WO2015028309A1 - Method for detecting a thread lap and device for guiding a thread - Google Patents

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WO2015028309A1
WO2015028309A1 PCT/EP2014/067348 EP2014067348W WO2015028309A1 WO 2015028309 A1 WO2015028309 A1 WO 2015028309A1 EP 2014067348 W EP2014067348 W EP 2014067348W WO 2015028309 A1 WO2015028309 A1 WO 2015028309A1
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electric motor
thread
motor
delivery device
godet jacket
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PCT/EP2014/067348
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Jürgen STRÖWER
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Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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    • B65H51/02—Rotary devices, e.g. with helical forwarding surfaces
    • B65H51/04—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements
    • B65H51/08—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H63/003—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to winding of yarns around rotating cylinders
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a thread winding on the circumference of a driven godet casing according to the preamble of claim 1 and to a delivery device for guiding a thread according to the preamble of claim 9.
  • the circumference of the godet casing is detected by a winding sensor, which is converted by mechanical contact with a thread winding in a switching position. Within the switching position, the winding sensor causes a direct interruption of the voltage supply of the electric motor, so that the godet casing is stopped.
  • the known method and the known delivery device thus require additional tools to recognize on the one hand a filament winding and on the other hand to effect a shutdown of the godet shell.
  • the prior art also discloses similar methods for monitoring unwanted filament winding on a roll.
  • DE 10 2007 026 631 A1 describes a method and a device in which a friction roller for driving a thread winding in a winding device is monitored.
  • the roller is assigned a limiting means at a distance on the circumference, which generates a stiffness and thus a braking torque in the case of a thread winding on the circumference of the roller.
  • This impressed braking torque counteracts the drive torque of a motor of the friction roller, which is evaluated in a connected control unit to detect a thread winding.
  • the additional tools needed to detect the thread formed on the circumference of the friction roller are also known.
  • This object is achieved by a method according to claim 1 and with a delivery device according to claim 9.
  • the invention is based on the recognition that the delivery devices used to guide a thread used in a textile machine each have a separate electric motor with a relatively low and therefore sensitive power spectrum.
  • the thread guide on the godet casing decisively determines the power output of the electric motor.
  • changes in the thread guide can already cause minor changes in power loss on the electric motor.
  • the invention now provides that at least one physical operating parameter of the electric motor is continuously monitored, wherein an instantaneous actual value of the operating parameter is compared with a stored threshold value of the operating parameter.
  • the threshold the operating parameter forms the unique identifier of a thread winding formed on the circumference of the godet casing.
  • the development of the method according to the invention turns out to be particularly advantageous, in which an operating torque of the electric motor is monitored as a physical operating parameter.
  • the actual values of the operating torque can be seen directly proportional to the yarn tension forces acting on the godet casing.
  • the actual value of the operating torque is determined from measured values of at least one engine parameter, in particular a motor current. It is known that power changes in the output of the power directly affect the motor current. In that regard, the measurement of the motor current for determining the actual values of the operating torque is particularly advantageous.
  • the power output of the electric motor can advantageously be influenced by a further development of the method in that nes acting on the godet roller braking torque acts a friction surface, which is formed at a distance from the godet casing by a stationary friction means.
  • nes acting on the godet roller braking torque acts a friction surface, which is formed at a distance from the godet casing by a stationary friction means.
  • the method variant is preferably carried out, which generates an interference signal at an inadmissible undershooting or exceeding the threshold value of the operating parameter and the electric motor switches off automatically.
  • a direct stop of the godet mantle is triggered and, moreover, an operator can receive corresponding information via the interference signal.
  • the development of the method according to the invention is particularly advantageous, in which the electric motor for driving the godet cover is controlled in several operating modes, the modes being assigned separate monitoring algorithms with separate threshold presets.
  • different operating parameters or different threshold values or different evaluation principles can be used in order to be able to trigger the most appropriate possible sequences of actions.
  • one of the operating modes is determined in particular for controlling the electric motor when applying a thread to the godet casing. This condition occurs at a process start and after each process interruption. In these cases, a thread is usually applied manually by the operator in the delivery device, so that unintentional changes in the operating torque of the electric motor can occur.
  • the associated monitoring algorithm assigns the threshold value a time constant which determines a time duration of the overshoot.
  • a second mode of operation can thus be used to control the electric motor when guiding a thread on the circumference of the godet casing, wherein the associated monitoring algorithm detects any undershoot or overshoot of the threshold value.
  • the inventive method is thus particularly suitable to be integrated into the drive of a godet shell.
  • the delivery device is for this purpose designed such that the electric motor is formed by a brushless synchronous motor (BLDC motor) and a control electronics, wherein the control electronics is designed to detect a thread winding formed on the godet casing.
  • the control electronics coupled directly to the motor make the BLDC motors particularly suitable for detecting and evaluating a change in an operating parameter.
  • the control electronics on at least one measuring means for monitoring an operating parameter of the electric motor and a memory means for storing a threshold value of the operating parameter. Such measuring means and storage means are also required to meet the electronic control of the motor according to the specifications.
  • an ammeter for measuring a motor current is preferably integrated in the control electronics. In this way, directly proportional signals can be determined which allow conclusions to be drawn about operating torque.
  • a friction means which opposite to the godet casing has a friction surface.
  • friction means any mechanical components are suitable, which are held at a small distance to the godet casing.
  • the friction means can be performed by a pin which is aligned substantially coaxially with the godet casing.
  • the delivery device In order to be able to quickly trigger subsequent actions by an operator after detecting a filament winding and after switching off the electric motor, the delivery device according to the invention is provided according to an advantageous development, that the control electronics is connected to a light emitting diode and / or a machine control unit. So can be over the LED use visual signals to signal to the outside of the textile machine a fault. Alternatively or additionally, however, it is also possible to issue the fault message directly to a machine control unit in order to be able to control corresponding adjacent process units and delivery devices.
  • the delivery device according to the invention is particularly suitable for being operated in a compact arrangement even in loaded environments.
  • the control electronics, the electric motor and the godet casing form a unit, wherein the motor shaft is cantilevered in a bearing housing, wherein the control electronics is encapsulated in an electrical housing and wherein a motor carrier for Holding a stator between the bearing housings and the electrical housing is held.
  • a motor carrier for Holding a stator between the bearing housings and the electrical housing is held.
  • the delivery device provides a high degree of operational reliability, since unwanted filament winding of the electric motor automatically detected and lead to shutdown. Additional tools that perform a detection of the thread winding, are not required.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the delivery device according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically a side view of the embodiment of Fig. 1 in different operating situations in a textile machine
  • Fig. 3 shows schematically a representation of a time course of an operating parameter of the electric motor
  • FIG. 1 an embodiment of the delivery device according to the invention is shown in a cross-sectional view.
  • the delivery device has a cup-shaped godet casing 1, which is non-rotatably attached to a cantilevered free end of a motor shaft 3 of an electric motor 2.
  • the electric motor 2 is designed as a brushless synchronous motor, which also as so-called BLDC motor is known.
  • the BLDC motor 4 comprises the electric motor 2 and control electronics 5.
  • the BLDC motor 4 is designed in several parts in this embodiment.
  • the motor shaft 3 of the electric motor 2 is rotatably supported by a plurality of roller bearings 9 in a bearing housing 8.
  • the motor shaft 3 has an opposite to the godet casing 1 end on which a rotor 10 is arranged.
  • the rotor 10 is formed by a permanent magent not described here.
  • the rotor 10 is surrounded by a stator 11 which carries a plurality of windings.
  • the stator 11 is held by a motor carrier 12.
  • the motor mount 12 extends between the bearing housing 8 and an electric housing 13 arranged directly on the electric motor 2.
  • the electrical housing 13 contains the control electronics 5.
  • the control electronics 5 is symbolically in this embodiment by a circuit board 14 and a power module 15, an inverter 17 and a Microprocessor 19 shown.
  • the control electronics 5 a measuring means 16, which is usually associated with the inverter 17.
  • a memory means 18 is provided, which is coupled to the microprocessor 19.
  • the control electronics 5 is coupled via a supply line 21 with a voltage source, not shown here.
  • a second connection to the control electronics 5 represents a data line 20, which allows a data exchange with a higher-level machine control unit 22.
  • the control electronics 5 directly with a Light emitting diode 23 coupled to indicate possible operating states of the electric motor 2 by visual signals can. For example, a fault can be signaled by a green signal on the light-emitting diode 23 due to a red signal and a normal operating state.
  • FIGS. 2.1 and 2.2 each show a view of the embodiment from FIG. 1 when used in a textile machine.
  • FIG. 2.1 shows the delivery device in operation with a thread guide
  • FIG. 2.2 shows the delivery device in operation with formation of a thread winding.
  • the delivery device according to FIG. 1 is held on a carrier 27.
  • the godet casing 1 is held on a front side of the carrier 27 and the BLDC motor 4 is held on a rear side of the carrier 27.
  • the godet 1 is assigned at a distance a rotatably mounted roller 28.
  • a friction means 24 is attached to the front of the carrier 27, which is held with a friction surface 26 at a small distance to godet casing 1.
  • the friction means 24 is formed in this embodiment by a pin 25 which is aligned coaxially with the godet casing 1 and extends substantially over the entire length of the godet casing 1.
  • Fig. 2.1 the situation is shown, in which a yarn 29 is guided with several wraps on the circumference of the godet casing 1 and on the circumference of the roller 28.
  • the godet 1 is in this situation driven by the electric motor 2 at a substantially constant speed.
  • the control of the electric motor 2 via the control electronics 5, wherein the target speed of the control electronics 5 is placed over the data input.
  • the method according to the invention is based on the fact that in this phase a physical operating parameter of the electric motor 2 within the control electronics 5 is continuously monitored. For this purpose, an actual value of the operating parameter is compared with a stored threshold value of the operating parameter. As an operating parameter, preferably the operating torque of the electric motor 2 is detected. Basically, however, it is also possible to monitor the performance of the engine as an operating parameter.
  • FIG. 3 shows in a diagram the course of an actual value of the operating torque of the electric motor 2 in a time profile. The time t is plotted on the abscissa and the operating torque M of the motor is plotted on the ordinate of the graph.
  • the actual value of the operating torque remains essentially constant except for a few small fluctuations.
  • the actual value is identified in FIG. 3 by the reference symbol Mj. Since, during the monitoring of the operating torque of the electric motor 2, the threshold value represents a maximum torque load of the electric motor, the threshold value is to be regarded as the upper limit value and in FIG. marked M s .
  • the threshold value M s forms a parallel to the abscissa and is constant.
  • FIG. 2.2 shows a situation in which a thread winding 30 on the circumference of the godet casing 1 adjusts itself by winding up a tapering thread 29.
  • the filament winding 30 could alternatively be formed by an already expired thread, so that a returning thread to the thread winding 30 is guided.
  • a motor current is measured as a motor characteristic in this embodiment.
  • the measuring means 16 within the control electronics 5.
  • other engine characteristics such as the motor voltage can be used to operating parameters of the electric motor 2 to determine.
  • the actual value of the operating torque is continuously compared with a threshold value of the operating torque.
  • the threshold is stored in the storage means 18 of the S expensive electronics 5.
  • the actual value Mi of the operating torque increases in the case of winding formation and exceeds the threshold value M s at the time ⁇ . After adjustment of the actual value with the threshold value and the determination of the excess at time ⁇ causes the control electronics 5, the electric motor 2 stops immediately.
  • the machine control unit 22 is transmitted an interference signal, so that the failure can be displayed to an operator.
  • the signal is gain the godet 1, the friction medium 24 with a friction surface 26 assigned such that after an increase of the thread winding of this on the friction surface 26 of the friction means 24 drags.
  • This frictional contact between the filament winding 30 and the stationary friction means 24 is transmitted directly to the electric motor 2 and leads to a disproportionate increase in the actual value of the operating torque.
  • an increase of the thread winding 30 can advantageously be limited if the change in the operating torque due to the thread winding is insufficient.
  • the thread is threaded again by an operator and applied to the circumference of the godet casing 1 and the roller 28.
  • the operator unintentionally generates higher loads on the godet casing 1, which lead to an undesired elevation of the operating torque of the electric motor 2.
  • an immediate shutdown and shutdown of the electric motor is not desired. It is therefore intended to carry out the monitoring of the operating torque in the various operating modes according to different monitoring algorithms.
  • Each mode is assigned to one of several monitoring algorithms, which are usually stored in the microprocessor 19 of the control electronics 5.
  • FIG. 4 shows the profile of an actual value of the operating torque of the electric motor 2 during a plurality of operating modes.
  • the time t is plotted on the abscissa and the operating torque M on the ordinate.
  • the actual value of the operating torque Mi will increase continuously until a desired operating torque for guiding the yarn is reached.
  • the operator causes a disproportionate increase in the operating torque on the electric motor 2 during the application of the thread.
  • the actual value of the operating torque continuously determined via the motor current measurement becomes a threshold value M S2 compared.
  • the threshold value M S2 represents a maximum load on the electric motor 2. As soon as this load limit of the electric motor is reached, the speed for reducing the operating torque is lowered via the control electronics 5. Regardless of the speed change, the monitoring of the operating torque takes place. In addition to the actual value of the operating torque, a period of overshoot is determined in this phase. In the course shown in Fig. 4, the excess at time t 2 is completed. The time duration results from the difference of the times t 2 - The time difference determined therefrom likewise forms a monitoring criterion. In the event that the excess exceeds a predetermined period of time takes place via the control electronics 5 a shutdown of the electric motor 2.
  • the time difference was smaller than the predetermined critical time, so that in the embodiment shown in Fig. 4, the electric motor 2 was not turned off.
  • the function of thread detection is tuned to the needs of manual threading.
  • the method according to the invention is thus particularly suitable for manually operated delivery devices. As soon as the application process on the delivery device has ended and the actual value of the operating parameter reaches its normal value, which determines the operating state for guiding a yarn, the operating mode of the control of the electric motor is changed and the monitoring algorithm previously described according to FIG. 3 is activated , The monitoring algorithm already shown and described with reference to FIG. 3 is shown again in FIG. Thus, the threshold value M S1 is smaller than the relevant threshold for the application of the thread M S2 .
  • the threshold value M S1 is selected in such a way that the load fluctuations of the electric motor 2 occurring during a thread guide generate respective actual values of the operating parameter which are below the threshold value. Only in the event that a larger change in the actual value of the operating parameter occurs due to a thread winding, the threshold value can be exceeded. In Fig. 4, this situation is shown at time t 3 . At time t 3 is a thread winding on the periphery of the godet roll 1 and the electric motor 2 is stopped again.
  • the method according to the invention and the delivery device according to the invention are directly related in order to ensure a secure thread guidance within a processing station within a textile machine.
  • the invention is particularly suitable to perform thread guides in textile machines with simultaneous filament winding monitoring. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

The invention relates to a method for detecting a thread lap on the circumference of a driven godet jacket (1) of a supplying device and such a supplying device. The method and the supplying device are based on a godet jacket (1) that is driven by a motor shaft (3) of an electric motor (2), on the circumference of which godet jacket a thread is guided. According to the invention, in order to detect the thread lap, a physical operating parameter of the electric motor is continuously monitored, wherein an actual value of the operating parameter is compared with a stored threshold value of the operating parameter. According to the invention, the supplying device has a brushless synchronous motor (BLDC motor) for this purpose, wherein control electronics (5) of the BLDC motor are designed to detect a thread lap formed on the godet jacket (1).

Description

Verfahren zum Erkennen eines Fadenwickels und Vorrichtung zum  Method for detecting a thread winding and device for
Führen eines Fadens  Lead a thread
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fadenwickels am Umfang eines angetriebenen Galettenmantels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Liefervorrichtung zum Führen eines Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9. The invention relates to a method for detecting a thread winding on the circumference of a driven godet casing according to the preamble of claim 1 and to a delivery device for guiding a thread according to the preamble of claim 9.
Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung sind aus der WO 2007/134732 bekannt. A generic method and a generic device are known from WO 2007/134732.
Bei der Herstellung und Behandlung von Fäden ist es allgemein bekannt, dass zum Führen, Fördern oder VerStrecken die Fäden am Umfang rotier- tender Galettenmäntel mit einer oder mehreren Teilumschlingungen geführt sind. Derartige Vorrichtungen, die in der Fachwelt auch als Lieferwerke oder Galetten bezeichnet werden, gewährleisten den Transport des Fadens innerhalb einer Textilmaschine. So wird z.B. zum VerStrecken und Texturieren ein unbehandelter Faden als eine Vorlagespule bereitgestellt und innerhalb der Textilmaschine durch mehrere innerhalb einer Bearbeitungssta- tion hintereinander angeordneter Liefervorrichtungen geführt. Innerhalb der Bearbeitung s Station wird der Faden ver streckt und texturiert und anschließend zu einer Spule aufgewickelt. In derartigen Prozessen besteht nun die Gefahr, dass z.B. bei Spulenwechseln eine Verschlappung oder eine Fehlübergabe oder sogar ein Fadenbruch entsteht. Derartige Änderungen der Fadenzugspannung innerhalb der Führungskette kann jedoch zu unge- wünschten Fadenwickeln an den angetriebenen Galettenmäntel der Liefervorrichtungen führen. Um möglichst kurze Unterbrechungszeiten zu realisieren, sind derartige Fadenwickel möglichst schnell zu erkennen und zu beseitigen. In the production and treatment of threads, it is well known that for guiding, conveying or stretching, the threads are guided on the circumference of rotating godet rolls with one or more partial wraps. Such devices, which are referred to in the art as delivery or galettes, ensure the transport of the thread within a textile machine. Thus, for example, for stretching and texturing, an untreated thread is provided as a supply spool and guided within the textile machine by a plurality of delivery devices arranged one behind the other within a processing station. Within the processing s station, the thread is stretched ver and textured and then wound into a coil. In such processes, there is now the danger that, for example, in the case of bobbin changes, a lapping or a faulty transfer or even a yarn breakage will occur. However, such changes in the yarn tension within the guide chain can lead to improper wished yarn wraps on the driven galette coats of delivery devices. In order to realize the shortest possible interruption times, such filament winding can be detected as quickly as possible and eliminated.
Bei dem bekannten Verfahren wird der Umfang des Galettenmantels durch einen Wickelfühler detektiert, der durch mechanische Berührung mit einem Faden wickel in eine Schaltstellung überführt wird. Innerhalb der Schaltstellung verursacht der Wickelfühler eine direkte Unterbrechung der Span- nungsversorgung des Elektromotors, so dass der Galettenmäntel gestoppt wird. Das bekannte Verfahren sowie die bekannte Liefervorrichtung erfordern somit zusätzliche Hilfsmittel, um einerseits einen Fadenwickel zu erkennen und andererseits ein Stillsetzen des Galettenmantels zu bewirken. Aus dem Stand der Technik sind jedoch auch ähnliche Verfahren zur Überwachung einer unerwünschten Fadenwickelbildung an einer Walze bekannt. So ist beispielsweise aus der DE 10 2007 026 631 AI ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher eine Friktionswalze zum Antreiben eines Fadenwickels in einer Spuleinrichtung überwacht wird. Hierbei ist der Walze am Umfang ein Begrenzungsmittel im Abstand zugeordnet, das im Fall einer Fadenwicklung am Umfang der Walze eine Schwergängigkeit und somit ein Bremsmoment erzeugt. Dieses aufgeprägte Bremsmoment wirkt dem Antriebsmoment eines Motors der Friktionswalze entgegen, das in einer angeschlossenen Steuereinheit zu Erkennung eines Fadenwickels ausgewertet wird. Auch bei dem bekannten Verfahren wer- den zusätzliche Hilfsmittel benötigt, um den am Umfang der Friktionswalze gebildeten Faden wickel zu erkennen. In the known method, the circumference of the godet casing is detected by a winding sensor, which is converted by mechanical contact with a thread winding in a switching position. Within the switching position, the winding sensor causes a direct interruption of the voltage supply of the electric motor, so that the godet casing is stopped. The known method and the known delivery device thus require additional tools to recognize on the one hand a filament winding and on the other hand to effect a shutdown of the godet shell. However, the prior art also discloses similar methods for monitoring unwanted filament winding on a roll. For example, DE 10 2007 026 631 A1 describes a method and a device in which a friction roller for driving a thread winding in a winding device is monitored. Here, the roller is assigned a limiting means at a distance on the circumference, which generates a stiffness and thus a braking torque in the case of a thread winding on the circumference of the roller. This impressed braking torque counteracts the drive torque of a motor of the friction roller, which is evaluated in a connected control unit to detect a thread winding. Also in the known method the additional tools needed to detect the thread formed on the circumference of the friction roller.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Erkennen eines Fa- denwickels der gattungsgemäßen Art sowie eine Liefervorrichtung zum Führen eines Fadens derart weiterzubilden, dass eine am Umfang des Galet- tenmantels gebildeter Fadenwickel ohne zusätzliche Hilfsmittel identifizierbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie mit einer Liefervorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst. It is therefore an object of the invention to develop a method for detecting a yarn wrap of the generic type and a delivery device for guiding a thread such that a formed on the circumference of the godet mantle filament winding is identifiable without additional aids. This object is achieved by a method according to claim 1 and with a delivery device according to claim 9.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert. Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die in einer Textilmaschine verwendeten Liefervorrichtungen zum Führen eines Fadens jeweils einen separaten Elektromotor mit relativ geringen und daher feinfühligem Leistung ssprektrum aufweisen. Die Fadenführung an dem Galettenmantel be- stimmt dabei maßgeblich die Leistungsabgabe des Elektromotors. Somit können Änderungen in der Fadenführung bereits geringer Änderungen der Leistungsabnahme an dem Elektromotor bewirken. Aus dieser Erkenntnis heraus sieht die Erfindung nun vor, dass zumindest ein physikalischer Betrieb sparameter des Elektromotors fortlaufend überwacht wird, wobei ein momentaner Ist-Wert des Betriebsparameters mit einem gespeicherten Schwellwert des Betriebsparameters abgeglichen wird. Der Schwellwert des Betriebsparameters bildet dabei das eindeutige Erkennungszeichen eines am Umfang des Galettenmantels gebildeten Fadenwickels. So lässt sich durch einen einfachen Ist-Soll- Vergleich anhand des physikalischen Betrieb sparameters des Elektromotors ein Fadenwickel am Umfang des ange- triebenen Galettenmantels identifizieren. The invention is based on the recognition that the delivery devices used to guide a thread used in a textile machine each have a separate electric motor with a relatively low and therefore sensitive power spectrum. The thread guide on the godet casing decisively determines the power output of the electric motor. Thus, changes in the thread guide can already cause minor changes in power loss on the electric motor. Based on this knowledge, the invention now provides that at least one physical operating parameter of the electric motor is continuously monitored, wherein an instantaneous actual value of the operating parameter is compared with a stored threshold value of the operating parameter. The threshold the operating parameter forms the unique identifier of a thread winding formed on the circumference of the godet casing. Thus, by means of a simple actual / nominal comparison on the basis of the physical operating parameter of the electric motor, a filament winding can be identified on the circumference of the driven godet casing.
Da eine Liefervorrichtung maßgeblich die Fadenzugspannung beeinflusst, die im Wesentlichen durch ein Betriebsdrehmoment des Elektromotors zu erzeugen ist, stellt sich die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfah- rens als besonders vorteilhaft heraus, bei welchem ein Betriebsdrehmoment des Elektromotors als physikalischer Betriebsparameter überwacht wird. So können unmittelbar die Ist-Werte des Betriebsdrehmoments proportional zu den am Galettenmantel wirkenden Fadenzugkräfte gesehen werden. Um eine fortlaufende Überwachung des Betriebsdrehmomentes zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Ist-Wert des Betriebsdrehmomentes aus Messwerten zumindest einer Motorkenngröße insbesondere einem Motorstrom ermittelt wird. So ist bekannt, dass sich Leistungsänderungen in der Abgabe der Leistung direkt auf den Motorstrom auswirken. Insoweit ist die Messung des Motorstromes zur Ermittlung der Ist-Werte des Betriebsdrehmoments besonders vorteilhaft. Since a delivery device significantly influences the thread tension, which is essentially to be generated by an operating torque of the electric motor, the development of the method according to the invention turns out to be particularly advantageous, in which an operating torque of the electric motor is monitored as a physical operating parameter. Thus, the actual values of the operating torque can be seen directly proportional to the yarn tension forces acting on the godet casing. In order to enable a continuous monitoring of the operating torque, it is provided that the actual value of the operating torque is determined from measured values of at least one engine parameter, in particular a motor current. It is known that power changes in the output of the power directly affect the motor current. In that regard, the measurement of the motor current for determining the actual values of the operating torque is particularly advantageous.
Damit auch bei möglichst spannungsarm geführten Fäden am Umfang des Galettenmantels ein Fadenwickel identifizierbar ist, lässt sich durch eine Weiterbildung des Verfahrens die Leistungsabgabe des Elektromotors vorteilhaft dadurch beeinflussen, dass an dem Fadenwickel zur Erzeugung ei- nes auf den Galettenmantel einwirkenden Bremsmomentes eine Reibfläche wirkt, die im Abstand zum Galettenmantel durch ein stationäres Reibmittel gebildet wird. So lässt sich die Veränderung des Betriebsdrehmomentes weiter begünstigen. In order to be able to identify a filament winding even at threads with as little tension as possible at the circumference of the godet jacket, the power output of the electric motor can advantageously be influenced by a further development of the method in that nes acting on the godet roller braking torque acts a friction surface, which is formed at a distance from the godet casing by a stationary friction means. Thus, the change in the operating torque can be further promoted.
Zur Realisierung sehr kurzer Unterbrechungszeiten wird die Verfahrens Variante bevorzugt ausgeführt, die bei einer unzulässigen Unter- oder Überschreitung des Schwellenwertes des Betriebsparameters ein Störsignal erzeugt und der Elektromotor selbsttätig abschaltet. So wird ein direktes An- halten des Galettenmantels ausgelöst und zudem kann über das Störsignal ein Operator entsprechende Informationen erhalten. To realize very short interruption times, the method variant is preferably carried out, which generates an interference signal at an inadmissible undershooting or exceeding the threshold value of the operating parameter and the electric motor switches off automatically. Thus, a direct stop of the godet mantle is triggered and, moreover, an operator can receive corresponding information via the interference signal.
Da in den textilen Prozessen derartige Liefervorrichtungen in unterschiedlichen Betriebszuständen agieren müssen, ist die Weiterbildung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, bei welcher der Elektromotor zum Antreiben des Galettenmantels in mehreren Betriebsarten gesteuert wird, wobei den Betriebsarten separate Überwachungsalgorithmen mit separaten Schwellwertvorgaben zugeordnet sind. So können je nach Forderung und Betriebszustand der Liefervorrichtung unterschiedliche Be- trieb sparameter oder unterschiedliche Schwell werte oder unterschiedliche Auswerteprinzipien genutzt werden, um möglichst angepasste Handlungsfolgen auslösen zu können. Since such delivery devices must operate in different operating states in the textile processes, the development of the method according to the invention is particularly advantageous, in which the electric motor for driving the godet cover is controlled in several operating modes, the modes being assigned separate monitoring algorithms with separate threshold presets. Thus, depending on the requirement and operating state of the delivery device, different operating parameters or different threshold values or different evaluation principles can be used in order to be able to trigger the most appropriate possible sequences of actions.
So ist eine der Betriebsarten insbesondere zur Steuerung des Elektromotors beim Anlegen eines Fadens an den Galettenmantel bestimmt. Dieser Zustand tritt bei einem Prozessstart und nach jeder Prozessunterbrechung auf. In diesen Fällen wird überlicherweise ein Faden manuell durch den Operator in die Liefervorrichtung angelegt, so dass ungewollt Änderungen des Betriebsdrehmomentes des Elektromotors auftreten können. Insoweit ist vorgesehen, dass der zugeordnete Überwachungsalgorithmus den Schwel- lenwert eine Zeitkonstante zuweist, die eine Zeitdauer der Überschreitung bestimmt. Somit können kurzzeitige Schwellwertüberschreitungen oder Schwellwertunterschreitungen eliminiert werden, ohne dass ein Störsignal oder ein Abschalten des Elektromotors erfolgt. Eine zweite Betriebsart lässt sich somit zur Steuerung des Elektromotors beim Führen eines Fadens am Umfang der Galettenmantels nutzen, wobei der zugeordnete Überwachungsalgorithmus jede Unter- oder Überschreitung des Schwellwertes detektiert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders geeignet, in den Antrieb eines Galettenmantels integriert zu werden. Thus, one of the operating modes is determined in particular for controlling the electric motor when applying a thread to the godet casing. This condition occurs at a process start and after each process interruption. In these cases, a thread is usually applied manually by the operator in the delivery device, so that unintentional changes in the operating torque of the electric motor can occur. In that regard, it is provided that the associated monitoring algorithm assigns the threshold value a time constant which determines a time duration of the overshoot. Thus, short-term threshold overruns or threshold underruns can be eliminated without an interference signal or a shutdown of the electric motor takes place. A second mode of operation can thus be used to control the electric motor when guiding a thread on the circumference of the godet casing, wherein the associated monitoring algorithm detects any undershoot or overshoot of the threshold value. The inventive method is thus particularly suitable to be integrated into the drive of a godet shell.
Die erfindungsgemäße Liefervorrichtung ist hierzu derart ausgebildet, dass der Elektromotor durch einen bürstenlosen Synchronmotor (BLDC-Motor) und einer Steuerelektronik gebildet ist, wobei die Steuerelektronik derart ausgelegt ist, um einen am Galettenmantel gebildeten Fadenwickel zu erkennen. Durch die unmittelbar mit dem Motor gekoppelte Steuerelektronik sind die BLDC-Motoren besonders geeignet, um eine Veränderung eines Betriebsparameters zu erkennen und auszuwerten. Hierzu weist die Steuerelektronik zumindest ein Messmittel zur Überwachung eines Betriebsparameters des Elektromotors und ein Speichermittel zum Speichern eines Schwellwertes des Betriebsparameters auf. Derartige Messmittel und Speichermittel sind zudem erforderlich, um die elektroni- sehe Steuerung des Motors entsprechend den Vorgaben zu erfüllen. The delivery device according to the invention is for this purpose designed such that the electric motor is formed by a brushless synchronous motor (BLDC motor) and a control electronics, wherein the control electronics is designed to detect a thread winding formed on the godet casing. The control electronics coupled directly to the motor make the BLDC motors particularly suitable for detecting and evaluating a change in an operating parameter. For this purpose, the control electronics on at least one measuring means for monitoring an operating parameter of the electric motor and a memory means for storing a threshold value of the operating parameter. Such measuring means and storage means are also required to meet the electronic control of the motor according to the specifications.
Als Messmittel zur Überwachung des Betriebsparameters wird vorzugsweise ein Strommesser zur Messung eines Motorstromes in der Steuerelektronik integriert. Damit können direkt proportionale Signale ermittelt werden, die Rückschlüsse auf ein Betriebsdrehmoment erlauben. As a measuring means for monitoring the operating parameter, an ammeter for measuring a motor current is preferably integrated in the control electronics. In this way, directly proportional signals can be determined which allow conclusions to be drawn about operating torque.
Zur Signalverstärkung eines am Umfang des Galettenmantels geführten Fadenwickels ist desweiteren vorgesehen, dass dem Galettenmantel mit einem kurzen Abstand ein Reibmittel zugeordnet ist, welches gegenüberlie- gend zum Galettenmantel eine Reibfläche aufweist. For signal amplification of a guided on the circumference of the godet roll filament winding is further provided that the godet casing is associated with a short distance, a friction means which opposite to the godet casing has a friction surface.
Als Reibmittel sind beliebige mechanische Komponenten geeignet, die in einem geringen Abstand zu dem Galettenmantel gehalten werden. Bevorzugt lässt sich das Reibmittel jedoch durch einen Stift ausführen, der im Wesentlichen koaxial zu dem Galettenmantel ausgerichtet ist. As friction means any mechanical components are suitable, which are held at a small distance to the godet casing. Preferably, however, the friction means can be performed by a pin which is aligned substantially coaxially with the godet casing.
Um nach Erkennen eines Fadenwickels und nach Abschalten des Elektromotors Folgehandlungen durch einen Operator schnell auslösen zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Liefer- Vorrichtung vorgesehen, dass die Steuerelektronik mit einer Leuchtdiode und / oder einer Maschinensteuereinheit verbunden ist. So lassen sich über die Leuchtdiode visuelle Signale nutzen, um nach außen hin an der Textilmaschine eine Störung zu signalisieren. Alternativ oder ergänzend besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Störmeldung direkt einer Maschinensteuereinheit aufzugeben, um entsprechende benachbarte Prozessaggregate und Liefervorrichtungen steuern zu können. In order to be able to quickly trigger subsequent actions by an operator after detecting a filament winding and after switching off the electric motor, the delivery device according to the invention is provided according to an advantageous development, that the control electronics is connected to a light emitting diode and / or a machine control unit. So can be over the LED use visual signals to signal to the outside of the textile machine a fault. Alternatively or additionally, however, it is also possible to issue the fault message directly to a machine control unit in order to be able to control corresponding adjacent process units and delivery devices.
Die erfindungsgemäße Liefervorrichtung ist besonders geeignet, um in einer kompakten Anordnung auch in belasteten Umgebungen betrieben zu werden. So ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsge- mäßen Liefervorrichtung vorgesehen, dass die Steuer elektronik, der Elektromotor und der Galettenmantel eine Baueinheit bilden, wobei die Motorwelle auskragend in einem Lagergehäuse gelagert ist, wobei die Steuerelektronik in einem Elektrogehäuse gekapselt ist und wobei ein Motorträger zur Aufnahme eines Stators zwischen den Lagergehäusen und dem Elektro- gehäuse gehalten ist. In derartiger kompakter Ausbildung können vorteilhaft mehrere Liefervorrichtungen in enger Teilung nebeneinander in einer Textilmaschine angeordnet werden. The delivery device according to the invention is particularly suitable for being operated in a compact arrangement even in loaded environments. Thus, according to an advantageous development of the delivery device according to the invention, it is provided that the control electronics, the electric motor and the godet casing form a unit, wherein the motor shaft is cantilevered in a bearing housing, wherein the control electronics is encapsulated in an electrical housing and wherein a motor carrier for Holding a stator between the bearing housings and the electrical housing is held. In such a compact design advantageously several delivery devices can be arranged in close pitch next to each other in a textile machine.
Zur Führung eines Fadens wird dieser bevorzugt mit mehreren Teilum- schlingungen am Umfang des Galettenmantels geführt, so dass die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt ist, bei welcher der Galettenmantel gemeinsam mit einer drehbaren Rolle zum Führen eines Fadens in mehreren Umschlingungen zusammenwirkt. Die erfindungsgemäße Liefervorrichtung bietet ein hohes Maß an Betriebssicherheit, da ungewünschte Fadenwickel von dem Elektromotor selbsttätig erkannt und zum Abschalten führen. Zusätzliche Hilfsmittel, die eine Erkennung des Fadenwickels ausführen, sind nicht erforderlich. To guide a thread this is preferably guided with several Teilum- schlingungen on the circumference of the godet casing, so that the development of the invention is preferably carried out, in which the godet casing cooperates with a rotatable roller for guiding a yarn in several wraps. The delivery device according to the invention provides a high degree of operational reliability, since unwanted filament winding of the electric motor automatically detected and lead to shutdown. Additional tools that perform a detection of the thread winding, are not required.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Fig näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to some embodiments of the invention device with reference to the accompanying figures.
Es stellen dar: Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Liefervorrichtung 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the delivery device according to the invention
Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 in unterschiedlichen Betriebs Situationen in einer Textilmaschine Fig. 3 schematisch eine Darstellung eines zeitlichen Verlaufes eines Betrieb sparameters des Elektromotors Fig. 2 shows schematically a side view of the embodiment of Fig. 1 in different operating situations in a textile machine Fig. 3 shows schematically a representation of a time course of an operating parameter of the electric motor
Fig. 4 schematisch ein zeitlicher Verlauf eines Betriebsparameters eines Elektromotors in verschiedenen Betriebsarten 4 shows schematically a time profile of an operating parameter of an electric motor in different operating modes
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Liefervorrichtung in einer Querschnittsansicht dargestellt. Die Liefervorrichtung weist einen topfförmigen Galettenmantel 1 auf, der drehfest an einem auskragenden freien Ende einer Motorwelle 3 eines Elektromotors 2 befestigt ist. Der Elektromotor 2 ist als bürstenloser Synchronmotor ausgeführt, der auch als sogenannter BLDC-Motor bekannt ist. Der BLDC-Motor 4 umfasst den Elektromotor 2 und eine Steuerelektronik 5. In Fig. 1, an embodiment of the delivery device according to the invention is shown in a cross-sectional view. The delivery device has a cup-shaped godet casing 1, which is non-rotatably attached to a cantilevered free end of a motor shaft 3 of an electric motor 2. The electric motor 2 is designed as a brushless synchronous motor, which also as so-called BLDC motor is known. The BLDC motor 4 comprises the electric motor 2 and control electronics 5.
Der BLDC-Motor 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel mehrteilig ausge- führt. Die Motorwelle 3 des Elektromotors 2 ist in einem Lagergehäuse 8 durch mehrere Wälzlager 9 drehbar gelagert. Die Motorwelle 3 weist ein zum Galettenmantel 1 gegenüberliegendes Ende auf, an dem ein Rotor 10 angeordnet ist. Der Rotor 10 wird durch einen hier nicht näher beschriebenen Permanentmagenten gebildet. Der Rotor 10 ist von einem Stator 11 umgeben, der mehrere Wicklungen trägt. Der Stator 11 ist durch einen Motorträger 12 gehalten. Der Motorträger 12 erstreckt sich zwischen dem Lagergehäuse 8 und einem unmittelbar an dem Elektromotor 2 angeordneten Elektrogehäuse 13. Das Elektrogehäuse 13 enthält die Steuerelektronik 5. Die Steuerelektronik 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel symbolisch durch eine Platine 14 sowie einem Leistungsmodul 15, einem Wechselrichter 17 und einem Mikroprozessor 19 dargestellt. Insbesondere weist die Steuerelektronik 5 ein Messmittel 16 auf, das üblicherweise mit dem Wechselrichter 17 verknüpft ist. Des weiteren ist ein Speichermittel 18 vorgesehen, das mit dem Mikroprozessor 19 gekoppelt ist. The BLDC motor 4 is designed in several parts in this embodiment. The motor shaft 3 of the electric motor 2 is rotatably supported by a plurality of roller bearings 9 in a bearing housing 8. The motor shaft 3 has an opposite to the godet casing 1 end on which a rotor 10 is arranged. The rotor 10 is formed by a permanent magent not described here. The rotor 10 is surrounded by a stator 11 which carries a plurality of windings. The stator 11 is held by a motor carrier 12. The motor mount 12 extends between the bearing housing 8 and an electric housing 13 arranged directly on the electric motor 2. The electrical housing 13 contains the control electronics 5. The control electronics 5 is symbolically in this embodiment by a circuit board 14 and a power module 15, an inverter 17 and a Microprocessor 19 shown. In particular, the control electronics 5 a measuring means 16, which is usually associated with the inverter 17. Furthermore, a memory means 18 is provided, which is coupled to the microprocessor 19.
Die Steuerelektronik 5 ist über eine Versorgungsleitung 21 mit einer hier nicht dargestellten Spannungsquelle gekoppelt. Eine zweite Verbindung zur Steuerelektronik 5 stellt eine Datenleitung 20 dar, die einen Datenaustausch mit einer übergeordneten Maschinensteuereinheit 22 ermöglicht. Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel die Steuerelektronik 5 direkt mit einer Leuchtdiode 23 gekoppelt, um mögliche Betriebszustände des Elektromotors 2 durch visuelle Signale anzeigen zu können. So lässt sich eine Störung beispielsweise durch ein rotes Signal und ein normaler Betriebszustand durch ein grünes Signal an der Leuchtdiode 23 signalisieren. The control electronics 5 is coupled via a supply line 21 with a voltage source, not shown here. A second connection to the control electronics 5 represents a data line 20, which allows a data exchange with a higher-level machine control unit 22. In addition, in this embodiment, the control electronics 5 directly with a Light emitting diode 23 coupled to indicate possible operating states of the electric motor 2 by visual signals can. For example, a fault can be signaled by a green signal on the light-emitting diode 23 due to a red signal and a normal operating state.
Die Funktion der in der Fig. 1 dargestellten Liefervorrichtung wird nachfolgend unter Bezug der weiteren Figuren 2.1 und 2.2 erläutert. In der Fig. 2.1 und 2.2 ist jeweils eine Ansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 beim Einsatz in einer Textilmaschine dargestellt. Die Fig. 2.1 zeigt die Liefervor- richtung im Betrieb mit einer Fadenführung und in Fig. 2.2 ist die Liefervorrichtung im Betrieb mit Bildung eines Fadenwickels gezeigt. The function of the delivery device shown in FIG. 1 will be explained below with reference to the further figures 2.1 and 2.2. FIGS. 2.1 and 2.2 each show a view of the embodiment from FIG. 1 when used in a textile machine. FIG. 2.1 shows the delivery device in operation with a thread guide, and FIG. 2.2 shows the delivery device in operation with formation of a thread winding.
Innerhalb der Textilmaschine wird die Liefervorrichtung gemäß Fig. 1 an einem Träger 27 gehalten. Hierbei ist der Galettenmantel 1 auf einer Vor- derseite des Trägers 27 und der BLDC-Motor 4 auf einer Rückseite des Trägers 27 gehalten. An der Vorderseite des Trägers 27 ist dem Galettenmantel 1 im Abstand eine drehbar gelagerte Rolle 28 zugeordnet. Desweiteren ist an der Vorderseite des Trägers 27 ein Reibmittel 24 befestigt, das mit einer Reibfläche 26 im geringen Abstand zu Galettenmantel 1 gehalten ist. Das Reibmittel 24 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Stift 25 gebildet, der koaxial zum Galettenmantel 1 ausgerichtet ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Galettenmantels 1 erstreckt. Within the textile machine, the delivery device according to FIG. 1 is held on a carrier 27. In this case, the godet casing 1 is held on a front side of the carrier 27 and the BLDC motor 4 is held on a rear side of the carrier 27. At the front of the carrier 27, the godet 1 is assigned at a distance a rotatably mounted roller 28. Furthermore, a friction means 24 is attached to the front of the carrier 27, which is held with a friction surface 26 at a small distance to godet casing 1. The friction means 24 is formed in this embodiment by a pin 25 which is aligned coaxially with the godet casing 1 and extends substantially over the entire length of the godet casing 1.
In Fig. 2.1 ist die Situation gezeigt, in welcher ein Faden 29 mit mehreren Umschlingungen am Umfang des Galettenmantels 1 und am Umfang der Rolle 28 geführt wird. Der Galettenmantel 1 wird in dieser Betriebs Situation durch den Elektromotor 2 mit einer im Wesentlichen konstanter Drehzahl angetrieben. Die Steuerung des Elektromotors 2 erfolgt über die Steuerelektronik 5, wobei die Soll-Drehzahl der Steuerelektronik 5 über den Dateneingang aufgegeben wird. In Fig. 2.1 the situation is shown, in which a yarn 29 is guided with several wraps on the circumference of the godet casing 1 and on the circumference of the roller 28. The godet 1 is in this situation driven by the electric motor 2 at a substantially constant speed. The control of the electric motor 2 via the control electronics 5, wherein the target speed of the control electronics 5 is placed over the data input.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert nun darauf, dass in dieser Phase ein physikalischer Betriebparameter des Elektromotors 2 innerhalb der Steuerelektronik 5 fortlaufend überwacht wird. Hierzu wird ein Ist-Wert des Betriebsparameters mit einem gespeicherten Schwellwert des Betriebspa- rameters abgeglichen. Als Betriebsparameter wird vorzugsweise das Betrieb sdrehmoment des Elektromotors 2 erfasst. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit als Betriebsparameter die Leistung des Motors zu überwachen. In der Fig. 3 ist in einem Diagramm der Verlauf eines Ist-Wertes des Betriebsdrehmomentes des Elektromotors 2 in einem zeitlichen Verlauf dargestellt. Die Zeit t ist auf der Abszisse und das Betriebsdrehmoment M des Motors auf der Ordinate des Diagramms aufgetragen. So lange der Faden 29 ungestört in vorgeschriebener Art und Weise am Umfang des Galetten- mantels 1 geführt wird, bleibt der Ist-Wert des Betriebsdrehmomentes bis auf wenige kleine Schwankungen im Wesentlichen konstant. Der Ist-Wert ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen Mj gekennzeichnet. Da bei der Überwachung des Betriebsdrehmomentes des Elektromotors 2 der Schwellwert eine maximale Drehmomentenbelastung des Elektromotors darstellt, ist der Schwellwert als oberer Grenzwert zu betrachten und in Fig. 3 mit dem Be- zugszeichen Ms gekennzeichnet. Der Schwellwert Ms bildet eine Parallele zur Abszisse und ist konstant. The method according to the invention is based on the fact that in this phase a physical operating parameter of the electric motor 2 within the control electronics 5 is continuously monitored. For this purpose, an actual value of the operating parameter is compared with a stored threshold value of the operating parameter. As an operating parameter, preferably the operating torque of the electric motor 2 is detected. Basically, however, it is also possible to monitor the performance of the engine as an operating parameter. FIG. 3 shows in a diagram the course of an actual value of the operating torque of the electric motor 2 in a time profile. The time t is plotted on the abscissa and the operating torque M of the motor is plotted on the ordinate of the graph. As long as the thread 29 is guided undisturbed in the prescribed manner on the circumference of the godet casing 1, the actual value of the operating torque remains essentially constant except for a few small fluctuations. The actual value is identified in FIG. 3 by the reference symbol Mj. Since, during the monitoring of the operating torque of the electric motor 2, the threshold value represents a maximum torque load of the electric motor, the threshold value is to be regarded as the upper limit value and in FIG. marked M s . The threshold value M s forms a parallel to the abscissa and is constant.
Für den Fall, dass aufgrund eines Fadenbruches vor oder hinter der Liefer- Vorrichtung oder einer Verschlappung vor oder hinter der Liefervorrichtung sich am Umfang des Galettenmantels 1 ein Fadenwickel bildet, führt jede am Galettenmantel 1 veränderte Zugwirkung des Fadens zu einer Veränderung des physikalischen Parameters des Elektromotors 2. In der Fig. 2.2 ist eine Situation dargestellt, bei welcher ein Fadenwickel 30 am Umfang des Galettenmantels 1 sich durch Aufwicklung eines zulaufenden Fadens 29 einstellt. Der Fadenwickel 30 könnte jedoch auch alternativ durch einen bereits abgelaufenen Faden entstehen, so dass ein rücklaufender Faden zum Faden wickel 30 geführt wird. Unabhängig von der Art und Entstehung des Fadenwickels 30 am Umfang des Galettenmantels 1 wird jede sich im Ist-Wert des Betriebsparameters bzw. im Ist-Wert des Betriebsdrehmomentes auswirkende Änderung erfasst. Hierbei kommt es üblicherweise zum Anstieg der Lastabnahme am Elektromotor 2, so dass sich höhere Ist-Werte des Betriebsdrehmomentes einstel- len. In the event that due to a thread break in front of or behind the delivery device or a Verschlappung before or after the delivery device forms a thread winding on the circumference of the godet 1, each leads to the godet 1 traction effect of the thread to a change of the physical parameter of the electric motor 2. FIG. 2.2 shows a situation in which a thread winding 30 on the circumference of the godet casing 1 adjusts itself by winding up a tapering thread 29. However, the filament winding 30 could alternatively be formed by an already expired thread, so that a returning thread to the thread winding 30 is guided. Regardless of the nature and formation of the thread winding 30 on the circumference of the godet casing 1, each change which affects the actual value of the operating parameter or the actual value of the operating torque is detected. This usually leads to an increase in the load decrease on the electric motor 2, so that higher actual values of the operating torque are set.
Zur Bestimmung des Ist-Wertes des Betriebsdrehmomentes wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Motorstrom als Motorkenngröße gemessen. Hierzu dient das Messmittel 16 innerhalb der Steuerelektronik 5. Grundsätzlich können jedoch auch andere Motorkenngrößen wie beispielsweise die Motorspannung genutzt werden, um Betriebsparameter des Elektromotors 2 zu bestimmen. Der Ist-Wert des Betriebsdrehmomentes wird fortlaufend mit einem Schwellwert des Betriebsdrehmomentes verglichen. Der Schwellwert ist im Speichermittel 18 der S teuer elektronik 5 hinterlegt. Wie in Fig. 3 dargestellte ist, steigt der Ist-Wert Mi des Betriebsdrehmomentes im Fall einer Wickelbildung an und überschreitet zum Zeitpunkt ^ den Schwellwert Ms. Nach Abgleich des Ist-Wertes mit dem Schwellwert und die Feststellung der Überschreitung zum Zeitpunkt ^ führt dazu, dass die Steuerelektronik 5 den Elektromotor 2 sofort stoppt. Gleichzeitig wird der Maschinensteuereinheit 22 ein Störsignal übermittelt, so dass der Ausfall gegenüber einem Operator angezeigt werden kann. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, ein visuelles Signal über die Leuchtdiode 23 zu erzeugen. Nun lässt sich der Fadenwickel 30 am Umfang des Galettenmantels 1 entfernen und der Prozess kann neu gestartet werden. To determine the actual value of the operating torque, a motor current is measured as a motor characteristic in this embodiment. For this purpose, the measuring means 16 within the control electronics 5. Basically, however, other engine characteristics such as the motor voltage can be used to operating parameters of the electric motor 2 to determine. The actual value of the operating torque is continuously compared with a threshold value of the operating torque. The threshold is stored in the storage means 18 of the S expensive electronics 5. As shown in Fig. 3, the actual value Mi of the operating torque increases in the case of winding formation and exceeds the threshold value M s at the time θ. After adjustment of the actual value with the threshold value and the determination of the excess at time ^ causes the control electronics 5, the electric motor 2 stops immediately. At the same time the machine control unit 22 is transmitted an interference signal, so that the failure can be displayed to an operator. In addition, it is possible to generate a visual signal via the light-emitting diode 23. Now, the thread winding 30 can be removed on the circumference of the godet casing 1 and the process can be restarted.
Für den Fall, dass der am Umfang des Galettenmantels 1 gewickelte Fadenwickel 30 keine ausreichende Veränderung des Ist-Wertes des Betriebsdrehmomentes erzeugt, ist zur Signal Verstärkung dem Galettenmantel 1 das Reib mittel 24 mit einer Reibfläche 26 derart zugeordnet, dass nach einem Anwachsen des Fadenwickels dieser an der Reibfläche 26 des Reibmittels 24 schleift. Dieser Reibkontakt zwischen dem Fadenwickel 30 und dem stationären Reibmittel 24 überträgt sich unmittelbar auf den Elektromotor 2 und führt zu einem überproportionalen Anstieg des Ist-Wertes des Betriebsdrehmomentes. Somit lässt sich ein Anwachsen des Fadenwickels 30 vor- teilhaft begrenzen, falls die Änderung des Betriebsdrehmomentes aufgrund des Fadenwickels unzureichend ist. Nachdem ein Fadenwickel 30 erkannt und der Elektromotor angehalten ist, wird der Fadenwickel 30 entfernt und der Prozess neu gestartet. Hierzu wird der Faden durch einen Operator erneut eingefädelt und am Umfang des Galettenmantels 1 und der Rolle 28 angelegt. In diesem Betriebszustand besteht die Möglichkeit, dass der Operator ungewollt höhere Belastungen an dem Galettenmantel 1 erzeugt, die zu einer ungewünschten Überhöhung des Betriebsdrehmomentes des Elektromotors 2 führen. In dieser Phase ist jedoch ein sofortiges Abschalten und Stillsetzen des Elektromotors nicht gewünscht. Daher ist vorgesehen, die Überwachung des Betriebsdrehmomentes bei den verschiedenen Betriebsarten nach unterschiedlichen Überwachungsalgorithmen durchzuführen. So wird in diesem Ausführungsbeispiel zwischen einer ersten Betriebsart, die die Steuerung des Elektromotors beim Anlegen eines Fadens an den Galettenmantel bestimmt, und einer zweiten Betiebsart, die die Steuerung des Elektromotors beim Führen eines Fadens am Umfang des Galettenmantels bestimmt, unterschieden. Jede Betriebsart ist eine von mehreren Überwachungsalgorithmen zugewiesen, die üblicherweise in dem Mikroprozessor 19 der Steuerelektronik 5 hinterlegt sind. In the event that the wound on the circumference of the godet casing 1 thread winding 30 does not produce a sufficient change in the actual value of the operating torque, the signal is gain the godet 1, the friction medium 24 with a friction surface 26 assigned such that after an increase of the thread winding of this on the friction surface 26 of the friction means 24 drags. This frictional contact between the filament winding 30 and the stationary friction means 24 is transmitted directly to the electric motor 2 and leads to a disproportionate increase in the actual value of the operating torque. Thus, an increase of the thread winding 30 can advantageously be limited if the change in the operating torque due to the thread winding is insufficient. After a filament winding 30 is detected and the electric motor is stopped, the filament winding 30 is removed and the process is restarted. For this purpose, the thread is threaded again by an operator and applied to the circumference of the godet casing 1 and the roller 28. In this operating state, there is the possibility that the operator unintentionally generates higher loads on the godet casing 1, which lead to an undesired elevation of the operating torque of the electric motor 2. In this phase, however, an immediate shutdown and shutdown of the electric motor is not desired. It is therefore intended to carry out the monitoring of the operating torque in the various operating modes according to different monitoring algorithms. Thus, in this embodiment, a distinction is made between a first operating mode, which determines the control of the electric motor when applying a thread to the godet casing, and a second operating mode, which determines the control of the electric motor when guiding a thread on the circumference of the godet casing. Each mode is assigned to one of several monitoring algorithms, which are usually stored in the microprocessor 19 of the control electronics 5.
Zur Erläuterung der Überwachungsalgorithmen wird auf die Darstellung in Fig. 4 Bezug genommen. In Fig. 4 ist der Verlauf eines Ist-Wertes des Betriebsdrehmomentes des Elektromotors 2 während mehrerer Betriebsarten dargestellt. In dem Diagramm ist die Zeit t auf der Abszisse und der Be- trieb sdrehmoment M auf der Ordinate eingetragen. Beim Anlegen eines Fadens am Umfang des Galettenmantels 1 wird der Ist- Wert des Betriebsdrehmomentes Mi kontinuierlich ansteigen, bis ein zur Führung des Fadens gewünschtes Betriebsdrehmoment erreicht ist. In diesem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 verursacht der Operator beim Anlegen des Fadens jedoch einen überproportionalen Anstieg des Betriebsdrehmomentes am Elektromotor 2. Während der ersten Betriebsart zum Anlegen des Fadens wird der fortlaufend über die Motorstrommessung ermittelte Ist-Wert des Betriebsmomentes mit einem Schwellwert MS2 verglichen. Der Schwellwert MS2 stellt eine maximale Belastung des Elektro- motors 2 dar. Sobald diese Belastungsgrenze des Elektromotors erreicht ist, wird über die Steuerelektronik 5 die Drehzahl zur Verringerung des Betriebsdrehmomentes gesenkt. Unabhängig von der Drehzahlveränderung erfolgt die Überwachung des Betriebsdrehmomentes. Neben dem Ist-Wert des Betriebsdrehmomentes wird in dieser Phase eine Zeitdauer der Über- schreitung ermittelt. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Verlauf ist die Überschreitung zur Zeit t2 beendet. Die Zeitdauer ergibt sich aus der Differenz der Zeiten t2 - Die daraus ermittelte Zeitdifferenz bildet ebenfalls ein Überwachungskriterium. Für den Fall, dass die Überschreitung eine vorgegebene Zeitdauer übersteigt, erfolgt über die Steuerelektronik 5 ein Ab- schalten des Elektromotors 2. In diesem Fall war die Zeitdifferenz kleiner als die vorgegebene kritische Zeitdauer, so dass bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Elektromotor 2 nicht abgeschaltet wurde. Insoweit wird die Funktion der Fadenerkennung auf die Belange des manuellen Fadenanlegens abgestimmt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist so- mit besonders für manuell bedienbare Liefervorrichtungen geeignet. Sobald der Anlegevorgang an der Liefervorrichtung beendet ist und der Ist- Wert des Betriebsparameters seinen Normalwert, der den Betriebszustand zum Führen eines Fadens bestimmt, erreicht, wird die Betriebsart der Steuerung des Elektromotors umgestellt und der zuvor bereits nach Fig. 3 be- schriebene Überwachungsalgorithmus aktiviert. Der bereits zur Fig. 3 dargestellt und beschriebene Überwachungsalgorithmus ist in Fig. 4 nochmals gezeigt. So ist der Schwellwert MS1 kleiner als der für das Anlegen des Fadens maßgebliche Schwellwert MS2. Der Schwellwert MS1 ist derart gewählt, dass die während einer Fadenführung auftretenden Belastungs- Schwankungen des Elektromotors 2 jeweils Ist-Werte des Betriebsparameters erzeugen, die unterhalb des Schwellwertes liegen. Nur für den Fall, dass eine größere Veränderung des Ist-Wertes des Betriebsparameters aufgrund eines Fadenwickels eintritt, lässt sich der Schwellwert überschreiten. In Fig. 4 ist diese Situation zum Zeitpunkt t3 dargestellt. Zur Zeit t3 liegt ein Fadenwickel am Umfang des Galettenwickels 1 vor und der Elektromotor 2 wird erneut gestoppt. For an explanation of the monitoring algorithms, reference is made to the illustration in FIG. 4. FIG. 4 shows the profile of an actual value of the operating torque of the electric motor 2 during a plurality of operating modes. In the diagram, the time t is plotted on the abscissa and the operating torque M on the ordinate. When creating a thread on the circumference of the godet casing 1, the actual value of the operating torque Mi will increase continuously until a desired operating torque for guiding the yarn is reached. In this embodiment shown in FIG. 4, however, the operator causes a disproportionate increase in the operating torque on the electric motor 2 during the application of the thread. During the first mode for applying the thread, the actual value of the operating torque continuously determined via the motor current measurement becomes a threshold value M S2 compared. The threshold value M S2 represents a maximum load on the electric motor 2. As soon as this load limit of the electric motor is reached, the speed for reducing the operating torque is lowered via the control electronics 5. Regardless of the speed change, the monitoring of the operating torque takes place. In addition to the actual value of the operating torque, a period of overshoot is determined in this phase. In the course shown in Fig. 4, the excess at time t 2 is completed. The time duration results from the difference of the times t 2 - The time difference determined therefrom likewise forms a monitoring criterion. In the event that the excess exceeds a predetermined period of time takes place via the control electronics 5 a shutdown of the electric motor 2. In this case, the time difference was smaller than the predetermined critical time, so that in the embodiment shown in Fig. 4, the electric motor 2 was not turned off. In that regard, the function of thread detection is tuned to the needs of manual threading. The method according to the invention is thus particularly suitable for manually operated delivery devices. As soon as the application process on the delivery device has ended and the actual value of the operating parameter reaches its normal value, which determines the operating state for guiding a yarn, the operating mode of the control of the electric motor is changed and the monitoring algorithm previously described according to FIG. 3 is activated , The monitoring algorithm already shown and described with reference to FIG. 3 is shown again in FIG. Thus, the threshold value M S1 is smaller than the relevant threshold for the application of the thread M S2 . The threshold value M S1 is selected in such a way that the load fluctuations of the electric motor 2 occurring during a thread guide generate respective actual values of the operating parameter which are below the threshold value. Only in the event that a larger change in the actual value of the operating parameter occurs due to a thread winding, the threshold value can be exceeded. In Fig. 4, this situation is shown at time t 3 . At time t 3 is a thread winding on the periphery of the godet roll 1 and the electric motor 2 is stopped again.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Liefervorrichtung stehen in unmittelbarem Zusammenhang, um innerhalb einer Bearbei- tungs stelle innerhalb einer Textilmaschine eine sichere Fadenführung zu gewährleisten. Insoweit ist die Erfindung besonders geeignet, um Fadenführungen in Textilmaschinen mit gleichzeitiger Fadenwickelüberwachung auszuführen. Bezugszeichenliste The method according to the invention and the delivery device according to the invention are directly related in order to ensure a secure thread guidance within a processing station within a textile machine. In that regard, the invention is particularly suitable to perform thread guides in textile machines with simultaneous filament winding monitoring. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Galettenmantel 1 godet coat
2 Elektromotor  2 electric motor
3 Motorwelle  3 motor shaft
4 BLDC-Motor  4 BLDC motor
5 Steuerelektronik 5 control electronics
8 Lagergehäuse 8 bearing housing
9 Wälzlager  9 rolling bearings
10 Rotor  10 rotor
11 Stator  11 stator
12 Motorträger  12 engine mounts
13 Elektrogehäuse  13 electrical boxes
14 Platine  14 board
15 Leistungsmodul 15 power module
16 Messmittel 16 measuring instruments
17 Wechselrichter  17 inverters
18 Speichermittel  18 storage means
19 Mikroprozessor 19 microprocessor
20 Datenleitung 20 data line
21 Versorgung sleitung 21 Supply line
22 Maschinensteuereinheit22 machine control unit
23 Leuchtdiode 23 LED
24 Reibmittel  24 friction agent
25 Stift  25 pen
26 Reibfläche Träger Rolle Faden Fadenwickel 26 friction surface Carrier roll thread thread wrap

Claims

Patentansprüche Patent claims
Verfahren zum Erkennen eines Fadenwickels am Umfang eines angetriebenen Galettenmantels einer Liefervorrichtung, bei welchem der Galettenmantel durch eine Motorwelle eines Elektromotors angetrieben wird, Method for detecting a thread wrap on the circumference of a driven godet jacket of a delivery device, in which the godet jacket is driven by a motor shaft of an electric motor,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein physikalischer Betriebsparameter des Elektromotors fortlaufend überwacht wird, wobei ein momentaner Ist-Wert des Betriebsparameters mit einem gespeicherten Schwellwert des Betriebsparameters abgeglichen wird. a physical operating parameter of the electric motor is continuously monitored, with a current actual value of the operating parameter being compared with a stored threshold value of the operating parameter.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein Betriebsdrehmoment des Elektromotors als physikalischer Betriebsparameter überwacht wird. an operating torque of the electric motor is monitored as a physical operating parameter.
Verfahren nach Anspruch 2, Method according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Ist-Wert des Betriebsdrehmoment aus Messwerten zumindest einer Motorkenngröße insbesondere einem Motorstrom ermittelt wird. the actual value of the operating torque is determined from measured values of at least one motor parameter, in particular a motor current.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Method according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Fadenwickel zur Erzeugung eines auf den Galettenmantel einwirkenden Bremsmomentes eine Reibfläche wirkt, die im Abstand zum Galettenmantel durch ein stationäres Reibmittel gebildet wird. characterized in that A friction surface acts on the thread winding to generate a braking torque acting on the godet jacket, which is formed at a distance from the godet jacket by a stationary friction agent.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Method according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
bei einer unzulässigen Unter- oder Überschreitung des Schwellwertes des Betriebsparameters ein Störsignal erzeugt wird und/oder der Elektromotor selbsttätig abgeschaltet wird. If the threshold value of the operating parameter is exceeded or exceeded, an interference signal is generated and/or the electric motor is switched off automatically.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Method according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Elektromotor zum Antreiben des Galettenmantels in mehreren Betriebsarten gesteuert wird, wobei den Betriebsarten separate Überwachungsalgorithmen mit separaten Schwell wertvorgaben zugeordnet sind. the electric motor for driving the godet jacket is controlled in several operating modes, with separate monitoring algorithms with separate threshold values being assigned to the operating modes.
Verfahren nach Anspruch 6, Method according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
eine der Betriebsarten die Steuerung des Elektromotors beim Anlegen eines Fadens an den Galettenmantel bestimmt, wobei der zugeordnete Überwachungsalgorithmus dem Schwellwert eine kritische Zeitdauer der Unter- oder Überschreitung zuweist. one of the operating modes determines the control of the electric motor when a thread is applied to the godet jacket, the associated monitoring algorithm assigning the threshold value a critical period of time when the threshold value is exceeded or undershot.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Method according to claim 6, characterized in that
eine der Betriebsarten die Steuerung des Elektromotors beim Führen eines Fadens am Umfang des Galettenmantels bestimmt. One of the operating modes determines the control of the electric motor when guiding a thread around the circumference of the godet jacket.
9. Liefervorrichtung zum Führen eines Fadens, mit einem Elektromotor (2) und mit einem an einer Motorwelle (3) drehfest angeordneten Galettenmantel (1), 9. Delivery device for guiding a thread, with an electric motor (2) and with a godet jacket (1) arranged in a rotationally fixed manner on a motor shaft (3),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Elektromotor (2) durch einen bürstenlosen Synchronmotor the electric motor (2) is replaced by a brushless synchronous motor
(4) (BLDC-Motor) gebildet ist, wobei eine Steuerelektronik (5) des BLDC-Motors (4) derart ausgelegt ist, um einen am Galettenmantel (1) gebildeten Fadenwickel (30) zu erkennen. (4) (BLDC motor) is formed, with control electronics (5) of the BLDC motor (4) being designed to detect a thread winding (30) formed on the godet jacket (1).
10. Liefervorrichtung nach Anspruch 9, 10. Delivery device according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Steuerelektronik (5) zumindest ein Messmittel (16) zur Überwachung eines Betriebsparameters des Elektromotors (2) und ein Speichermittel (18) zum Speichern eines Schwellwertes des Betriebsparameters aufweist. the control electronics (5) has at least one measuring means (16) for monitoring an operating parameter of the electric motor (2) and a storage means (18) for storing a threshold value of the operating parameter.
11. Liefervorrichtung nach Anspruch 10, 11. Delivery device according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Messmittel (16) zur Überwachung des Betriebsparameters als ein Strommesser zur Messung eines Motorstroms ausgebildet ist. the measuring means (16) for monitoring the operating parameter is designed as an ammeter for measuring a motor current.
Liefervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Delivery device according to one of claims 9 to 11, characterized in that
dem Galettenmantel (1) mit einem kurzen Abstand ein Reib mittel (24) zugeordnet ist, welcher gegenüberliegend zum Galettenmantel (1) eine Reibfläche (26) aufweist. The godet jacket (1) is assigned a friction means (24) at a short distance, which has a friction surface (26) opposite the godet jacket (1).
Liefervorrichtung nach Anspruch 12, Delivery device according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Reibmittel (24) durch einen Stift (25) gebildet ist, der sich koaxial zum Galettenmantel (1) erstreckt. the friction means (24) is formed by a pin (25) which extends coaxially to the godet jacket (1).
Liefervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Delivery device according to one of claims 9 to 13, characterized in that
die Steuerelektronik (5) mit einer Leuchtdiode (23) und/oder einer Maschinensteuereinheit (22) verbunden ist. the control electronics (5) is connected to a light-emitting diode (23) and/or a machine control unit (22).
Liefervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Delivery device according to one of claims 9 to 14, characterized in that
der BLDC-Motor (4) und der Galettenmantel (1) eine Baueinheit bilden, wobei die Motorwelle (3) auskragend in einem Lagergehäuse (8) gelagert ist, wobei die Steuerelektronik (5) in einem Elektrogehäuse (13) gekapselt ist und wobei ein Motorträger (12) zur Aufnahme eines Stators (11) zwischen dem Lagergehäuse (8) und dem Elektrogehäuse (1) gehalten ist. the BLDC motor (4) and the godet jacket (1) form a structural unit, the motor shaft (3) being cantilevered in a bearing housing (8), the control electronics (5) being encapsulated in an electrical housing (13) and wherein a Motor carrier (12) for receiving a stator (11) is held between the bearing housing (8) and the electrical housing (1).
16. Liefervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass 16. Delivery device according to one of claims 9 to 15, characterized in that
der Galettenmantel (1) gemeinsam mit einer drehbar gelagerten Rolle (28) zum Führen eines Fadens (29) in mehreren Um- schlingungen zusammenwirkt. the godet jacket (1) cooperates together with a rotatably mounted roller (28) to guide a thread (29) in several loops.
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