenblöcke beispielsweise von einer in der Figur 4 dargestellten Auswer- teeinrichtung 93 der Verarbeitungseinrichtung 1 analysiert. Somit findet vorteilhaft von einer zentralen Stelle aus eine automatisierte Fehlerdiagnose der Textilmaschine T statt.