WO2009132469A1 - Spinning machine with single-spindle drive - Google Patents

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WO2009132469A1
WO2009132469A1 PCT/CH2009/000126 CH2009000126W WO2009132469A1 WO 2009132469 A1 WO2009132469 A1 WO 2009132469A1 CH 2009000126 W CH2009000126 W CH 2009000126W WO 2009132469 A1 WO2009132469 A1 WO 2009132469A1
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WO
WIPO (PCT)
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spindle
section
spindle drive
unit
electronics
Prior art date
Application number
PCT/CH2009/000126
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rudolf Brand
Benedikt Ingold
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
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Publication date
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Priority to JP2011506546A priority patent/JP2011518966A/en
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14Details
    • D01H1/20Driving or stopping arrangements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14Details
    • D01H1/20Driving or stopping arrangements
    • D01H1/24Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
    • D01H1/244Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles each spindle driven by an electric motor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14Details
    • D01H1/20Driving or stopping arrangements
    • D01H1/32Driving or stopping arrangements for complete machines

Definitions

  • the invention relates to a spinning or twisting machine with single spindle drive, comprising a machine frame which receives a plurality of jobs, the control technology divided into several sections, one section comprises several jobs, and per workstation a spindle unit is provided with a spindle and a spindle drive and a spindle drive electronics unit is provided for each spindle unit, further comprising a machine control unit for controlling the spindle units and a section electronics unit per section, which are connected to the machine control unit via a data line, to each of which a section electronics unit Unit a plurality of Spindelantriebselektronik- units are connected via a data line, which can be controlled by the machine control unit via their associated section electronics unit.
  • Spinning machines or twins having a plurality of work stations with single spindle drive have a complex control and wiring.
  • the drive motors of the spindles are individually controlled.
  • each spindle needs its own Spinnstellenelektronik, which can communicate directly or indirectly via a section electronics with the machine control.
  • the spinning station electronics are located together with the spindle motor in a common structural unit, which in turn together with the spindle form the spindle unit.
  • the drive motors, together with the associated drive electronics, also called drivers are produced as a physical unit, delivered and installed in the textile machine.
  • the drive motor and the associated drive electronics are regarded as an inseparable physical unit, since their individual elements such as the drive motor and the drive electronics are not suitable on their own.
  • EP-A-O 389 849 describes a control system for a ring spinning machine with a plurality of spinning units, which are monitored and controlled in sections together.
  • the spinning station is assigned to the autonomous execution of at least part of the operating functions a spindle drive electronics.
  • One, in each case several spinning stations comprehensive section is assigned to the spindle drive electronics superior section electronics with their own intelligence, which in turn is connected to a further provided in a higher hierarchical level machine control.
  • the section electronics is for autonomous execution least of a part of the operating functions, such. B. yarn break detection designed.
  • the high cabling effort is due to the fact that the section electronics connected via a data bus with the machine control and the provided on the spindle drives Spinnstellenelektronik in turn each individually or via a bus with the section electronics is wired.
  • the wiring effort for supplying the spindle drives with electrical energy is added.
  • the section electronics and the Spindle drive electronics are supplied via supply lines with electrical energy. Since the electronics have a different supply voltage than the spindle drives, two separate wiring for the power supply must be provided.
  • Object of the present invention therefore, to propose a new design concept for organizing the control electronics and power supply in a spinning or twisting machine to eliminate the disadvantages mentioned above or at least significantly reduce.
  • a control-technical section contains at least two printed circuit boards, each with a plurality Spindelantriebselektronik- units on soft the communication to the Spindelantriebselektronik- units runs via tracks, wherein a circuit board is designed as a section circuit board, which the section electronics unit and one or more connection interfaces to an external communication device, and the circuit boards are connected to each other, so that the communication to the individual spindle drive electronics units on the boards of a control section on the section PCB takes place.
  • the energy supply to the power stages and / or to the electronics of the spindle drive electronics units likewise runs via conductor tracks on the at least two printed circuit boards, wherein the section printed circuit board contains one or more connection interfaces to an external power supply, and the circuit boards are connected to one another, so that the energy supply to the individual spindle drive electronics units on the printed circuit boards of a control technology section via the section PCB.
  • the printed circuit boards can be used in series, i. one behind the other, be connected with each other. That Consequently, the sub-boards are not all connected directly to the section boards, but always indirectly via the next adjacent board, with the sub-boards adjacent to the section board being connected to the section board. However, it can also be provided that each slave printed circuit board is connected directly to the sectional printed circuit board. As sub-boards, those boards of a section are referred to, which are not sectional board.
  • the spinning machine may be a ring spinning, loop spinning, pot spinning or hopper spinning machine.
  • the spinning or twisting machine can be formed on one or two sides. Two-sided means that in machine cross-sectional view in a mirror-image arrangement on two sides of the machine spinning or twisting stations are arranged. In the case of single-sided machines, jobs are correspondingly arranged on only one side.
  • section alone is meant in this application a control engineering section having a plurality of work stations, i. Spinning or twisting, to understand their spindle drive electronics units are controlled or managed via a common section electronics unit.
  • a section is limited to one machine side. It extends in the machine longitudinal direction and comprises a plurality of adjacent workstations.
  • a section can z. B. 24 jobs, d. H. Spindle drive motors include.
  • a section contains 4 printed circuit boards each having 6 spindle drive electronics units for the work stations or spindle drives assigned to this section.
  • One of these 4 circuit boards is designed as a sectional printed circuit board and contains a corresponding section electronics unit.
  • a carrier made of insulating material, in particular plastic, with fixed on the carrier or festhaf- conductive interconnections, also called interconnects.
  • a trace is in the form of an electrically conductive layer on the carrier. This layer of conductive material is usually relatively thin.
  • the production of the conductor tracks can be done by an etching or printing process.
  • the circuit board is used for mechanical attachment of the section electronics unit and the spindle drive electronics units and the electrical connection (data or signal lines) of these electronic components with each other via interconnects for signal or data exchange.
  • the data or signal connections between the section electronics and the spindle electronics in the form of strip conductors, but also the supply lines of the section electronics and / or the spindle drive electronics with electrical energy are present as strip conductors on the carrier.
  • the supply lines to the power stages of the spindle drive electronics units for the final supply of the spindle drives with electrical energy are preferably also present as conductor tracks on the carrier.
  • the mechanical attachment of the electronic components can, for. B. via electrically conductive connectors, such as pins, and / or solder joints.
  • the machine control preferably includes a central control unit, e.g. B. a programmable logic controller (PLC), with a main processor (CPU), by means of which the spinning or twisting machine is controlled.
  • a central control unit e.g. B. a programmable logic controller (PLC)
  • main processor main processor
  • the machine control is to be regarded as a so-called master.
  • the machine control is preferably designed for at least a part of the operating functions for a control intervention in the work stations, preferably via the respective section electronics unit and the associated spindle drive electronics unit. So z.
  • the machine start-up eg, the piecing process
  • the scheduled machine shutdown eg, the spinning process
  • the section electronics unit includes a controller, which preferably allows the autonomous exercise of operational functions by the section electronics.
  • a controller an electronic unit is referred to with integrated circuits, the various processes controls, regulates or switches. Furthermore, in a sense, the controller may also assist the machine control CPU in accomplishing its task.
  • the controller also serves to control the data traffic between the machine control and the spindle drive electronics.
  • the controller preferably contains a processor, ie a computing unit.
  • the controller is preferably a microcontroller. Since the boundary between controller and microprocessor is sometimes unclear, the term controller should also include a microprocessor. It is also conceivable that the controller is a CPLD (Complex Programmable Logic Device). With a CPLD, however, the functionality at the level of section electronics is very limited, which is why a CPLD is rather less suitable.
  • the controller is preferably connected to the communication interface via an optocoupler.
  • the optocoupler is an opto-electronic composite component, which serves the transmission of an electrical signal with simultaneous galvanic isolation (electrical insulation) between input and output circuit.
  • the spindle drive electronics unit is used for direct control of the associated spindle drive motor. It includes a controller, which preferably the autonomous exercise of operating functions, such. B. the control or circuit of the power level, the measurement of power or power consumption by the spindle drive or the management of an external display or a manual switch perceives.
  • a controller is an electronic unit with integrated circuits that controls, regulates or switches various processes.
  • the controller preferably includes a processor, i. an arithmetic unit.
  • the controller is preferably a microcontroller. Since the boundary between controller and microprocessor is sometimes unclear, the term controller should also include a microprocessor. It is also conceivable that the controller is a CPLD (Complex Programmable Logic Device). However, with a CPLD, the functionality at the level of spindle drive electronics is very limited, which is why a CPLD is rather less suitable.
  • the spindle drive electronics unit includes a power stage, also called a power driver or power stage, through which the power supply of the Spindle drive takes place.
  • the power driver is a device that is connected between the controller (controller) and the load (spindle drive) to avoid a direct load on the controller due to the current flow of the consumer and to adjust the voltage level.
  • the operating voltage of the consumer is applied to the power driver and the controller switches this operating voltage on the input side with predictable current flow to the output side of the power driver. Consequently, the power supply of the associated spindle motors is switched via the power stage.
  • spindle drive electronics units may also be physically supported on a common carrier, e.g. B. chip, be summarized, but each spindle drive electronics unit maintains its own controller and its own power level and its own interfaces.
  • the spindle drive assigned to a respective workstation can be switched off electronically and expediently also by means of a manual switch via the associated spindle drive electronics unit or the higher-level section electronics unit.
  • a respective spinning or twisting point can also be switched off by the master, which is particularly expedient in the case of certain incidents.
  • the spindle drive electronics unit interface electronics, in particular a digital I / O (input / output) interface, via which z. B. a manual switching device for manual on and off the spindle drive on site, ie can be connected directly to the spinning station.
  • the manual switching device with appropriate ON / OFF input function is appropriate at the spinning station, z. B. arranged at the spindle bank next to the spindle. In this way, the spinning staff, the spindle z. For example, after a faulty thread break on site, switch it on again manually or switch it off in the event of a detected fault.
  • the control of the spindle drive via the manual switching device thus takes place autonomously by the machine control, and is controlled by the spindle delantriebselektronik unit and / or optionally carried out via the section electronics unit.
  • the interface electronics of the spindle drive electronics unit can also be used to connect a display, in particular a fault indicator.
  • the display which is e.g. a visual indication (light) can be, for. B. indicate a thread break, a stationary spindle, a creep spindle or other malfunction at the workplace.
  • the display can also be actuated autonomously by the machine control by the spindle drive electronics unit and / or optionally via the section electronics unit.
  • a section display connected to the section electronics unit may be provided, which z. B. indicates the fault at one of the sections associated jobs.
  • the section display is arranged accordingly in the area of the section. It can be provided that the aforementioned displays can also be controlled via the machine control.
  • a thread monitor and / or a Luntenstopp can be connected to the associated spindle drive electronics unit or the section electronics unit. If z. B. a job because of a fault by the section or the Spindelantriebselektronik unit off, so this unit can cause the Luntenstopp worn also a Luntenstopp.
  • the spindle drive is an electric motor, in particular a BLDC motor (brushless DC motor).
  • the electric motor can also be a synchronous or asynchronous motor.
  • the power level can according to the type of motor used a converter, for.
  • a frequency converter include.
  • From the machine control a data or signal line leads to the section electronics units and connects them with the machine control.
  • the data line is preferably a data bus.
  • the section electronics units are advantageously interconnected by the data bus, to which the machine control has access.
  • the data bus expediently extends along the respective textile machine along the two sides of the machine.
  • the data bus can split on the two sides of a machine left and right branch with z. B. each have a terminating resistor.
  • the two branches converge in the machine control.
  • the data bus can also be designed as a ring bus or as a star bus.
  • the data bus can be a serial or parallel bus.
  • the data bus may be formed as an electrical conductor, as
  • electrical conductors for the ordinary communication may be provided between the level of machine control and the level of Sekti- onselektronik units additionally an optical or electrical conductor for the rapid transmission of digital signals.
  • This additional conductor can be designed separately or integrated in the data bus.
  • the additional conductor preferably leads via a separate input (digital I / O) to the section electronics unit.
  • This additional signal line preferably establishes a direct hardware connection between the machine control or a power failure sensor system and the section electronics units or directly to the spindle drive electronics units.
  • the conversion to generator operation should take place as quickly as possible.
  • the path of the control signal over the ordinary communication line takes a relatively long time until it has arrived at its destination and the control command can be implemented accordingly.
  • the control signal from the machine controller or even directly from a power failure sensor system to section electronics unit can be performed, which then causes the switch to a spindle drive recuperation.
  • the workstations may contain sensors or other means for determining certain parameters at the work sites. So z. B. the current or power consumption by the spindle drive or the spindle speed through the spindle drive electronics, possibly by means of sensors, are detected. Information about yarn breaks or yarn tension can be determined from these measured data. The relevant spindle or the associated drive can be stopped autonomously at a yarn breakage by the spindle drive or section electronics unit.
  • At least a part of, for. B. from the sensors of the workstations, detected signals can via the respective spindle drive electronics units and the parent section electronics unit for an evaluation and / or higher-level display of the ma- be supplied to the machine control unit.
  • the machine control unit for such evaluation or display for example, a yarn breakage, a manual shutdown, the spindle speed and / or other dergl. Representing signals supplied.
  • the spinning or twisting machine can be structurally constructed in sections by the modular principle, wherein such a construction section, hereinafter simply called machine section, a plurality of spinning or twisting stations are assigned.
  • a machine section includes jobs on both sides of the machine.
  • a conventional machine section includes z. For example, 48 workstations, with 24 workstations arranged on the left and right side of the machine.
  • the section division of the machine allows a modular structure derselbigen.
  • the spinning or twisting machine is constructed in this case of juxtaposed machine sections. In this way it is possible to assemble machines with identical machine head and machine foot, but with a different number of workstations.
  • the machine frame also has a corresponding sectional structure for this purpose.
  • a machine section comprises two control section, of which a first section is arranged on the left and a second section opposite on the right side of the machine, the two sections complementing one another with respect to the number of work stations.
  • a machine section can also comprise more than two control-technical sections, with one machine section generally always comprising an even number of control-technology sections.
  • the application of such a modular Principle allows pre-assembly of machine sections in the factory, which significantly reduces the assembly time in spinning operation.
  • the circuit boards of a section are expediently connected to each other in series, at least in terms of communication technology. That the printed circuit boards are arranged one after the other in the machine longitudinal direction and the preceding printed circuit board is in each case connected to the adjacent printed circuit board via corresponding line connections. For this purpose, the tracks of two adjacent circuit boards are connected to each other via a wire or cable.
  • the communication links converge in the section electronics unit of the section board.
  • the wire or cable connections can be connected via plug connections to the circuit board.
  • the printed circuit boards can also be connected to one another directly with the omission of an intermediate cable or wire by means of plug connectors.
  • connection concept preferably also applies to the power supply of the spindle drive electronics units and / or the spindle drives or their power stages.
  • the four printed circuit boards are preferably connected to each other in series in terms of energy. That is, the printed circuit boards are arranged one after the other in the machine direction and the preceding printed circuit board is in each case connected to the adjacent barten printed circuit boards via appropriate line connections, z. B. of the aforementioned type connected.
  • the power supply connections run together on the section PCB at a common connection interface which connects to an external power supply system.
  • the circuit boards have corresponding connection interfaces, in particular plug connections or solder connections, for the production of the power supply and / or communication connection to the adjacent printed circuit board belonging to the same section.
  • a plug connection can z.
  • the power supply of the spindle drives is also preferably via the circuit board.
  • European Patent Application No. 07021866.4 describes a concept for supplying current to the spindle drive motors of a spinning machine.
  • the power supply of the spindle drive motors from outside relies on the concept described in this application.
  • the power supply of the spindle drives preferably takes place via a 270 V (volt) DC voltage source (eg via a DC bus) according to the supply concept according to the cited European Patent Application No. 07021866.4.
  • the DC bus here consists of a first DC voltage rail with the voltage U1 (eg +270 V), a second DC voltage rail with the voltage U2 (eg -270 V) and a third DC voltage rail (eg 0 V).
  • a first DC voltage network is formed by the first and third DC voltage rail and a second DC voltage network is formed by the second and third DC voltage rail.
  • the first and second DC voltage supply the DC voltage of the voltage of 270 V. From the first and second DC voltage rail may further comprise a third DC voltage network with a DC voltage 540 V are formed.
  • a first power stage receives the power from the first network, and the adjacent second power stage, the power from the second network, and the subsequent third power stage, the power from the first network, etc.
  • all power stages of a first printed circuit board draws the power from the first network and all power stages of a second, adjacent printed circuit board draws the power from the second network and a third, with the second adjacent printed circuit board recovers the power from the first network, etc That is the boards within a section and across the sections take power for the power levels alternately from the first and second networks. In this way, the symmetry of the power supply is ensured and the supply system runs stable.
  • the printed circuit boards or at least the section printed circuit board is / are respectively equipped for the alternating supply of the individual power stages of the first and second direct voltage network with connection interfaces and conductor tracks.
  • the section electronics units if not already being supplied with electrical power via the data bus connection, and in particular the spindle drive electronics units, be 540 V across the third DC network rather than the first or second DC network to be fed by 270V.
  • the latter is also possible, it disturbs the supply symmetry and can therefore make the supply system unstable.
  • the transformer At a Supply from the third DC network is the transformer, if necessary, assign a transformer.
  • an alternating voltage source can be selected depending on the spindle drives used.
  • the power levels of the spindle drive electronics units are connected via corresponding line connections to a voltage source.
  • the feed lines are on the circuit board, as already mentioned, preferably designed as conductor tracks.
  • the section is preferably connected via the section printed circuit board via exclusively a connection interface for the power supply of the power stages or the spindle drives with an external voltage source.
  • the section is preferably connected via the section circuit board via only two connection interfaces for the power supply of the power stages or the spindle drives with two external voltage sources (first and second DC voltage network).
  • each power stage and / or spindle drive electronics may be provided for each power stage and / or spindle drive electronics, a separate connection interface on the circuit board to an external power source.
  • a separate connection interface to an external voltage source for supplying the power stages and / or the spindle drive electronics units of this printed circuit board with electrical power may be provided for each circuit board of a section.
  • the section electronics units and / or spindle drive electronics units must also be supplied with electrical energy, but with energy lower voltage than the spindle drives, ie, for example, with a voltage of 5 V, 15 V or 24 V.
  • the lines for supplying said electronic components are also preferably formed on the circuit board as conductor tracks.
  • the voltage source can: a. all printed circuit boards of a section or only the section printed circuit board can be connected to an external voltage source via a further connection interface for the power supply of the electronic components (eg via the third DC voltage network); or can b. the power supply of the electronic modules via the above described
  • Voltage supply for the power stages eg first or second DC voltage network.
  • the power supply for the electronic modules is branched off either on the printed circuit board following the connection interface or on the connection interface or outside the printed circuit board, in front of the connection interface.
  • the voltage supply of a printed circuit board is made exclusively via a common external voltage source.
  • a converter in particular a voltage converter, is provided which z.
  • an input DC voltage (of, for example, 270 V or 540 V) is converted to a lower output DC voltage (of, for example, 5 V or 15 V).
  • the converter also has a converter function.
  • a converter is particularly necessary if the voltage for the electronic modules is removed from the voltage supply for the power stages and must be translated accordingly to a lower level.
  • the section circuit board has such a converter.
  • the power supply of the electronic modules is carried out for all circuit boards of a section preferably via this one converter.
  • each circuit board of a section contains its own converter, which lowers the supply voltage for the electronic assemblies to the required level.
  • their supply voltage z. B. branch off from the supply voltage for the power levels, z. B. 270 V or 540 V, and the converter to the required level, z. B. 5 V or 15 V lower. From the converter then lead corresponding tracks to the consumers.
  • the section circuit board includes a first converter, which supplies the supply voltage from a high level, for. B. from 270 V or 540 V to a lower level, z. B. from 20 to 30 V brings.
  • the two aforementioned alternatives with converters on each circuit board have the advantage that the required supply voltage directly at the consumers, ie on each circuit board, generated and stabilized at the required level. Voltage fluctuations or a voltage drop due to the long transport routes eliminated.
  • connection interfaces ac and d. are mandatory.
  • the connection interface b. is optional insofar as said power supply can also be supplied via the connection interface c. can be done.
  • connection interfaces b. and c. be provided according to the above listing.
  • section electronics unit can also receive its power supply independently of the spindle drive electronics units via the data bus.
  • connection interfaces can, for. B. solid compounds, such as. As solder joints, or releasable compounds, such as. B. connectors.
  • the plug connections can be equipped with a detachable "snap-in" or snap-on contact. If the connection from the circuit board to externally created by cable ends, the cable ends are preferably via fixed connections, eg. B. via solder joints, either with the associated traces on the circuit board or directly connected to the corresponding section electronics or spindle drive electronics units. At the free end of the cable end then the connection interface of the type described above for connecting the cable end to the external supply is then provided.
  • the spindle drive electronics units ie the power stages, can each be connected to the spindle drives via first plug-in connections, which are applied to the printed circuit boards. That is, the power supply of the spindle drives via the first plug-in connections on the circuit boards, which form a plug connection with second plug-in connections, which are electrically connected to the spindle drive.
  • Each spindle drive electronic unit is preferably associated with such a first plug connection.
  • the second plug-in connections are located respectively on the spinning or twisting machine.
  • the second plug connections can z. B. be attached directly to the spindle bank or indirectly via a Hai réelle to the spindle bank.
  • the second plug-in connections can also be attached to a component of the spindle unit, for. B.
  • the second plug-in connections can also be otherwise attached directly or indirectly to the spinning or twisting machine.
  • the plug-in connections have the advantage that not only an electrical connection to the spindle motors is produced by entering the said connector, but at the same time the circuit board on the machine, for. B. is attached to the spindle bank.
  • the function of the plug-in connections is thus on the one hand in the creation of an electrical connection and in the attachment of the printed circuit board to the spinning or twisting machine, in particular to the spindle bank. Per circuit board accordingly result in a plurality of connectors, which give the circuit board a correspondingly good grip on the machine.
  • second plug-in connections for the printed circuit board as well as for the spindle units can be provided directly on the spindle bank or via corresponding holders, so that on the one hand the spindle units can be placed on the spindle units via corresponding first plug connections on the spindle units and conductively connected and on the other hand, the printed circuit boards can be attached and conductively connected via corresponding first plug connections on the circuit boards from below or from the side to the spindle bank.
  • the second plug-in connections to the spindle bank for a power level on the circuit board on the one hand and for the associated spindle unit on the other hand are correspondingly conductively connected to each other. This allows independent exchange or independent assembly of spindle units on the one hand and printed circuit boards on the other.
  • the circuit board can be attached as mentioned next to or below the spindle bank.
  • the circuit board is mounted directly below the spindle and covered by a housing.
  • the housing may include integrated means, such as webs and ribs, for supporting and / or securing the circuit board.
  • the housing is preferably made of plastic.
  • the housing can have receptacles for fastening or for receiving a workstation and / or section display and / or a manual switch.
  • the circuit board is attached to the housing via appropriate fastening means on the housing. This can be z. B. via a positive connection, such as snap connection or Tongue and groove connection happen.
  • the housing forms with the circuit board (s) preferably a mounting unit, which is attached as a unit under the spindle bank.
  • the plug-in connections to the spindle units need not exert a supporting or holding function here, since the circuit board is supported and supported by the housing, which in turn is fastened to the spindle bench.
  • a printed circuit board forms a structural unit with the associated housing section.
  • the housing with its mounting for the printed circuit board (s) may be such that the printed circuit boards are positioned and aligned in their mounting position on the housing, so that the circuit boards are already in the correct position for the plug connections when attaching the housing module to the spindle bank.
  • connection lines to the display and / or the handset can be used as cable ends with connection interface, z.
  • connectors may be formed, which are connected via a, preferably fixed connection to the circuit board.
  • the plug connectors are connected directly or indirectly to the display or the manual switch via a plug connection.
  • the jobs or section display is preferably a mounted on the circuit board lamp, in particular light emitting diode.
  • the cable end is z. B. via the connector or a Aufschnapputton ist to a central power supply line (DC bus) can be connected.
  • the communication between machine control and section electronics unit and / or between section electronics unit and spindle drive electronics unit is modulated onto the power supply. That is, communication takes place via the feed line.
  • the communication lines ie the data bus, between machine control and section electronics unit omitted.
  • the data line could be connected between section electronics units and the spindle drive electronics units according to the characterizing part of claim 1 be both data line and feed line.
  • the data line between machine control and section electronics unit according to the preamble and characterizing part of claim 1 could be both data line and feed line.
  • the circuit board would accordingly only partially or not at all provided with separate communication tracks. It can, for. B. be provided that data traffic and supply voltage via a common line and a common interface to the circuit board are performed. Traffic and supply voltage could then z. B. in one of the section electronics unit upstream converter or in the section electronics unit itself separated from each other and continue on separate tracks, z. B. led to the spindle drive electronics unit.
  • the printed circuit board with the mentioned components is present as an assembly, which is manufactured separately and installed as a unit in the spinning or twisting machine.
  • the printed circuit board can be quickly and easily attached to the machine, in particular on the spindle bank, and electrically connected to the spindle motors. Additional detachable connections such as plug-in connections allow the printed circuit board to be quickly and easily connected to the external power sources and the data or signal lines.
  • the spindle units on the one hand, and the entire wiring within the spinning or twisting machine on the other hand can be installed separately and independently of the circuit board with their control electronics.
  • the respective section electronics unit can be designed for automatic execution of at least part of the operating functions.
  • the assemblies provided on the lower hierarchical levels can autonomously execute at least individual operating functions.
  • the respective spindle drive electronics unit or section electronics unit for example, for autonomous execution of one or more of the following functions yarn break detection, Luntenstopp, single spindle drive control, thermal monitoring of Einzelspindelantriebe, Luntenumscaria, Spindle speed measurement, thread tension measurement, communication with an associated walking machine, spinning stations -Media management, fault displays, hand switch and / or other sensor functions to be designed.
  • a thread break and / or an increased thread tension can preferably be determined by the respective spindle drive electronic unit via the current or power consumption of the electric motor drive assigned to the respective workstation. From the machine control unit itself z.
  • the startup and / or sequence control which can be effective, for example, both in a normal shutdown as well as an emergency shutdown in case of power failure.
  • 1 shows a schematic representation of a printed circuit board according to the invention with electronic modules
  • 2 shows a schematic representation of a composite of printed circuit boards
  • FIG 3 shows a cross-sectional view through a spinning station in the region of the spindle unit.
  • Fig. 1 shows a section of a section circuit board 102.1. This contains a plurality of spindle drive electronics units 105.1-105.3 and a section electronics unit 112, which are communicatively connected to each other via data / signal lines 134 in the form of a conductor track.
  • the section electronics unit 112 is connected via a plug connection 135 to a data bus 133 to which a machine control unit (not shown) provided on a further higher hierarchical level has access.
  • the section electronics unit 112 has a controller 131 and an interface electronics 132.
  • the spindle drive electronics units 105.1-105.3 also each have a controller 151, an interface electronics 153, and a power stage 152.
  • the spindle drive electronics units 105.1-105.3 are each connectable via plug connections 113, which are applied to the printed circuit board 102.1, with the spindle drives. That The power supply of the spindle drives via the plug-in connections, which enter into a plug connection with second plug-in connections to the spindle bank or the spindle unit.
  • the spindle motors are here BLDC motors (not shown).
  • a manual switch 107.1-107.4 is connected to the spindle drive electronics unit.
  • a (fault) display or Luntenstopp liked both not shown may be provided.
  • the power stages 152 of the spindle drive electronics units 105.1-105.3 are supplied with electrical energy via a feed line 141 in the form of printed conductors.
  • a connecting line 147 in the form of a cable end with connector 144 is firmly connected, for. B. via a solder joint on the circuit board 102.1.
  • the connection line 147 is connected via the connector 144 to an external voltage source 146.
  • the electrical energy, z. B. 270 V DC voltage is supplied via the connecting line 147 and the feed lines 141 on the circuit board 102.1 the power stages 152 of the spindle drive electronics units 105.1-105.3.
  • a voltage converter 104 is further provided to supply the electronic components on the circuit board, i. the section electronics unit and the spindle drive electronics units, with electrical power of a certain voltage.
  • the electrical energy from the voltage converter 104 is supplied to the electronic assemblies 112, 105 via printed conductors 142.
  • the voltage converter 104 can now z. B. via a corresponding supply line 143a (trace) e- lectric energy from the spindle drive supply line 141 and decrease the necessary lower voltage of z. B. 5 V or 15 V translate.
  • the voltage converter 104 can also draw its electrical energy from a separate feed line 143b, which leads to the printed circuit board 102.1, in the form of a cable end with plug connector 145 via a further external voltage source.
  • the cable end 143b is connected via a plug connection 145 to an external voltage source (not shown).
  • the section electronics unit 112 itself can receive its electrical energy instead of via the mentioned voltage converter 104 via a separate supply line by means of the data bus 133.
  • the printed circuit boards 102.2-102.4 a control technical section 160 (see FIG. 2), which are not designed as a section circuit boards 102.1, have in principle the same structure as the section circuit boards, but they do not contain any section nik units, converters and connection terminals to the central power supply and to the data bus.
  • the electronic assemblies on these printed circuit boards are exclusively spindle drive units.
  • FIG. 2 shows a detail of a system composite with several control technology sections of a single-sided or two-sided spinning or twisting machine.
  • the spinning or twisting machine is divided into control sections 160 and includes four printed circuit boards 102.1-102.4; 103.1 -103.4 etc., which are arranged one behind the other in the machine direction. All four printed circuit boards 102.1-102.4 each contain spindle drive electronics units 105.1-105.6 for six spinning stations.
  • the four circuit boards 102.1-102.4 a section thus comprise a total of 24 spinning stations on a machine side 82.
  • One of the four circuit boards is formed as a section circuit board 102.1 and contains a section electronics unit 112 and a converter 104. Further, on the section circuit board 102.1 and the Communication terminal to the data bus 133 and the or the terminals for the power supply provided.
  • the sub-boards 102.2-102.4 communicate via the section board 102.1. This means that they do not have their own communication interface to the data bus.
  • the four circuit boards 102.1-102.4 are connected to each other in series, with two adjacent circuit boards via respective connections, for. B. cable connections, are interconnected.
  • the sub-boards 102.2-102.4 draw their power through the section board
  • the four circuit boards 102.1-102.4 are also connected to each other in series, with two adjacent circuit boards via corresponding connections, for. B. cable connections, are interconnected.
  • the printed circuit boards 102.1-102.4 are accordingly equipped with plug connections or other connections for mutual connection.
  • Each spindle drive electronics unit 105.1-105.6 is assigned a plug connection 113, which is likewise arranged on the corresponding printed circuit board.
  • the circuit board is connected directly to a corresponding plug-in connection to the spindle unit or the spindle bank or another component on the spinning machine.
  • the printed circuit board 102.1-102.4 is thus attached to the spinning machine via said connector.
  • the plug connections 113 and preferably also the spindle drive electronics units 105.1-105.6 are arranged on the printed circuit board in accordance with the spin pitch. This means that the plug connections are arranged distributed on the printed circuit board so that they coincide with the corresponding plug connections at the spinning stations.
  • the printed circuit boards 102.1-102.4, 103.1-103.4, etc. are connected to each other and to a higher-level machine control 101 via a data bus 133, in particular a CAN bus.
  • the section shown in FIG. 2 reflects only a control-technical section 160 from a machine side 81. It goes without saying that connect several sections of a machine side 82 with four printed circuit boards in a row, and that in mirror-inverted arrangement a second side of the machine on the same Way is equipped.
  • a machine section of a spinning machine includes work stations on both sides of the machine, a control section and the machine section do not coincide with each other.
  • a machine section, however, z. B. composed of two control technical section with 24 spinning stations on both sides of the machine and a total of 48 spinning stations, each on a machine side a control engineering section is arranged.
  • the spindle unit 200 comprises a spindle 201 and a spindle housing 202, in which the spindle motor 203 is arranged.
  • the spindle unit 200 is mounted on a spindle bank 204.
  • Below the spindle bank 204 the associated circuit board 207 is arranged.
  • the electrical connection between the circuit board 207, or the spindle drive electronics and the spindle drives via plug connections 208.
  • the mechanical, ie supporting or holding attachment of the circuit board 207 below the spindle bank 204 can take place.
  • the printed circuit board can also be supported via the housing 205 or attached thereto.
  • the plug connection consists of a first plug-in connection which is applied to the printed circuit board 207 and a second corresponding plug-in connection which is attached either to the spindle unit 200, the spindle bank 204 or to a holder connected to the aforementioned components 200, 204.
  • the printed circuit board 207 below the spindle rail 204 is covered by a housing 205 made of plastic.
  • the housing 205 includes integral support means 211, 212 in the form of webs and ribs which support and fix the circuit board 207 in its mounting position.
  • an optical display 210 for indicating yarn breaks or other disturbances.
  • the display is directly connected to the printed circuit board 207 via a solder connection.
  • a manual switch 209 is also provided for manually switching off or switching on the spindle drive 203. Also, this switch 209 is connected via a solder connection directly to the circuit board.
  • a cable channel 206 is provided, through which the data bus and the lines for the power supply of the spindle and the electronics are performed.

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Abstract

The invention relates to a ring spinning machine with a single-spindle drive, comprising a machine frame that holds work points subdivided by controls into a plurality of sections, wherein each section comprises a plurality of work points, and one spindle unit (200) comprising a spindle (201) and one spindle drive (203) is provided per work point. One spindle drive electronics unit (105) is provided per spindle unit (200). The spinning machine further comprises one section electronics unit (112) per section (160), said units being connected to a machine control unit (101) by way of a data line (133), wherein a plurality of spindle drive electronics units (105) are connected to each section electronics unit (112) by way of a data line (134). The invention is characterized in that a control section (160) comprises four circuit boards (102.1-102.4), each comprising a plurality of spindle drive electronics units (105), the energy supply and communication to the spindle drive electronics units (105) being routed on said circuit boards by way of conduction paths (134, 141, 142), wherein one circuit board is designed as a section circuit board (102.1) comprising the section electronics unit (112) and one or more connection interfaces (135) to an external communication apparatus and power supply, and circuit boards (102.1-102.4) are connected together in series.

Description

Spinnmaschine mit Einzelspindelantrieb Spinning machine with single spindle drive
Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnmaschine mit Einzelspindelantrieb, enthaltend ein Maschinengestell, welches eine Mehrzahl von Arbeitsstellen aufnimmt, die steuerungstechnisch in mehrere Sektionen unterteilt sind, wobei eine Sektion mehrere Arbeitsstellen umfasst, und pro Arbeitsstelle eine Spindeleinheit mit einer Spindel und einem Spindelantrieb vorgesehen ist, und pro Spindeleinheit eine Spindelantriebselektronik-Einheit vorgesehen ist, im weiteren enthaltend eine Maschinensteuer-Einheit zur Ansteuerung der Spindeleinheiten und eine Sektionselektronik-Einheit pro Sektion, wel- che über eine Datenleitung mit der Maschinensteuer-Einheit verbunden sind, wobei an jeweils eine Sektionselektronik-Einheit eine Mehrzahl von Spindelantriebselektronik- Einheiten über eine Datenleitung angeschlossen sind, welche durch die Maschinensteuer-Einheit über die ihnen zugeordnete Sektionselektronik-Einheit ansteuerbar sind.The invention relates to a spinning or twisting machine with single spindle drive, comprising a machine frame which receives a plurality of jobs, the control technology divided into several sections, one section comprises several jobs, and per workstation a spindle unit is provided with a spindle and a spindle drive and a spindle drive electronics unit is provided for each spindle unit, further comprising a machine control unit for controlling the spindle units and a section electronics unit per section, which are connected to the machine control unit via a data line, to each of which a section electronics unit Unit a plurality of Spindelantriebselektronik- units are connected via a data line, which can be controlled by the machine control unit via their associated section electronics unit.
Spinn- oder Zwimmaschinen mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen mit Einzelspindelantrieb weisen eine komplexe Ansteuerung und Verdrahtung auf. So müssen z. B. die Antriebsmotoren der Spindeln einzeln angesteuert werden. Dazu braucht jede Spindel eine eigene Spinnstellenelektronik, welche direkt oder indirekt über eine Sektionselektronik mit der Maschinensteuerung kommunizieren kann. Die Spinnstellenelektronik be- findet sich zusammen mit dem Spindelmotor in einer gemeinsamen Baueinheit, welche wiederum zusammen mit der Spindel die Spindeleinheit bilden. In diesem Zusammenhang muss man sich vergegenwärtigen, dass die Antriebsmotoren jeweils zusammen mit der dazugehörigen Antriebselektronik, auch Treiber genannt, als physische Einheit produziert, ausgeliefert und in die Textilmaschine eingebaut werden. Der Antriebsmotor und die dazugehörige Antriebselektronik werden als untrennbare physische Einheit angesehen, da deren Einzelelemente wie Antriebsmotor und Antriebselektronik für sich alleine nicht einsatzfähig sind.Spinning machines or twins having a plurality of work stations with single spindle drive have a complex control and wiring. So z. B. the drive motors of the spindles are individually controlled. For this purpose, each spindle needs its own Spinnstellenelektronik, which can communicate directly or indirectly via a section electronics with the machine control. The spinning station electronics are located together with the spindle motor in a common structural unit, which in turn together with the spindle form the spindle unit. In this context, it must be remembered that the drive motors, together with the associated drive electronics, also called drivers, are produced as a physical unit, delivered and installed in the textile machine. The drive motor and the associated drive electronics are regarded as an inseparable physical unit, since their individual elements such as the drive motor and the drive electronics are not suitable on their own.
Es hat sich gezeigt, dass die herkömmliche Bauweise von Spinnmaschinen mit Einzel- spindelantrieb mit einer direkten Ansteuerung der einzelnen Spindeln durch die Maschinensteuerung steuerungstechnisch aber auch hinsichtlich des Verkabelungs- und Montageaufwandes sehr aufwändig und teuer ist. Immerhin kann eine grosse Spinnmaschi- ne bis zu 1'600 Spindeln umfassen. Man ist daher dazu übergegangen, Konzepte zu entwickeln, gemäss welchen die Spindeln steuerungstechnisch zu Sektionen zusammen gefasst werden. Die Spindelantriebselektronik-Einheiten der Spindelantriebe einer Sektion kommunizieren dabei nicht mehr direkt mit der Maschinensteuerung, sondern mit einer Sektionselektronik mit eigener Intelligenz. Die Maschinensteuerung andererseits steuert die Spindeln nun nicht mehr direkt an, sondern über die übergeordnete Sektionselektronik. Es liegt dann an der Sektionselektronik aufgrund der von der Maschinensteuerung empfangenen Befehle die ihr zugeordneten Spindelantriebe zu steuern.It has been found that the conventional design of spinning machines with single spindle drive with a direct control of the individual spindles by the machine control control technology but also in terms of cabling and installation effort is very complex and expensive. After all, a big spinning machine up to 1,600 spindles. It has therefore begun to develop concepts according to which the spindles are summarized in terms of control technology sections. The spindle drive electronics units of the spindle drives of a section communicate no longer directly with the machine control, but with a section electronics with their own intelligence. The machine control, on the other hand, no longer controls the spindles directly, but via the higher-level section electronics. It is then up to the section electronics to control the spindle drives assigned to them based on the commands received from the machine control.
So beschreibt die EP-A-O 389 849 ein Steuerungssystem für eine Ringspinnmaschine mit einer Vielzahl von Spinnstellen, die sektionsweise gemeinsam überwach- und steuerbar sind. Der Spinnstelle ist zur autonomen Ausführung wenigstens eines Teils der Betriebsfunktionen eine Spindelantriebselektronik zugeordnet. Einer, jeweils mehrere Spinnstellen umfassende Sektion ist eine der Spindelantriebselektronik übergeordnete Sektionselektronik mit eigener Intelligenz zugeordnet, welche wiederum mit einer weiteren in einer übergeordneten Hierarchieebene vorgesehenen Maschinensteuerung verbunden ist. Auch die Sektionselektronik ist zur autonomen Ausführung wenigsten eines Teils der Betriebsfunktionen, wie z. B. Fadenbrucherfassung ausgelegt.Thus, EP-A-O 389 849 describes a control system for a ring spinning machine with a plurality of spinning units, which are monitored and controlled in sections together. The spinning station is assigned to the autonomous execution of at least part of the operating functions a spindle drive electronics. One, in each case several spinning stations comprehensive section is assigned to the spindle drive electronics superior section electronics with their own intelligence, which in turn is connected to a further provided in a higher hierarchical level machine control. The section electronics is for autonomous execution least of a part of the operating functions, such. B. yarn break detection designed.
Obwohl dieses Konzept wesentliche Verbesserung zumindest in den Steuerungsabläufen einer Spinnmaschine gebracht hat, bringt die konstruktive Umsetzung dieses an sich vorteilhaften Steuerungskonzeptes nach wie vor erhebliche Nachteile mit sich. So ist der Herstellungs-, Montage- und Verkabelungsaufwand der entsprechenden Spinn- maschine weiterhin sehr gross.Although this concept has brought significant improvement, at least in the control processes of a spinning machine, the constructive implementation of this advantageous control concept still entails considerable disadvantages. Thus, the manufacturing, assembly and cabling of the corresponding spinning machine is still very large.
Der hohe Verkabelungsaufwand rührt daher, dass die Sektionselektronik über einen Datenbus mit der Maschinensteuerung verbunden und die an den Spindelantrieben vorgesehene Spinnstellenelektronik wiederum jeweils einzeln oder über einen Bus mit der Sektionselektronik verdrahtet ist. Neben dem Verkabelungsaufwand für die Datenleitungen kommt ferner der Verdrahtungsaufwand zur Versorgung der Spindelantriebe mit elektrischer Energie hinzu. Im weiteren muss auch die Sektionselektronik und die Spindelantriebselektronik über Versorgungsleitungen mit elektrischer Energie versorgt werden. Da die Elektronik eine andere Versorgungsspannung aufweist als die Spindelantriebe, müssen zudem zwei separate Verdrahtungen für die Stromversorgung vorgesehen werden.The high cabling effort is due to the fact that the section electronics connected via a data bus with the machine control and the provided on the spindle drives Spinnstellenelektronik in turn each individually or via a bus with the section electronics is wired. In addition to the cabling effort for the data cables, the wiring effort for supplying the spindle drives with electrical energy is added. In addition, the section electronics and the Spindle drive electronics are supplied via supply lines with electrical energy. Since the electronics have a different supply voltage than the spindle drives, two separate wiring for the power supply must be provided.
Neben dem hohen und kostspieligen Verdrahtungsaufwand, welcher durch geschultes und entsprechend teures Fachpersonal in der Regel von Hand bewältigt werden muss, machen auch die Fertigungskosten für die als separate Bausteine gefertigten Sektionselektronik- und Spindelantriebselektronik-Einheiten sowie für die Verdrahtung zu schaf- fen.In addition to the high and costly wiring effort, which usually has to be mastered by trained and correspondingly expensive specialist personnel, the production costs for the section electronics and spindle drive electronics units, which are manufactured as separate components, as well as for the wiring also make it possible.
Aufgabe vorliegender Erfindung es daher, ein neues Konstruktionskonzept zur Organisation der Steuerungselektronik und Energieversorgung in einer Spinn- oder Zwirnmaschine vorzuschlagen, um die oben genannten Nachteile zu beseitigen oder zumindest erheblich zu mindern.Object of the present invention, therefore, to propose a new design concept for organizing the control electronics and power supply in a spinning or twisting machine to eliminate the disadvantages mentioned above or at least significantly reduce.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass eine steuerungstechnische Sektion wenigstens zwei Leiterplatten mit jeweils mehreren Spindelantriebselektronik- Einheiten enthält, auf weichen die Kommunikation zu den Spindelantriebselektronik- Einheiten über Leiterbahnen verläuft, wobei eine Leiterplatte als Sektionsleiterplatte ausgebildet ist, welche die Sektionselektronik-Einheit sowie eine oder mehrere Anschlussschnittstellen zu einer externen Kommunikationseinrichtung enthält, und die Leiterplatten miteinander verbunden sind, so dass die Kommunikation zu den einzelnen Spindelantriebselektronik-Einheiten auf den Leiterplatten einer steuerungstechnischen Sektion über die Sektionsleiterplatte erfolgt.The object is achieved according to the invention in that a control-technical section contains at least two printed circuit boards, each with a plurality Spindelantriebselektronik- units on soft the communication to the Spindelantriebselektronik- units runs via tracks, wherein a circuit board is designed as a section circuit board, which the section electronics unit and one or more connection interfaces to an external communication device, and the circuit boards are connected to each other, so that the communication to the individual spindle drive electronics units on the boards of a control section on the section PCB takes place.
In Weiterbildung der Erfindung verläuft auf den wenigstens zwei Leiterplatten die Energieversorgung zu den Leistungsstufen und/oder zur Elektronik der Spindelantriebselektronik-Einheiten ebenfalls über Leiterbahnen, wobei die Sektionsleiterplatte eine oder mehrere Anschlussschnittstellen zu einer externen Stromversorgung enthält, und die Leiterplatten miteinander verbunden sind, so dass die Energieversorgung zu den ein- zelnen Spindelantriebselektronik-Einheiten auf den Leiterplatten einer steuerungstechnischen Sektion über die Sektionsleiterplatte erfolgt.In a development of the invention, the energy supply to the power stages and / or to the electronics of the spindle drive electronics units likewise runs via conductor tracks on the at least two printed circuit boards, wherein the section printed circuit board contains one or more connection interfaces to an external power supply, and the circuit boards are connected to one another, so that the energy supply to the individual spindle drive electronics units on the printed circuit boards of a control technology section via the section PCB.
Die Leiterplatten können in Serie, d.h. hintereinander, miteinander verbunden sein. D.h. Die Neben-Leiterplatten sind folglich nicht alle direkt mit der Sektions-Leiterplatten verbunden, sondern immer indirekt über die nächst benachbarte Leiterplatte, wobei die der Sektions-Leiterplatte benachbarten Neben-Leiterplatten mit der Sektions-Leiterplatte verbunden sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jede Neben-Leiterplatte direkt mit der Sektions-Leiterplatte verbunden ist. Als Neben-Leiterplatten werden jene Leiterplatten einer Sektion bezeichnet, welche nicht Sektions-Leiterplatte sind.The printed circuit boards can be used in series, i. one behind the other, be connected with each other. That Consequently, the sub-boards are not all connected directly to the section boards, but always indirectly via the next adjacent board, with the sub-boards adjacent to the section board being connected to the section board. However, it can also be provided that each slave printed circuit board is connected directly to the sectional printed circuit board. As sub-boards, those boards of a section are referred to, which are not sectional board.
Die Spinnmaschine kann eine Ringspinn-, Schlaufenspinn-, Topfspinn- oder Trichterspinnmaschine sein. Die Spinn- oder Zwirnmaschine kann ein- oder zweiseitig ausgebildet sein. Zweiseitig bedeutet, dass in Maschinenquerschnittsansicht in spiegelbildlicher Anordnung auf zwei Maschinenseiten Spinn- oder Zwirnstellen angeordnet sind. Bei einseitigen Maschinen sind entsprechend nur auf einer Seite Arbeitsstellen angeordnet.The spinning machine may be a ring spinning, loop spinning, pot spinning or hopper spinning machine. The spinning or twisting machine can be formed on one or two sides. Two-sided means that in machine cross-sectional view in a mirror-image arrangement on two sides of the machine spinning or twisting stations are arranged. In the case of single-sided machines, jobs are correspondingly arranged on only one side.
Unter dem allein stehenden Begriff "Sektion" ist in dieser Anmeldung eine steuerungstechnische Sektion mit einer Mehrzahl von Arbeitsstellen, d.h. Spinn- oder Zwirnstellen, zu verstehen, deren Spindelantriebselektronik-Einheiten über eine gemeinsame Sektionselektronik-Einheit angesteuert bzw. verwaltet werden. Eine solche Sektion begrenzt sich auf eine Maschinenseite. Sie erstreckt sich in Maschinenlängsrichtung und umfasst eine Mehrzahl von benachbarten Arbeitsstellen.By the term "section" alone is meant in this application a control engineering section having a plurality of work stations, i. Spinning or twisting, to understand their spindle drive electronics units are controlled or managed via a common section electronics unit. Such a section is limited to one machine side. It extends in the machine longitudinal direction and comprises a plurality of adjacent workstations.
Eine Sektion kann z. B. 24 Arbeitsstellen, d. h. Spindelantriebsmotoren, umfassen. In bevorzugter Weiterentwicklung der Erfindung enthält eine Sektion 4 Leiterplatten mit jeweils 6 Spindelantriebselektronik-Einheiten für die dieser Sektion zugeordneten Arbeitsstellen bzw. Spindelantriebe. Eine dieser 4 Leiterplatten ist als Sektions-Leiterplatte ausgebildet und enthält entsprechend eine Sektionselektronik-Einheit.A section can z. B. 24 jobs, d. H. Spindle drive motors include. In a preferred further development of the invention, a section contains 4 printed circuit boards each having 6 spindle drive electronics units for the work stations or spindle drives assigned to this section. One of these 4 circuit boards is designed as a sectional printed circuit board and contains a corresponding section electronics unit.
Unter Leiterplatte, auch Leiterkarte oder Platine genannt, soll ein Träger aus isolierendem Material, insbesondere Kunststoff, mit auf dem Träger festliegenden bzw. festhaf- tenden leitenden Verbindungen, auch Leiterbahnen genannt, verstanden werden. Eine Leiterbahn liegt in der Form einer elektrisch leitenden Schicht auf dem Träger vor. Diese Schicht leitfähigen Materials ist in der Regel relativ dünn. Die Herstellung der Leiterbahnen kann durch einen Ätz- bzw. Druckprozess geschehen.Under a printed circuit board, also called printed circuit board or board, a carrier made of insulating material, in particular plastic, with fixed on the carrier or festhaf- conductive interconnections, also called interconnects. A trace is in the form of an electrically conductive layer on the carrier. This layer of conductive material is usually relatively thin. The production of the conductor tracks can be done by an etching or printing process.
Die Leiterplatte dient der mechanischen Befestigung der Sektionselektronik-Einheit und der Spindelantriebselektronik-Einheiten sowie der elektrischen Verbindung (Daten- bzw. Signalleitungen) dieser elektronischen Bauteile miteinander über Leiterbahnen für den Signal- bzw. Datenaustausch. In Weiterbildung der Erfindung liegen nicht nur die Daten- bzw. Signalverbindungen zwischen der Sektionselektronik und der Spindelelektronik in Form von Leiterbahnen vor, sondern auch die Versorgungsleitungen der Sektionselektronik und/oder der Spindelantriebselektronik mit elektrischer Energie liegen als Leiterbahnen auf dem Träger vor. Im weiteren liegen bevorzugt auch die Versorgungsleitungen zu den Leistungsstufen der Spindelantriebselektronik-Einheiten zur letztendlichen Versorgung der Spindelantriebe mit elektrischer Energie als Leiterbahnen auf dem Träger vor. Die mechanische Befestigung der Elektronikbausteine kann z. B. über elektrisch leitende Steckverbindungen, wie Pins, und/oder Lötverbindungen erfolgen.The circuit board is used for mechanical attachment of the section electronics unit and the spindle drive electronics units and the electrical connection (data or signal lines) of these electronic components with each other via interconnects for signal or data exchange. In a development of the invention, not only are the data or signal connections between the section electronics and the spindle electronics in the form of strip conductors, but also the supply lines of the section electronics and / or the spindle drive electronics with electrical energy are present as strip conductors on the carrier. Furthermore, the supply lines to the power stages of the spindle drive electronics units for the final supply of the spindle drives with electrical energy are preferably also present as conductor tracks on the carrier. The mechanical attachment of the electronic components can, for. B. via electrically conductive connectors, such as pins, and / or solder joints.
Die Maschinensteuerung enthält bevorzugt eine zentrale Steuerungseinheit, z. B. eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), mit einem Hauptprozessor (CPU), mittels welchem die Spinn- bzw. Zwirnmaschine gesteuert wird. Im Zusammenhang mit vorliegendem Steuerungskonzept, welches verschiedene Hierarchieebenen kennt, ist die Maschinensteuerung als sogenannter Master zu betrachten. Die Maschinensteuerung ist vorzugsweise zumindest für einen Teil der Betriebsfunktionen für einen Steuereingriff in die Arbeitsstellen, vorzugsweise über die betreffende Sektionselektronik-Einheit und die zugeordnete Spindelantriebselektronik-Einheit ausgelegt. So wird z. B. das Hochfahren der Maschine (z. B. der Anspinnprozess) und das geplante Herunterfahren der Maschine (z. B. der Abspinnprozess) durch die Maschinensteuerung gesteuert.The machine control preferably includes a central control unit, e.g. B. a programmable logic controller (PLC), with a main processor (CPU), by means of which the spinning or twisting machine is controlled. In connection with the existing control concept, which knows different levels of hierarchy, the machine control is to be regarded as a so-called master. The machine control is preferably designed for at least a part of the operating functions for a control intervention in the work stations, preferably via the respective section electronics unit and the associated spindle drive electronics unit. So z. For example, the machine start-up (eg, the piecing process) and the scheduled machine shutdown (eg, the spinning process) are controlled by the machine control.
Die Sektionselektronik-Einheit beinhaltet einen Controller, welcher vorzugsweise die autonome Ausübung von Betriebsfunktionen durch die Sektionselektronik erlaubt. Als Controller ist eine elektronische Einheit mit integrierten Schaltkreisen bezeichnet, die verschiedene Vorgänge steuert, regelt bzw. schaltet. Ferner kann der Controller in einem gewissen Sinne auch die CPU der Maschinensteuerung in ihrer Aufgabenbewältigung unterstützen. Der Controller dient ferner der Regelung des Datenverkehrs zwischen Maschinensteuerung und der Spindelantriebselektronik. Der Controller enthält bevorzugt einen Prozessor, d.h. eine Recheneinheit. Der Controller ist bevorzugt ein Mikrocontroller. Da die Grenze zwischen Controller und Mikroprozessor mitunter unklar ist, soll unter den Begriff Controller auch ein Mikroprozessor fallen. Es ist auch denkbar, dass der Controller eine CPLD (Complex Programmable Logic Device) ist. Mit einer CPLD ist die Funktionalität auf der Ebene Sektionselektronik jedoch sehr eingeschränkt, weshalb eine CPLD eher weniger in Frage kommt.The section electronics unit includes a controller, which preferably allows the autonomous exercise of operational functions by the section electronics. As a controller, an electronic unit is referred to with integrated circuits, the various processes controls, regulates or switches. Furthermore, in a sense, the controller may also assist the machine control CPU in accomplishing its task. The controller also serves to control the data traffic between the machine control and the spindle drive electronics. The controller preferably contains a processor, ie a computing unit. The controller is preferably a microcontroller. Since the boundary between controller and microprocessor is sometimes unclear, the term controller should also include a microprocessor. It is also conceivable that the controller is a CPLD (Complex Programmable Logic Device). With a CPLD, however, the functionality at the level of section electronics is very limited, which is why a CPLD is rather less suitable.
Der Controller ist vorzugsweise über einen Optokoppler mit der Kommunikationsschnittstelle verbunden. Der Optokoppler ist ein opto-elektronisches Verbund-Bauelement, welches der Übertragung eines elektrischen Signals bei gleichzeitiger galvanischer Trennung (elektrischer Isolierung) zwischen Ein- und Ausgangsstromkreis dient.The controller is preferably connected to the communication interface via an optocoupler. The optocoupler is an opto-electronic composite component, which serves the transmission of an electrical signal with simultaneous galvanic isolation (electrical insulation) between input and output circuit.
Die Spindelantriebselektronik-Einheit dient der direkten Ansteuerung des dieser zugeordneten Spindelantriebsmotors. Sie beinhaltet einen Controller, welcher vorzugsweise die autonome Ausübung von Betriebsfunktionen, wie z. B. die Steuerung bzw. Schal- tung der Leistungsstufe, die Messung der Strom- bzw. Leistungsaufnahme durch den Spindelantrieb oder die Verwaltung einer externen Anzeige oder eines Handschalters wahrnimmt. Als Controller ist eine elektronische Einheit mit integrierten Schaltkreisen bezeichnet, die verschiedene Vorgänge steuert, regelt bzw. schaltet. Der Controller enthält bevorzugt einen Prozessor, d.h. eine Recheneinheit. Der Controller ist bevorzugt ein Mikrocontroller. Da die Grenze zwischen Controller und Mikroprozessor mitunter unklar ist, soll unter den Begriff Controller auch ein Mikroprozessor fallen. Es ist auch denkbar, dass der Controller eine CPLD (Complex Programmable Logic Device) ist. Mit einer CPLD ist die Funktionalität auf der Ebene Spindelantriebselektronik jedoch sehr eingeschränkt, weshalb eine CPLD eher weniger in Frage kommt.The spindle drive electronics unit is used for direct control of the associated spindle drive motor. It includes a controller, which preferably the autonomous exercise of operating functions, such. B. the control or circuit of the power level, the measurement of power or power consumption by the spindle drive or the management of an external display or a manual switch perceives. A controller is an electronic unit with integrated circuits that controls, regulates or switches various processes. The controller preferably includes a processor, i. an arithmetic unit. The controller is preferably a microcontroller. Since the boundary between controller and microprocessor is sometimes unclear, the term controller should also include a microprocessor. It is also conceivable that the controller is a CPLD (Complex Programmable Logic Device). However, with a CPLD, the functionality at the level of spindle drive electronics is very limited, which is why a CPLD is rather less suitable.
Ferner enthält die Spindelantriebselektronik-Einheit eine Leistungsstufe, auch Leistungstreiber oder Power Stage genannt, über welche die Leistungsversorgung des Spindelantriebs erfolgt. Der Leistungstreiber ist ein Bauelement, das zwischen die Steuerung (Controller) und den Verbraucher (Spindelantrieb) geschaltet wird, um eine direkte Belastung der Steuerung durch den Stromfluss des Verbrauchers zu vermeiden und den Spannungspegel anzupassen. Dazu wird die Betriebsspannung des Verbrau- chers an den Leistungstreiber angelegt und die Steuerung schaltet auf der Eingangsseite mit vorhersehbarem Stromfluss diese Betriebsspannung auf die Ausgangsseite des Leistungstreibers durch. Über die Leistungsstufe wird folglich die Stromversorgung der zugehörigen Spindelmotoren geschaltet.Further, the spindle drive electronics unit includes a power stage, also called a power driver or power stage, through which the power supply of the Spindle drive takes place. The power driver is a device that is connected between the controller (controller) and the load (spindle drive) to avoid a direct load on the controller due to the current flow of the consumer and to adjust the voltage level. For this purpose, the operating voltage of the consumer is applied to the power driver and the controller switches this operating voltage on the input side with predictable current flow to the output side of the power driver. Consequently, the power supply of the associated spindle motors is switched via the power stage.
Mehrere Spindelantriebselektronik-Einheiten können auch physisch auf einem gemeinsamen Träger, z. B. Chip, zusammengefasst sein, wobei jedoch jede Spindelantriebselektronik-Einheit einen eigenen Controller sowie eine eigene Leistungsstufe und eigene Schnittstellen beibehält.Several spindle drive electronics units may also be physically supported on a common carrier, e.g. B. chip, be summarized, but each spindle drive electronics unit maintains its own controller and its own power level and its own interfaces.
Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der einer jeweiligen Arbeitsstelle zugeordnete Spindelantrieb über die zugeordnete Spindelantriebselektronik-Einheit bzw. die übergeordnete Sektionselektronik-Einheit elektronisch und zweckmässigerweise auch mittels eines Handschalters abschaltbar ist. Grundsätzlich kann eine jeweilige Spinn- bzw. Zwirnstelle jedoch auch vom Master abgeschal- tet werden, was bei bestimmten Störfällen besonders zweckmässig ist.According to a preferred development of the invention, it is provided that the spindle drive assigned to a respective workstation can be switched off electronically and expediently also by means of a manual switch via the associated spindle drive electronics unit or the higher-level section electronics unit. In principle, however, a respective spinning or twisting point can also be switched off by the master, which is particularly expedient in the case of certain incidents.
Zur autonomen Stilliegung oder auch Aktivierung einer Arbeitsstelle enthält die Spindelantriebselektronik-Einheit eine Schnittstellenelektronik, insbesondere eine Digitale i/O- (Eingang/Ausgangs)-Schnittstelle, über welche z. B. ein Handschaltgerät zum manuel- len Ein- und Ausschalten des Spindelantriebes vor Ort, d. h. unmittelbar an der Spinnstelle angeschlossen werden kann. Das Handschaltgerät mit entsprechender ON/OFF- Eingabefunktion ist zweckmässig an der Spinnstelle, z. B. bei der Spindelbank neben der Spindel angeordnet. Auf diese Weise kann das Spinnpersonal die Spindel z. B. nach behobenem Fadenbruch vor Ort manuell wieder einschalten oder bei einer er- kannten Störung ausschalten. Die Ansteuerung des Spindelantriebs über das Handschaltgerät erfolgt also autonom von der Maschinensteuerung, und wird über die Spin- delantriebselektronik-Einheit und/oder ggf. über die Sektionselektronik-Einheit ausgeführt.For autonomous Stilliegung or activation of a job contains the spindle drive electronics unit interface electronics, in particular a digital I / O (input / output) interface, via which z. B. a manual switching device for manual on and off the spindle drive on site, ie can be connected directly to the spinning station. The manual switching device with appropriate ON / OFF input function is appropriate at the spinning station, z. B. arranged at the spindle bank next to the spindle. In this way, the spinning staff, the spindle z. For example, after a faulty thread break on site, switch it on again manually or switch it off in the event of a detected fault. The control of the spindle drive via the manual switching device thus takes place autonomously by the machine control, and is controlled by the spindle delantriebselektronik unit and / or optionally carried out via the section electronics unit.
Ferner kann die Schnittstellenelektronik der Spindelantriebselektronik-Einheit auch zum Anschliessen einer Anzeige, insbesondere einer Störungsanzeige dienen. Die Anzeige, welche z.B. eine optische Anzeige (Leuchte) sein kann, kann z. B. einen Fadenbruch, eine stillstehende Spindel, eine Schleichspindel oder eine andere Störung an der Arbeitsstelle anzeigen. Die Anzeige kann ebenfalls autonom von der Maschinensteuerung durch die Spindelantriebselektronik-Einheit und/oder ggf. über die Sektionselektronik- Einheit betätigt werden. Ferner kann zusätzlich oder alternativ dazu auch eine mit der Sektionselektronik-Einheit verbundene Sektionsanzeige vorgesehen sein, welche z. B. die Störung an einer der Sektion zugeordneten Arbeitsstellen anzeigt. Die Sektionsanzeige ist entsprechend im Bereich der Sektion angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die genannten Anzeigen auch über die Maschinensteuerung angesteuert werden können.Furthermore, the interface electronics of the spindle drive electronics unit can also be used to connect a display, in particular a fault indicator. The display, which is e.g. a visual indication (light) can be, for. B. indicate a thread break, a stationary spindle, a creep spindle or other malfunction at the workplace. The display can also be actuated autonomously by the machine control by the spindle drive electronics unit and / or optionally via the section electronics unit. Furthermore, in addition or as an alternative thereto, a section display connected to the section electronics unit may be provided, which z. B. indicates the fault at one of the sections associated jobs. The section display is arranged accordingly in the area of the section. It can be provided that the aforementioned displays can also be controlled via the machine control.
Im weiteren kann auch ein Fadenwächter und/oder eine Luntenstoppeinrichtung an die zugehörige Spindelantriebselektronik-Einheit oder die Sektionselektronik-Einheit angeschlossen sein. Wird z. B. eine Arbeitsstelle wegen einer Störung durch die Sektions- oder die Spindelantriebselektronik-Einheit ausgeschaltet, so kann diese Einheit über die Luntenstoppeinrichtung auch einen Luntenstopp veranlassen.Furthermore, a thread monitor and / or a Luntenstoppeinrichtung can be connected to the associated spindle drive electronics unit or the section electronics unit. If z. B. a job because of a fault by the section or the Spindelantriebselektronik unit off, so this unit can cause the Luntenstoppeinrichtung also a Luntenstopp.
Hinsichtlich weitergehenden Ausführungen betreffend die Ausübung verschiedenster Betriebsfunktionen durch die Maschinensteuerung, Sektionssteuerung und Spindelan- triebssteuerung sowie deren Aufgabenteilung wird auf die EP-A-O 389 849 verwiesen.With regard to further explanations concerning the performance of various operating functions by the machine control, section control and spindle drive control as well as their division of tasks, reference is made to EP-A-O 389 849.
Der Spindelantrieb ist ein Elektromotor, insbesondere ein BLDC-Motor (Bürstenloser Gleichstrommotor). Der Elektromotor kann jedoch auch ein Synchron oder Asynchronmotor sein. Die Leistungsstufe kann entsprechend dem verwendeten Motortyp einen Wandler, z. B. einen Frequenzumrichter, beinhalten. Von der Maschinensteuerung führt eine Daten- bzw. Signalleitung zu den Sektionselektronik-Einheiten und verbindet diese mit der Maschinensteuerung. Die Datenleitung ist bevorzugt ein Datenbus. Die Sektionselektronik-Einheiten sind vorteilhaft durch den Datenbus miteinander verbunden, auf den die Maschinensteuerung Zugriff hat. Der Da- tenbus erstreckt sich zweckmässigerweise längs der jeweiligen Textilmaschine entlang der beiden Maschinenseiten. Der Datenbus kann aufgeteilt auf die beiden Maschinenseiten einen linken und rechten Ast mit z. B. jeweils einem Abschlusswiderstand aufweisen. Die beiden Äste laufen in der Maschinensteuerung zusammen. Der Datenbus kann jedoch auch als Ringbus oder als Sternbus ausgebildet sein. Der Datenbus kann ein serieller oder paralleler Bus sein. Der Datenbus kann als elektrischer Leiter, als Lichtleiter oder aus einer Kombination von Beidem ausgebildet sein.The spindle drive is an electric motor, in particular a BLDC motor (brushless DC motor). However, the electric motor can also be a synchronous or asynchronous motor. The power level can according to the type of motor used a converter, for. As a frequency converter include. From the machine control, a data or signal line leads to the section electronics units and connects them with the machine control. The data line is preferably a data bus. The section electronics units are advantageously interconnected by the data bus, to which the machine control has access. The data bus expediently extends along the respective textile machine along the two sides of the machine. The data bus can split on the two sides of a machine left and right branch with z. B. each have a terminating resistor. The two branches converge in the machine control. However, the data bus can also be designed as a ring bus or as a star bus. The data bus can be a serial or parallel bus. The data bus may be formed as an electrical conductor, as a light guide or a combination of both.
Neben dem Datenbus mit seinen z. B. elektrischen Leitern für die gewöhnliche Kommunikation kann zwischen der Ebene der Maschinensteuerung und der Ebene der Sekti- onselektronik-Einheiten zusätzlich ein optischer oder elektrischer Leiter zur schnellen Übermittlung von digitalen Signalen vorgesehen sein. Dieser zusätzliche Leiter kann separat ausgeführt oder in den Datenbus integriert sein. Der zusätzliche Leiter führt jedoch bevorzugt über jeweils einen separaten Eingang (Digitaler I/O) zur Sektionselektronik-Einheit. Diese zusätzliche Signalleitung stellt bevorzugt eine direkte Hardwarever- bindung zwischen der Maschinensteuerung oder einem Netzausfallsensorsystem und der Sektionselektronik-Einheiten oder direkt den Spindelantriebselektronik-Einheiten her.In addition to the data bus with its z. B. electrical conductors for the ordinary communication may be provided between the level of machine control and the level of Sekti- onselektronik units additionally an optical or electrical conductor for the rapid transmission of digital signals. This additional conductor can be designed separately or integrated in the data bus. However, the additional conductor preferably leads via a separate input (digital I / O) to the section electronics unit. This additional signal line preferably establishes a direct hardware connection between the machine control or a power failure sensor system and the section electronics units or directly to the spindle drive electronics units.
Diese zusätzliche Signalleitung dient z. B. der unmittelbaren Übermittlung von Steuer- befehlen bei einem Netzausfall zwecks Umschalten der Spindelantriebsmotoren auf Generatorbetrieb. Diesem Vorgehen liegt die an sich bekannte Idee zugrunde, dass bei einem Netzausfall der oder die Spindelantriebe auf einen Generatorbetrieb umgeschaltet werden, damit mittel der generatorisch erzeugten Leistung die schneller auslaufenden Streckwerksantriebe in Koordination mit den sich verlangsamenden Spindeln kon- trolliert heruntergefahren werden können. Ohne diese generatorische Rückspeisung würden die Streckwerkswalzen im Vergleich zu den Spindeln relativ schnell und unkontrolliert auslaufen, was zu Fadenbrüchen führen würde. Weitere Details in Bezug auf das Konzept, welches hinter dem generatorischen Betrieb der Spindelantriebe bei Netzausfall steckt, können z. B. der DE-C-43 120 23 oder der EP-B-451 534 entnommen werden.This additional signal line is used for. B. the immediate transmission of control commands in case of power failure to switch the spindle drive motors to generator operation. This procedure is based on the idea known per se that, in the event of a power failure, the spindle drive or drives are switched over to generator operation, so that the faster-running drafting system drives in coordination with the slowing down spindles can be shut down by means of the generator-generated power. Without this regenerative regenerative feed the drafting rollers would leak relative to the spindles relatively quickly and uncontrollably, which would lead to thread breakages. More details regarding The concept, which is behind the generator operation of the spindle drives in case of power failure, z. Example, the DE-C-43 120 23 or EP-B-451 534 are removed.
Grundsätzlich sollte die Umstellung auf den Generatorbetrieb möglichst verzögerungsfrei stattfinden. Der Weg des Steuersignals über die gewöhnliche Kommunikationsleitung beansprucht jedoch relativ viel Zeit, bis dieses an seinem Bestimmungsort angekommen ist und der Steuerbefehl entsprechend umgesetzt werden kann. Mit einer digitalen Signalleitung der beschriebenen Art kann das Steuersignal von der Maschinen- Steuerung oder sogar direkt von einem Netzausfallsensorsystem zur Sektionselektronik- Einheit geführt werden, welche dann die Umstellung auf eine Spindelantriebs- Rekuperation veranlasst.Basically, the conversion to generator operation should take place as quickly as possible. However, the path of the control signal over the ordinary communication line takes a relatively long time until it has arrived at its destination and the control command can be implemented accordingly. With a digital signal line of the type described, the control signal from the machine controller or even directly from a power failure sensor system to section electronics unit can be performed, which then causes the switch to a spindle drive recuperation.
Im Hinblick auf einen optimalen Informationsfluss sowie eine Reduzierung des Verkabe- lungsaufwands ist es zweckmässig, wenn sämtliche Daten von und zu den Arbeitsstellen bzw. deren Spindelantriebselektronik-Einheiten durch die zugeordnete Sektionselektronik-Einheit steuerbar und konzentrierbar sind. Dies bedeutet auch, dass die Leiterplatten einer Sektion über ausschliesslich eine Verbindungsschnittstelle für den Daten- und Signalaustausch mit der Maschinensteuerung verfügt, welche auf der Sekti- onsleiterplatte angeordnet sind.With regard to an optimal information flow and a reduction of the cabling effort, it is expedient if all data from and to the workstations or their spindle drive electronics units can be controlled and concentrated by the associated section electronics unit. This also means that the circuit boards of a section exclusively has a connection interface for the data and signal exchange with the machine control, which are arranged on the circuit board.
Die Arbeitsstellen können Sensoren oder anderweitige Mittel zur Bestimmung bestimmter Parameter an den Arbeitsstellen enthalten. So kann z. B. die Strom- bzw. Leistungsaufnahme durch den Spindelantrieb oder die Spindeldrehzahl durch die Spindelan- triebselektronik, ggf. mittels Sensoren, erfasst werden. Aus diesen Messdaten können Informationen über Fadenbrüche oder Fadenspannung ermittelt werden. Die betreffende Spindel bzw. der dieser zugeordnete Antrieb kann bei einem Fadenbruch durch die Spindelantriebs- oder Sektionselektronik-Einheit autonom stillgesetzt werden.The workstations may contain sensors or other means for determining certain parameters at the work sites. So z. B. the current or power consumption by the spindle drive or the spindle speed through the spindle drive electronics, possibly by means of sensors, are detected. Information about yarn breaks or yarn tension can be determined from these measured data. The relevant spindle or the associated drive can be stopped autonomously at a yarn breakage by the spindle drive or section electronics unit.
Zumindest ein Teil der, z. B. von der Sensorik der Arbeitsstellen, erfassten Signale kann über die betreffende Spindelantriebselektronik-Einheiten und die übergeordnete Sektionselektronik-Einheit für eine Auswertung und/oder übergeordnete Anzeige der Ma- schinensteuer-Einheit zuführbar sein. Der Maschinensteuer-Einheit werden für eine solche Auswertung bzw. Anzeige beispielsweise ein Fadenbruch, eine Handabschaltung, die Spindeldrehzahl und/oder andere dergl. repräsentierende Signale zugeführt.At least a part of, for. B. from the sensors of the workstations, detected signals can via the respective spindle drive electronics units and the parent section electronics unit for an evaluation and / or higher-level display of the ma- be supplied to the machine control unit. The machine control unit for such evaluation or display, for example, a yarn breakage, a manual shutdown, the spindle speed and / or other dergl. Representing signals supplied.
Die Spinn- bzw. Zwirnmaschine kann konstruktionstechnisch nach dem Baukastenprinzip sektionsweise aufgebaut sein, wobei einer solchen konstruktionstechnischen Sektion, nachfolgend einfach Maschinensektion genannt, eine Mehrzahl von Spinn- oder Zwirnstellen zugeordnet sind. Eine Maschinensektion umfasst jeweils Arbeitsstellen auf beiden Maschinenseiten. Eine herkömmliche Maschinensektion umfasst z. B. 48 Ar- beitsstellen, wobei auf der linken und rechten Maschinenseite je 24 Arbeitsstellen angeordnet sind. Die Sektionsaufteilung der Maschine erlaubt einen modularen Aufbau derselbigen. Die Spinn- bzw. Zwirnmaschine wird in diesem Fall aus aneinander gereihten Maschinensektionen aufgebaut. Auf diese Weise ist es möglich, Maschinen mit i- dentischem Maschinenkopf und Maschinenfuss, jedoch mit einer unterschiedlichen An- zahl von Arbeitsstellen zusammenzustellen. Das Maschinengestell weist hierzu ebenfalls einen entsprechenden sektionsweisen Aufbau auf.The spinning or twisting machine can be structurally constructed in sections by the modular principle, wherein such a construction section, hereinafter simply called machine section, a plurality of spinning or twisting stations are assigned. A machine section includes jobs on both sides of the machine. A conventional machine section includes z. For example, 48 workstations, with 24 workstations arranged on the left and right side of the machine. The section division of the machine allows a modular structure derselbigen. The spinning or twisting machine is constructed in this case of juxtaposed machine sections. In this way it is possible to assemble machines with identical machine head and machine foot, but with a different number of workstations. The machine frame also has a corresponding sectional structure for this purpose.
Die konstruktive Sektionsbauweise stimmt nicht mit der steuerungstechnischen Sektionsbauweise überein, da die steuerungstechnische Sektionen nur Spinnstellen auf ei- ner Maschinenseite umfasst. Vorteilhafterweise orientiert sich jedoch die steuerungstechnische Zusammenfassung der Arbeitsstellen zu Sektionen und die entsprechende Zuordnung einer jeweiligen Sektionselektronik-Einheit an der konstruktiven Einteilung der Maschine in Maschinensektionen. In einer bevorzugter Ausführung der Erfindung umfasst eine Maschinensektion zwei steuerungstechnische Sektion, wovon eine erste Sektion auf der linken und eine zweite Sektion gegenüber auf der rechten Maschinenseite angeordnet ist, wobei sich die beiden Sektionen in Bezug auf die Anzahl Arbeitsstellen zu einer Maschinensektion ergänzen.The constructive section construction does not match the control technology section design, since the control technology sections only comprise spinning stations on one side of the machine. Advantageously, however, the control-technical summary of jobs oriented to sections and the corresponding assignment of a respective section electronics unit to the structural division of the machine in machine sections. In a preferred embodiment of the invention, a machine section comprises two control section, of which a first section is arranged on the left and a second section opposite on the right side of the machine, the two sections complementing one another with respect to the number of work stations.
Eine Maschinensektion kann jedoch auch mehr als zwei steuerungstechnische Sektio- nen umfassen, wobei eine Maschinensektion in der Regel immer eine gerade Anzahl steuerungstechnische Sektionen umfasst. Die Anwendung eines solchen Baukasten- Prinzips ermöglicht eine Vormontage von Maschinensektionen im Fabrikationsbetrieb, was die Montagezeiten im Spinnereibetrieb beträchtlich verringert.However, a machine section can also comprise more than two control-technical sections, with one machine section generally always comprising an even number of control-technology sections. The application of such a modular Principle allows pre-assembly of machine sections in the factory, which significantly reduces the assembly time in spinning operation.
Gemäss Erfindung enthält eine steuerungstechnische Sektion wenigstens zwei Leiter- platten, wobei eine der Leiterplatten als Sektionsleiterplatte ausgebildet ist, welche neben Spindelantriebselektronik-Einheiten zusätzlich eine Sektionselektronik-Einheit und eine Kommunikationsschnittstelle nach aussen zur Maschinensteuerung umfasst. Ferner enthält die Sektion wenigstens eine weitere Leiterplatte, welche Spindelantriebselektronik-Einheiten umfasst. Die Sektion kann auch zwei, drei, vier, fünf oder mehr als fünf weitere Leiterplatten mit Spindelantriebselektronik-Einheiten enthalten. Vorzugsweise enthält die Sektion drei weitere solcher Leiterplatten. Auf jeder dieser Leiterplatten, inkl. der Sektionsleiterplatte, sind z. B. 6 Spindelantriebselektronik-Einheiten angeordnet. Die 4 Leiterplatten bilden somit eine Sektion von 4 x 6 = 24 Arbeitsstellen. Die auf den weiteren Leiterplatten enthaltenen Elektronikbaugruppen sind bevorzugt aus- schliesslich Spindelantriebselektronik-Einheiten.According to the invention, a control-engineering section contains at least two printed circuit boards, wherein one of the printed circuit boards is designed as a section printed circuit board, which in addition to spindle drive electronics units additionally comprises a section electronics unit and a communication interface to the outside for machine control. Furthermore, the section contains at least one further printed circuit board, which comprises spindle drive electronics units. The section may also include two, three, four, five, or more than five additional printed circuit boards with spindle drive electronics. The section preferably contains three further such printed circuit boards. On each of these boards, including the section board, z. B. 6 spindle drive electronics units arranged. The 4 circuit boards thus form a section of 4 x 6 = 24 workstations. The electronic assemblies contained on the other printed circuit boards are preferably exclusively spindle drive electronics units.
Die Leiterplatten einer Sektion sind zweckmässig zumindest kommunikationstechnisch in Serie miteinander verbunden. D.h. die Leiterplatten sind in Maschinenlängsrichtung nacheinander angeordnet und die vorangehende Leiterplatte ist jeweils mit der benach- barten Leiterplatte über entsprechende Leitungsverbindungen verbunden. Dazu werden die Leiterbahnen zweier benachbarter Leiterplatten über ein Draht bzw. Kabel miteinander verbunden. Die Kommunikationsverbindungen laufen in der Sektionselektronik- Einheit der Sektionsleiterplatte zusammen. Die Draht- bzw. Kabelverbindungen können über Steckverbindungen an der Leiterplatte angeschlossen sein. Die Leiterplatten kön- nen auch direkt unter Auslassung eines dazwischen liegenden Kabels oder Drahtes mittels Steckverbinder miteinander verbunden sein.The circuit boards of a section are expediently connected to each other in series, at least in terms of communication technology. That the printed circuit boards are arranged one after the other in the machine longitudinal direction and the preceding printed circuit board is in each case connected to the adjacent printed circuit board via corresponding line connections. For this purpose, the tracks of two adjacent circuit boards are connected to each other via a wire or cable. The communication links converge in the section electronics unit of the section board. The wire or cable connections can be connected via plug connections to the circuit board. The printed circuit boards can also be connected to one another directly with the omission of an intermediate cable or wire by means of plug connectors.
Dasselbe Verbindungskonzept trifft bevorzugt auch auf die Energieversorgung der Spindelantriebselektronik-Einheiten und/oder der Spindelantriebe bzw. deren Leis- tungsstufen zu. Auch hier sind die vier Leiterplatten energietechnisch vorzugsweise in Serie miteinander verbunden. D.h. die Leiterplatten sind in Maschinenlängsrichtung nacheinander angeordnet und die vorangehende Leiterplatte ist jeweils mit der benach- barten Leiterplatten über entsprechende Leitungsverbindungen, z. B. der vorgenannten Art, verbunden. Die Energieversorgungsverbindungen laufen auf der Sektions- Leiterplatte bei einer gemeinsamen Anschlussschnittstelle, welche die Verbindung zu einem externen Energieversorgungssystem herstellt, zusammen.The same connection concept preferably also applies to the power supply of the spindle drive electronics units and / or the spindle drives or their power stages. Here too, the four printed circuit boards are preferably connected to each other in series in terms of energy. That is, the printed circuit boards are arranged one after the other in the machine direction and the preceding printed circuit board is in each case connected to the adjacent barten printed circuit boards via appropriate line connections, z. B. of the aforementioned type connected. The power supply connections run together on the section PCB at a common connection interface which connects to an external power supply system.
Die Leiterplatten weisen entsprechende Anschlussschnittstellen, insbesondere Steckanschlüsse oder Lötverbindungen auf, zur Herstellung der Energieversorgungs- und/oder Kommunikationsverbindung zur benachbarten, derselben Sektion angehöri- gen Leiterplatte.The circuit boards have corresponding connection interfaces, in particular plug connections or solder connections, for the production of the power supply and / or communication connection to the adjacent printed circuit board belonging to the same section.
Unter Steckanschluss sollen im Rahmen dieser Anmeldung der männliche oder weibliche Teil eines Steckverbinders gemeint sein. Ein Steckanschluss kann z. B. ein Stecker oder Einbaustecker bzw. eine Kupplung oder Buchse sein.Under plug connection to be meant in the context of this application, the male or female part of a connector. A plug connection can z. B. a plug or built-in plug or a clutch or socket.
Die Stromversorgung der Spindelantriebe erfolgt ebenfalls bevorzugt über die Leiterplatte. In der europäischen Patentanmeldung Nr. 07021866.4 wird ein Konzept zur Versorgung der Spindelantriebsmotoren einer Spinnmaschine mit Strom beschrieben. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung stützt sich die Stromversorgung der Spindelantriebsmotoren von aussen auf das in dieser Anmeldung beschriebene Kon- zept.The power supply of the spindle drives is also preferably via the circuit board. European Patent Application No. 07021866.4 describes a concept for supplying current to the spindle drive motors of a spinning machine. In a preferred embodiment of the invention, the power supply of the spindle drive motors from outside relies on the concept described in this application.
Die Leistungsversorgung der Spindelantriebe erfolgt, insbesondere wenn BLDC- Spindelmotoren verwendet werden, bevorzugt über eine 270 V (Volt) Gleichspannungsquelle (z. B. über einen DC-Bus) nach dem Versorgungskonzept gemäss der genann- ten europäischen Patentanmeldung Nr. 07021866.4. Der DC-Bus besteht hier aus einer ersten Gleichspannungsschiene mit der Spannung U1 (z. B. +270 V), einer zweiten Gleichspannungsschiene mit der Spannung U2 (z. B. -270 V) und einer dritten Gleichspannungsschiene (z. B. 0 V). Ein erstes Gleichspannungsnetz wird durch die erste und dritte Gleichspannungsschiene und ein zweites Gleichspannungsnetz wird durch die zweite und dritte Gleichspannungsschiene gebildet. Das erste und zweite Gleichspannungsnetz liefern den Gleichstrom der Spannung von 270 V. Aus der ersten und zweiten Gleichspannungsschiene kann ferner ein drittes Gleichspannungsnetz mit einem Gleichstrom der Spannung 540 V gebildet werden. Für weitergehende Erläuterungen zu den genannten Gleichspannungsnetzen wird wiederum auf die europ. Patentanmeldung Nr. 07021866.4 verwiesen.The power supply of the spindle drives, in particular when BLDC spindle motors are used, preferably takes place via a 270 V (volt) DC voltage source (eg via a DC bus) according to the supply concept according to the cited European Patent Application No. 07021866.4. The DC bus here consists of a first DC voltage rail with the voltage U1 (eg +270 V), a second DC voltage rail with the voltage U2 (eg -270 V) and a third DC voltage rail (eg 0 V). A first DC voltage network is formed by the first and third DC voltage rail and a second DC voltage network is formed by the second and third DC voltage rail. The first and second DC voltage supply the DC voltage of the voltage of 270 V. From the first and second DC voltage rail may further comprise a third DC voltage network with a DC voltage 540 V are formed. For further explanations of the mentioned DC networks, turn to the europ. Patent Application No. 07021866.4.
Beziehen nun die Leistungsstufen der Spindelantriebselektronik-Einheiten ihre Energie aus einem oben beschriebenen DC-Bus, so ist vorteilhaft darauf zu achten, dass die aufeinander folgenden Leistungsstufen innerhalb einer Leiterplatte, aber auch über sämtliche nacheinander in Maschinenlängsrichtung angeordneten Leiterplatten hinweg immer abwechslungsweise vom ersten und zweiten Netz gespiesen werden. D.h., dass innerhalb einer Leiterplatte und über die Leiterplatten hinweg eine erste Leistungsstufe die Leistung vom ersten Netz und die benachbarte zweite Leistungsstufe die Leistung vom zweiten Netz und die nachfolgend mit der Zweiten benachbarten dritte Leistungsstufe die Leistung wieder vom ersten Netz bezieht etc.Now relate the power levels of the spindle drive electronics units their energy from a DC bus described above, it is advantageous to ensure that the successive power levels within a circuit board, but also over all successively arranged in the machine longitudinal direction PCB away always alternately from the first and second Net be fed. That is, within a printed circuit board and across the boards, a first power stage receives the power from the first network, and the adjacent second power stage, the power from the second network, and the subsequent third power stage, the power from the first network, etc.
Es kann alternativ dazu auch vorgesehen sein, dass sämtliche Leistungsstufen einer ersten Leiterplatte die Leistung vom ersten Netz und sämtliche Leistungsstufen einer zweiten, benachbarten Leiterplatte die Leistung vom zweiten Netz und eine dritte, mit der Zweiten benachbarte Leiterplatte die Leistung wieder vom ersten Netz bezieht, etc. D.h. die Leiterplatten innerhalb einer Sektion und über die Sektionen hinweg beziehen die Leistung für die Leistungsstufen abwechselnd vom ersten und zweiten Netz. Auf diese Weise wird die Symmetrie der Stromversorgung gewährleistet und das Versorgungssystem läuft stabil. Die Leiterplatten oder zumindest die Sektions-Leiterplatte ist/sind zur abwechselnden Versorgung der einzelnen Leistungsstufen vom ersten und zweiten Gleichspannungsnetz entsprechend mit Verbindungsschnittstellen und Leiter- bahnen ausgerüstet.Alternatively, it can also be provided that all power stages of a first printed circuit board draws the power from the first network and all power stages of a second, adjacent printed circuit board draws the power from the second network and a third, with the second adjacent printed circuit board recovers the power from the first network, etc That is the boards within a section and across the sections take power for the power levels alternately from the first and second networks. In this way, the symmetry of the power supply is ensured and the supply system runs stable. The printed circuit boards or at least the section printed circuit board is / are respectively equipped for the alternating supply of the individual power stages of the first and second direct voltage network with connection interfaces and conductor tracks.
Aus dem oben genannten Grund ist es auch vorzuziehen, dass die Sektionselektronik- Einheiten, wenn sie nicht bereits über die Datenbusverbindung mit elektrischer Energie versorgt werden, und insbesondere die Spindelantriebselektronik-Einheiten über das dritte Gleichstromnetz von 540 V und nicht über das erste oder zweite Gleichstromnetz von 270 V gespiesen werden. Letzteres ist zwar auch möglich, stört jedoch die Versorgungssymmetrie und kann daher das Versorgungssystem instabil machen. Bei einer Speisung vom dritten Gleichstromnetz ist dem Wandler ggf. ein Transformator zuzuordnen.For the above reason, it is also preferable that the section electronics units, if not already being supplied with electrical power via the data bus connection, and in particular the spindle drive electronics units, be 540 V across the third DC network rather than the first or second DC network to be fed by 270V. Although the latter is also possible, it disturbs the supply symmetry and can therefore make the supply system unstable. At a Supply from the third DC network is the transformer, if necessary, assign a transformer.
Grundsätzlich kann auch in Abhängigkeit der eingesetzten Spindelantriebe eine andere Spannungsquelle, z. B eine Wechselspannungsquelle, gewählt werden.Basically, depending on the spindle drives used another power source, eg. B an alternating voltage source can be selected.
Die Leistungsstufen der Spindelantriebselektronik-Einheiten sind über entsprechende Leitungsverbindungen mit einer Spannungsquelle verbunden. Die Speiseleitungen sind auf der Leiterplatte, wie bereits erwähnt, vorzugsweise als Leiterbahnen ausgebildet. Die Sektion ist vorzugsweise über die Sektions-Leiterplatte über ausschliesslich eine Verbindungsschnittstelle für die Leistungsversorgung der Leistungsstufen bzw. der Spindelantriebe mit einer externen Spannungsquelle verbunden. Bei der Speisung der Leistungsstufe mit wechselnder Spannungsquelle gemäss den obigen Ausführungen ist die Sektion vorzugsweise über die Sektions-Leiterplatte über ausschliesslich zwei Ver- bindungsschnittstellen für die Leistungsversorgung der Leistungsstufen bzw. der Spindelantriebe mit zwei externen Spannungsquellen (erstes und zweites Gleichspannungsnetz) verbunden.The power levels of the spindle drive electronics units are connected via corresponding line connections to a voltage source. The feed lines are on the circuit board, as already mentioned, preferably designed as conductor tracks. The section is preferably connected via the section printed circuit board via exclusively a connection interface for the power supply of the power stages or the spindle drives with an external voltage source. When feeding the power stage with alternating voltage source according to the above statements, the section is preferably connected via the section circuit board via only two connection interfaces for the power supply of the power stages or the spindle drives with two external voltage sources (first and second DC voltage network).
Es kann natürlich für jede Leistungsstufe und/oder Spindelantriebselektronik auch eine separate Verbindungsschnittstelle auf der Leiterplatte zu einer externen Spannungsquelle vorgesehen sein. Ferner kann für jede Leiterplatte einer Sektion eine separate Verbindungsschnittstelle zu einer externen Spannungsquelle zwecks Versorgung der Leistungsstufen und/oder der Spindelantriebselektronik-Einheiten dieser Leiterplatte mit elektrischer Leistung vorgesehen sein. Diese Lösungen werden jedoch aus wirtschaftli- chen Überlegungen nicht besonders bevorzugt.Of course, it may be provided for each power stage and / or spindle drive electronics, a separate connection interface on the circuit board to an external power source. Furthermore, a separate connection interface to an external voltage source for supplying the power stages and / or the spindle drive electronics units of this printed circuit board with electrical power may be provided for each circuit board of a section. However, these solutions are not particularly preferred for economic considerations.
Die Sektionselektronik-Einheiten und/oder Spindelantriebselektronik-Einheiten müssen ebenfalls mit elektrischer Energie versorgt werden, jedoch mit Energie geringerer Spannung als die Spindelantriebe, d. h. z. B. mit einer Spannung von 5 V, 15 V oder 24 V. Die Leitungen zur Versorgung der genannten Elektronikbausteine sind auf der Leiterplatte ebenfalls bevorzugt als Leiterbahnen ausgebildet. Hinsichtlich der Spannungsquelle können: a. sämtliche Leiterplatten einer Sektion bzw. nur die Sektions-Leiterplatte über eine weitere Verbindungsschnittstelle für die Leistungsversorgung der Elektronikbaugruppen mit einer externen Spannungsquelle verbunden sein (z. B. über das dritte Gleichspannungsnetz); oder kann b. die Leistungsversorgung der Elektronikbaugruppen über die oben beschriebeneThe section electronics units and / or spindle drive electronics units must also be supplied with electrical energy, but with energy lower voltage than the spindle drives, ie, for example, with a voltage of 5 V, 15 V or 24 V. The lines for supplying said electronic components are also preferably formed on the circuit board as conductor tracks. With regard to the voltage source can: a. all printed circuit boards of a section or only the section printed circuit board can be connected to an external voltage source via a further connection interface for the power supply of the electronic components (eg via the third DC voltage network); or can b. the power supply of the electronic modules via the above described
Spannungsversorgung für die Leistungsstufen (z. B. erstes oder zweites Gleichspannungsnetz) erfolgen.Voltage supply for the power stages (eg first or second DC voltage network).
Im Fall b. wird entweder auf der Leiterplatte im Anschluss an die Verbindungsschnitt- stelle oder an der Verbindungsschnittstelle oder ausserhalb der Leiterplatte, vor der Verbindungsschnittstelle die Spannungsversorgung für die Elektronikbaugruppen abgezweigt. Auf alle Fälle erfolgt hier die Spannungsversorgung einer Leiterplatte über aus- schliesslich eine gemeinsame externe Spannungsquelle.In case b. The power supply for the electronic modules is branched off either on the printed circuit board following the connection interface or on the connection interface or outside the printed circuit board, in front of the connection interface. In any case, the voltage supply of a printed circuit board is made exclusively via a common external voltage source.
Auf der Sektions-Leiterplatte ist bevorzugt ein Wandler, insbesondere ein Spannungswandler, vorgesehen, welcher z. B. eine Eingangs-Gleichspannung (von z. B. 270 V oder 540 V) in eine tiefere Ausgangs-Gleichspannung (von z. B. 5 V oder 15 V) umwandelt. Je nachdem ob die Eingangsspannung eine Gleich- oder Wechselspannung ist, kommt dem Wandler auch eine Stromrichterfunktion zu. Ein Wandler ist insbesonde- re dann notwendig, wenn die Spannung für die Elektronikbaugruppen von der Spannungsversorgung für die Leistungsstufen abgenommen wird und entsprechend auf ein tieferes Niveau übersetzt werden muss. Bevorzugt weist nur die Sektions-Leiterplatte einen solchen Wandler auf. Die Speisung der Elektronikbaugruppen erfolgt für sämtliche Leiterplatten einer Sektion bevorzugt über diesen einen Wandler.On the section circuit board is preferably a converter, in particular a voltage converter, is provided which z. For example, an input DC voltage (of, for example, 270 V or 540 V) is converted to a lower output DC voltage (of, for example, 5 V or 15 V). Depending on whether the input voltage is a DC or AC voltage, the converter also has a converter function. A converter is particularly necessary if the voltage for the electronic modules is removed from the voltage supply for the power stages and must be translated accordingly to a lower level. Preferably, only the section circuit board has such a converter. The power supply of the electronic modules is carried out for all circuit boards of a section preferably via this one converter.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jede Leiterplatte einer Sektion einen eigenen Wandler enthält, welcher die Versorgungsspannung für die Elektronikbaugruppen auf das benötigte Niveau senkt. So kann jede Leiterplatte einer Sektion, wie bereits im Rahmen der Sektions-Leiterplatte beschrieben, ihre Versorgungsspannung z. B. von der Versorgungsspannung für die Leistungsstufen abzweigen, z. B. 270 V oder 540 V, und über den Wandler auf das benötigte Niveau, z. B. 5 V oder 15 V absenken. Vom Wandler führen dann entsprechende Leiterbahnen zu den Verbrauchern. Es ist auch denkbar, dass die Sektions-Leiterplatte einen ersten Wandler enthält, welcher die Versorgungsspannung von einem hohen Niveau, z. B. von 270 V oder 540 V auf ein tieferes Niveau, z. B. von 20 bis 30 V bringt. Vom ersten Wandler führen Leiterbahnen zu einem auf jeder Leiterplatte vorgesehenen zweiten Wandler, welcher die Versorgungsspannung auf das für die Versorgung der elektronischen Baugruppen benötigte exakte Niveau bringen, z. B. 5 V oder 15 V. Die beiden vorgenannten Alternativen mit Wandlern auf jeder Leiterplatte haben den Vorteil, dass die benötigte Versorgungsspannung unmittelbar bei den Verbrauchern, d.h. auf jeder Leiterplatte, erzeugt und auf dem benötigten Niveau stabilisiert wird. Spannungsschwankungen oder ein Spannungsabfall aufgrund der langen Transportwege entfallen.However, it can also be provided that each circuit board of a section contains its own converter, which lowers the supply voltage for the electronic assemblies to the required level. Thus, each circuit board of a section, as already described in the context of the circuit board, their supply voltage z. B. branch off from the supply voltage for the power levels, z. B. 270 V or 540 V, and the converter to the required level, z. B. 5 V or 15 V lower. From the converter then lead corresponding tracks to the consumers. It is also conceivable that the section circuit board includes a first converter, which supplies the supply voltage from a high level, for. B. from 270 V or 540 V to a lower level, z. B. from 20 to 30 V brings. Conductor tracks lead from the first converter to a second converter provided on each printed circuit board, which brings the supply voltage to the exact level required for the supply of the electronic components, for. B. 5 V or 15 V. The two aforementioned alternatives with converters on each circuit board have the advantage that the required supply voltage directly at the consumers, ie on each circuit board, generated and stabilized at the required level. Voltage fluctuations or a voltage drop due to the long transport routes eliminated.
Zusammenfassend kann bzw. können gemäss Erfindung direkt auf der Sektions- Leiterplatte oder an, jeweils einem auf der Sektions-Leiterplatte fest angebrachten Kabelende: a. eine gemeinsame Verbindungsschnittstelle zum Anschluss der Sektionselektronik- Einheit an eine externe Daten- bzw. Signalleitung (Datenbus); b. eine gemeinsame Verbindungsschnittstelle zum Anschluss der Spannungsversorgung der Spindelantriebselektronik-Einheiten und/oder der Sektionselektronik-Einheit an eine externe Spannungsquelle; c. eine gemeinsame Verbindungsschnittstelle zum Anschluss der Spannungsversorgung der Leistungsstufen der Spindelantriebselektronik-Einheiten an eine externe Spannungsquelle (DC-Bus); d. Verbindungsschnittstellen zum Anschluss der Spannungsversorgung der Spindelantriebe an die Spindelantriebselektronik-Einheiten, d.h. Leistungsstufen; e. Verbindungsschnittstellen zum Anschluss externer Geräte, wie Anzeigen oder Hand- schalter and die Spindelantriebselektronik-Einheiten vorgesehen sein.In summary, according to the invention, directly on the section printed circuit board or on one of the cable ends permanently attached to the section printed circuit board: a. a common connection interface for connecting the section electronics unit to an external data or signal line (data bus); b. a common connection interface for connecting the voltage supply of the spindle drive electronics units and / or the section electronics unit to an external voltage source; c. a common connection interface for connecting the power supply of the power stages of the spindle drive electronics units to an external voltage source (DC bus); d. Connection interfaces for connecting the power supply of the spindle drives to the spindle drive electronics units, i. Power levels; e. Connection interfaces for connecting external devices, such as displays or switches and the spindle drive electronics units may be provided.
Die Verbindungsschnittstellen a. c. und d. sind dabei zwingend vorgesehen. Die Ver- bindungsschnittstelle b. ist insofern optional, als die besagte Energieversorgung auch über die Verbindungsschnittstelle c. erfolgen kann. An den Leiterplatten einer Sektion, welche nicht Sektions-Leiterplatten sind, sind die Verbindungsschnittstellen d. zwingend und e. optional vorgesehen. Ferner können auch Verbindungsschnittstellen b. und c. gemäss obiger Auflistung vorgesehen sein.The connection interfaces ac and d. are mandatory. The connection interface b. is optional insofar as said power supply can also be supplied via the connection interface c. can be done. On the circuit boards of a section, which are not section boards, the connection interfaces d. mandatory and e. optionally provided. Furthermore, connection interfaces b. and c. be provided according to the above listing.
Die Sektionselektronik-Einheit kann im übrigen ihre Spannungsversorgung auch unabhängig von den Spindelantriebselektronik-Einheiten über den Datenbus erhalten.Moreover, the section electronics unit can also receive its power supply independently of the spindle drive electronics units via the data bus.
Die besagten Verbindungsschnittstellen können z. B. feste Verbindungen, wie z. B. Lötverbindungen, oder lösbare Verbindungen, wie z. B. Steckverbindungen. Die Steckver- bindungen können mit einer lösbaren "Snap in" bzw. Aufschnappkontaktierung ausgerüstet sein. Wird die Verbindung von der Leiterplatte nach extern durch Kabelenden erstellt, so sind die Kabelenden bevorzugt über feste Verbindungen, z. B. über Lötverbindungen, entweder mit den zugehörigen Leiterbahnen auf der Leiterplatte oder direkt mit der entsprechenden Sektionselektronik- bzw. Spindelantriebselektronik-Einheiten verbunden. Am freien Ende des Kabelendes ist dann jeweils die Verbindungsschnittstelle der oben beschriebenen Art zum Anschluss des Kabelendes an die externe Versorgung vorgesehen.The said connection interfaces can, for. B. solid compounds, such as. As solder joints, or releasable compounds, such as. B. connectors. The plug connections can be equipped with a detachable "snap-in" or snap-on contact. If the connection from the circuit board to externally created by cable ends, the cable ends are preferably via fixed connections, eg. B. via solder joints, either with the associated traces on the circuit board or directly connected to the corresponding section electronics or spindle drive electronics units. At the free end of the cable end then the connection interface of the type described above for connecting the cable end to the external supply is then provided.
Die Spindelantriebselektronik-Einheiten, d. h. die Leistungsstufen sind jeweils über ers- te Steckanschlüsse, welche auf den Leiterplatten aufgebracht sind, mit den Spindelantrieben verbindbar. D.h. die Leistungsversorgung der Spindelantriebe erfolgt über die ersten Steckanschlüsse auf den Leiterplatten, die mit zweiten Steckanschlüssen, welche mit dem Spindelantrieb elektrisch verbunden sind, eine Steckverbindung eingehen. Bevorzugt ist jeder Spindelantriebselektronik-Einheit ein solcher erster Steckanschluss zugeordnet. Die zweiten Steckanschlüsse befinden sich jeweils an der Spinn- oder Zwirnmaschine. Die zweiten Steckanschlüsse können z. B. direkt an der Spindelbank oder indirekt über eine Haiierung an die Spindelbank angebracht sein. Die zweiten Steckanschlüsse können auch an einem Bauteil der Spindeleinheit, z. B. am Spindelgehäuse angebracht sein, wobei letzteres auf der Spindelbank befestigt ist, so dass sich auch hier der zweite Steckanschluss an der Spinnmaschine befindet, wenn auch indirekt. Die zweiten Steckanschlüsse können auch andersweitig direkt oder indirekt an der Spinn- oder Zwirnmaschine befestigt sein. Die Steckanschlüsse weisen den Vorteil auf, dass durch das Eingehen der besagten Steckverbindung nicht nur eine elektrische Verbindung zu den Spindelmotoren hergestellt wird, sondern gleichzeitig die Leiterplatte an der Maschine, z. B. an der Spindelbank befestigt wird. Die Funktion der Steckanschlüsse liegt also einerseits in der Erstel- lung einer elektrischen Verbindung als auch in der Befestigung der Leiterplatte an der Spinn- oder Zwirnmaschine, insbesondere an der Spindelbank. Pro Leiterplatte ergeben sich dementsprechend eine Mehrzahl von Steckverbindungen, welche der Leiterplatte einen entsprechend guten Halt an der Maschine erteilen.The spindle drive electronics units, ie the power stages, can each be connected to the spindle drives via first plug-in connections, which are applied to the printed circuit boards. That is, the power supply of the spindle drives via the first plug-in connections on the circuit boards, which form a plug connection with second plug-in connections, which are electrically connected to the spindle drive. Each spindle drive electronic unit is preferably associated with such a first plug connection. The second plug-in connections are located respectively on the spinning or twisting machine. The second plug connections can z. B. be attached directly to the spindle bank or indirectly via a Haiierung to the spindle bank. The second plug-in connections can also be attached to a component of the spindle unit, for. B. be mounted on the spindle housing, the latter being mounted on the spindle bank, so that here is the second plug connection to the spinning machine, although indirectly. The second plug-in connections can also be otherwise attached directly or indirectly to the spinning or twisting machine. The plug-in connections have the advantage that not only an electrical connection to the spindle motors is produced by entering the said connector, but at the same time the circuit board on the machine, for. B. is attached to the spindle bank. The function of the plug-in connections is thus on the one hand in the creation of an electrical connection and in the attachment of the printed circuit board to the spinning or twisting machine, in particular to the spindle bank. Per circuit board accordingly result in a plurality of connectors, which give the circuit board a correspondingly good grip on the machine.
In Weiterbildung der Erfindung können direkt an der Spindelbank oder über entsprechende Halterungen zweite Steckanschlüsse sowohl für die Leiterplatte als auch für die Spindeleinheiten vorgesehen sein, so dass einerseits die Spindeleinheiten über korrespondierende erste Steckanschlüsse an den Spindeleinheiten von oben auf die Spindelbank aufgesetzt und leitend verbunden werden können und andererseits die Leiterplat- ten über korrespondierende erste Steckanschlüsse auf den Leiterplatten von unten oder von der Seite an die Spindelbank angebracht und leitend verbunden werden können. Die zweiten Steckanschlüsse an der Spindelbank für eine Leistungsstufe auf der Leiterplatte einerseits und für die dazugehörige Spindeleinheit andererseits sind entsprechend leitend miteinander verbunden. Dies erlaubt den voneinander unabhängigen Austausch bzw. die unabhängige Montage von Spindeleinheiten einerseits und Leiterplatten andererseits.In a further development of the invention, second plug-in connections for the printed circuit board as well as for the spindle units can be provided directly on the spindle bank or via corresponding holders, so that on the one hand the spindle units can be placed on the spindle units via corresponding first plug connections on the spindle units and conductively connected and on the other hand, the printed circuit boards can be attached and conductively connected via corresponding first plug connections on the circuit boards from below or from the side to the spindle bank. The second plug-in connections to the spindle bank for a power level on the circuit board on the one hand and for the associated spindle unit on the other hand are correspondingly conductively connected to each other. This allows independent exchange or independent assembly of spindle units on the one hand and printed circuit boards on the other.
Die Leiterplatte kann wie erwähnt neben oder unterhalb der Spindelbank befestigt sein. Bevorzugt ist die Leiterplatte unmittelbar unterhalb der Spindelbank angebracht und durch ein Gehäuse abgedeckt. Das Gehäuse kann integrierte Mittel, wie Stege und Rippen, zur Abstützung und/oder Befestigung der Leiterplatte enthalten. Das Gehäuse ist bevorzugt aus Kunststoff. Ferner kann das Gehäuse Aufnahmen zur Befestigung bzw. zur Aufnahme einer Arbeitsstellen- und/oder Sektionsanzeige und/oder eines Handschalters aufweisen. Gemäss einer besonderen Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass über entsprechende Befestigungsmittel am Gehäuse die Leiterplatte am Gehäuse befestigt ist. Dies kann z. B. über eine Formschlussverbindung, wie Schnappverbindung oder Nut- und Federverbindung geschehen. Das Gehäuse bildet mit der Leiterplatte(n) bevorzugt eine Montageeinheit, welche als Einheit unter die Spindelbank befestigt wird. Die Steckverbindungen zu den Spindeleinheiten brauchen hier keine tragende bzw. haltende Funktion auszuüben, da die Leiterplatte von dem Gehäuse getragen und gehal- tert wird, welches wiederum an der Spindelbank befestigt ist. Bevorzugt bildet eine Leiterplatte mit dem zugehörigen Gehäuseabschnitt eine Baueinheit aus. Das Gehäuse mit seiner Halterung für die Leiterplatte(n) kann dergestalt sein, dass die Leiterplatten in ihrer Befestigungsstellung am Gehäuse positioniert und ausgerichtet werden, so dass die Leiterplatten beim Anbringen des Gehäusemoduls an der Spindelbank bereits in der richtigen Position für die Steckverbindungen sind.The circuit board can be attached as mentioned next to or below the spindle bank. Preferably, the circuit board is mounted directly below the spindle and covered by a housing. The housing may include integrated means, such as webs and ribs, for supporting and / or securing the circuit board. The housing is preferably made of plastic. Furthermore, the housing can have receptacles for fastening or for receiving a workstation and / or section display and / or a manual switch. According to a particular embodiment of the invention can be provided that the circuit board is attached to the housing via appropriate fastening means on the housing. This can be z. B. via a positive connection, such as snap connection or Tongue and groove connection happen. The housing forms with the circuit board (s) preferably a mounting unit, which is attached as a unit under the spindle bank. The plug-in connections to the spindle units need not exert a supporting or holding function here, since the circuit board is supported and supported by the housing, which in turn is fastened to the spindle bench. Preferably, a printed circuit board forms a structural unit with the associated housing section. The housing with its mounting for the printed circuit board (s) may be such that the printed circuit boards are positioned and aligned in their mounting position on the housing, so that the circuit boards are already in the correct position for the plug connections when attaching the housing module to the spindle bank.
Die Verbindungsleitungen zur Anzeige und/oder zum Handschalter können als Kabelenden mit Verbindungsschnittstelle, z. B. Steckverbinder, ausgebildet sein, welche über eine, bevorzugt feste Verbindung an der Leiterplatte angeschlossen sind. Die Steck- verbinder werden direkt oder indirekt mit der Anzeige bzw. dem Handschalter über einen Steckanschluss verbunden. Die Arbeitsstellen- oder Sektionsanzeige ist jedoch bevorzugt eine auf der Leiterplatte angebrachte Leuchte, insbesondere Leuchtdiode.The connection lines to the display and / or the handset can be used as cable ends with connection interface, z. As connectors, may be formed, which are connected via a, preferably fixed connection to the circuit board. The plug connectors are connected directly or indirectly to the display or the manual switch via a plug connection. However, the jobs or section display is preferably a mounted on the circuit board lamp, in particular light emitting diode.
Im weiteren kann auch die Speiseleitung einer Leiterplatte zur Versorgung der Leis- tungsstufen mit elektrischer Energie über ein, vorzugsweise fest mit der Leiterplatte bzw. der dazugehörigen Leiterbahn verbundenes Kabelende mit Verbindungsschnittstelle, z. B. Steckverbinder, verfügen. Das Kabelende ist z. B. über den Steckverbinder oder eine Aufschnappkontaktierung an eine zentrale Spannungsversorgungsleitung (DC-Bus) anschliessbar.Furthermore, the supply line of a printed circuit board for supplying the power stages with electrical energy via a preferably connected to the circuit board or the associated trace cable end with connection interface, z. As connectors, have. The cable end is z. B. via the connector or a Aufschnappkontaktierung to a central power supply line (DC bus) can be connected.
In einer Abwandlung vorliegender Erfindung ist es auch denkbar, dass die Kommunikation zwischen Maschinensteuerung und Sektionselektronik-Einheit und/oder zwischen Sektionselektronik-Einheit und Spindelantriebselektronik-Einheit auf die Energieversorgung aufmoduliert ist. D.h., die Kommunikation erfolgt über die Speiseleitung. In diesem Fall würden z. B. die Kommunikationsleitungen, d.h. der Datenbus, zwischen Maschinensteuerung und Sektionselektronik-Einheit wegfallen. Gemäss dieser Ausführung könnte die Datenleitung zwischen Sektionselektronik-Einheiten und den Spindelan- triebselektronik-Einheiten gemäss Kennzeichen des Anspruchs 1 sowohl Datenleitung wie auch Speiseleitung sein. Ferner könnte die Datenleitung zwischen Maschinensteuerung und Sektionselektronik-Einheit gemäss Oberbegriff und Kennzeichen des Anspruchs 1 sowohl Datenleitung als auch Speiseleitung sein.In a modification of the present invention, it is also conceivable that the communication between machine control and section electronics unit and / or between section electronics unit and spindle drive electronics unit is modulated onto the power supply. That is, communication takes place via the feed line. In this case z. As the communication lines, ie the data bus, between machine control and section electronics unit omitted. According to this embodiment, the data line could be connected between section electronics units and the spindle drive electronics units according to the characterizing part of claim 1 be both data line and feed line. Furthermore, the data line between machine control and section electronics unit according to the preamble and characterizing part of claim 1 could be both data line and feed line.
Die Leiterplatte wäre entsprechend nur noch teilweise oder überhaupt nicht mehr mit separaten Kommunikationsleiterbahnen versehen. Es kann z. B. vorgesehen sein, dass Datenverkehr und Versorgungsspannung über eine gemeinsame Leitung und eine gemeinsame Schnittstelle zur Leiterplatte geführt werden. Datenverkehr und Versor- gungsspannung könnten dann z. B. bei einem der Sektionselektronik-Einheit vorgeschalteten Wandler oder in der Sektionselektronik-Einheit selbst voneinander getrennt und auf separaten Leiterbahnen weiter geführt werden, z. B. zur Spindelantriebselektronik-Einheit geführt werden.The circuit board would accordingly only partially or not at all provided with separate communication tracks. It can, for. B. be provided that data traffic and supply voltage via a common line and a common interface to the circuit board are performed. Traffic and supply voltage could then z. B. in one of the section electronics unit upstream converter or in the section electronics unit itself separated from each other and continue on separate tracks, z. B. led to the spindle drive electronics unit.
Aufgrund der hierarchischen Aufteilung zwischen Maschinensteuerung / Sektionselektronik-Einheit / Spindelantriebselektronik-Einheit ist selbst bei einer grossen Anzahl von zu überwachenden und zu steuernden Arbeitsstellen mit geringem Aufwand stets problemlos eine solche Gesamtregelung der Spinn- oder Zwirnmaschine durchführbar. Die Herstellungskosten lassen sich nicht zuletzt aufgrund des minimalen Verkabelungs- aufwands sowie der hochautomatisierten Herstellung von bestückten Leiterplatten mit ebenfalls vollautomatisch aufgebrachten Leiterbahnen und integrierten Schaltkreisen beträchtlich reduzieren. Einzelne Funktionsbereiche lassen sich klar voneinander trennen. Die sich für die Steuerung der Spinn- bzw. Zwirnmaschine ergebenden Variationsmöglichkeiten werden nicht zuletzt dadurch beträchtlich gesteigert, dass die gemäss einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung auf unterschiedlichen hierarchischen Ebenen vorgesehen Sektionselektronik-Einheiten und Spindelantriebselektronik- Einheiten Baugruppen mit eigener Intelligenz sind. Es liegen auf mehreren Hierarchieebenen mehrere Subsysteme vor, denen die Maschinensteuereinheit beispielsweise als Master zugeordnet ist. Demnach ist die zur Steuerung und zum Betrieb der gesamten Spinn- bzw. Zwimmaschine erforderliche Intelligenz auf verschiedene Ebenen aufgeteilt. In einer Richtung senkrecht zu den jeweiligen Hierarchieebenen ist ferner nur noch ein kleiner Verkabelungsaufwand erforderlich. Die Aufteilung der Funktionen auf die verschiedenen Hierarchieebenen kann nun problemlos beispielsweise auch nach Kostenkriterien vorgenommen werden.Due to the hierarchical division between machine control / section electronics unit / spindle drive electronics unit even with a large number of monitored and controlled jobs with little effort always such a total control of the spinning or twisting machine feasible. The production costs can be considerably reduced, not least because of the minimal amount of cabling and the highly automated production of populated printed circuit boards with likewise fully automatically applied printed conductors and integrated circuits. Individual functional areas can be clearly separated. The variation possibilities resulting for the control of the spinning or twisting machine are not least considerably increased by the fact that the section electronics units and spindle drive electronic units provided according to a particularly preferred embodiment of the invention on different hierarchical levels are assemblies with their own intelligence. There are several subsystems on several hierarchical levels, to which the machine control unit is assigned, for example, as a master. Thus, the intelligence required to control and operate the entire spinning machine or machine is divided into different levels. Furthermore, in a direction perpendicular to the respective hierarchy levels only a small cabling effort is required. The division of functions on the Different hierarchy levels can now be easily made, for example, according to cost criteria.
Die Leiterplatte mit den genannten Komponenten liegt als Baugruppe vor, welche sepa- rat gefertigt und als Einheit in die Spinn- bzw. Zwirnmaschine eingebaut wird. Über einfache Steckverbindungen lässt sich die Leiterplatte schnell und ohne grossen Aufwand an der Maschine, insbesondere an der Spindelbank, befestigen und mit den Spindelmotoren elektrisch verbinden. Über weitere lösbare Verbindungen wie Steckverbindungen lässt sich die Leiterplatte ebenfalls schnell und einfach an die externen Spannungsquel- len und die Daten- bzw. Signalleitungen anschliessen. Die Spindeleinheiten einerseits, und die ganze Verkabelung innerhalb der Spinn- bzw. Zwirnmaschine andererseits lassen sich separat und unabhängig von den Leiterplatte mit ihrer Steuerungselektronik installieren.The printed circuit board with the mentioned components is present as an assembly, which is manufactured separately and installed as a unit in the spinning or twisting machine. Through simple plug-in connections, the printed circuit board can be quickly and easily attached to the machine, in particular on the spindle bank, and electrically connected to the spindle motors. Additional detachable connections such as plug-in connections allow the printed circuit board to be quickly and easily connected to the external power sources and the data or signal lines. The spindle units on the one hand, and the entire wiring within the spinning or twisting machine on the other hand can be installed separately and independently of the circuit board with their control electronics.
Neben der jeweiligen Spindelantriebselektronik-Einheit kann zusätzlich oder alternativ auch die jeweilige Sektionselektronik-Einheit zur automatischen Ausführung wenigstens eines Teils der Betriebsfunktionen ausgelegt sein. Damit können neben der übergeordneten Maschinensteuereinheit auch die auf den unteren Hierarchieebenen vorgesehenen Baugruppen autonom zumindest einzelne Betriebsfunktionen ausführen.In addition to the respective spindle drive electronics unit, additionally or alternatively, the respective section electronics unit can be designed for automatic execution of at least part of the operating functions. Thus, in addition to the higher-level machine control unit, the assemblies provided on the lower hierarchical levels can autonomously execute at least individual operating functions.
Hierbei kann die betreffende Spindelantriebselektronik-Einheit bzw. Sektionselektronik- Einheit beispielsweise zur autonomen Ausführung einer oder mehrerer der folgenden Funktionen Fadenbrucherfassung, Luntenstopp, Einzelspindel-Antriebssteuerung, thermische Überwachung der Einzelspindelantriebe, Luntenumschaltung, Spindeldreh- zahlmessung, Fadenspannungsmessung, Kommunikation mit einem zugeordneten Wanderautomaten, Spinnstellen-Bedienerführung, Störungsanzeigen, Handschalter und/oder weiterer Sensorfunktionen ausgelegt sein. Vorzugsweise ist ein Fadenbruch und/oder eine erhöhte Fadenspannung durch die jeweilige Spindelantriebselektronik- Einheit über die Strom- bzw. Leistungsaufnahme des der jeweiligen Arbeitsstelle zuge- ordneten Elektromotorantriebs bestimmbar. Von der Maschinensteuereinheit selbst erfolgt z. B. die Anlauf- und/oder Ablaufsteuerung, welche beispielsweise sowohl bei einer normalen Abschaltung als auch bei einer Notabschaltung bei Netzausfall wirksam werden kann.Here, the respective spindle drive electronics unit or section electronics unit, for example, for autonomous execution of one or more of the following functions yarn break detection, Luntenstopp, single spindle drive control, thermal monitoring of Einzelspindelantriebe, Luntenumschaltung, Spindle speed measurement, thread tension measurement, communication with an associated walking machine, spinning stations -Media management, fault displays, hand switch and / or other sensor functions to be designed. A thread break and / or an increased thread tension can preferably be determined by the respective spindle drive electronic unit via the current or power consumption of the electric motor drive assigned to the respective workstation. From the machine control unit itself z. As the startup and / or sequence control, which can be effective, for example, both in a normal shutdown as well as an emergency shutdown in case of power failure.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Leiterplatte mit Elektronikbaugruppen; Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Verbundes von Leiterplatten;1 shows a schematic representation of a printed circuit board according to the invention with electronic modules; 2 shows a schematic representation of a composite of printed circuit boards;
Fig. 3: eine Querschnittsansicht durch eine Spinnstelle im Bereich der Spindeleinheit.3 shows a cross-sectional view through a spinning station in the region of the spindle unit.
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Sektions-Leiterplatte 102.1. Diese enthält eine Mehrzahl von Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.3 und eine Sektions- elektronik-Einheit 112, welche über Daten-/Signalleitungen 134 in Form einer Leiterbahn miteinander kommunizierend verbunden sind. Die Sektionselektronik-Einheit 112 ist über eine Steckverbindung 135 mit einem Datenbus 133 verbunden, auf weichen eine, auf einer weiteren übergeordneten Hierarchieebene vorgesehene Maschinensteuer-Einheit (nicht gezeigt) Zugriff hat.Fig. 1 shows a section of a section circuit board 102.1. This contains a plurality of spindle drive electronics units 105.1-105.3 and a section electronics unit 112, which are communicatively connected to each other via data / signal lines 134 in the form of a conductor track. The section electronics unit 112 is connected via a plug connection 135 to a data bus 133 to which a machine control unit (not shown) provided on a further higher hierarchical level has access.
Die Sektionselektronik-Einheit 112 weist einen Controller 131 sowie eine Schnittstellenelektronik 132 auf. Die Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.3 weisen ebenfalls jeweils einen Controller 151 , eine Schnittstellenelektronik 153, sowie eine Leistungsstufe 152 auf. Die Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.3 sind jeweils über Steckanschlüsse 113, welche auf der Leiterplatte 102.1 aufgebracht sind, mit den Spindelantrieben verbindbar. D.h. die Leistungsversorgung der Spindelantriebe erfolgt über die Steckanschlüsse, welche mit zweiten Steckanschlüssen an der Spindelbank oder der Spindeleinheit eine Steckverbindung eingehen. Die Spindelmotoren sind hier BLDC-Motoren (nicht gezeigt).The section electronics unit 112 has a controller 131 and an interface electronics 132. The spindle drive electronics units 105.1-105.3 also each have a controller 151, an interface electronics 153, and a power stage 152. The spindle drive electronics units 105.1-105.3 are each connectable via plug connections 113, which are applied to the printed circuit board 102.1, with the spindle drives. That The power supply of the spindle drives via the plug-in connections, which enter into a plug connection with second plug-in connections to the spindle bank or the spindle unit. The spindle motors are here BLDC motors (not shown).
Über Verbindungsleitungen 108.1-108.4 und Steckanschlüsse 110.1-110.4 ist jeweils ein Handschalter 107.1-107.4 an die Spindelantriebselektronik-Einheit angeschlossen. Anstelle oder zusätzlich zum Handschalter 107.1-107.4 kann auch eine (Störungs-) Anzeige oder Luntenstoppeinrichtung (Beides nicht gezeigt) vorgesehen sein.Via connecting lines 108.1-108.4 and plug-in connections 110.1-110.4, a manual switch 107.1-107.4 is connected to the spindle drive electronics unit. Instead of or in addition to the manual switch 107.1-107.4 also a (fault) display or Luntenstoppeinrichtung (both not shown) may be provided.
Die Leistungsstufen 152 der Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.3 werden über eine Speiseleitung 141 in Form von Leiterbahnen mit elektrischer Energie versorgt. Mit der Speiseleitung 141 ist eine Verbindungsleitung 147 in Form eines Kabelendes mit Steckverbinder 144 fest verbunden, z. B. über eine Lötverbindung auf der Leiterplatte 102.1. Die Verbindungsleitung 147 ist über den Steckverbinder 144 an eine externe Spannungsquelle 146 angeschlossen. Die elektrische Energie, z. B. 270 V Gleich- Spannung, wird über die Verbindungsleitung 147 und die Speiseleitungen 141 auf der Leiterplatte 102.1 den Leistungsstufen 152 der Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.3 zugeführt.The power stages 152 of the spindle drive electronics units 105.1-105.3 are supplied with electrical energy via a feed line 141 in the form of printed conductors. With the feed line 141, a connecting line 147 in the form of a cable end with connector 144 is firmly connected, for. B. via a solder joint on the circuit board 102.1. The connection line 147 is connected via the connector 144 to an external voltage source 146. The electrical energy, z. B. 270 V DC voltage is supplied via the connecting line 147 and the feed lines 141 on the circuit board 102.1 the power stages 152 of the spindle drive electronics units 105.1-105.3.
Auf der Leiterplatte 102.1 ist ferner ein Spannungswandler 104 vorgesehen, zur Ver- sorgung der Elektronikbausteine auf der Leiterplatte, d.h. der Sektionselektronik-Einheit und der Spindelantriebselektronik-Einheiten, mit elektrischer Energie einer bestimmten Spannung. Die elektrische Energie vom Spannungswandler 104 wird den elektronischen Baugruppen 112, 105 über Leiterbahnen 142 zugeführt. Der Spannungswandler 104 kann nun z. B. über eine entsprechende Versorgungsleitung 143a (Leiterbahn) e- lektrische Energie von der Spindelantriebs-Versorgungsleitung 141 abnehmen und auf die notwendig tiefere Spannung von z. B. 5 V oder 15 V übersetzen. Der Spannungswandler 104 kann jedoch seine elektrische Energie auch von einer separaten, zur Leiterplatte 102.1 geführten Speiseleitung 143b in Form eines Kabelendes mit Steckverbinder 145 über eine weitere externe Spannungsquelle beziehen. Hierzu wird das Kabel- ende 143b über eine Steckerverbindung 145 mit einer externen Spannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden. Die Sektionselektronik-Einheit 112 selbst kann ihre elektrische E- nergie anstatt über den genannten Spannungswandler 104 auch über eine separate Versorgungsleitung mittels Datenbus 133 erhalten.On the circuit board 102.1, a voltage converter 104 is further provided to supply the electronic components on the circuit board, i. the section electronics unit and the spindle drive electronics units, with electrical power of a certain voltage. The electrical energy from the voltage converter 104 is supplied to the electronic assemblies 112, 105 via printed conductors 142. The voltage converter 104 can now z. B. via a corresponding supply line 143a (trace) e- lectric energy from the spindle drive supply line 141 and decrease the necessary lower voltage of z. B. 5 V or 15 V translate. However, the voltage converter 104 can also draw its electrical energy from a separate feed line 143b, which leads to the printed circuit board 102.1, in the form of a cable end with plug connector 145 via a further external voltage source. For this purpose, the cable end 143b is connected via a plug connection 145 to an external voltage source (not shown). The section electronics unit 112 itself can receive its electrical energy instead of via the mentioned voltage converter 104 via a separate supply line by means of the data bus 133.
Die Leiterplatten 102.2-102.4 einer steuerungstechnischen Sektion 160 (siehe Fig. 2), welche nicht als Sektionsleiterplatten 102.1 ausgelegt sind, weisen im Prinzip denselben Aufbau auf wie die Sektionsleiterplatten, nur enthalten diese keine Sektionselektro- nik-Einheiten, Wandler und Verbindungsanschlüsse zur zentralen Stromversorgung und zum Datenbus. Die Elektronikbaugruppen auf diesen Leiterplatten sind ausschliesslich Spindelantriebs-Einheiten.The printed circuit boards 102.2-102.4 a control technical section 160 (see FIG. 2), which are not designed as a section circuit boards 102.1, have in principle the same structure as the section circuit boards, but they do not contain any section nik units, converters and connection terminals to the central power supply and to the data bus. The electronic assemblies on these printed circuit boards are exclusively spindle drive units.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Systemverbund mit mehreren steuerungstechnischen Sektionen einer ein- oder zweiseitigen Spinn- bzw. Zwirnmaschine. Die Spinn- bzw. Zwirnmaschine ist in steuerungstechnische Sektionen 160 unterteilt und enthält vier Leiterplatten 102.1-102.4; 103.1 -103.4 etc., welche in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Alle vier Leiterplatten 102.1-102.4 enthalten je- weils Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.6 für sechs Spinnstellen. Die vier Leiterplatten 102.1-102.4 einer Sektion umfassen also insgesamt jeweils 24 Spinnstellen auf einer Maschinenseite 82. Eine der vier Leiterplatten ist als Sektionsleiterplatte 102.1 ausgebildet und enthält eine Sektionselektronik-Einheit 112 und einen Wandler 104. Ferner sind auf der Sektions-Leiterplatte 102.1 auch der Kommunikationsan- Schluss an den Datenbus 133 und der oder die Anschlüsse für die Stromversorgung vorgesehen.FIG. 2 shows a detail of a system composite with several control technology sections of a single-sided or two-sided spinning or twisting machine. The spinning or twisting machine is divided into control sections 160 and includes four printed circuit boards 102.1-102.4; 103.1 -103.4 etc., which are arranged one behind the other in the machine direction. All four printed circuit boards 102.1-102.4 each contain spindle drive electronics units 105.1-105.6 for six spinning stations. The four circuit boards 102.1-102.4 a section thus comprise a total of 24 spinning stations on a machine side 82. One of the four circuit boards is formed as a section circuit board 102.1 and contains a section electronics unit 112 and a converter 104. Further, on the section circuit board 102.1 and the Communication terminal to the data bus 133 and the or the terminals for the power supply provided.
Die Nebenleiterplatten 102.2-102.4 kommunizieren über die Sektionsleiterplatte 102.1. D. h., sie verfügen nicht über eine eigene Kommunikationsschnittstelle zum Datenbus. Die vier Leiterplatten 102.1-102.4 sind dazu in Serie miteinander verbunden, wobei jeweils zwei benachbarte Leiterplatten über entsprechende Verbindungen, z. B. Kabelverbindungen, miteinander verbunden sind.The sub-boards 102.2-102.4 communicate via the section board 102.1. This means that they do not have their own communication interface to the data bus. The four circuit boards 102.1-102.4 are connected to each other in series, with two adjacent circuit boards via respective connections, for. B. cable connections, are interconnected.
Dasselbe gilt für die Leistungsversorgung der Elektronik und der Spindelantriebe. Die Nebenleiterplatten 102.2-102.4 beziehen ihre Leistung über die SektionsleiterplatteThe same applies to the power supply of the electronics and the spindle drives. The sub-boards 102.2-102.4 draw their power through the section board
102.1. D. h., sie verfügen nicht über eine eigene Versorgungsschnittstelle zur zentralen Leistungsversorgung. Die vier Leiterplatten 102.1-102.4 sind hierzu ebenfalls in Serie miteinander verbunden, wobei jeweils zwei benachbarte Leiterplatten über entsprechende Verbindungen, z. B. Kabelverbindungen, miteinander verbunden sind. Die Lei- terplatten 102.1-102.4 sind entsprechend mit Steckanschlüssen oder anderweitigen Anschlüssen zur gegenseitigen Verbindung ausgestattet. Jeder Spindelantriebselektronik-Einheit 105.1-105.6 ist jeweils ein ebenfalls auf der entsprechenden Leiterplatte angeordneter Steckanschluss 113 zugeordnet. Über diesen Steckanschluss wird die Leiterplatte direkt auf einen korrespondierenden Steckanschluss an der Spindeleinheit bzw. der Spindelbank oder einem anderen Bauteil an der Spinnmaschine angeschlossen. Die Leiterplatte 102.1-102.4 wird somit über den genannten Steckverbindung an die Spinnmaschine befestigt. Die Steckanschlüsse 113 und vorzugsweise auch die Spindelantriebselektronik-Einheiten 105.1-105.6 sind entsprechend der Spinnstellensteilung auf der Leiterplatte angeordnet. D.h. Die Steckanschlüsse sind so verteilt auf der Leiterplatte angeordnet, dass diese mit den korrespon- dierenden Steckanschlüssen an den Spinnstellen zusammen fallen.102.1. This means that they do not have their own supply interface to the central power supply. The four circuit boards 102.1-102.4 are also connected to each other in series, with two adjacent circuit boards via corresponding connections, for. B. cable connections, are interconnected. The printed circuit boards 102.1-102.4 are accordingly equipped with plug connections or other connections for mutual connection. Each spindle drive electronics unit 105.1-105.6 is assigned a plug connection 113, which is likewise arranged on the corresponding printed circuit board. About this plug-in connection, the circuit board is connected directly to a corresponding plug-in connection to the spindle unit or the spindle bank or another component on the spinning machine. The printed circuit board 102.1-102.4 is thus attached to the spinning machine via said connector. The plug connections 113 and preferably also the spindle drive electronics units 105.1-105.6 are arranged on the printed circuit board in accordance with the spin pitch. This means that the plug connections are arranged distributed on the printed circuit board so that they coincide with the corresponding plug connections at the spinning stations.
Die Leiterplatten 102.1-102.4, 103.1-103.4, etc. sind über einen Datenbus 133, insbesondere CAN-Bus miteinander und mit einer übergeordneten Maschinensteuerung 101 verbunden. Der in Fig. 2 gezeigte Ausschnitt wiederspiegelt nur eine steuerungstechni- sehe Sektion 160 von einer Maschinenseite 81. Es versteht sich von selbst, dass sich mehrere Sektionen einer Maschinenseite 82 mit jeweils vier Leiterplatten hintereinander anschliessen, und dass in spiegelverkehrter Anordnung eine zweite Maschinenseite auf dieselbe Weise ausgerüstet ist.The printed circuit boards 102.1-102.4, 103.1-103.4, etc. are connected to each other and to a higher-level machine control 101 via a data bus 133, in particular a CAN bus. The section shown in FIG. 2 reflects only a control-technical section 160 from a machine side 81. It goes without saying that connect several sections of a machine side 82 with four printed circuit boards in a row, and that in mirror-inverted arrangement a second side of the machine on the same Way is equipped.
Da eine Maschinensektion einer Spinn- bzw. Zwirnmaschine jeweils Arbeitsstellen auf beiden Seiten der Maschine umfasst, stimmen eine steuertechnische Sektion und die Maschinensektion nicht miteinander überein. Eine Maschinensektion kann sich jedoch z. B. aus zwei steuerungstechnischen Sektion mit jeweils 24 Spinnstellen zu beiden Maschinenseiten und einer Gesamtzahl von 48 Spinnstellen zusammensetzen, wobei jeweils auf einer Maschinenseite eine steuerungstechnische Sektion angeordnet ist.Since a machine section of a spinning machine includes work stations on both sides of the machine, a control section and the machine section do not coincide with each other. A machine section, however, z. B. composed of two control technical section with 24 spinning stations on both sides of the machine and a total of 48 spinning stations, each on a machine side a control engineering section is arranged.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Spinnstelle im Bereich der Spindeleinheit 200. Die Spindeleinheit 200 umfasst eine Spindel 201 und ein Spindelgehäuse 202, in welchem der Spindelmotor 203 angeordnet ist. Die Spindeleinheit 200 ist auf einer Spindelbank 204 befestigt. Unterhalb der Spindelbank 204 ist die dazugehörige Leiterplatte 207 angeordnet. Die elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte 207, bzw. der Spindelantriebselektronik und den Spindelantrieben erfolgt über Steckverbindungen 208. Über dieselben Steckverbindung kann auch die mechanische, d.h. tragende oder haltende Befestigung der Leiterplatte 207 unterhalb der Spindelbank 204 erfolgen. Die Leiterplatte kann auch über das Gehäuse 205 getragen werden bzw. an dieses befestigt sein. Die Steckverbindung besteht aus einem auf der Leiterplatte 207 aufgebrachten ersten Steckanschluss und einem zweiten korrespondierenden Steckanschluss, welcher entweder an der Spindeleinheit 200, der Spindelbank 204 oder an einer mit den vorgenannten Bauteilen 200, 204 verbundenen Halterung angebracht ist.3 shows a cross-sectional view of a spinning station in the region of the spindle unit 200. The spindle unit 200 comprises a spindle 201 and a spindle housing 202, in which the spindle motor 203 is arranged. The spindle unit 200 is mounted on a spindle bank 204. Below the spindle bank 204, the associated circuit board 207 is arranged. The electrical connection between the circuit board 207, or the spindle drive electronics and the spindle drives via plug connections 208. About the same connector, the mechanical, ie supporting or holding attachment of the circuit board 207 below the spindle bank 204 can take place. The printed circuit board can also be supported via the housing 205 or attached thereto. The plug connection consists of a first plug-in connection which is applied to the printed circuit board 207 and a second corresponding plug-in connection which is attached either to the spindle unit 200, the spindle bank 204 or to a holder connected to the aforementioned components 200, 204.
Die Leiterplatte 207 unterhalb der Spindelbank 204 wird durch ein Gehäuse 205 aus Kunststoff abgedeckt. Das Gehäuse 205 enthält integrierte Stützmittel 211 , 212 in Form von Stegen und Rippen, welche die Leiterplatte 207 in ihrer Befestigungsposition stützen und fixieren. Am Gehäuse oder in dieses integriert, ist eine optische Anzeige 210 zum Anzeigen von Fadenbrüchen oder anderen Störungen vorgesehen. Die Anzeige ist über eine Lötverbindung direkt mit der Leiterplatte 207 verbunden.The printed circuit board 207 below the spindle rail 204 is covered by a housing 205 made of plastic. The housing 205 includes integral support means 211, 212 in the form of webs and ribs which support and fix the circuit board 207 in its mounting position. Integrated on or in the housing is an optical display 210 for indicating yarn breaks or other disturbances. The display is directly connected to the printed circuit board 207 via a solder connection.
Auf der Spindelbank 204 ist ferner ein Handschalter 209 zum manuellen Ausschalten bzw. Einschalten des Spindelantriebs 203 vorgesehen. Auch dieser Schalter 209 ist über eine Lötverbindung direkt mit der Leiterplatte verbunden.On the spindle bank 204, a manual switch 209 is also provided for manually switching off or switching on the spindle drive 203. Also, this switch 209 is connected via a solder connection directly to the circuit board.
Auf der Rückseite der Spindelbank 204 ist ein Kabelkanal 206 vorgesehen, durch welchen der Datenbus sowie die Leitungen für die Leistungsversorgung der Spindel und der Elektronik geführt werden. On the back of the spindle bank 204, a cable channel 206 is provided, through which the data bus and the lines for the power supply of the spindle and the electronics are performed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Spinn- oder Zwimmaschine mit Einzelspindelantrieb, enthaltend ein Maschinengestell, welches eine Mehrzahl von Arbeitsstellen aufnimmt, die steuerungstechnisch in mehrere Sektionen unterteilt sind, wobei eine Sektion mehrere Arbeitsstellen umfasst, und pro Arbeitsstelle eine Spindeleinheit (200) mit einer Spindel (201) und einem Spindelantrieb (203) vorgesehen ist, und pro Spindeleinheit (200) eine Spindelantriebselektronik-Einheit (105) vorgesehen ist, im weiteren enthaltend eine Maschinensteuer-Einheit (101) zur Ansteuerung der Spindeleinheiten (200) und eine Sektionselektronik-Einheit (112) pro Sektion (160), welche über eine Datenleitung (133) mit der Maschinensteuer-Einheit (101) verbunden sind, wobei an jeweils eine Sektionselektronik-Einheit (112) eine Mehrzahl von Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) über eine Datenleitung (134) angeschlossen sind, welche durch die Maschinensteuer-Einheit (101) über die ihnen zugeordnete Sekti- onselektronik-Einheit (112) ansteuerbar sind,1. spinning machine or twin machine with single spindle drive, comprising a machine frame which receives a plurality of jobs, the control technology divided into several sections, one section comprises several jobs, and per workstation a spindle unit (200) with a spindle (201) and a spindle drive (203) is provided, and per spindle unit (200) a spindle drive electronics unit (105) is provided, further comprising a machine control unit (101) for controlling the spindle units (200) and a section electronics unit (112) per Section (160) which are connected via a data line (133) to the machine control unit (101), wherein in each case a section electronics unit (112) a plurality of spindle drive electronics units (105) via a data line (134) are connected which can be controlled by the machine control unit (101) via the electronic sector unit (112) assigned to it are,
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
eine steuerungstechnische Sektion (160) wenigstens zwei Leiterplatten (102.1- 102.4) mit jeweils mehreren Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) enthält, auf welchen die Kommunikation zu den Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) über Leiterbahnen (134, 141 , 142) verlaufen, wobei eine Leiterplatte als Sektionsleiterplatte (102.1) ausgebildet ist, welche die Sektionselektronik-Einheit (112) sowie eine oder mehrere Anschlussschnittstellen (135) zu einer externen Kommunikati- onseinrichtung enthält, und die Leiterplatten (102.1-102.4) miteinander verbunden sind, so dass die Kommunikation zu den einzelnen Spindelantriebselektronik- Einheiten (105) auf den Leiterplatten (102.1-102.4) einer steuerungstechnischen Sektion (160) über die Sektionsleiterplatte (102.1) erfolgt.a control-technical section (160) at least two printed circuit boards (102.1- 102.4) each having a plurality of spindle drive electronics units (105) on which the communication to the spindle drive electronics units (105) via conductor tracks (134, 141, 142) extend, wherein a Printed circuit board as a section circuit board (102.1) is formed, which contains the section electronics unit (112) and one or more connection interfaces (135) to an external communication device, and the circuit boards (102.1-102.4) are interconnected, so that the communication the individual Spindelantriebselektronik- units (105) on the circuit boards (102.1-102.4) of a control-technical section (160) via the section printed circuit board (102.1).
2. Spinn- oder Zwirnmaschine mit Einzelspindelantrieb, enthaltend ein Maschinenge- stell, welches eine Mehrzahl von Arbeitsstellen aufnimmt, die steuerungstechnisch in mehrere Sektionen unterteilt sind, wobei eine Sektion mehrere Arbeitsstellen umfasst, und pro Arbeitsstelle eine Spindeleinheit (200) mit einer Spindel (201) und einem Spindelantrieb (203) vorgesehen ist, und pro Spindeleinheit (200) eine Spindelantriebselektronik-Einheit (105) vorgesehen ist, im weiteren enthaltend eine Maschinensteuer-Einheit (101) zur Ansteuerung der Spindeleinheiten (200) und eine Sektionselektronik-Einheit (112) pro Sektion (160), welche über eine Daten- leitung (133) mit der Maschinensteuer-Einheit (101) verbunden sind, wobei an jeweils eine Sektionselektronik-Einheit (112) eine Mehrzahl von Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) über eine Datenleitung (134) angeschlossen sind, welche durch die Maschinensteuer-Einheit (101) über die ihnen zugeordnete Sektionselektronik-Einheit (112) ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) einer Sektion und die Sektionselektronik-Einheit (3) auf einer gemeinsamen Sektions-Leiterplatte (102.1) angeordnet sind, und die Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) über Datenleitungen in Form von Leiterbahnen (134) mit der Sektionselektronik-Einheit (112) ver- bunden sind und die Sektionselektronik-Einheit (112) über eine Verbindungsschnittstelle (135) und Datenleitung (133) mit der Maschinensteuer-Einheit (101) verbunden ist, und die Spindeleinheiten (200) in definierten Abständen zueinander auf einer sich in Maschinenlängsrichtung (175) erstreckenden Spindelbank (204) befestigt sind, und die Leiterplatte (207) über ein Befestigungssystem im entspre- chenden Sektionsbereich bei der Spindeibank, vorzugsweise unterhalb der Spindelbank, befestigt ist.2. Spinning or twisting machine with single spindle drive, comprising a Maschinenge- stell, which receives a plurality of jobs, the control technology divided into several sections, wherein a section includes several jobs, and per workstation a spindle unit (200) with a spindle (201 ) and a spindle drive (203) is provided, and per spindle unit (200) a spindle drive electronics unit (105) is provided, further comprising a machine control unit (101) for controlling the spindle units (200) and a section electronics unit (112) per section (160), which are connected to the machine control unit (101) via a data line (133), to each of which a section electronics unit (112) a plurality of spindle drive electronics units (105) via a data line (134 ), which are controllable by the machine control unit (101) via their associated section electronics unit (112), characterized in that a plurality of spindle drive electronics units (105) of a section and the section electronics unit (3) on a common Sectional printed circuit board (102.1) are arranged, and the spindle drive electronics units (105) via data lines in the form of printed conductors (134) with the sector nektronik unit (112) are connected and the section electronics unit (112) via a connection interface (135) and data line (133) to the machine control unit (101) is connected, and the spindle units (200) at defined intervals from each other are fastened on a spindle bank (204) extending in the machine longitudinal direction (175), and the printed circuit board (207) is fastened by a fastening system in the corresponding section area to the spindle of the spindle, preferably below the spindle.
3. Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 1, wobei auf den wenigstens zwei Leiterplatten (102.1-102.4) die Energieversorgung zu den Leistungsstufen und/oder zur Elektronik der Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) über Leiterbahnen (134, 141 , 142) verläuft, wobei die Sektionsleiterplatte (102.1) eine oder mehrere3. spinning or twisting machine according to claim 1, wherein on the at least two printed circuit boards (102.1-102.4), the power supply to the power stages and / or to the electronics of the spindle drive electronics units (105) via conductor tracks (134, 141, 142), wherein the section board (102.1) one or more
Anschlussschnittstellen (135) zu einer externen Stromversorgung enthält, und die Leiterplatten (102.1-102.4) miteinander verbunden sind, so dass die Energieversorgung zu den einzelnen Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) auf den Leiterplatten (102.1-102.4) einer steuerungstechnischen Sektion (160) über die Sek- tionsleiterplatte (102.1 ) erfolgt. Includes connection interfaces (135) to an external power supply, and the circuit boards (102.1-102.4) are interconnected so that the power supply to the individual spindle drive electronics units (105) on the circuit boards (102.1-102.4) of a control section (160) the segmentation board (102.1) takes place.
4. Spinn- oder Zwimmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sektionselektronik-Einheit (112) über eine Verbindungsschnittstelle (135) mit einer Datenleitung (133), insbesondere einem Datenbus, verbunden ist, an welchem weitere Sektionselektronik-Einheiten (112) und die Maschinensteuer-Einheit (101) an- geschlossen ist.4. Spinning or Zwimaschine according to any one of claims 1 to 3, wherein the section electronics unit (112) via a connection interface (135) with a data line (133), in particular a data bus, is connected to which further section electronics units (112 ) and the engine control unit (101) is connected.
5. Spinn- oder Zwimmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sektionsleiterplatte (102.1) über eine weitere, separate Verbindungsschnittstelle (144) mit einer externen Energieversorgung (146) verbunden ist.5. spinning or twin machine according to one of claims 1 to 3, wherein the section circuit board (102.1) via a further, separate connection interface (144) with an external power supply (146) is connected.
6. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Spindel- antriebselektronik-Einheiten (105) über auf den Leiterplatten (102) befestigten6. spinning or twisting machine according to one of claims 1 to 5, wherein the spindle drive electronics units (105) mounted on the circuit boards (102)
Steckanschlüsse (113) unter Herstellung einer Steckverbindung mit den Spindelantrieben (203) elektrisch verbindbar ist.Plug-in connections (113) while making a plug connection with the spindle drives (203) is electrically connected.
7. Spinn- oder Zwimmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Spindelantriebselektronik-Eiπheiteπ (105) eine Schnittstel/enelektronik ('/53), /πs- besondere einen oder mehrere digitale I/O- Schnittstellen zum Anschliessen einer7. spinning or ditching machine according to one of claims 1 to 6, wherein the Spindelantriebselektronik Eiπheiteπ (105) a Schnittstel / enelektronik ('/ 53), / πs- particular one or more digital I / O interfaces for connecting a
Anzeige und/oder eines Start/Stop-Schalters (107) enthalten und von den Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) jeweils eine Signal- und Speiseleitung (108) für eine Anzeige und/oder einen Start/Stop-Schalter (107) wegführen.Display and / or a start / stop switch (107) and lead away from the spindle drive electronics units (105) each have a signal and supply line (108) for a display and / or a start / stop switch (107).
8. Spinn- oder Zwimmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in Maschi- nenlängsrichtung (175) hintereinander eine Mehrzahl von Sektionen mit jeweils wenigstens zwei Leiterplatten (102.1-102.4) angeordnet sind, wobei eine der Leiterplatten jeweils eine Sektionsleiterplatte (102.1) ist.8. spinning or twining machine according to one of claims 1 to 7, wherein in machine longitudinal direction (175) in succession a plurality of sections each having at least two printed circuit boards (102.1-102.4) are arranged, one of the printed circuit boards in each case a section printed circuit board (102.1) is.
9. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Spindelantriebselektronik-Einheit (105) einen Controller (151), eine Leistungsstufe (152) und eine Schnittstellenelektronik (153) enthält.A spinning or twisting machine according to any one of claims 1 to 8, wherein a spindle drive electronics unit (105) includes a controller (151), a power stage (152) and interface electronics (153).
10. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sektionselektronik-Einheit (112) einen Controller (131) und eine Schnittstellenelektronik (132) enthält. 10. A spinning or twisting machine according to any one of claims 1 to 9, wherein the section electronics unit (112) includes a controller (131) and an interface electronics (132).
11. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Versorgungsspannung zur Versorgung der Spindelantriebe (203) über eine Verbindungsschnittstelle (144) der Sektions-Leiterplatte (102.1) zugeführt und auf den Leiterplatten (102.1-102.4) über Leiterbahnen (141) den Leistungsstufen (152) der Spindelelektronik-Einheiten (105) zugeführt wird.11. spinning or twisting machine according to one of claims 1 to 10, wherein the supply voltage for supplying the spindle drives (203) via a connection interface (144) of the section printed circuit board (102.1) fed and on the circuit boards (102.1-102.4) via conductor tracks ( 141) is supplied to the power stages (152) of the spindle electronics units (105).
12. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Versorgungsspannung zur Versorgung der Spindelantriebselektronik und/oder Sektionselektronik über eine weitere Verbindungsschnittstelle (145) der Sektions-Leiterplatte (102.1) zugeführt oder von der Versorgungsleitung für die Spindelantriebe (203) abgenommen und auf den Leiterplatten (102.1-102.4) über Leiterbahnen12. Spinning or twisting machine according to one of claims 1 to 11, wherein the supply voltage for supplying the spindle drive electronics and / or section electronics via a further connection interface (145) of the section printed circuit board (102.1) supplied or from the supply line for the spindle drives (203) removed and on the circuit boards (102.1-102.4) via tracks
(141) den Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) und/oder der Sektionselektronik-Einheit (112) zugeführt wird.(141) is supplied to the spindle drive electronics units (105) and / or the section electronics unit (112).
13. Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 12, wobei auf der Sektions-Leiterplatte (102.1) ein Wandler (104) angebracht ist, welcher eine Eingangs-Spannung und ggf. Eingangs-Frequenz in eine Ausgangs-Spannung und ggf. eine Ausgangs-13. spinning or twisting machine according to claim 12, wherein on the section circuit board (102.1) a transducer (104) is mounted, which an input voltage and optionally input frequency into an output voltage and possibly an output
Frequenz wandelt, mit welcher die Spindelantriebselektronik und/oder die Sektionselektronik auf den Leiterplatten (102.1-102.4) gespiesen werden.Frequency converts, with which the spindle drive electronics and / or the section electronics on the circuit boards (102.1-102.4) are fed.
14. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei sich die steuerungstechnischen Sektionen (160) jeweils entlang einer Maschinenseite (82) über eine bestimmte Anzahl aufeinander folgenden Arbeitsstellen in Maschinenlängsrichtung erstrecken.14. Spinning or twisting machine according to one of claims 1 to 13, wherein the control engineering sections (160) each extend along a machine side (82) over a certain number of successive jobs in the machine longitudinal direction.
15. Spinn- oder Zwirnmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 14, wobei die Spindeleinheiten (200) in definierten Abständen zueinander auf einer sich in Maschinenlängsrichtung (175) erstreckenden Spindelbank (204) befestigt sind, und die Leiterplatten (207) über ein Befestigungssystem im entsprechenden Sektionsbereich bei der Spindelbank, vorzugsweise unterhalb der Spindelbank, befestigt sind.15. spinning or twisting machine according to one of claims 1 and 3 to 14, wherein the spindle units (200) at defined intervals to one another in a machine longitudinal direction (175) extending spindle bank (204) are fixed, and the circuit boards (207) via a Attachment system in the corresponding section area at the spindle bank, preferably below the spindle bank, are attached.
16. Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 2 oder 15, wobei die Spindelantriebselektronik-Einheiten (105) auf der Leiterplatte (207) über Steckverbindungen mit den Spindelantrieben (203) elektrisch verbunden sind, und eine Steckverbindung jeweils einen auf der Leiterplatte (207) aufgebrachten ersten Steckanschluss (208a) und einen direkt oder indirekt, insbesondere über eine Spindeleinheit, mit der Spindelbank (204) verbundenen zweiten Steckanschluss (208b) enthält, wobei die Leiterplatte (207) über die Steckverbindungen direkt oder indirekt an die Spindelbank (204) befestigt ist.16. spinning or twisting machine according to claim 2 or 15, wherein the spindle drive electronics units (105) on the circuit board (207) via connectors with the spindle drives (203) are electrically connected, and a plug connection in each case one on the printed circuit board (207) applied first plug connection (208a) and a directly or indirectly, in particular via a spindle unit, with the spindle bank (204) connected to the second plug connection (208b) , wherein the circuit board (207) via the connectors is attached directly or indirectly to the spindle bank (204).
17. Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 2, 15 oder 16, wobei die Leiterplatten (207) unterhalb der Spindelbank befestigt sind und von einem Gehäuse (205) abgedeckt werden, wobei das Gehäuse Mittel, insbesondere Stege (211 , 212) und/oder Rippen zum Stützen und/oder Fixieren der Leiterplatten (207) gegenüber der Spindelbank (204) enthalten. 17. spinning or twisting machine according to claim 2, 15 or 16, wherein the printed circuit boards (207) are fastened below the spindle and bank of a housing (205) are covered, wherein the housing means, in particular webs (211, 212) and / or Ribs for supporting and / or fixing the circuit boards (207) relative to the spindle bank (204) included.
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