DE3619248A1 - Verfahren zur steuerung des verzugs eines faserbandes bei einer textilmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Verzugs eines Faserbandes bei einer Textilmaschine, bei dem ein Faserband zuerst ein Masseschwankungen des Faserbands messendes Meßglied und dann ein dem Meßglied nachgeordnetes Streckwerk durchläuft, dessen Verzug zum Ausgleich von Masseschwankungen veränderbar ist, wobei zwischen der Messung der Masseschwankungen und der Veränderung des Verzugs eine die Laufzeit des Faserbandes vom Meßglied zum Streckwerk berücksichtigende Verzögerungszeit vorgesehen ist.

Bei derartigen bekannten Steuerverfahren ist zur Steuerung des Streckwerks ein Steuergerät vorgesehen, das mit dem Meßglied und dem Streckwerk verbunden und mit einer Speichervorrichtung versehen ist. Tritt bei dem das Meßglied durchlaufenden Faserband eine Masseschwankung auf, beispielsweise aufgrund des plötzlichen Fehlens eines von mehreren Vorlagebändern, so wird der gemessene Wert der Messeschwankung vom Steuergerät zwischengespeichert. Nach Ablauf einer Verzögerungszeit, die der Laufzeit des Faserbandes vom Meßglied zum Streckwerk entspricht, verändert das Steuergerät zum Ausgleich der Masseschwankung den Verzug des Streckwerks unter Berücksichtigung des zwischengespeicherten Wertes. Insbesondere sprunghaft auftretenden Masseschwankungen können die das Streckwerk antreibenden Organe nicht schnell genug folgen, so daß ein vollständiger Ausgleich der Masseschwankung nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe insbesondere sprunghafte Masseschwankungen eines Faserbandes besser als bisher ausgeglichen werden können.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Verzögerungszeit aus der Laufzeit abzüglich eines von Größe und/oder Art der gemessenen Masseschwankung abhängigen Korrekturwerts bestimmt wird.

Durch die Verkürzung der Verzögerungszeit wird die Veränderung des Verzugs des Streckwerks schon begonnen, bevor die Masseschwankung des Faserbands das Streckwerk erreicht. Dies hat zur Folge, daß die das Streckwerk antreibenden Organe wesentlich besser der Masseschwankung folgen können, so daß insgesamt die Masseschwankung nahezu vollständig ausgeglichen wird.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Korrekturwert in Abhängigkeit von der Steilheit oder der relativen Größe der Masseschwankung bestimmt. Durch diese Verkürzung der Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Steilheit und der Größe der Masseschwankung wird eine weitere Verbesserung des Ausgleichs der Masseschwankung erreicht.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Veränderung des Verzugs bezüglich Größe und/oder Art an die gemessene Masseschwankung angepaßt. Mittels dieser Maßnahme ist es möglich, daß die das Streckwerk antreibenden Organe noch genauer der gemessenen Masseschwankung folgen.

Bei einer Vorrichtung zur Steuerung des Verzugs eines Faserbandes bei einer Textilmaschine ist ein Steuergerät vorgesehen, das mit dem Meßglied und dem Streckwerk verbunden und mit einer Speichervorrichtung versehen ist. Mit Hilfe des Steuergerätes ist es möglich, die Verzögerungszeit aus der Laufzeit und dem von Größe und/oder Art der gemessenen Masseschwankung abhängigen Korrekturwert zu bestimmen.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist das Steuergerät mit einem elektronischen Rechengerät, insbesondere einem Mikrocomputer versehen. Diese Maßnahme erlaubt eine schnelle und genaue Berechnung der Verzögerungszeit und Steuerung des Streckwerks jeweils in Abhängigkeit von der gemessenen Masseschwankung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, die anhand einer Regulierstrecke einer Spinnereivorbereitungsmaschine in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Regulierstrecke,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm des Ausgangssignals des Masseschwankungen messenden Meßgliedes der Regulierstrecke der Fig. 1 in idealisierter Form,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm des Verzugs des Streckwerks der Regulierstrecke der Fig. 1 bei einer bekannten Ausführung nach dem Stand der Technik,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm des Verzugs des Streckwerks der Regulierstrecke der Fig. 1 nach der Erfindung und

Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung des Verlaufs des Korrekturwertes und der Verzögerungszeit als Funktion der Steilheit der Masseschwankung des Faserbandes.

Eine Regulierstrecke, wie sie in der Fig. 1 gezeigt ist, hat unter anderem die Aufgabe, einem Faserband (10) eine möglichst gleichmäßige Beschaffenheit zu verleihen. Insbesondere soll sich die Masse des Faserbandes (10) pro Längeneinheit möglichst wenig ändern, also möglichst keine Masseschwankungen des Faserbandes (10) auftreten. Zu diesem Zweck ist die Regulierstrecke mit einem bezüglich des Verzugs einstellbaren Streckwerk (15) versehen, mit dessen Hilfe die von einem Meßglied (20) gemessenen Masseschwankungen des Faserbandes (10) durch Verändern des Verzugs ausgeglichen werden können.

Das Streckwerk (15) besteht aus drei Streckwalzenpaaren (12, 13, 14), die nacheinander vom Faserband (10) durchlaufen werden. Wenigstens jeweils eine der Walzen der Streckwalzenpaare (12 und 13) ist von einem Elektromotor (16) und wenigstens eine Walze des Streckwalzenpaares (14) ist von einem Elektromotor (17) angetrieben. Der Elektromotor (16) ist von einem Signal (DS) beaufschlagt, mit dessen Hilfe die Drehzahl des Elektromotors (16) und damit über die Drehzahl der Streckwalzenpaare (12 und 13) der Verzug einstellbar und veränderbar ist. Der Elektromotor (17) ist von einem nicht näher bezeichneten Eingangssignal beaufschlagt, mit dessen Hilfe der Elektromotor (17) und damit das Streckwalzenpaar (14) auf eine gewünschte konstante Drehzahl einstellbar ist. Der Gleichlauf der Streckwalzenpaare (12 und 13) bestimmt die Laufgeschwindigkeit (v) des Faserbandes (10), die in der Fig. 1 mit einem entsprechenden Pfeil gekennzeichnet ist. Der Verzug des Streckwerks (15) ergibt sich aus dem Quotienten der Umfangsgeschwindigkeit des Streckwalzenpaares (12) und der Umfangsgeschwindigkeit des Streckwalzenpaares (14) und ist mittels des Signals (DS) veränderbar und einstellbar.

Das Meßglied (20) ist in Laufrichtung des Faserbandes (10) vor dem Streckwerk (15) angeordnet. Mittels des Meßglieds (20) sind Masseschwankungen des Faserbandes (10) meßbar. Derartige Meßglieder, beispielsweise kapazitiver Bauart, sind bekannt; ihr Aufbau soll an dieser Stelle nicht näher erläutert werden.

Das Meßglied (20) erzeugt ein Ausgangssignal (MS), das den Masseschwankungen des Faserbandes (10) entspricht. Ein derartiges Signal (MS) ist in der Fig. 2 über der Zeit (t) aufgetragen. Der normalerweise andauernd geringfügig schwankende Verlauf des Signals (MS) ist in der Form von geraden Stücken idealisiert. Im Zeitpunkt (T 1) tritt bei dem Signal (MS) der Fig. 2 eine sprunghafte Masseschwankung auf. Die Größe dieser Masseschwankung ist in der Fig. 2 mit (Δ/U) und die benötigte Zeitdauer der Masseschwankung mit (Δ/t) gekennzeichnet. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Abstand zwischen der Meßstelle des Meßglieds (20) und der sich zwischen den Streckwalzenpaaren (13 und 14) befindenden Verzugsstelle des Streckwerks (15) mit dem Bezugszeichen (a) gekennzeichnet.

Zur Steuerung der in der Fig. 1 gezeigten Regulierstrecke ist ein Steuergerät (30) vorgesehen. Dieses besteht aus einem Rechengerät (25), insbesondere einem programmierbaren Mikrocomputer und einer daran angeschlossenen Speichervorrichtung (27). Das Signal (MS) des Meßglieds (20) ist an dem Rechengerät (25) aufgeschaltet. Des weiteren sind dem Rechengerät (25) nicht näher bezeichnete Größen zugeführt, die beispielsweise der Drehzahl des Streckwalzenpaares (14), der gewünschten Masse pro Längeneinheit des Faserbandes (10), dem Abstand (a) u. dgl. entsprechen. In Abhängigkeit von wenigstens diesen Eingangssignalen erzeugt das Rechengerät (25) das schon erwähnte, die Drehzahl des Elektromotors (16) steuernde Signal (DS).

Die Fig. 3 zeigt den Verlauf des Verzugs des Streckwerks (15) bei einer bekannten Steuerung nach dem Stand der Technik über der Zeit (t) aufgetragen. Bei dieser Steuerung wird nach dem Auftreten der Masseschwankung im Zeitpunkt (T 1) eine Verzögerungszeit (T) abgewartet, die sich vom Zeitpunkt (T 1) bis zu einem Zeitpunkt (T 3) erstreckt. Die Verzögerungszeit (T) entspricht der Laufzeit (TL) des Faserbandes (10) zum Durchlaufen des Abstandes (a). Für die Laufzeit (TL) gilt die folgende Gleichung: TL = a/v. Nach dem Ablauf der Verzögerungszeit (T) wird bei der bekannten Steuerung der Fig. 3 das Signal (DS) und damit der Verzug des Streckwerks (15) verändert.

Damit die im Zeitpunkt (T 1) gemessene Masseschwankung des Faserbandes (10) ausgeglichen werden könnte, müßte der Verzug des Streckwerks (15) den in der Fig. 3 gestrichelt dargestellten, der Masseschwankung des Faserbandes (10) entsprechenden Verlauf haben. Der Verzug des Streckwerks (15) müßte sich also idealisiert im Zeitpunkt (T 3) in derselben Weise ändern, wie sich das Signal (MS) im Zeitpunkt (T 1) geändert hat, um dadurch einen vollkommenen Ausgleich der auftretenden Masseschwankung zu erreichen. Aufgrund der Trägheit des Elektromotors (16), der nachgeordneten Streckwalzenpaare (12, 13) und der Getriebe zwischen ihnen ist ein derartiger idealisierter Verlauf des Verzugs des Streckwerks (15) nicht möglich. Tatsächlich ändert sich der Verzug des Streckwerks (15) bei ber bekannten Steuerung der Fig. 3 gemäß der durchgezogenen Linie. Der tatsächliche Velauf des Verzugs des Streckwerks (15) kann also dem gewünschten idealisierten Verlauf nicht folgen. Es tritt ein Fehler auf, der in der Fig. 3 mit Hilfe der schraffierten Fläche (F) gekennzeichnet ist. Die Größe der Fläche (F) entspricht dem Regulierfehler der nach dem bekannten Steuerverfahren beschriebenen Regulierstrecke der Fig. 1.

In der Fig. 4, die im wesentlichen der Fig. 3 entspricht, ist der Verlauf des Verzugs des Streckwerks (15) der Regulierstrecke der Fig. 1 dargestellt, die nach dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren betrieben wird. Bei der in dieser Fig. 4 angewandten Steuerung ist eine Verzögerungszeit (T′) vorgesehen, die sich vom Zeitpunkt (T 1) der gemessenen Masseschwankung bis zu einem Zeitpunkt (T 4) erstreckt. Der Zeitpunkt (T 4) ergibt sich aus der Laufzeit (TL) abzüglich eines Korrekturwertes (DT). Die Laufzeit (TL) erstreckt sich, wie schon ausgeführt wurde, vom Zeitpunkt (T 1) bis zum Zeitpunkt (T 3). Der Korrekturwert (DT) wird vom Rechengerät (25) in Abhängigkeit von Größe und/oder Art der im Zeitpunkt (T 1) gemessenen Masseschwankung bestimmt. Bei dem Korrekturwert (DT) handelt es sich um eine Zeitdauer, um die die Laufzeit (TL) verkürzt wird. Demgemäß gilt die folgende Gleichung: T′ = TL - DT.

Aufgrund der verkürzten Verzögerungszeit (T′) wird der Verzug des Streckwerks (15) schon im Zeitpunkt (T 4) verändert, obwohl die im Zeitpunkt (T 1) gemessene Masseschwankung erst im Zeitpunkt (T 3) die Verzugsstelle des Streckwerks (15) erreicht. Die Trägheit des Elektromotors (16) hat jedoch zur Folge, daß bei einer entsprechenden Wahl des Korrekturwertes (DT) der tatsächliche, in der Fig. 4 durchgezogen dargestellte Verlauf des Verzugs des Streckwerks (15) dem gestrichelt dargestelllen, idealisierten Verlauf äußerst genau folgt. Der in der Fig. 4 unter Anwendung des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens sich ergebende, als schraffierte Fläche (F′) gekennzeichnete Regulierfehler, wird dadurch äußerst gering.

Der Korrekturwert (DT) wird vom Rechengerät (25) in Abhängigkeit von seinen Eingangssignalen, insbesondere in Abhängigkeit vom Signal (MS) bestimmt. Zu diesem Zweck berechnet das Rechengerät (25) die Steilheit der im Zeitpunkt (T 1) gemessenen Masseschwankung, also den Wert (Δ/U/Δ/t). Je größer diese Steilheit der Masseschwankung des Faserbandes (10) ist, desto größer ist auch der Korrekturwert (DT). Dieser Zusammenhang ist in der Fig. 5 gezeigt. Zusätzlich ist in der Fig. 5 der Zusammenhang zwischen der Verzögerungszeit (T′) und der Steilheit des Signals (MS) dargestellt, der sich, wie schon erwähnt wurde, aus der Subtraktion des Korrekturwerts (DT) von der Laufzeit (TL) ergibt. Das Rechengerät (25) tastet also den Verlauf des gespeicherten Signals (MS) im Vorlauf, beispielsweise im Zeitpunkt (TS), ab und veranlaßt in Abhängigkeit von der dabei ermittelten Flankensteilheit und/oder Amplitude des Signals (MS) eine Verkürzung der Laufzeit (TL) um den Korrekturwert (DT).

Statt des in der Fig. 5 gezeigten linearen Zusammenhangs zwischen dem Korrekturwert (DT), der Verzögerungszeit (T′) und der Steilheit (Δ U/Δ t) ist es auch möglich, diese Größen mittels einer beispielsweise degressiv fallenden Funktion miteinander zu verknüpfen.

Zusätzlich oder alternativ zu der erläuterten Abhängigkeit des Korrekturwerts (DT) und der Verzögerungszeit (T′) von der Steilheit (Δ U/Δ t) des Signales (MS) ist es möglich, die beiden genannten Zeitdauern in Abhängigkeit von der relativen Größe der im Zeitpunkt (T 1) gemessenen Masseschwankung zu bestimmen. Die relative Größe des Signals (MS) kann dabei aus dem Ausdruck Δ U ^x /Δ t hergeleitet werden, wobei x eine wählbare positive Zahl größer 1 ist.

Für eine weitere Verringerung des Regulierfehlers der in der Fig. 1 dargestellten Regulierstrecke wird bei dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren das die Drehzahl des Elektromotors (16) steuernde Signal (DS) derart erzeugt, daß die Steilheit der Veränderung des Verzugs des Streckwerks (15) der Steilheit der Masseschwankung entspricht. Dies wird dadurch erreicht, daß die Leistungsdaten des Elektromotors (16) und damit seine Trägheit bei der Bestimmung des Signals (DS) durch das Rechengerät (25) berücksichtigt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Steuerung des Verzugs eines Faserbandes bei einer Textilmaschine, bei dem ein Faserband zuerst ein Masseschwankungen des Faserbandes messendes Meßglied und dann ein dem Meßglied nachgeordnetes Streckwerk durchläuft, dessen Verzug zum Ausgleich von Masseschwankungen veränderbar ist, wobei zwischen der Messung der Masseschwankungen und der Veränderung des Verzugs eine die Laufzeit des Faserbandes vom Meßglied zum Streckwerk berücksichtigende Verzögerungszeit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit (T′) aus der Laufzeit (TL) abzüglich eines von Größe und/oder Art der gemessenen Masseschwankung abhängigen Korrekturwertes (DT) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert (DT) in Abhängigkeit von der Steilheit der Masseschwankung bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert (DT) in Abhängigkeit von der relativen Größe der Masseschwankung bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Verzugs bezüglich Größe und/oder Art an die gemessene Masseschwankung angepaßt wird.

5. Vorrichtung zur Steuerung des Verzugs eines Faserbandes bei einer Textilmaschine, mit einem Masseschwankungen eines Faserbandes messenden Meßglied und einem dem Meßglied nachgeordneten Streckwerk, dessen Verzug zum Ausgleich von Masseschwankungen veränderbar ist, wobei zwischen der Messung der Masseschwankungen und der Veränderung des Verzugs eine die Laufzeit des Faserbandes vom Meßglied zum Streckwerk berücksichtigende Verzögerungszeit vorgesehen ist, sowie mit einem Steuergerät, das mit dem Meßglied und dem Streckwerk verbunden und mit einer Speichervorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Verzögerungszeit (T′) aus der Laufzeit (TL) abzüglich eines von Größe und/oder Art der gemessenen Masseschwankung abhängigen Korrekturwerts (DT) bestimmbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Veränderung des Verzugs bezüglich Größe und/oder Art der gemessenen Masseschwankung anpaßbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (30) mit einem elektronischen Rechengerät (25), insbesondere einem Mikrocomputer, versehen ist.