SE408890B - Sett och apparat for styrning av en tradmatningsanordning - Google Patents

Description

7712808-0 Denna ryckvisa trådavlindning från förrådsspolen medför oftast svårigheter att uppnå en tillräckligt konstant och låg tråd- spänning, bl.a. på grund av ogynnsam geometri hos och placering av förrådsspolen och på grund av att avdragskrafterna varierar allt efter som spolen minskar i storlek då tråden avlindas, vilket lätt kan leda till trådbrott med åtföljande stopp av textil- maskinen. För att eliminera dessa olägenheter och för att till- handahålla maskinen en ständigt kontrollerad mängd tråd placeras en s.k. trådmatningsanordning eller som facktermen lyder, en "lagringsfournissör" mellan förrådsspolen och maskinen, med för- del så nära maskinens trådintag som möjligt.

Vid sådana trådmatningsanordningar används vanligtvis en elektro- motor drivande ett pålindningsorgan för pålindning av tråden på en fast lagringstrumma, varvid de där upplindade trådvarven kommer att utgöra det önskade s.k. mellanförrådet, ur vilket maskinen drar sitt momentana behov av tråd. Upplindning av tråd på lagrings- trumman behöver ej ske kontinuerligt utan endast i den omfattning att ständigt en tillräckligt stor mängd tråd föreligger på trumman, d.v.s. trumman får aldrig tömmas helt på tråd. För att avkänna den på lagringstrumman upplindade trådmängden används vanligen något strömställande organ anordnat i anslutning till mellanförrådet, exempelvis en mikrobrytare samverkande med ett mekaniskt tråd- lageravkännande organ, via vilken elektromotorn inkopplas inter- mittent. Dylika trådmatningsanordningar är således tidigare kända, t.ex. genom brittiska patentet 1.115.707. Den däri beskrivna och på ritningen visade anordningen arbetar med ett intermittent rote- rande pålindningsorgan, varvid till- resp. frånkoppling av detta organs rotation styres av ett organ som känner av då trådlagret på lagringstrumman uppnår ett gränsläge, här i form av en foto- cellavkännare placerad i ett utprovat eller förväntat optimalt läge invid trumman.

En intermittent drivning av pålindningsorganet är emellertid överhuvudtaget icke särskilt önskvärd, då den s.k. avdragsballongen d.v.s. den ur trådspänningssynpunkt gynnsamma geometriska väg tråden på grund av de på densamma vvrkunue uvntvifugulkrnfternn tar vid avdragningen från förrådsspolen, upphör vid slutet av 7712808-0 varje pålindningsintervall och så att säga måste startas upp igen vid början av nästa pålindningsintervall, vilket oundvik- ligen medför en spänningstopp i tråden som ofta leder till trådbrott.

En ytterligare nackdel med intermittent pålindning är att mellan- förrådet därigenom ej hålls i ständig rörelse längs lagrings- trumman. Detta orsakas genom att ett matarorgan, exempelvis i form av en vickande eller tumlande skiva, medger att rörelse- friktionen mellan trâdvarven intermittent övergår till vilo- friktion. Detta kan leda till problem under frammatningen av trådvarven på så vis att flera trådvarv lägger sig ovanpå varandra vilket i sin tur försvårar trådens avlindning från trumman och ger icke önskvärda spänningshöjningar i den maskinen 'tillförda tråden.

I stället för en intermittent drivning av elektromotorn och där- med pålindningsorganet antyds, sannolikt av ovan nämnda skäl, i det brittiska patentet 1.115.707 en alternativ lösning, där elektromotorn arbetar i huvudsak kontinuerligt och där dess varv- tal styrs med avseende på mellanförrådets storlek.

En förutsättning för att en god funktion skall kunna upprätt- hållas vid trådmatningsanordningar överhuvudtaget är att den på _llagringstrumman upplindade trådmängden hålls så liten som möjligt, ty med stort mellanförråd uppstår samma problem som då mellan- förrådet ej hålls i ständig rörelse, nämligen att flera trådvarv lägger sig ovanpå varandra med som följd försvârad avlindning av och förhöjd spänning i den från trumman avgående tråden.

För att tillgodose detta krav på så litet trådmellanförråd som möjligt på lagríngstrumman skulle reglersystemet i en trådmat- ningsanordning enligt den i det brittiska patentet antydda lös- ningen med varvtalsstyrning av elektromotorn i proportion till den momentana storleken på mellanförrådet åtminstone i det fall anordningen skall betjäna en textilmaskin med hög trådförbrukning och därmed höga trådhastigheter, exempelvis en modern vävmaskin, vara tvunget till att täcka ett stort varvtalsområde. Ett sådant reglersystem har i praktiken en benägenhet att lätt bli in- 7712808-0 4 stabilt och råka i svängning. Detta svängningsproblem skullei visserligen i viss mån kunna reduceras genom införande av trög- hetskonstanter i styrelektroniken, men detta skulle i sin tur kunna leda till att reglersystemet ej blir tillräckligt snabbt, förutom det faktum att systemet blir mer komplicerat konstruktivt.

Föreliggande uppfinning avser att påvisa ett sätt och en apparat för styrning av en trådmatningsanordning, som ej är behäftat med de ovan nämnda nackdelar som de sätt varpå varvtalsstyrning skett i hittills kända trådmatningsanordningar uppvisar, utan där en kontinuerlig, jämn trådavlindning från förrådsspolen åstadkommas medelst ett stabilt men ändå enkelt reglersystem genom att anordningen automatiskt ställer in varvtalet hos elektromotorn till ett den genomsnittliga trådförbrukningen i det aktuella driftsfallet opti- malt anpassat värde. Uppfinningen kännetecknas sålunda i första hand av att en effektstyrkrets för ökning eller minskning av elektromotorns varvtal tillförs en styrsignal, vilken påverkas dels av den genomsnittliga trådförbrukningen, dels av den på lagringstrumman upplindade trådmängden.

En apparat för genomförande av sättet kännetecknas därigenom att en integrator är anordnad att integrera och åtminstone temporärt lagra signalen från det signalavgivande organet, att en oscillator är anordnad att alstra en signal i form av en växelspänning, att en komparator är anordnad att jämföra och summera sagda signaler, varvid den resulterande signalen tillföres en effektstyrkrets för _ökning eller minskning av elektromotorns varvtal.

Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas i ett utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritningar, varvid Figur 1 visar ett blockschema över styrelektroniken, Figur 2 visar ett kopplingsschema över styrelektroniken, Figur 3 visar signalernas utseende vid olika punkter i den elektroniska kopplingen, g Figur H visar blockschemat över ett ytterligare utföringsexempel, .Figur 5 visar ett diagram med tre parametrar över hur ett regler- system enligt uppfinningen med proportionell varvtalsstyrning schema- tiskt arbetar, och Figur 6 visar ett diagram med tre parametrar över hur ett regler- '7712808-0 system enligt uppfinningen med varvtalsstyrning i enlighet med det föredragna utföringsexemplet, arbetar.

I figur l visas schematiskt en i och för sig känd trådmatnings- anordning 1, varvid en elektromotor 2 är mekaniskt kopplad, t.ex. via en axel eller via remdrift, till ett pålindníngsorgan 3' med vilket tråd 38, garn eller dylikt upplindas,på en trumma 3, utgörande ett mellanförråd Bh av tråd 38. På sagda trumma 3 är en ring 4 anordnad att avkänna den upplindade trådens 38 mängd och via en axel 5 förskjuta ett índikeringselement 6 propor- tionellt mot den upplindade trådens mängd. Indikeringselementet 6 kan därvid komma att påverka någon av de två läsgafflarna 7, 8 vilka i utföringsexemplet utgöres av lysdioder 9 och foto- transistorer l0. Läsgafflarna 7, 8 utgör, tillsammans med en elektronisk krets ll, ett signalavgivande organ 12, vilkets utsignal tillföras en första styrkrets lä och antar endera av tre möjliga spänningsnivåer, antingen en positiv, negativ eller neutral (noll-)nivå beroende på var indikeringselementet 6 befinner sig. Styrkretsen lä styr, via signalen 15, integratorn 16 att endast stegvis ändra utsignalen 17, då det signalavgivande organet indikerar att mellanförrådet BH är fullt, varvid elektro- motorns 2 varvtal reduceras med begränsade steg. Varvtalsminskningens storlek beror av komponentvalet i styrkretsen lä. Integratorn 16 integrerar signalen 15 och kvarhåller dessutom den därvid erhållna signalen vid sin utgång under viss tid. Längden av denna kvarhållning bestäms av bl.a. kondensatorn 16' och mot- ståndet l6" och är väsentlig för styranordningens funktion då den medger en anpassning av elektromotorns varvtal till den genomsnittliga hastighet varmed tråden under det sist förflutna tidsintervallet avlindats till textilmaskinen. Signalen 17 från integratorn 16 tillföres en första ingång på komparatorn 18, vilken dessutom på en andra ingång tillföres en signal 19 från en oscillator 20, vars spänning varierar sågtandformat mellan ca -5 volt till + 5 volt. Frekvensen är i utförings- ' exemplet vald till ca 10 Hz men något hinder föreligger ej att andra frekvenser används. Komparatorn 18 tillföras dessutom en ytterligare signal 21 på en tredje ingång, vilken signal kommer från en andra styrkrets 22 belägen efter det signal- avgivande organet 12 samt parallellt med den första styrkretsen v712aoa-o lä och íntegratorn 16. Denna andra styrkrets 22 är anordnad att alstra en "accelerationspuls" av bestämd längd, då det signalavgivande organet 12 övergår till att indikera "tomt mellanlager", vilken accelerationspuls åstadkommer full utstyrning av elektromotorn under kort begränsad tid för att förhindra att trådförrådet töms vid plötslig och kraftig trådförbrukning.

Risken för trådbrott reduceras härvid då elektromotorn 2 på detta sätt snabbt matar fram ny tråd till mellanförrådet BÄ.

I komparatorn 18 jämförs och summeras sedan signalerna 17, 19, 21, varvid den resulterande signalen 23 tillföres en för- stärkare ZÄ, företrädesvis en schmitt-trigger, vilken styr I ut en optokopplare 25. Optokopplaren 25 skiljer galvaniskt styrkretsarna från effektkretsarna i styranordningen, vilket är gynnsamt ur störsynpunkt. Beroende av insignalerna 17, 19, 21 till komparatorn 18 kan förstärkaren 2H tillföra optokopplaren 25 spänning under varierande tidslängd, från kontinuerlig spännings- tillförsel till ingen spänningstillförsel alls. Optokopplaren 25 styr i sin tur, via signalen 26, effektstyrkretsen 27, vilken i huvudsak består av tre tyristorer, varvid samtliga tyristorer är anordnade att simultant inkopplas under den tids- period optokopplaren 25 är ledande. En elektromotor 2, i detta fall en trefasmotor, är med ena sidan av sina tre lindningar ansluten till effektstyrkretsens 27 tre utgångar, varvid lind- ningarnas andra sida är anslutna till spänningsmatningens tre faser R, S, T. Elektromotorn 2 tillföres därvid spänning i intervaller vars varaktighet bestämmes av den från komparatorn 18 avgivna signalen.

I figur 2 visas utföringsexemplets konkreta komponentlösning, varvid den enkla elektroniska uppbyggnaden framgår. Bland för- delarna som är förknippade med denna uppfinning kan nämnas enkel, billig och driftsäker uppbyggnad. Uppfinningen är dessutom enkel att injustera och att utföra servicearbeten på.

För att underlätta förståelsen för elektronikens funktion visas i figur 3 exempel på olika signalers utseende vid olika angivna punkter i den elektroniska kretsen enligt figur 2. 7712808-0 Signal 17 avser härvid börvärdet för elektromotorns 2 varvtal och signalen 38 visar effektivvärdet av elektromotorns 2 spännings- tillförsel.

Vidare avser signalen 39 medelhastigheten hos den från mellan- förrådet šü avgående tråden 38. E Figur 4 visar schematiskt ett ytterligare utföringsexempel på en styranordning enligt uppfinningen, varvid en kontinuerlig, proportionell, indikering av trådmellanförrådets storlek sker.

Det signalavgivande organet 29 kan därvid utgöras av exempelvis en potentiometer, en fotoelektrisk rasteranordning, en differential- transformator eller liknande. Förutom en signal 50 från det signalavgivande organet 29 tillförs en i och för sig känd PI- regulator 31 en signal 32 från en börvärdesgivare 33, i detta fall en potentiometer, med vilken en önskvärd storlek på trådmellanför- 2 rådet EU inställes. I övrigt är styranordningen ekvivalent ; med den i första utföringsexemplet. Fördelen med denna proportionella avkänning av mellanförrâdets storlek är att en något jämnare och effektivare upplindning av trådmellanförrådet 34 sker gentemot anordningen enligt första utföringsexemplet, i vilket två gräns- lägen används. 'l figurerna 5 och 6 åskådliggöres grafiskt hur olika enligt före- liggande uppfinning reglersystem arbetar med avsikt på de tre parametrarna Trådmellanförrådets storlek “X", Motorvarvtal "Y" och Trådförbrukning "Z".

Ett uppfinningsenligt reglersystem särskilt enligt det andra ut- föríngsexemplet har som sitt arbetsområde däremot hela den grafiska figur som är benämnd 36 i figur 5. Arbetsomrâdet för reglersystemet i det första utföringsexemplet utgörs av den grafiska figuren 37 i figur 6. I figurerna 5 och.6 åskådliggöres hur regleranordningen enligt uppfinningen anpassar sin karaktäristik till trâdförbrukningen och alltså förskjuter varvtalet med hänsyn till trådförbrukningens genomsnittliga storlek. 7712808-0 I ett ytterligare utföringsexempel är en i och för sig känd trådförbrukningsmätare anordnad i anslutning till trådmatningsanord- ningen i avsikt att tillföra regleranordningen ett i varje ögonblick sant värde på trådförbrukningen vilket möjliggör en ännu noggrannare varvtalsstyrning av elektromotorn.

Claims (17)

1. 7712808-0 P A T E N T K R A V l. Sätt att styra en trådmatningsanordning för i synnerhet textilmaskiner såsom vävmaskiner, stickmaskiner eller liknande, vid vilken anordning en bestämd mängd tråd med hjälp av en elektromotor är upplindningsbar på en lagringstrumma, utgörande ett mellanförråd av tråd, garn o.d., k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att en effektstyrkrets, för ökning eller minskning I av elektromotorns varvtal, tillförs en styrsignal (26), vilken påverkas dels av den genomsnittliga trådförbrukningen, dels av den på lagringstrumman upplindade trådmängden (34).
2. 2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den genomsnittliga trådförbrukningen härleds ur den tid trådmellanförrådet (3N) aktiverar resp. inaktiverar åtminstone ett gränsläge (7. B).
3. 3. Sätt enligt något eller några av patentkraven l-2, k ä n - n e t e c k.n a t d å r a v, att en signal (13) från ett signalavgivande organ (12) indikerande den lagrade trådmängden, tillföras en integrator (16), i vilken signalen (13) integreras och åtminstone temporärt lagras, att den av integratorn (16) avgivna signalen (17) samt en signal (19) alstrad av en oscillator (20) tillförs, summeras och jämförs i en komparator (18), varvid den därvid resulterande utsignalen (23) påverkar en effektstyrkrets (27) för ökning eller minskning av elektromotorns (2) varvtal. Ä.
4. Sätt enligt något eller några av patentkraven l - 3, k ä n n e t e c k nga t d ä r a v, att elektromotorn (2) tíllföres spänning i intervaller, vars varaktighet bestämmas av den från komparatorn (18) avgivna signalen (23).
5. 5. Sätt enligt något eller några av patentkraven l-U, k å n n e t e c k n a t d å r a v, att det signalavgivande organet (12) alstrar en signal (13), vilken består av en bestämd positiv, negativ eller neutral spänningsnivå.
6. 6. Sätt enligt något eller några av patentkraven 1-5, k ä n - 7712808-0 10 n e t e c k n a t d ä r_a v, att det signalavgivande orga- nets (12) signal (13) tillförs en första styrkrets (lä) belägen före integratorn (16) vilken styrkrets (lü) endast tillåter integratorn (16) att stegvis ändra amplituden på utsignalen (17).
7. 7. Apparat för styrning av en trådmatningsanordning för exempelvis textilmaskiner, såsom vävstolar, stickmaskiner, virkmaskiner eller liknande, vid vilken trådmatningsanordning en bestämd mängd tråd, garn o.d. med hjälp av en elektromotor är upplindningsbar på en trumma, utgörande ett trådmellanlager samt försedd med sígnalavgivande organ anordnat att avkänna trädens. garnets eller liknande upplindningsmängd, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att en integrator (16) är anordnad att integrera och åtminstone temporärt, lagra signalen (13) från det signalavgivande organet (12), att en oscillator (20) är anordnad att alstra en signal (19) i form av en växelspänníng, att en komparator (18) är anordnad att jämföra och summera signalen (17) från integratorn (16) samt signalen (19) från oscillatorn (20), varvid den resulterande signalen (23) tillföres en effektstyrkrets (27) för ökning eller minskning av elektromotorns (2) varvtal.
8. 8. Apparat enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att effektstyrkretsen (27) är anordnad att inter- mittent inkoppla spänning till sagda elektromotor (2).
9. 9. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-8, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att oscillatorns (20) ut- signal (19) är sågtandformad.
10. 10. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-9, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att oscillatorns (20) frekvens ligger mellan 5-25 Hz.
11. ll. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-10, ek ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att effektstyrkretsen (27) 7712808-0 ll innefattar minst tre halvledare (28), företrädesvis tyristorer.
12. 12. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-ll, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att effektstyrkretsens (27) tyristorer (28) är anordnade att inkopplas samtidigt.
13. 13. Apparat enligt något eller nâgra av patentkraven 7-12, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det signalavgivande organet (8) innefattar två läsgafflar (7, 8), vardera t.ex. bestående av en lysdiod (9) och en fototransistor (10), varvid varje läsgaffel (7, 3) är anordnad att indikera en förutbestämd maximal och/eller minimal upplindningsmängd hos mellanförrådet (15). lä.
14. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-13, k ä n n e t e_c k n a d d ä r a v, att signalen (23) från komparatorn (18) tillföres effektstyrkretsen (27) via en optokopplare (25).
15. 15. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-lä, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att efter komparatorn (18) är anordnad en elektronisk krets (2H), företrädesvis en schmittftrigger, vilken beroende av signalen (23) från komparatorn (18), är anordnad att alstra en signal (29), vilken antar endera av två logiska spänningsnivåer.
16. 16. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-15, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att en första styrkrets (lä) belägen före integratorn (16) är anordnad att, endast stegvis tillåta integratorn (16) att ändra utsignalen (17) för att gradvis minska elektromotorns (2) varvtal.
17. 17. Apparat enligt något eller några av patentkraven 7-16, k ä n'n e t e c k n a d d ä r a v, att en andra styrkrets (22), belägen efter det signalavgivande organet (12) är anordnad att, då det signalavgivande organet (12) övergår till att indikera minimal upplindningsmängd hos mellanförrådet (15), alstra en signal (21), vilken påverkar komparatorn (18) att under en bestämd begränsad tidsperiod alstra en signal (25) vilken full- 7712808-0 12 ständigt styr ur effektstyrkretsen (27) varvid elelctromotorns (2) varvtal ökas till sin maximala nivå. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: