DE1660333B2

DE1660333B2 - DEVICE FOR REGULATING THE THREAD TEMPERATURE

Info

Publication number: DE1660333B2
Application number: DE1965G0042544
Authority: DE
Inventors: John Davis Schenectady; Watrous Donald Leland Scotia; N.Y. Harnden jun. (V.St.A.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1964-01-16
Filing date: 1965-01-14
Publication date: 1976-03-04
Also published as: US3322933A; FR1420971A; DE1660333A1; GB1086268A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Fadentemperatur in einer Anordnung zum Verstrecken synthetischer Fäden, mit einer einen Thermistor zum Abtasten der Fadentemperatur enthaltenden Brückenschaltung, die eine der Differenz zwischen abgetasteter Fadentemperatur und Solltemperatur entsprechende Spannung abgibt, die über einen Ladekondensator und eine nachgeschaltete Doppelbasisdiode in Spannungsimpulse umwandelbar und der Steuerelektrode eines gesteuerten Siliciumgleichrichters zu dessen Zündung zuführbar ist, so rlaß während eines Teils der Halbwellen die Fadenheizvorrichtung Leistung von einer Wechselstromquelle r-ifnimmt, um die Fadentemperatur auf der Solltemperatur zu halten.The invention relates to a device for regulating the thread temperature in an arrangement for drawing synthetic threads, with one containing a thermistor for sensing the thread temperature Bridge circuit that corresponds to the difference between the sampled thread temperature and the target temperature Emits voltage that is fed into the Convertible voltage pulses and the control electrode of a controlled silicon rectifier to it Ignition can be supplied, so let the filament heater power during part of the half-waves an AC power source takes r-i to the filament temperature to hold at the target temperature.

Aus der Zeitschrift »Elektronik« 1960, Nr. 8, S. 239 bis 241 ist eine Brückenschaltung bekannt, bei der ein Fehlersignal über einen Ladekondensator und eine nachgeschaltete Doppelbasisdiode in Spannungsimpulse umwandelbar und der Steuerelektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters zu dessen Zündung zuführbar ist, so daß während eines Teils der Halbwellen eine Heizvorrichtung Leistung von einer Wechselstromquelle aufnimmt. Als Anwendungsgebiet für eine derartige Schaltung sind z. B. Leistungsschaltungen für automatische Temperaturregelungen genannt.From the magazine "Electronics" 1960, No. 8, p. 239 to 241, a bridge circuit is known in which a Error signal via a charging capacitor and a downstream double base diode in voltage pulses convertible and can be fed to the control electrode of a controlled silicon rectifier for its ignition so that during a portion of the half-waves a heater provides power from an AC source records. As a field of application for such a circuit are z. B. Power circuits for called automatic temperature controls.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Regeln der Fadentemperatur in einer Maschine zum Verstrecken synthetischer Fäden so auszubilden, daß bei Fadenrissen automatisch eine Absenkung der Temperatur der Fadenheizvorrichtung vorgenommen wird.The object of the invention is to provide a device for regulating the thread temperature in a machine Train synthetic threads to be drawn in such a way that the temperature is automatically reduced if the thread breaks the thread heater is made.

Diese Aufgabe wirci erfindungsgemäß dadurch gelost, daß ein Schal'cr vorgesehen ist, der beim Auftreten eines Fadenrisses einem Zweig der Brückenschallung eine Spannung zuschaltet, bei der die Brückenschaltung bei einer niedrigeren als der Solltemperatur abgeglichen ist.According to the invention, this problem is solved by that a Schal'cr is provided which, when a thread break occurs, a branch of the bridge sound system a voltage is switched on at which the bridge circuit is at a lower temperature than the setpoint temperature is balanced.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Heizvorrichtung von Maschinen zum Verstrecken synthetischer Fäden, die hochautomatisiert sind und mit extrem hoher Geschwindigkeit arbeiten, beim Auftreten von Fadenrissen automatisch auf eine gegenüber der Arbeits'.emperatur verringerte Temperatur abgesenkt werden. Diese Temperaturabsenkung der Fadenheizvorrichtung braucht nicht mehr durch Bedienungspersonal oder durcii mechanische Steuerungseinrichtungen vorgenommen zu werden.The advantages of the invention are in particular that the heating device of machines for stretching synthetic threads that are highly automated and work at extremely high speed, when thread breaks occur automatically to a temperature lower than the working temperature be lowered. This temperature reduction of the thread heating device no longer needs through Operating personnel or by mechanical control devices to be made.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtThe following are exemplary embodiments of the invention described on the basis of the drawings. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Anord-F i g. 1 a schematic representation of an arrangement

nung zum Verstrecken synthetischer Fäden,for drawing synthetic threads,

F i g. 2 die in der Anordnung zum Verstrecken synthetischer Fäden erfindungsgemäß verwendete Vorrichtung zum Regeln der Fadentemperatur, undF i g. 2 shows the device used according to the invention in the arrangement for drawing synthetic threads to regulate the thread temperature, and

F i g. 3 die in der Vorrichtung nach F i g. 2 sich dort ergebenden Wellenformen.F i g. 3 in the device according to F i g. 2 resulting waveforms.

An Hand der F i g. 1 sei kurz die Wirkungsweise einer typischen Anordnung zum Verstrecken synthetischer Fasern besenrieben. Der Faden wird von einem Garnkörper 3 einer Walze 5 zugeführt. Diese WalzeOn the basis of FIG. Briefly, let us explain the operation of a typical synthetic stretching arrangement Fibers swept. The thread is fed from a package 3 to a roller 5. This roller

io.kann auch beheizt sein. Eine eventuelle Erwärmung soll den Faden auf eine Temperatur bringen, die etwas unterhalb der Temperatur liegt, bei der gestreckt wird. Anschließend wird der Faden über eine beheizte, flache Platte 7 geleitet, wo er bis kurz unter den Schmelzes punkt erhitzt wird. Der Faden wird dann durch eine Streckwalze 9 verstreckt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Streckwalze 9 ist daher größer ais die der Walze 5. Das Verstreckungsverhältnis beträgt normalerweise 1.C5 bis 8. Die Streckwalze 9 kann ebenfalls beheizt sein. Danach wird der Faden einer Zwirnvorrichtung 11 zugeführt, wo verschiedene von Streckwalzen kommende Fäden verzwirnt und auf den abschließenden Garnkörper 13 aufgewickelt werden.io. can also be heated. Any warming should Bring the thread to a temperature slightly below the temperature at which it is stretched. The thread is then passed over a heated, flat plate 7, where it is just below the enamel point is heated. The thread is then drawn by a drawing roller 9. The peripheral speed the stretching roller 9 is therefore larger than that of the roller 5. The stretching ratio is normally 1.C5 to 8. The stretching roller 9 can also be heated. Thereafter, the thread is fed to a twisting device 11 fed, where various threads coming from the drawing rollers are twisted and on the final one Package 13 are wound up.

In F i g. 2 ist eine 50- oder 60-Hz-Wechsel-Spannung an die Anschlüsse 21 und 22 geschaltet. Die am Anschluß 21 liegende Wellenform A zeigt F i g. 3. Synchron mit dieser Wechselspannung liegt eine Rechteckspannung am Anschluß 23, die in F i g. 3 als Wellenform B gezeigt ist. Der Anschluß 23 ist über einen Schalter 25 und einen Widerstand 27 mit der Basis reiner Doppelbasis-Diode 29 verbunden. Der Anschluß 21 ist über ein Heizgerät 31 mit der Anode eines gesteuerten Silizium-Gleichrichters 35 verbunden (im folgenden als GSG abgekürzt). Die Kathode des GSG 35 ist mit der gemeinsamen Sammelleitung 37 verbunden, die zum Anschluß 22 führt. Das Steuergitter des GSG 35 ist mit der Basis B\ der Doppelbasis-Diode 29 bzw. über einen Widerstand 39 mit der gemeinsamen Sammelleitung 37 verbunden. Der Emitter der Doppelbasis-Diode ist über einen Kondensator 41 mit der Sammelleitung 37 bzw. über einen Widerstand 43 mit dem Kollektor eines PNP-Transistors 45 verbunden. Die Basis des Transistors 45 liegt am Thermistor 47 und über einen 1100-Ohm-Widerstand 49 auch an einem Abgleich-Widerstand 51. Der Abgleichwiderstand 51 ist mit einem Regelpotentiometer 53 verbunden, mit dem man eine Spannung zwischen 0 und 17 Volt an die Anschlüsse 55 und 57 legen kann. Das Regelpotentiometer ist an eine Gleichstromquelle angeschlossen. Der Thermistor 47 ist über einen Schalter 59 mit einer Sammelleitung 64 verbunden. Wenn der Faden an irgendeiner Stelle zerreißt, wird der Schalter 59 automatisch auf den Anschluß 63 umgeschaltet. Eine zwischen 0 und 3 Volt variable Spannung liegt zwischen den Anschlüssen 63 und 64, außerdem liegt zwischen den Anschlüssen 57 und 64 eine feste Spannung von 3 Volt. Ein Widerstand 61 ist mit dem Anschluß 631 und mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Der Anschluß 57 ist schließlichIn Fig. 2, a 50 or 60 Hz alternating voltage is connected to the connections 21 and 22. The waveform A at terminal 21 shows FIG. 3. In synchronism with this alternating voltage, a square-wave voltage is applied to terminal 23, which is shown in FIG. 3 is shown as waveform B. The terminal 23 is connected to the base of pure double-base diode 29 via a switch 25 and a resistor 27. The connection 21 is connected via a heater 31 to the anode of a controlled silicon rectifier 35 (hereinafter abbreviated as GSG). The cathode of the GSG 35 is connected to the common collecting line 37, which leads to the connection 22. The control grid of the GSG 35 is connected to the base B \ of the double base diode 29 or via a resistor 39 to the common bus 37. The emitter of the double-base diode is connected to the bus line 37 via a capacitor 41 and to the collector of a PNP transistor 45 via a resistor 43. The base of the transistor 45 is connected to the thermistor 47 and also to a balancing resistor 51 via a 1100 ohm resistor 49 and 57 can put. The control potentiometer is connected to a direct current source. The thermistor 47 is connected to a bus line 64 via a switch 59. If the thread breaks at any point, the switch 59 is automatically switched to the connection 63. A voltage variable between 0 and 3 volts lies between the connections 63 and 64, and there is also a fixed voltage of 3 volts between the connections 57 and 64. A resistor 61 is connected to the terminal 631 and to a DC voltage source. Terminal 57 is finally

über den veränderbaren Widerstand 65 mit dem Emitter des Transistors 45 verbunden.Connected to the emitter of transistor 45 via variable resistor 65.

Der Thermistor 47, der 1100-Ohm-Widerstand 49 in Verbindung mit dem Abgleichwiderstand 51, die drei Volt zwischen den Anschlüssen 64 und 57 und die variable Spannung zwischen 0 und !7 Volt an den Anschlüssen 55 und 57 bilden dir vier Zweige einer Brückenschaltung. The thermistor 47, the 1100 ohm resistor 49 in connection with the balancing resistor 51, the three volts between the terminals 64 and 57 and the variable voltage between 0 and ! 7 volts at the terminals 55 and 57 form you four branches of a bridge circuit.

Die erwünschte Temperatur ergibt sich durch Hinstellung des Abgleichwiderstands 51 md der Regelpotentiometer. Die Brücke ist abgeglichen, wenn das Verhältnis des Widerstands vom Thermistor 47 zur Summe der Widerstände des 1 lOOOhm-Widerstands 49 und des Abgleichwiderstands 51 das gleich ist wie das Verhältnis der 3-Volt-Spannung zu der zwischen 0 und 17 kürzer gezündet, Volt liegenden Spannung.The desired temperature is obtained by adjusting the balancing resistor 51 md of the control potentiometer. The bridge is balanced when the ratio of the resistance from thermistor 47 to the sum of the resistances of the 1000 ohm resistor 49 and the balancing resistor 51 which is the same as the ratio the 3-volt voltage to the voltage lying between 0 and 17 shorter ignited, volts.

Nach Einbringen des Fadens in den Streckprozeß wird der Schalter 25 geschlossen. Die Brücke ist nicht abgeglichen, da die Temperatur des Fadens noch unter dem erwünschten Wert ist. Das Fehler-Signal der Briikke schaltet den Transistor 45 ein, wodurch ein Strom erzeugt wird, der den Kondensator 41 auf ein positives Potential auflädt, wie in F i g. 3 unter C gezeigt ist, solange die Spannung an der Basis der Doppelbasis-Diode 29 positiv ist, wie in F i g. 3 unter B gezeigt ist. Bei einem bestimmten Wert der Spannung am Kondensator 41 zündet die Doppelbasis-Diode 29 und erzeugt einen Spannungsimpuls am Widerstand 39, wie in F i g. 3 unter D gezeigt ist. Der Spannungsimpuls am Widerstand 39 liegt auch am Steuergitter des GSG 35, und schaltet diesen ein, wenn am Anschluß 21 gemäß A in F i g. 3 eine positive Spannung liegt. Am Heizgerät 31 liegl dann für den Rest dieser Halbwelle eine Spannung gemäß Ein F i g. 3. die die Temperatur des Heizgerätes 31 vergrößert. Am Ende der Halbwolle geht die Spannung am Anschluß 23 gemäß Sin F i g. 3 für einen Moment durch Null, wodurch die Doppelbasis-Diode 29 gezündet und der Kondensator 41 entladen wird.After the thread has been introduced into the drawing process, the switch 25 is closed. The bridge is not balanced because the temperature of the thread is still below the desired value. The error signal of the bridge turns on the transistor 45, whereby a current is generated which charges the capacitor 41 to a positive potential, as in FIG. 3 is shown under C as long as the voltage at the base of the double base diode 29 is positive, as in FIG. 3 is shown under B. At a certain value of the voltage across the capacitor 41, the double base diode 29 ignites and generates a voltage pulse across the resistor 39, as in FIG. 3 is shown under D. The voltage pulse at the resistor 39 is also applied to the control grid of the GSG 35, and switches it on when the connection 21 according to A in FIG. 3 is a positive voltage. A voltage according to Ein F i g is then applied to heater 31 for the remainder of this half-wave. 3. which increases the temperature of the heater 31. At the end of the half-wool, the voltage at terminal 23 goes according to Sin F i g. 3 through zero for a moment, as a result of which the double base diode 29 is ignited and the capacitor 41 is discharged.

Am Ende der Halbwelle ist der GSG 35 wieder abgeschaltet, da die Anode gegenüber der Kathode negativ wird und der Strom unter den Haltesirom absinkt.At the end of the half-wave the GSG 35 is switched off again, because the anode becomes negative compared to the cathode and the current drops below the holding sirom.

An den GSG ist also eine 50- oder 60-Hertz-Wechselspannung angelegt- Während der Hälfte jeder Periode liegt die Anode auf negativem und die Kathode auf positivem Potential, während der anderen Hälfte ist es umgekehrt. Solange positives Potential an der Anode des GSG 35 liegt, Lt dieser in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß er eingeschaltet wird, wenn ein Impuls über die Basis 1 der Doppelbasis-Diode an das Steuergitter gelangt.There is therefore a 50 or 60 Hertz alternating voltage on the GSG applied- During half of each period the anode is on negative and the cathode is on positive potential, while the other half is the other way around. As long as positive potential at the anode of the GSG 35 is, Lt this biased in the forward direction so that it is switched on when a pulse reaches the control grid via base 1 of the double base diode.

Während der ersten Hälfte jeder Periode versuchtTried during the first half of each period

ίο also das Fehlersignal der Brücke, daß der GSG eingeschaltet und dadurch eine Spannung an das Heizgerät 3! angelegt wird. Da sich die Temperatur so allmählich dem erwünschten Wert nähert, wird der GSG innerhalb einer Halbwelle immer später eingeschaltet und dadurch liegt am Heizgerät 31 eine immer kürzer dauernde Spannung. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur stabilisiert sich das ganze System, d. h., der GSG wird nur innerhalb eines kleinen Teils einer Halbperiode gezündet, wodurch am Heizgerät 31 immer nur solange eine Spannung erscheint, daß dieses auf konstanter Temperatur gehalten wird. Da der Wärmeverbrauch von der Art des Fadens und der Umgebung abhängt, wird der GSG zu verschiedenen Zeitpunkten, die von den Veränderungen des Fehlersignals abhängen, innerhalb einer Halbperiode eingeschaltet, und die Temperatur des Heizgerätes 31 wird auf einem konstanten Wertgehalten.ίο so the error signal of the bridge that the GSG is switched on and thus a voltage to the heater 3! is created. Since the temperature gradually approaches the desired value, the GSG is switched on later and later within a half-wave and as a result, a voltage that is ever shorter is applied to the heater 31. After the desired temperature has been reached, the whole system stabilizes, ie the GSG is only ignited within a small part of a half cycle, so that a voltage only appears on the heater 31 for as long as it is kept at a constant temperature. Since the heat consumption depends on the type of thread and the environment, the GSG is switched on at various times, which depend on the changes in the error signal, within a half period, and the temperature of the heater 31 is kept at a constant value.

Zur Änderung der Temperatur der einzelnen Heizgeräte wird die Spannung zwischen 0 und 17 Volt am Potentiometer 53 von jeder der Regelschaltungen eingestellt. To change the temperature of the individual heating devices, the voltage is between 0 and 17 volts Potentiometer 53 adjusted by each of the control circuits.

Wenn der Faden zerreißt und dadurch die Heizlast verschwunden ist, wird die Oberfläche des Heizgerätes auf eine unerwünscht hohe Temperatur ansteigen. Daher ist der Schalter 59, wenn der Faden abreißt, statt mit der gemeinsamen Sammelleitung 64 mit dem Anschluß 23 verbunden, woJurch die Brücke so vorgespannt ist, daß sie bei einer geringeren Temperatur abgleicht. Die Größe der Vorspannung wird mit dem Widerstand 61 eingestellt. Die Größe des gewünschten Temperaturabfalls hängt von der Betriebstemperatur ab.When the thread breaks and the heating load has disappeared, the surface of the heater becomes rise to an undesirably high temperature. Therefore, when the thread breaks, switch 59 is in place connected to the common manifold 64 to the terminal 23, whereby the bridge is so biased is that it balances at a lower temperature. The size of the preload is determined by the Resistor 61 set. The size of the temperature drop desired depends on the operating temperature away.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Apparatus for regulating the temperature of the thread in an arrangement for drawing synthetic fibers Threads, with a bridge circuit containing a thermistor for sensing the thread temperature, which corresponds to the difference between the sampled thread temperature and the target temperature Emits voltage that is fed into the Convertible voltage pulses and the control electrode of a controlled silicon rectifier can be supplied to its ignition, so that the thread heating device during part of the half-waves Consumes power from an AC power source to keep the filament temperature at the set temperature to hold, characterized in that a switch (59) is provided, which is activated when a thread breakage a branch of the bridge circuit (47, 49, 51, 65, 45) connects a voltage, in which the bridge circuit is calibrated at a temperature lower than the setpoint.