WO2020182980A1 - Verfahren zur steuerung einer mehrzahl von spuleinrichtungen sowie eine textilmaschine - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer mehrzahl von spuleinrichtungen sowie eine textilmaschine Download PDF

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WO2020182980A1
WO2020182980A1 PCT/EP2020/056805 EP2020056805W WO2020182980A1 WO 2020182980 A1 WO2020182980 A1 WO 2020182980A1 EP 2020056805 W EP2020056805 W EP 2020056805W WO 2020182980 A1 WO2020182980 A1 WO 2020182980A1
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thread
winding
strokes
electric motor
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Dieter Haak
Jürgen STRÖWER
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2821—Traversing devices driven by belts or chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a plurality of Spuleinrichtun conditions in a textile machine according to the preamble of claim 1 and a textile machine according to the preamble of claim 8.
  • the threads In the production, treatment and further processing of threads, it is common for the threads to be wound up into bobbins at the end of the process.
  • the thread is guided back and forth within a bobbin width by means of a traversing thread guide so that the thread can be wound into a cheese.
  • the drive of the traversing thread guide is preferably carried out in an oscillating manner, so that the thread guide is guided back and forth within a traversing stroke.
  • it is driven by an electric motor which is coupled to the traversing thread guide via a belt drive.
  • Such a textile machine is known, for example, from DE 10 2010 031 705 A1.
  • the winding devices are arranged in a machine frame alternately in layers one above the other and next to one another within the floor in order to wind up a large number of threads after texturing into thread bobbins.
  • a driven traversing thread guide is provided in each of the winding devices, which is driven in an oscillating manner via a belt drive and an electric motor.
  • the winding device has a control device which controls the speed of the Chan yaw thread guide within a traversing stroke.
  • a period of time that the traversing thread guide needs to run through a traversing stroke is taken into account in order to obtain the most accurate possible positioning of the traversing thread guide when winding the bobbin.
  • attempts are made in the known textile machine to produce as possible Fa denspulen with a uniform density via the speed control.
  • the electrical parameters are essentially recorded and used in order to influence the winding of the filament spool.
  • each of the winding devices has a pilot control device connected to the electric motor, by means of which the respective electric motor can be controlled with a drive torque adapted to the assigned belt drive.
  • each of the winding devices has a mechanical load torque that has to be provided by the electric motors.
  • the electric motors for driving the traversing thread guides in the winding devices are each controlled with a drive torque adapted to the belt drive concerned.
  • each of the winding devices has a pilot control device connected to the electric motor, by means of which the respective electric motor can be controlled with a drive torque adapted to the associated belt drive.
  • the method variant is particularly advantageous in which an actual target value comparison of the traversing strokes is carried out in each winding device at least at the start of the process and in which the traversing strokes are made from difference values at the end a winding cycle a correction value of the chan yaw strokes is determined and in which, depending on the correction value of the traversing strokes, the preset drive torque of the electric motor of the winding device concerned is changed in the subsequent winding cycle.
  • the electric motors for driving the traversing thread guides can thus be adapted to the individual tolerances of the mechanics.
  • the correction value is preferably determined from an average difference of the traversing strokes according to an advantageous variant of the method.
  • the actual / target deviations determined per traversing stroke can be added up over the entire winding cycle in order to then form an average value of the difference.
  • This mean difference value can then be used to determine the correction value of the traversing strokes.
  • a maximum differential value of the traversing strokes that occurs during a winding cycle.
  • the winding cycle determines the length of time in which a thread package is completely wound within the winding device.
  • the further method variant is preferably used, in which at the end of the subsequent winding cycle in the relevant the winding device the correction value of the traversing strokes is determined again and at which the drive torque of the electric motor is changed again as a function of the correction value.
  • This process can advantageously be carried out after each winding cycle of the winding device concerned until the correction value of the traversing strokes has reached a tolerance range.
  • the drive torques of the electric motors are matched to the respective actual states of the load torques of the drive transmission.
  • the tolerance range of the correction value of the traversing strokes is specified for the winding devices for winding the thread bobbins.
  • the tolerance range of the correction value of the traversing strokes is selected in such a way that the possible small deviations between the drive torque and the load torque are safely compensated for by the control and regulation of the electrical parameters.
  • each of the winding devices can start at the beginning of the process under identical target specifications, it is also provided that when the process starts, the electric motors of the winding devices for driving the traversing thread guides are controlled with a predetermined target drive torque. In this respect, a pre-control of the electric motors is carried out identically at the beginning of the process.
  • the preset pilot control currents which are fed to the electric motors in order to maintain a setpoint drive torque are preferably controlled and changed.
  • Each of the electric motors of the winding devices can be operated with an individual pilot current feed.
  • the textile machine is preferably designed in such a way that the control devices of the winding devices are designed in such a way that an actual / target comparison of the traversing strokes can be carried out at least at the start of the process At the end of a winding cycle can be transferred to a correction value of the traversing strokes and that the correction value of the traversing strokes can not be generated for the assigned pilot control device. This ensures that the electric motors are controlled with an individual pre-control depending on the actual / target deviations of the traversing strokes.
  • the method according to the invention for controlling a plurality of winding devices in a textile machine and the textile machine according to the invention are therefore particularly suitable for winding identical thread spools in a plurality of winding devices.
  • the different tolerances in the drive trains of the traversing thread guides with a large number of winding devices can be compensated individually by an adapted pilot control and thus by an adapted drive torque of the electric motor.
  • Each of the winding devices adjusts itself automatically to a drive train optimized for the laying of the thread.
  • Fig. 1 schematically shows a cross-sectional view of a textile machine according to the invention
  • FIG. 1 2.2 schematically shows several views of a winding device of the textile machine according to FIG. 1
  • FIG. 3 schematically shows a plurality of thread trays at the end of a thread spool
  • FIG. 1 an exemplary embodiment of the textile machine according to the invention is shown schematically in a cross-sectional view.
  • the exemplary embodiment of the textile machine has a plurality of processing stations in order to texturize a plurality of threads.
  • the thread path of one of the processing points is shown schematically, the adjacent processing points being arranged next to one another along a longitudinal side of the machine.
  • Each of the processing stations is assigned a presentation station 3 which is arranged in a gate 2.
  • the gate 2 here contains several presentation stations 3 for several processing stations.
  • a supply reel 3.1 and a reserve reel 3.2 are provided within the supply station 3.
  • a thread 21 is pulled from the supply bobbin 3.1 and textured in the processing point.
  • delivery mechanisms 4.1, 4.2, 4.3 and 4.4 are arranged in a machine frame 1 to form a thread run.
  • a Schuein direction 5 a cooling device 6 and a friction unit 7 is arranged between the delivery mechanisms 4.1 and 4.2. This aggregate 5, 6 and 7 form a so-called texturing zone in which the thread 21 is crimped.
  • a swirl device 8 is seen between the delivery mechanisms 4.2 and 4.3.
  • a set heating device 9 is arranged between the delivery mechanisms 4.3 and 4.4 in order to be able to carry out a thermal post-treatment on the thread, in particular a shrink treatment.
  • the delivery mechanism 4.4 is followed by a winding device 10 in which the thread 21 is wound into a thread bobbin 11.
  • a winding device 10 in which the thread 21 is wound into a thread bobbin 11.
  • a plurality of Spuleinrich lines 10 are arranged in levels one above the other, since the width of a winding device 10 is greater than the width of the upstream units in the thread run.
  • three delivery mechanisms 4.1 are arranged on the machine frame 1 within the width of one of the winding devices 10.
  • the winding devices 10 are designed identically and each have a swiveling bobbin holder 10.1, a drive roller 10.2 and a thread laying device 10.3 in order to wind the thread bobbin 11.
  • the thread spool 11 is driven by the drive roller 10.2.
  • the bobbin holder 10.1 is preferably fork-shaped and holds a Spulhül se between two clamping plates, not shown here, on the circumference of which the thread bobbin 11 is wound.
  • the thread is guided back and forth through the thread-laying device 10.3 within a bobbin width in order to produce a cross winding on the bobbin 11.
  • FIGS. 2.1 and 2.2 one of the winding devices 10 is shown schematically in several views.
  • Fig. 2.1 shows a front view
  • Fig. 2.2 a 39an view of the winding device 10 is shown. The following description applies to both figures.
  • FIGS. 2.1 and 2.2 of the winding device 10, only the thread-laying device 10.3 and the thread bobbin 11 wound on the winding tube 20 are shown. So the incoming thread 21 is guided back and forth by a traversing thread guide 14 within a Spulenbrei te.
  • the traversing thread guide 14 is coupled ge to a belt drive 16, which is driven by an electric motor 15 to oscillate.
  • the belt drive 16 consists of a drive wheel 16.1 and a plurality of drive wheels 16.3, which are wrapped by an endless belt 16.2.
  • the drive wheel 16.1 is directly connected to the electric motor 15.
  • the traversing thread guide 14 is guided within a sliding guide 16.4 by the belt 16.2.
  • the electric motor 15 has an incremental encoder 17 which determines the rotation of a drive shaft.
  • the incremental encoder 17 is placed directly on a drive shaft of the electric motor 15.
  • the incremental encoder 17 can be coupled to the drive shaft of the electric motor 15, for example via a gear or a similar mechanical connection.
  • the incremental encoder 17 is connected to a control device 18.
  • the electric motor 15 is assigned a pilot control device 19 which is connected to the control device 18.
  • the electric motor 15 is connected to a motor controller 22 which is assigned to the control device 18.
  • the winding device 10 To wind a thread in one of the processing stations, the winding device 10 is wound the thread on the circumference of the winding tube 20 to form the thread bobbin 11.
  • the Fa denspule 11 and the winding tube 20 are driven by the drive roller 10.2 with a constant peripheral speed.
  • the traversing thread guide 14 To lay the thread 21 within the winding width of the thread bobbin 11, the traversing thread guide 14 is driven in an oscillating manner by the belt drive 16 and the electric motor 15. So the Chan yaw thread guide 14 carries out a large number of traversing strokes within the bobbin width of the bobbin 11.
  • an identical setpoint is given to the electric motor 15 on each of the winding devices 10 of the textile machine.
  • a pilot current is fed to the electric motor 15 in such a way that the electric motor 15 drives the belt drive 16 in an oscillating manner with a setpoint drive torque.
  • the length of the traversing stroke is also defined via a target specification of angle increments so that the traversing densammlung 14 executes identical traversing strokes in each winding device 10. At the traversing stroke ends, however, it is necessary for the traversing thread guide 14 to reverse, so that the electric motor decelerates and accelerates
  • a front end of the bobbin 11 is shown, with three under different thread trays 23.1, 23.2 and 23.3 are shown, which were generated with different chen belt tensions of the belt drive 16 in several winding devices 10.
  • a first deposit 23.1 the thread is shortened ver in the thread reversal to a desired width of the thread bobbin 1 1 stored. The difference to the nominal width of the thread bobbin is marked with the lower case letter a.
  • the thread deposit 23.1 could have been produced with a winding device in which the belt drive 16 has a relatively high load torque due to an excessive belt tension.
  • a further thread deposit 23.3 is shown, in which the Spulein direction 10 would produce a thread bobbin 11, which goes beyond the nominal width of the thread coil 11.
  • the enlarged coil width is marked with the lowercase letter b.
  • This winding device 10 could alswei sen a belt drive 16, which contains, for example, a relatively low belt tension.
  • each traversing stroke of the traversing thread guide 14 determines the deviations between a target value specification and an actual value.
  • the determined difference values te of the traversing strokes are recorded continuously during the winding of the bobbin 11 and added up at the end of the winding cycle. The sum of the difference values is then averaged and calculated to give an average difference value.
  • This mean difference value from the actual / target comparison of the traversing strokes is then converted to a correction value which leads to a change in the precontrol of the electric motor 15.
  • the correction value can thus be converted within the control device 18 to a control signal which is fed to the pilot control device 19.
  • the pilot control device 19 changes the pilot control, for example, by increasing or reducing the pilot control current to the electric motor 15.
  • the electric motor 15 is then operated with a changed drive torque during a subsequent winding cycle.
  • the drive torque is adapted to the load torque, it being possible to increase or decrease the drive torque compared to a setpoint drive torque. So all winding device 10 in the textile machine can be adapted to the respective drive conditions for driving the traversing thread guide 14.
  • Each of the electric motors of the winding devices 10 can thus be operated with an individual pre-control which can deviate from the setpoint value preset given at the start of the process.
  • the machine in the method according to the invention and the textile machine according to the invention thus have the particular advantage that with a large number of spooling devices lines each of the winding device is able to perform a self-correction, in particular to compensate for the tolerances resulting from the mechanics of the drive. In this way, very even bobbins can be wound in all winding devices.
  • other events that can be detected by the incremental encoder on the motor shaft and have an influence on the coil width offset can be advantageously recognized by the invention and, if necessary, corrected. B. with egg nem replacement motor with slightly different characteristics.

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  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen (10) in einer Textilmaschine sowie eine Textilmaschine. In jeder der Spuleinrichtungen (10) wird ein Faden zu einer Fadenspule (11) gewickelt, wobei der Faden durch einen oszillierend angetriebenen Fadenführer (14) in einer Spulenbreite der Fadenspule (11) geführt wird. Der Fadenführer (14) wird durch einen Elektromotor (15) und einen Riementrieb (16) derart angetrieben, dass der Fadenführer (14) innerhalb der Spulbreite eine Vielzahl von Changierhüben ausführt. Aufgrund unterschiedlicher Riemenspannungen der Riemenantriebe (16) in den Spuleinrichtungen (10) werden erfindungsgemäß die Elektromotoren (15) zum Antrieb der Fadenführer (14) in den Spuleinrichtungen (10) mit jeweils einem den betreffenden Riemenantrieb (16) angepassten Antriebsdrehmoment gesteuert. Hierzu ist jedem Elektromotor (15) innerhalb der Spuleinrichtungen ein separates Vorsteuergerät (19) zugeordnet.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen sowie eine Textil maschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtun gen in einer Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Tex tilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Bei der Herstellung, Behandlung und Weiterverarbeitung von Fäden ist es üblich, dass die Fäden am Ende des Prozesses zu Spulen aufgewickelt werden. Hierbei wird der Faden mittels eines Changierfadenführers innerhalb einer Spulenbreite hin- und her geführt, damit der Faden zu einer Kreuzspule gewickelt werden kann. Der Antrieb des Changierfadenführers erfolgt bevorzugt oszillierend, so dass der Fadenführer inner halb eines Changierhubes hin- und hergeführt wird. Um in den Hubenden eine mög lichst schnelle Umkehr des Changierfadenführers zu erhalten, erfolgt der Antrieb durch einen Elektromotor, der über einen Riemenantrieb mit dem Changierfadenführer gekoppelt ist. Eine derartige Textilmaschine ist beispielsweise aus der DE 10 2010 031 705 A1 bekannt.
Bei der bekannten Textilmaschine sind die Spuleinrichtungen in einem Maschinenge stell etagenförmig übereinander und innerhalb der Etage nebeneinander an-geordnet, um eine Vielzahl von Fäden nach einer Texturierung zu Fadenspulen aufzuwickeln. In jeder der Spuleinrichtung ist ein angetriebener Changierfadenführer vorgesehen, der über einen Riemenantrieb und einen Elektromotor oszillierend angetrieben wird. Die Spuleinrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die die Geschwindigkeit des Chan gierfadenführers innerhalb eines Changierhubes steuert.
Eine Zeitdauer, die der Changierfadenführer zum Durchlauf eines Changierhubes be nötigt, wird dabei berücksichtigt, um eine möglichst genaue Positionierung des Chan gierfadenführers beim Wickeln der Fadenspule zu erhalten. Insoweit wird bei der be kannten Textilmaschine versucht, über die Geschwindigkeitssteuerung möglichst Fa denspulen mit einheitlicher Dichte herzustellen. Hierbei werden im wesentlichen die elektrischen Parameter erfasst und genutzt, um die Wicklung der Fadenspule zu beein flussen.
Grundsätzlich sind im Stand der Technik weitere Verfahren zum Steuern einer Spulein richtung bekannt, bei welchem insbesondere die Hubbewegung des Changierfaden führers sowohl in der Geschwindigkeit als auch in der Hublänge möglichst exakt aus- führbar sind. So geht beispielsweise aus der DE 199 50 285 A1 ein Verfahren hervor, bei welchem die Umkehrpunkte des Changierfadenführers er-fasst und mit Sollvorga ben verglichen werden. Hierbei lässt sich die Hublänge oder die Endpositionierung des Changierfadenführers dazu nutzen, um den Aufbau der Fadenspule mit möglichst exakt verlegten Fäden in einer Hubumkehr zu erhalten. Auch hierbei werden nur die elektrischen Parameter und Größen berücksichtigt, um innerhalb einer der Spulein richtungen wiederkehrend gleichmäßige Fadenspulen herzustellen.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die in mehreren Spuleinrichtungen gleich zeitig gewickelten Fadenspulen unterschiedliche Spulenbreiten zeigen. Selbst bei identisch vorgegebenen Sollwert-Vorgaben und identischen Steuerverfahren kam es zu unterschiedlichen Spulbreiten in den Fadenspulen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen in einer Textilmaschine sowie eine Textilmaschine der gattungs gemäßen Art bereitzustellen, bei welcher in benachbarten Spuleinrichtungen Faden spulen mit möglichst gleicher Spulenbreite erzeugbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Elektromotoren zum Antrieb der Changierfadenführer in den Spuleinrichtungen mit jeweils einem den be treffenden Riemenantrieb angepassten Antriebsdrehmoment gesteuert wer-den.
Für die Textilmaschine ergibt sich die Lösung erfindungsgemäß daraus, dass jede der Spuleinrichtungen ein mit dem Elektromotor verbundenes Vorsteuergerät aufweist, durch welche jeweils der betreffende Elektromotor mit einem dem zu-geordneten Riemenantrieb angepassten Antriebsdrehmoment steuerbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmals kombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung beruht darauf, dass die mechanische Kopplung zwischen dem Elektro motor und dem Changierfadenführer ebenfalls die Führung des Changier fadenführers beeinflusst. So wurde beobachtet, dass eine Riemenspannung des Rie menantriebes unmittelbar die Länge des Changierhubes beeinflusst. Eine zu hohe Riemenspannung führte zu einer Verkürzung des Changierhubes und eine zu niedrige Riemenspannung zu einer Verlängerung des Changierhubes. Insoweit weist jede der Spuleinrichtung ein von einer Mechanik geprägtes Lastmoment auf, das von den Elektromotoren erbracht werden muss. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Textilmaschine können derartige Toleranzen in der Mechanik vorteilhaft kompensiert werden. Insoweit werden die Elektromotoren zum Antrieb der Changierfadenführer in den Spuleinrichtungen mit jeweils einem dem betreffenden Riemenantrieb angepassten Antriebsdrehmoment gesteuert. Hierzu weist jede der Spuleinrichtungen ein mit dem Elektromotor verbundenes Vorsteuergerät auf, durch welche jeweils der betreffende Elektromotor mit einem dem zugeordneten Riemenan trieb angepassten Antriebsdrehmoment steuer bar ist.
Um möglichst ein dem Lastenmoment entsprechendes Antriebsdrehmoment an dem Elektromotor steuern zu können, ist die Verfahrensvariante besonders vor teilhaft, bei welcher in jeder Spuleinrichtungen zumindest bei einem Prozessbeginne ein Ist- Sollwert-Vergleich der Changierhübe durchgeführt wird und bei welcher aus Diffe renzwerten der Changierhübe am Ende einer Spulreise ein Korrekturwert der Chan gierhübe ermittelt wird und bei welchem in Abhängigkeit des Korrekturwertes der Changierhübe das voreingestellte Antriebsdrehmoment des Elektromotors der betref fenden Spuleinrichtung bei der nachfolgenden Spulreise geändert wird. So lässt sich durch Erhöhung oder Verringerung des Antriebsmomentes eine Anpassung an das vorhandene Lastmoment des Antriebstranges unmittelbar bei Prozessbeginn selbsttä tig ausführen. In jeder Spuleinrichtungen können damit die Elektromotoren zum An trieb der Changierfadenführer an den individuellen Toleranzen der Mechanik ange passt werden.
Um möglichst schnell eine Anpassung des Antriebsdrehmomentes zu erhalten, wird der Korrekturwert gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante bevorzugt aus einer mittleren Differenz der Changierhübe ermittelt. So lassen sich die pro Changierhub festgestellten Ist-Soll-Abweichungen über die gesamte Spulreise aufsummieren, um dann einen Mittelwert der Differenz zu bilden. Dieser mittlere Differenzwert kann dann zur Bestimmung des Korrekturwertes der Changierhübe genutzt werden. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, einen maximalen Differenzwert der Changierhü be heranzuziehen, der während einer Spulreise auf-tritt. Die Spulreise bestimmt hierbei die Zeitdauer, in welche eine Fadenspule innerhalb der Spulreinrichtung komplett gewickelt ist.
Um sicherzugehen, dass eine erste Änderung des Antriebsmomentes des Elektro motors die gewünschte Verbesserung bringt, wird bevorzugt die weitere Verfahrens variante genutzt, bei welcher am Ende der nachfolgenden Spulreise in der betreffen- den Spuleinrichtung erneut der Korrekturwert der Changierhübe ermittelt wird und bei welcher in Abhängigkeit von dem Korrekturwert das Antriebsdreh-moment des Elekt romotors erneut geändert wird.
Dieser Vorgang lässt sich vorteilhaft nach jeder Spulreise der betreffenden Spuleinrich tung so lange ausführen, bis der Korrekturwert der Changierhübe einen Toleranzbe reich erreicht hat. Damit können in den Spuleinrichtungen die Chan-gierfadenführer unter gleichen Bedingungen elektrisch angetrieben werden. Die Antriebsdrehmomen te der Elektromotoren sind dabei auf die jeweiligen Ist-Zustände der Lastmomente der Antriebsübertragung abgestimmt.
Um an jeder der Spuleinrichtung einheitliche Fadenspulen wickeln zu können, wird der Toleranzbereich des Korrekturwertes der Changierhübe den Spuleinrichtungen zum Wickelnder Fadenspulen vorgegeben. Der Toleranzbereich des Korrekturwertes der Changierhübe ist dabei derart gewählt, dass die möglichen geringen Abweichun gen zwischen dem Antriebsmoment und dem Lastmoment sicher durch die Steuerung und Regelung der elektrischen Parameter ausgeglichen wer den.
Damit jede der Spuleinrichtungen zu Prozessbeginn unter identischen Soll-Vorgaben starten kann, ist desweiteren vorgesehen, dass bei einem Prozessstart die Elektromoto ren der Spuleinrichtungen zum Antrieb der Changierfadenführer mit einem vorbe stimmten Soll-Antriebsdrehmoment gesteuert werden. Insoweit ist eine Vorsteuerung der Elektromotoren zu Beginn des Prozesses identisch ausgeführt.
Durch das den Elektromotoren zugeordnete Vorsteuergerät werden bevorzugt die voreingestellten Vorsteuerströme, die den Elektromotoren zugeführt werden, um ein Soll-Antriebsdrehmoment einzuhalten, gesteuert und geändert. So lässt sich jeder der Elektromotoren der Spuleinrichtungen mit einer individuellen Vorsteuerstromeinspei sung betreiben.
Um eine für die Mechanik abgestimmte Vorsteuerung des Elektromotors zu erhalten, ist die Textilmaschine bevorzugt derart ausgeführt, dass die Steuereinrichtungen der Spuleinrichtungen so ausgebildet sind, dass zumindest bei eine Prozessbeginn ein Ist- Soll-Vergleich der Changierhübe durchführbar ist, dass ermittelte Differenzwerte der Changierhübe am Ende einer Spulreise zu einem Korrekturwert der Changierhübe überführbar sind und dass durch den Korrekturwert der Changierhübe ein Steuerbe- fehl für das zugeordnete Vorsteuergerät erzeugbar ist. Damit ist sichergestellt, dass die Elektromotoren mit einer individuellen Vorsteuerung in Abhängigkeit von den Ist-Soll- Abweichungen der Changierhübe gesteuert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtun- gen in einer Textilmaschine sowie die erfindungsgemäße Textilmaschine sind daher besonders geeignet, um in einer Vielzahl von Spuleinrichtungen identische Fadenspu len zu wickeln. Die bei einer Vielzahl von Spuleinrichtungen unter-schiedlichen Tole ranzen in den Antriebssträngen der Changierfadenführer können dabei individuell durch eine angepasste Vorsteuerung und damit durch ein angepasstes Antriebsdreh- moment des Elektromotors ausgeglichen werden. Jede der Spuleinrichtungen stellt sich dabei selbsttätig auf einen für die Verlegung des Fadens optimierten Antriebs strang ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtun gen wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Textilmaschine unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Textil maschine
Fig. 2.1 und
Fig. 2.2 schematisch mehrere Ansichten einer Spuleinrichtung der Textilma schine gemäß Fig. 1
Fig. 3 schematisch mehrere Fadenablagen am Ende einer Fadenspule
In der Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Textil- maschine in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der Tex tilmaschine weist eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen auf, um eine Vielzahl von Fä den zu texturieren. In der Querschnittsansicht ist der Fadenlauf einer der Bearbei tungsstellen schematisch dargestellt, wobei die benachbarten Bearbeitungsstellen entlang einer Maschinenlängsseite nebeneinander angeordnet sind. Jede der Bearbeitungsstellen ist eine Vorlagestation 3 zugeordnet, die in einem Gatter 2 angeordnet ist. Das Gatter 2 enthält hierbei mehrere Vorlagestationen 3 für mehrere Bearbeitungsstellen. Innerhalb der Vorlagestation 3 ist eine Vorlage-spule 3.1 und eine Reservespule 3.2 vorgesehen. Ein Faden 21 wird hierbei von der Vorlagespule 3.1 ab gezogen und in der Bearbeitungsstelle texturiert.
In einem Maschinengestell 1 sind hierzu mehrere Lieferwerke 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 zu einem Fadenlauf angeordnet. Zwischen den Lieferwerken 4.1 und 4.2 ist eine Heizein richtung 5, eine Kühleinrichtung 6 und ein Friktionsaggregat 7 angeordnet. Diese Ag gregate 5, 6 und 7 bilden eine sogenannte Texturierzone, in welchem der Faden 21 eine Kräuselung erhält.
Zwischen den Lieferwerken 4.2 und 4.3 ist eine Verwirbelungseinrichtung 8 vor gesehen. Zwischen den Lieferwerken 4.3 und 4.4 ist eine Set-Heizeinrichtung 9 ange ordnet, um eine thermische Nachbehandlung an dem Faden insbesondere eine Schrumpfbehandlung ausführen zu können.
Dem Lieferwerk 4.4 folgt eine Spuleinrichtung 10, in welchem der Faden 21 zu einer Fadenspule 1 1 gewickelt wird. In dem Maschinengestell 1 sind mehrere Spuleinrich tungen 10 etagenmäßig übereinander angeordnet, da die Breite einer Spuleinrichtung 10 größer ist als die Breite der im Fadenlauf vorgeordneten Aggregate. Insoweit sind an dem Maschinengestell 1 beispielsweise drei Lieferwerke 4.1 innerhalb der Breite einer der Spuleinrichtungen 10 angeordnet.
Die Spuleinrichtungen 10 sind identisch ausgeführt und weisen jeweils einen schwenkbaren Spulenhalter 10.1, eine Treibwalze 10.2 und eine Fadenverlegevorrich- tung 10.3 auf, um die Fadenspule 11 zu wickeln. Die Fadenspule 1 1 wird da-bei durch die Treibwalze 10.2 angetrieben. Der Spulenhalter 10.1 ist vorzugsweise gabelförmig ausgeführt und hält zwischen zwei hier nicht dargestellten Klemmtellern eine Spulhül se, an deren Umfang die Fadenspule 11 gewickelt ist. Hierbei wird der Faden durch die Fadenverlegevorrichtung 10.3 innerhalb einer Spulen-breite hin- und hergeführt, um eine Kreuzwicklung an der Fadenspule 1 1 zu er zeugen.
In den Fig. 2.1 und 2.2 ist eine der Spuleinrichtungen 10 schematisch in mehreren An sichten dargestellt. Fig. 2.1 zeigt eine Vorderansicht und in Fig. 2.2 ist eine Seitenan sicht der Spuleinrichtung 10 dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung gilt hierbei für beide Figuren. In den Fig. 2.1 und 2.2 ist von der Spuleinrichtung 10 nur die Fadenverlegevorrichtung 10.3 und die auf der Spulhülse 20 gewickelte Fadenspule 1 1 dargestellt. So wird der zulaufende Faden 21 durch einen Changierfadenführer 14 innerhalb einer Spulenbrei te hin- und hergeführt. Der Changierfadenführer 14 ist mit einem Riementrieb 16 ge koppelt, der durch einen Elektromotor 15 oszillierend angetrieben wird. Der Riemen trieb 16 besteht hierbei aus einem Antriebsrad 16.1 und mehreren Treibrädern 16.3, die von einem endlosen Riemen 16.2 umschlungen sind. Das Antriebsrad 16.1 ist di rekt mit dem Elektromotor 15 verbunden. Der Changierfadenführer 14 wird innerhalb einer Gleitführung 16.4 durch den Riemen 16.2 geführt. Zur exakten Positionierung und Bewegung des Changierfadenführers 14 weist der Elektromotor 15 einen Inkre mentalgeber 17 auf, der die Rotation einer Antriebswelle ermittelt. In der hier darge stellten Ausführungsform ist der Inkrementalgeber 17 direkt auf eine Antriebswelle des Elektromotors 15 aufgesetzt. Alternativ kann der Inkrementalgeber 17 beispielsweise über ein Getriebe oder eine ähnliche mechanische Verbindung mit der Antriebswelle des Elektromotors 15 gekoppelt sein.
Wie aus der Darstellung in Fig. 2.2 hervorgeht, ist der Inkrementalgeber 17 mit einer Steuereinrichtung 18 verbunden.
Dem Elektromotor 15 ist ein Vorsteuergerät 19 zugeordnet, die mit der Steuereinrich tung 18 verbunden ist. Der Elektromotor 15 ist mit einer Motorsteuerung 22 verbun den, die der Steuereinrichtung 18 zugeordnet ist.
Zum Wickeln eines Fadens in einer der Bearbeitungsstellen wird der Spuleinrichtung 10 der Faden am Umfang der Spulhülse 20 zu der Fadenspule 11 gewickelt. Die Fa denspule 11 bzw. die Spulhülse 20 werden durch die Treibwalze 10.2 mit einer kon stanten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Zum Verlegen des Fadens 21 inner halb der Spulbreite der Fadenspule 11 wird der Changierfadenführer 14 durch den Riementrieb 16 und den Elektromotor 15 oszillierend angetrieben. So führt der Chan gierfadenführer 14 eine Vielzahl von Changierhüben innerhalb der Spulenbreite der Fadenspule 1 1 aus. Bei einem Prozessstart wird dabei an jeder der Spuleinrichtungen 10 der Textilmaschine eine identische Soll-Vorgabe dem Elektromotor 15 aufgegeben. So wird über das Vorsteuergerät 19 ein Vorsteuer-strom dem Elektromotor 15 derart zugeführt, dass der Elektromotor 15 den Riementrieb 16 mit einem Soll- Antriebsdrehmoment oszillierend antreibt. Die Länge des Changierhubes wird dabei noch über eine Soll-Vorgabe an Winkelinkrementen definiert, so dass der Changierfa- denführer 14 in jeder Spuleinrichtungen 10 identische Changierhübe ausführt. An den Changierhubenden ist es jedoch erforderlich, dass der Changierfadenführer 14 eine Umkehr ausführt, so dass ein Abbremsen und Beschleunigen durch den Elektromotor
15 durchgeführt werden muss. Die Umkehr des Changierfadenführers 14 und dabei die Ablage des Fadens 21 wird dabei maßgeblich durch das Antriebsmoment des Elektromotors 15 und den dabei entgegenstehenden Lastmoment des Riementriebes
16 beeinflusst. So wurde festgestellt, dass allein die Riemenspannung des Riemen 16.2 in den Riemen trieb 16 die Ablage des Fadens 21 während der Umkehr an einem Stirnende der Fadenspule beeinflusst. Hierzu ist in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel meh rerer Fadenablagen bei unterschiedlichen Riemenspannungen des Riementriebes 16 schematisch dargestellt.
In der Fig. 3 ist ein Stirnende an der Fadenspule 1 1 gezeigt, wobei drei unter schiedliche Fadenablagen 23.1, 23.2 und 23.3 dargestellt sind, die mit unterschiedli chen Riemenspannungen des Riemenantriebes 16 in mehreren Spuleinrichtungen 10 erzeugt wurden. Bei einer ersten Ablage 23.1 wird in der Fadenumkehr der Faden ver kürzt zu einer Soll-Breite der Fadenspule 1 1 abgelegt. Die Differenz zu der Soll-Breite der Fadenspule ist mit dem Kleinbuchstaben a gekennzeichnet. Die Fadenablage 23.1 könnte mit einer Spuleinrichtung erzeugt worden sein, bei welcher der Riementrieb 16 aufgrund einer überhöhten Riemenspannung eine relativ hohes Lastmoment aufweist. Demgegenüber ist eine weitere Fadenablage 23.3 dargestellt, bei welcher die Spulein richtung 10 eine Fadenspule 1 1 erzeugen würde, die über die Soll-Breite der Faden spule 11 hinausgeht. Die vergrößerte Spulenbreite ist hierbei mit dem Kleinbuchsta ben b gekennzeichnet. Diese Spuleinrichtung 10 könnte einen Riementrieb 16 aufwei sen, der beispielsweise eine relativ geringe Riemenspannung enthält.
Nur für den Fall, dass das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 15 und die mecha nischen Toleranzen des Riementriebes 16 zum Antreiben des Changierfadenführers 14 aufeinander abgestimmt sind, erfolgt eine gewünschte Fadenablage im Umkehrbe reich, die einer Soll-Breite der Fadenspule 11 entspricht. Diese Fadenablage 23.2 ist im mittleren Bereich in Fig. 3 dargestellt.
Um in jeder Spuleinrichtungen 10 der Textilmaschine die gewünschten Fadenspulen 1 1 mit der Soll-Breite herzustellen, wird bei Prozessbeginn bei einer ersten Spulreise ein Ist-Soll-Vergleich der Changierhübe durchgeführt. Die Information hierzu werden über den Inkrementalgeber 17 der Steuereinrichtung 18 zugeführt. So lassen sich zu jedem Changierhub des Changierfadenführers 14 die Abweichungen zwischen einer Soll- Wert- Vorgabe und einem Ist-Wert ermitteln. Die dabei festgestellten Differenzwer te der Changierhübe werden während der Wicklung der Fadenspule 1 1 kontinuierlich erfasst und am Ende der Spulreise aufsummiert. Die Summe der Differenzwerte wer den dann gemittelt und zu einem mittleren Differenzwert berechnet. Dieser mittlere Differenzwert aus dem Ist-Soll-Vergleichen der Changierhübe wird dann zu einem Kor rekturwert überführt, der zur Änderung der Vorsteuerung des Elektromotors 15 führt. So lässt sich der Korrekturwert innerhalb der Steuereinrichtung 18 zu einem Steuer signal überführen, das dem Vorsteuergerät 19 zugeführt wird. Das Vorsteuergerät 19 ändert die Vor-steuerung beispielsweise durch Erhöhung oder Senkung des Vorsteu erstromes an dem Elektromotor 15. Daraufhin wird der Elektromotor 15 bei einer nach- folgen-den Spulreise mit einem veränderten Antriebsdrehmoment betrieben. Das An triebsdrehmoment wird hierbei dem Lastdrehmoment angepasst, wobei eine Erhö hung oder eine Absenkung des Antriebsdrehmomentes gegenüber einem Soll- Antriebsdrehmoment möglich ist. So lassen sich alle Spuleinrichtung 10 in der Textil maschine auf die jeweiligen Antriebsgegebenheiten zum Antrieb des Changierfaden führers 14 anpassen. Jeder der Elektromotoren der Spuleinrichtungen 10 kann somit mit einer individuellen Vorsteuerung betrieben werden, die von der bei Prozessstart vorgegebenen Soll-Wert-Vorgabe abweichen kann.
Bei einer nachfolgenden Spulreise wird das veränderte Antriebsdrehmoment des Elektromotors 15 überprüft, in dem erneut eine Ist-Soll-Auswertung der Changierhübe stattfindet. So lässt sich am Ende der nachfolgenden Spulreise erneut eine Korrektur wert ermitteln, um die Vorsteuerung des Elektromotors 15 zu ver-ändern. Sollte der Korrekturwert jedoch innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen, wird die Vorsteuerung unverändert beibehalten. Die nachfolgenden Spulreisen der Spu leinrichtung 10 erfolgen dann mit der gewählten Einstellung der Vorsteuerung des Elektromotors 15.
Überlagert findet über die Motorsteuerung 22 eine elektrische Steuerung des Elektro motors 15 statt, wie sie beispielsweise aus der WO 15/078763 A1 bekannt ist. Insoweit wird auf die zitierte Druckschrift verwiesen und hierzu keine weiteren Erläuterungen gemacht.
Bei dem in das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Textilma schine besitzen somit den besonderen Vorteil, dass bei einer Vielzahl von Spuleinrich- tungen jede der Spuleinrichtung in der Lage ist, eine Selbstkorrektur durchzuführen, um insbesondere die aus der Mechanik des Antriebs herrührenden Toleranzen zu kompensieren. So können sehr gleichmäßige Spulen in allen Spuleinrichtungen gewi ckelt werden. Aber auch andere Ereignisse, die durch den Inkrementalgeber an der Motorwelle de- tektiert werden können und einen Einfluss auf die Spulenbreitenablage haben, kön nen durch die Erfindung vorteilhaft erkannt und ggf. ausgeregelt werden, z. B. bei ei nem Ersatzmotor mit leicht anderer Charakteristik.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen in einer Textil maschine, bei welchem jede der Spuleinrichtungen einen Faden zu einer Fa denspule wickelt, wobei der Faden durch einen oszillierend angetriebenen Changierfadenführer innerhalb einer Spulenbreite der Fadenspule geführt wird und wobei der Changierfadenführer durch einen Elektromotor und einen Rie menantrieb derart angetrieben wird, dass der Changierfadenführer innerhalb der Spulenbreite eine Vielzahl von Changierhüben ausführt, dadurch gekenn zeichnet, dass die Elektromotoren zum Antrieb der Changierfadenführer in den Spuleinrichtungen mit jeweils einem dem betreffenden Riemenantrieb ange passten Antriebsdrehmoment gesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Spu leinrichtungen zumindest bei einem Prozessbeginn ein Ist-Sollwert-Vergleich der Changierhübe durchgeführt wird und dass aus Differenzwerten der Chan gierhübe am Ende einer Spulreise ein Korrekturwert der Changierhübe ermittelt wird und dass in Abhängigkeit des Korrekturwertes der Changierhübe das vor eingestellte Antriebsdrehmoment des Elektromotors der betreffenden Spulein richtung bei der nachfolgenden Spulreise geändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert der Changierhübe aus einem mittleren Differenzwert der Changierhübe oder aus einem maximalen Differenzwert der Changierhübe ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der nachfolgenden Spulreise in der betreffenden Spuleinrichtung erneut der Kor rekturwert der Changierhübe ermittelt wird und dass in Abhängigkeit von dem Korrekturwert das Antriebs-drehmoment des Elektromotors erneut geändert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach jeder Spulreise der betreffenden Spuleinrichtung der Korrekturwert ermit telt wird, wobei das Antriebsdrehmoment des Elektromotors solange geändert wird, bis der Korrekturwert der Changierhübe einen Toleranzbereich erreicht hat.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbe reich des Korrekturwertes der Changierhübe den Spuleinrichtungen zum Wi ckeln der Fadenspulen vorgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Prozessstart die Elektromotoren der Spuleinrichtungen zum Antrieb der Changierfadenführer mit einem vorbestimmten Solldrehmoment gesteuert werden.
8. Textilmaschine mit einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen (10) zum Wickeln von Fadenspulen (1 1), wobei jede der Spuleinrichtungen (10) zum Führen der Fäden einen Changierfadenführer (14), einen mit dem Changierfadenführer
(14) gekoppelten Riementrieb (16) und einen mit dem Riementrieb (16) gekop pelten Elektromotor (15) aufweist und wobei den Elektromotoren (15) mehrere Steuereinrichtungen (18) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spuleinrichtungen (10) ein mit dem Elektromotor (15) verbundenes Vor steuergerät (19) aufweist, durch welche jeweils der betreffende Elektromotor
(15) mit einem dem zugeordneten Riemenantrieb (16) angepassten Antriebs drehmoment steuerbar ist.
9. Textilmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch jedes der Vorsteuergeräte (19) in den Spuleinrichtungen (10) an jedem der Elektro motoren (15) ein voreingestellter Vorsteuer-strom änderbar ist.
10. Textilmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen (18) der Spuleinrichtungen (10) derart aus-gebildet sind, dass zumindest bei einem Prozessbeginn ein Ist-Sollwert-Vergleich der Chan gierhübe des Changierfadenführers (14) durchführbar ist, dass ermittelte Diffe- renzwerte der Changier-hübe am Ende einer Spulreise zu einem Korrekturwert der Changierhübe überführbar sind und dass durch den Korrekturwert der Changierhübe ein Steuerbefehl für das zugeordnete Vorsteuergerät (19) er zeugbar ist.
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