CZ303880B6 - Bubnový mezizásobník príze na pracovním míste textilního stroje a zpusob jeho rízení - Google Patents

Abstract

Bubnový mezizásobník (1) príze (10) pro textilní stroj obsahuje pohánený otocný buben (10) s kompenzacním rotacním raménkem (103). Pohánený otocný buben (10) je sprezen s prvním pohonem tvoreným elektrickým motorem a kompenzacní rotacní raménko (103) je sprezeno s druhým pohonem tvoreným elektrickým motorem, pricemz oba motory jsou napojeny na rídicí systém. Pracovní místo obsahuje sprádací jednotku (3) pro výrobu staplové príze (0) a navíjecí ústrojí (8) pro navíjení vyrobené príze (0) na krízovou cívku (4). Mezi sprádací jednotkou (3) a navíjecím ústrojím (8) je usporádáno odtahové ústrojí (5) príze (0) ze sprádací jednotky (3) a mezi odtahovým ústrojím (5) príze (0) a navíjecím ústrojím (8) je usporádán bubnový mezizásobník (1) príze (0) s poháneným otocným bubnem (10) a s kompenzacním rotacním raménkem (103). Otácení kompenzacního rotacního raménka (103) s vlastním motorem (1030) se rídí podle otácení pohonu bubnu (10) tak, ze se behem kontinuálního predení vyvíjí na prízi (0) konstantní moment pro vytvorení pozadovaného napetí v prízi (0) pro navíjení príze (0) na krízovou cívku (4) a pri prechodu z kontinuálního predení do prechodného stavu se rídí rychlost a moment kompenzacního rotacního raménka (103) nezávisle na rychlosti otácení bubnu (10).

Description

Vynález se týká bubnového mezizásobníku příze pro textilní stroj, který obsahuje poháněný otočný buben s pohyblivým kompenzačním rotačním raménkem.

Vynález se také týká způsobu řízení bubnového mezizásobníku příze na pracovním místě textilního stroje, u kterého pracovní místo obsahuje spřádací jednotku pro výrobu staplové příze a navíjecí ústrojí pro navíjení vyrobené příze na křížovou cívku, přičemž mezi spřádací jednotkou a navíjecím ústrojím je uspořádáno odtahové ústrojí příze ze spřádací jednotky a mezi odtahovým ústrojím příze a navíjecím ústrojím je uspořádán bubnový mezizásobník příze s poháněným otočným bubnem a s kompenzačním rotačním raménkem.

Dosavadní stav techniky

U zařízení pro odtahování a navíjení příze u bezvřetenového spřádacího stroje je problém zajistit jednak všechny technologické požadavky, kladené na tvorbu křížem vinuté válcové a zejména pak kuželové cívky, jednak jednoduchou konstrukci stroje z hlediska zapřádání příze. U bezvřetenového spřádacího stroje je příze vyráběna v rotoru spřádací jednotky a odtahována párem odtahových válečků, ve kterých je příze vedena na cívku, opírající se o navíjecí válec s rozváděním příze. Při křížovém navíjení příze na cívku však vzniká rozdílná délka dráhy příze při jejím rozvádění z jedné krajní polohy do druhé a tím je příze navíjena za nestejnoměrného napětí.

Z DE 20 56 593 je známo upravení mechanického rotačního zásobníku mezi odtahové válečky a navíjecí válec, kde příze odtahovaná odtahovými válečky byla nejdříve navíjena na mechanický rotační zásobník, z kterého pak byla odtahována navíjecím válcem. Při přetrhu příze v rotoru byl obrácen chod odtahových válečků, popř. i chod mechanického rotačního zásobníku a navíjecího válce. Celé zařízení bylo však relativně velmi nákladné a konstrukčně složité jak z hlediska konstrukce stroje samotného, tak i z hlediska jeho řízení a ovládání při zapřádání nebo likvidaci přetrhů u jednotlivých spřádacích jednotek.

DE 25 53 892 ukazuje mechanický rotační zásobník uspořádaný bezprostředně nad spřádacími jednotkami, takže nahrazuje odtahové válečky. Příze je z vytvořené zásoby na mechanický rotační zásobník jednak zapřádána, tj. vracena zpět do rotoru, a jednak navíjena na cívku.

Z DE 27 17 314 je znám mechanický rotační zásobník příze vytvořený bezprostředně za odtahovými válečky a upravený na výkyvné páce přítlačného válečku, s nímž je spojen pomocí řemene. Mezi mechanickým rotačním zásobníkem a odtahovými válečky je pak ještě vytvořena zásoba příze v podobě smyčky na výkyvné páce, která je využita při přetrhu příze k rychlému vracení příze do rotoru po oddálení přítlačného válečku od poháněného odtahového válečku.

Z CZ 237357 a dalších jsou známé textilní stroje, vybavené mezizásobníkem příze uspořádaném na pracovním místě v dráze příze mezi spřádací jednotkou a navíjecí jednotkou příze. Předmětem uvedeného vynálezu je odstranění problémů při odtahování a navíjení, jakož i vrácení příze při zapřádání bezvřetenového spřádacího stroje, opatřeného mechanickým rotačním zásobníkem za odtahovými válečky. Podstata řešení podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že mechanický rotační zásobník je spřažený s jedním odtahovým válečkem, na který navazuje navíjecí válec s rozváděním příze, a je uchycen souose na poháněném odtahovém válečku z jeho čelní strany. Přitom je jak za poháněným odtahovým válečkem, tak před mechanickým rotačním zásobníkem, upraven přízový převaděč pro převod příze z válcového povrchu poháněného odtahového válečku na obvodový povrch mechanického rotačního zásobníku.

-1 CZ 303880 B6

Další podobná zařízení jsou známa např. z dokumentů CS 198 164, CS 207 677 a CS 196 204.

Z EP 1 457 448, EP 1 717 182 a EP 2 075 358 jsou rovněž známé tryskové spřádací stroje s mezizásobníkem příze. Ve své podstatě se jedná o to, že tryskový spřádací stroj je v prostoru mezi místem vytváření příze a místem navíjení příze na cívku opařen zařízením pro přechodné uložení příze, vyrobené ve spřádací jednotce a toto zařízení pro přechodné uložení příze je tvořeno rotujícím tělesem přibližně válcovitého tvaru se speciálně tvarovaným povrchem, který umožňuje postupné sklouzávání ukládané příze a její následné odvíjení pro proces navíjení na křížovou cívku. Pro zjednodušení dalšího textu budeme nazývat tuto komponentu buben. Přednímu konci bubnu, ze kterého se odvíjí příze dále směrem k navíjecímu ústrojí, je přiřazeno rotující raménko opatřené zachytávacím prvkem příze, který se při rotaci raménka pohybuje v blízkosti vnějšího obvodu předního konce bubnu, přičemž částečně zasahuje až nad koncovou plochu předního konce bubnu. Rotující raménko je radiálně uloženo na otočné hřídeli, kteráje koncentrická s osou rotujícího válcového tělesa, s nímž má společnou osu otáčení. Mezi rotujícím válcovým tělesem a hřídelí raménka je vytvořen silový přenos kroutícího momentu z bubnu na hřídel raménka, příkladně je silový přenos kroutícího momentu vytvořen magnetickou nebo elektromagnetickou silou působící mezi bubnem a hřídelí raménka nebo je silový přenos kroutícího momentu vytvořen pomocí třecího spojení mezi bubnem a hřídelí raménka, tj. je vyvozen přítlak ploch mezi vhodnou částí bubnu a vhodnou částí hřídele raménka a díky tomuto přítlaku mezi styčnými plochami bubnu a hřídele raménka při otáčení bubnu vzniká třecí síla přenášející kroutící moment z poháněného bubnu na vlečnou hřídel raménka, která se v důsledku toho začne otáčet stejným směrem jako je směr otáčení poháněného bubnu. Vhodným nastavením ať už mechanické třecí spojky nebo magnetické či elektromagnetické spojky se dosahuje toho, že přenos síly mezi bubnem a hřídelí raménka je při dosažení určitého kroutícího momentu odpovídajícího požadovanému napětí v odtahované a navíjené přízi omezen a tím se dosahuje toho, že příze je odvíjena ze zásobníku pod definovaným napětím. Vzhledem k principu přenosu kroutícího momentu mezi bubnem a raménkem v podstatě typu master-slave se raménko může aktivně otáčet pouze ve směru otáčení bubnu a to maximálně takovou úhlovou rychlostí, jakou se otáčí buben. Nikdy se však raménko nemůže aktivně samostatně otáčet rychlostí větší, než je rychlost otáčení bubnu, ani se nemůže aktivně bez působení odvíjené příze otáčet opačným směrem, než je směr otáčení bubnu. Celému takto koncipovanému zařízení pro přechodné uložení příze je pro umožnění jeho funkce dále přiřazena pohyblivá naváděcí deska, kteráje pohyblivá mezi svou zasunutou a vysunutou polohou, a která obsahuje vodič příze. Naváděcí deska ve své vysunuté poloze vede přízi mimo oblast, ve které by mohla být zachycena raménkem volně rotujícím synchronně s otáčením bubnu a navedena tak na buben. Pouze v této situaci může tudíž buben klidně stát a neotáčet se. V zasunuté poloze naváděcí desky vede naváděcí deska přízi skrz oblast, ve které příze protíná dráhu zachytávacího konce raménka, takže pohon bubnu je spuštěn a buben se otáčí. Přitom je kroutící moment výše uvedenou vazbou master - slavě přenášen z bubnu na raménko, které se tím také otáčí, takže zachytávací konec raménka zachytí přízi, navede ji na rotující buben, přes který se příze dále převíjí mezi místem přívodu příze a místem odvodu příze, čímž se eliminuje volná příze zvětšením délky dráhy příze jejím opásáním kolem rotujícího bubnu. Současně při tomto převíjení příze přes rotující buben působí raménko na přízi určitou silou, která odpovídá velikosti napětí v přízi nastavené velikosti silové vazby pro přenos kroutícího momentu z rotujícího bubnu na raménko, čímž dochází ke stabilizaci napětí v přízi pro navíjení na křížovou cívku. Podle velikosti napětí působícího v přízi a podle nastaveného stupně přenosu kroutícího momentu mezi raménkem a rotujícím bubnem pak raménko buď podporuje navíjení příze na rotující buben, nebo naopak podporuje odvíjení příze z rotujícího bubnu, a to při vyrovnávání změn napětí v přízi.

Nevýhodou těchto známých zařízení je relativně náročné nastavení správné magnetické, elektromagnetické nebo třecí vazby, tj. přenosu kroutícího momentu, mezi rotujícím bubnem a raménkem a návaznost tohoto náročného nastavení na další spolupracující orgány textilního stroje, které jsou umístěny v dráze příze před mezizásobníkem a za ním. Problémem je rovněž dlouhodobá stabilita a opakovatelnost nastavení vazby pro přenos momentu mezi bubnem a raménkem především na různých pracovních místech spřádacího stroje. Další nevýhodou těchto provedení

-2CZ 303880 B6 je, že raménko není schopno dosáhnout rychlosti otáčení vyšší, než je rychlost otáčení rotujícího bubnu a také to, že raménko se bez působení tahu v přízi (napětí) musí vždy otáčet ve směru otáčení bubnu. Další nevýhodou tohoto provedení je nutnost použití ovládané pohyblivé vodicí desky nebo jiného zařízení k vedení příze buď mimo dráhu zachytávacího konce raménka, nebo přes dráhu zachytávacího konce raménka.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména odstranit nutnost závislého přenosu kroutícího momentu z rotujícího bubnu na raménko, umožnit raménku samostatný pohyb v obou směrech rotace nezávisle na rychlosti rotace bubnu, umožnit realizaci centrálního elektronického nastavování parametrů raménka, jako je rychlost a vytvářený kroutící moment, eliminovat nutnost použití pohyblivé vodicí desky příze a také celkově zlepšit dynamickou odezvu celého systému.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo bubnovým mezizásobníkem příze, jehož podstata spočívá v tom, že poháněný otočný buben je spřažen s první pohonem tvořeným elektrickým motorem a kompenzační rotační raménko je spřaženo s druhým pohonem tvořeným elektrickým motorem, přičemž oba motory jsou napojitelné na řídicí systém spřádacího stroje.

Výhodou tohoto řešení je to, že otočné raménko je poháněno samostatným motorem, který je prostřednictvím řídicího systému stroje řízen tak, že rychlost raménka a generovaný kroutící moment jsou v případě potřeby nezávisle řiditelné bez ohledu na rychlost a směr otáčení pracovního povr25 chu zásobníku (bubnu), a tím je dosaženo širších možností využití zásobníku při automatizaci obslužných operací na pracovním místě textilního stroje.

Podstata způsobu řízení bubnového mezizásobníku příze na pracovním místě textilního stroje spočívá v tom, že otáčení kompenzačního rotačního raménka s vlastním motorem se řídí podle otáčení pohonu bubnu tak, že se během kontinuálního předení vyvíjí na přízi konstantní moment pro vytvoření požadovaného napětí v přízi pro navíjení příze na křížovou cívku a při přechodu z kontinuálního předení do přechodného stavu se řídí rychlost a moment kompenzačního rotačního raménka alespoň částečně nezávisle na rychlosti otáčení bubnu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je schematicky znázorněn na výkresech, kde ukazuje obr. 1 jedno z možných uspořádání pracovního místa textilního stroje podle vynálezu a obr. 2 podélný řez uspořádáním mezizásob40 niku příze. Obr. 3 ukazuje schéma řízení celého zásobníku a obr. 4 ukazuje příkladný způsob řízení momentu motoru raménka.

Příklady provedení vynálezu 45

Bubnový mezizásobník příze je aplikován na pracovní místě textilního stroje s alespoň jedním pracovním místem, na kterém jsou uspořádána jednotlivá ústrojí pro vytváření příze 0 ze staplových vláken, např. ze staplových vláken 00 uspořádaných do pramene vláken či do vlákenné stužky atd., a pro následné navíjení vytvoření příze 0 na cívku 4.

Staplová vlákna 00 se přivádějí do podávacího ústrojí 2 z neznázoměného zásobníku, například z pramenové konve. Podávači ústrojí 2 zajišťuje podávání potřebného množství staplových vláken 00 do dále uspořádané spřádací jednotky 3. Podávači ústrojí 2 má vhodnou konstrukci podle typu použité spřádací jednotky 3. Je-li použita spřádací jednotka 3 se spřádací tryskou, je podávači ústrojí 2 obvykle tvořeno dvojice podávačích válečků 20, z nichž alespoň jeden je poháněn poho-3CZ 303880 B6 nem 6 napojeným na zdroj energie a na řídicí zařízení. Takovému podávacímu ústrojí 2 přitom může předcházet vhodné ústrojí pro předpřipravil vlákenného materiálu, např. průtahové ústrojí atd. Je-li použita spřádací jednotka 2 se spřádacím rotorem, je podávači ústrojí 2 obvykle tvořeno soustavou podávacího válečku s podávacím stolečkem, kterým je přiřazeno ojednocovací ústrojí vláken s vyčesávacím válečkem, přičemž na ojednocovací ústrojí, které je obvykle napojeno na systém odvodu nečistot z vlákenného materiálu, navazuje dopravní kanál vláken do spřádacího rotoru.

Ve spřádací jednotce 3 se staplová vlákna 00 zakrucují a vytváří se příze 0, která se ze spřádací jednotky 3 odtahuje odtahovým ústrojím 5. Odtahové ústrojí 5 je obvykle tvořeno dvojicí odtahových válečků 52, z nichž zpravidla pouze jeden je poháněn připojeným pohonem 50, který je napojen na zdroj energie a na řídicí systém.

Ve směru pohybu příze 0 za odtahovým ústrojím 5 je zařazen bubnový mezizásobník 1 příze 0, přičemž v dráze příze 0 mezi odtahovým ústrojím 5 a bubnovým mezizásobníkem I příze 0 je uspořádán vstupní převaděč 51 příze 0 z odtahového ústrojí 5 na pracovní povrch bubnu 10 bubnového mezizásobníku i příze 0.

Bubnový mezizásobník 1 příze 0 obsahuje otočně uložený buben 10, který je spřažen s pohonem napojeným a zdroj energie a na řídicí zařízení. Bubnový mezizásobník 1 příze 0 vstupní částí 100 svého bubnu 10, přivrácený k převaděči 51_ příze 0 a k odtahovému ústrojí 5 příze 0. Výstupní části 106 bubnu 10 bubnového mezizásobníku J_ příze Oje přiřazen výstupní převaděč 7 příze 0 z pracovního povrchu bubnu 10 bubnového mezizásobníku I do navíjecího ústrojí 8 příze 0 uspořádaného dále ve směru pohybu příze 0.

Vstupní část 100 bubnu J_0 je vytvořena jako kuželová plocha skloněná od odtahového ústrojí 5 k dále uspořádané střední části 101 bubnu 10. Ze střední části 101 bubnu 10 pokračuje příze 0 k výstupní části 106 bubnu, kde prochází pracovní dráhou nezávisle poháněného pohyblivého raménka 103 s vodičem 102 příze 0 obíhajícím kolem vnějšího obvodu výstupní části 106 bubnu 10, který na přízi 0 definovaně působí, jak bude popsáno v dalším textu.

Pohyblivé raménko 103 s vodičem 102 příze 0 je uloženo na samostatně otočném hřídeli 1040, jehož osa otáčení je shodná s osou otáčení bubnu l_0. Samostatně otočný hřídel 1040 je spřažen s vlastním pohonem nezávislým na pohonu bubnu 10 a napojeným na zdroj energie a řídicí systém, tzn. že buben H) a hřídel 1040 jsou každý poháněny oddělenými pohony, které jsou napojeny na společné řídicí zařízení. Samostatně otočný hřídel 1040 se tak může otáčet na základě signálů z řídicího systému zcela nezávisle na otáčení bubnu 10 a to jak z hlediska směru otáčení, tak z hlediska rychlosti otáčení, z hlediska velikosti či časového průběhu atd. vytvářeného kroutícího momentu, z hlediska zrychlení, zpomalení a dalších dynamických pohybových parametrů a režimů.

Pohon samostatně otočného hřídele 1040, tj. pohon pohyblivého raménka 103 je tvořen buď externím pohonem, nebo je vestavěn přímo do bubnového zásobníku i příze 0, např. jako integrovaný elektrický motor, jehož rotor tvoří samostatně otočný hřídel 1040 s pohyblivým raménkem 103. Pohyblivé raménka 103 tvoří tzv. kompenzační rotační raménko. Pohon samostatně otočného hřídele 1040 je příkladně tvořen bezkartáčovým elektrickým motorem s permanentními magnety, tzv. BLDC motorem. Takový BLDC motor je příkladně vybaven enkodérem 1031 polohy a/nebo rychlostí otáčení samostatně otočného hřídele 1040 a umožňuje přesně řízený obousměrný pohyb a zastavení samostatně otočného hřídele 1040 s pohyblivým raménkem 103 podle pokynu řídicího systému a podle okamžité potřeby technologických procesů na pracovním místě.

V příkladu provedení znázorněném na obr. 1 je buben 10 uložen na společné hřídeli s poháněným odtahovým válečkem 52 odtahového ústrojí 5 příze 0, přičemž vnější průnjičr poháněného odtahového válečku 52 a vnější průměr střední části 101 bubnu 10 si navzájerri přibližně odpovídají

-4>*<ι>ίά«^*«^·,ι&8ί»^^«»»ι»»»ί»!Ι>»ί»ίΜΜ|ΐ<ΙΙΙΜΙΜ«ί»«1ΐΙ»»^^^ pro dosažení vzájemně blízké obvodové rychlosti pracovního povrchu poháněného odtahového válečku 52 a obvodové rychlosti střední části 101 bubnu 10 tak, aby bylo generováno potřebné předpětí v příze 0 pro její navíjení na střední část 101 bubnu 10. Střední část 101 bubnu JO je buď válcová, nebo je, jak je patrné z obr. 2, mírně kuželovitá se sklonem od vstupní části 100 bubnu 10 směrem k výstupní části 106 bubnu 10, což usnadňuje odvádění příze 0 z pracovního povrchu bubnu 10.

V příkladu provedení znázorněném na obr. 2, je poháněný odtahový váleček 52 přímo součástí tělesa bubnu 10, tj. vytvořen jako válcová plocha 105, která přímo přechází do vstupní části 100 bubnu 10, přičemž buben JO jako takový je spřažen s pohonem. Pohon tohoto bubnu 10 je tvořen buď externím pohonem, např. pohonem 50 z obr. 1, neboje tvořen speciálním pohonem přímo vestavěným do vnitřního prostoru bubnu 10 nezávisle na pohonu pohyblivého raménka 103, např. je tvořen dále popsaným BLDC motorem 110, čímž se vytvoří integrovaný víceúčelový motor, jehož rotor zajišťuje jak funkci poháněného odtahového válečku 52 odtahového ústrojí 5 příze 0, tak i funkci poháněného otáčejícího se bubnu 10 bubnového mezizásobníku 1 příze 0. Pohon bubnu 10 bubnového mezizásobníku 1 příze 0 je v příkladném provedení na obr. 2 tvořen bezkartáčovým elektrickým motorem 110 s permanentními magnety, tzv. BLDC motorem, jehož rotor 107 je pevně spojen s bubnem j0 a jehož stator 108 je pevně spojen s centrálním neotoěným hřídelem 109, na kterém je buben 10 otočně uložen pomocí dvojice ložisek 1090. Takový BLDC motor 110 může být podle jednoho neznázoměného příkladu provedení rovněž vybaven neznázoměným enkodérem polohy rotoru a/nebo rychlostí otáčení bubnu 10 a umožňuje přesně řízený obousměrný pohyb a zastavení bubnu 10 podle pokynů řídicího systému stroje a podle okamžité potřeby technologických procesů na pracovním místě.

V případě provedení na obr. 2 je samostatně otočný hřídel 1040 otočně uložen v dutině centrálního neotočného hřídele 109, který je na svém konci u pohyblivého raménka 103 opatřen statorem 104 motoru 1030 samostatně otočného hřídele 1040. Stator 104 je rovněž dutý a prochází jím samostatně otočný hřídel 1040 uložený i ve statoru 104 v ložiskách. Samostatně otočný hřídel 1040 nese i rotor 1041 BLDC motoru 1030, jehož stator 104 je uložen, jak již bylo výše uvedeno, na centrálním neotočném hřídeli 109. Odvrácenému konci samostatně otočného hřídele 1040 je ve znázorněném příkladu provedení přiřazen výše již zmíněný enkodér 1031 polohy a/nebo rychlosti otáčení samostatně otočného hřídele 1040.

V neznázoměném příkladu provedení je samostatně otočný hřídel 1040 vytvořen jako krátký a neprochází přes celou délku dutiny centrálního neotočného hřídele 109.

Centrální neotočný hřídel 109 je uložen v rámu stroje, resp. je patřen prostředky pro uložení v rámu stroje.

Jak je patrné z obr. 2, je výstupní část 106 bubnu 10 na svém konci opatřena rozšířením 1060. které omezuje nebo zabraňuje nežádoucí sesmeknutí příze 0 z pracovního povrchu bubnu JO mimo pohyblivé raménko 103.

Ve směru pohybu příze 0 za pohyblivým raménkem 103 je uspořádán výše již uvedený výstupní převaděč 7 příze 0, za kterým je ve směru pohybu příze 0_uspořádáno navíjecí ústrojí 8 příze 0. Navíjecí ústrojí 8 příze 0 obsahuje pomocný vodič 80 příze 0, který přízi 0 stabilizuje ve střední části šířky navíjecího ústrojí 8. Ve směru pohybu příze 0 za pomocným vodičem 80 je dále uspořádáno rozváděči ústrojí 81 příze 0 po šířce kuželové cívky 4, na kterou se příze 0 navíjí. Cívka 4 je ve znázorněném příkladu povedení poháněna otáčejícím se hnacím válcem 82, na kterém cívka 4 při navíjení příze 0 leží a je na ní vytvářen křížový návin.

Řídicí systém pohonu bubnu 10 a řídicí systém pohonu pohyblivého vodiče 102 zajišťuje řízení obou pohonů tak, aby byl pohyblivým raménkem 103 na přízi 0 během kontinuálního předení vyvíjen konstantní moment pro vytvoření požadovaného napětí v přízi 0 pro navíjení příze 0 na křížovou cívku 4. Tento konstantní moment pro kontinuální předení je možné centrálně nastavo-5CZ 303880 B6 vat pro různé druhy přízí pomocí změny parametrů řídicího systému a tak dosahovat požadované hustoty návinu na cívce 4.

V přechodných stavech jako je přetrh příze, odstranění vady v přízi nebo výměna plné cívky za prázdnou dutinku je řízena jak rychlost, tak moment raménka alespoň částečně nezávisle na rychlosti otáčení bubnu. Pokud je zjištěno pomocí neznázoměného čidla kvalita příze, že je v zásobě příze na bubnu vada v přízi, může být pomocí rotujícího raménka tato zásoba odvinuta do odpadu třeba i při stojím bubnu. Při zjištění dlouhé vady v přízi, jejíž část je již mimo buben aje navinutá na křížovou cívku, může být za pomoci zpětně se otáčejícího raménka a rezervovaného chodu navíjecího zařízení tato část vady převinuta zpět z cívky na buben a následně odstraněna způsobem dle předchozího popisu.

Jako elektrický motor pro pohon raménka může být s výhodou použit bezkartáčový stejnosměrný motor s permanentními magnety, tzv. BLDC motor, který může být pro přesnější řízení vybaven dodatečným enkodérem polohy rotoru a/nebo rychlosti jeho otáčení.

Pro zjednodušení konstrukce je vhodné umístit elektrický motor pro pohon raménka přímo do rotační osy bubnu. Pro další zjednodušení a zlevnění celého zařízení je výhodné opatřit buben individuelním pohonem elektrickým motorem s vnějším rotorem, který je spojen s vnitřním povrchem bubnu. Rovněž je výhodné, pokud i tento motor je typu BLDC tj. bezkartáčový s permanentními magnety.

V příkladu provedení znázorněném na obr. 3 je znázorněno schéma řízení mezizásobníku příze podle tohoto vynálezu. Motor 110 bubnu 10 je napojen na výstup modulu 111 řízení rychlosti otáčení bubnu 10. Modul 111 řízení rychlosti otáčení bubnu 10 je obousměrnou komunikační sběrnicí napojen na povelovou a komunikační jednotku 112, na kterou je obousměrnou komunikační sběrnicí napojen modul 113 řízení momentu a/nebo rychlosti raménka 103. Na výstup modulu 113 řízení momentu a/nebo rychlosti raménka 103 je napojen motor 1030 raménka 103, přičemž motor 1030 raménka 103, je opatřen enkodérem 1031 snímajícím např. úhel natočení hřídele 104 raménka 103, tj. snímajícím úhel natočení hřídele motoru 1030 raménka 103. Enkodér 1031 je napojen na vstup modulu 113 řízení momentu a/nebo rychlosti raménka 103. Povelová a komunikační jednotka 112 na pracovním místě stroje je připojením 114 připojena ke komunikační sběrnici 115 stroje a dále k centrálnímu řídicímu systému 116 stroje.

V režimu kontinuálního předení je moment motoru 1030 raménka 103, řízen například pomocí metody upraveného vektorového řízení, při které jsou vytvořeny dva oddělené regulační obvody, jeden pro sledování a řízení momentu a druhý pro sledování a řízení magnetického toku motoru, přičemž tyto obvody jsou vytvořeny tak, aby se vzájemně neovlivňovaly. Princip tohoto upraveného vektorového řízení pak spočívá v rozložení prostorového vektoru statorového proudu do dvou kolmých složek v rotujícím souřadnicovém systému, který může být orientován na prostorový vektor statorového nebo rotorového magnetického toku, případně na prostorový vektor výsledného magnetického toku. Složky prostorového vektoru statorového proudu pak určují moment a magnetizaci stroje. Momentotvomá složka vektoru statorového proudu určuje společně s příslušným vektorem magnetického toku moment motoru. Metoda vektorového řízení elektrických motorů je popsána v literatuře, například je popsána v knize: Chiasson, John Nelson, Modeling and high performance control of electric machines, ISBN 0-471-68449-X.

Samotné uspořádání řídicího obvodu pro řízení motoru 1030 raménka 103 dle výše uvedených kritérií je založeno například na využití Parkový transformace a je znázorněno na obr. 4. Podle druhu vytvářené příze a podle toho, jaký návin je potřeba dosáhnout se do řídicího systému zadá hodnota požadovaného momentu M motoru 1030, která se převodníkem 29 převede na hodnotu elektrického proudu Iq motoru 1030 raménka 103. Zadané hodnotě proudu Iq odpovídá požadovaná hodnota napětí Uq motoru 1030, která je přes PI regulátor 21, jednotku 23 inverzní Parkový transformace a PWM řídicí modul 24 vedena do řízeného motoru 1030 raménka 103. Proud Iq motoru 1030 je přes modul 26 Parkový transformace a A/D převodník 25 rovněž přiveden do

-6CZ 303880 B6 řízeného motoru 1030. Řídicí obvod je dále opatřen regulační větví, která je napojena na řídicí proud Id a napětí Ud je přes druhý PI regulátor 22 vedeno do jednotky 23 inverzní Parkový transformace, do PWM řídicího modulu 24 a dále do řízeného motoru 1030 raménka 103. Proud Id je přes modul 26 Parkový transformace a A/D převodník 25 rovněž přiveden do řízeného motoru 1030. Z řízeného motoru 1030 raménka 103 se enkodérem 1031 snímá úhel Ί natočení hřídele motoru 1030 a tento údaj se zpětnou vazbou 27 vede do jednotky 23 inverzní Parkový transformace a současně do jednotky 26 Parkový transformace a pomocí obou jednotek se celá soustava reguluje tak, aby proud Id byl nulový a aby proud Iq dosahoval zadané hodnoty M. Regulované hodnoty napětí a proudu se přivádějí na vstup řízeného motoru 1030, který vyvíjí požadovaný moment a raménko 103 působí na přízi 0 požadovaným způsobem.

Pro jednotlivé veličiny na obr. 4 platí tyto vztahy pro Parkovu transformaci:

Id = Ia*cos((p)+Ip*sin((p)

Iq = -Ia*sin((p) + ip*cos(tp) a pro inverzní Parkovu transformaci platí tyto vztahy:

Ua = Ud*cos(<p) - Uq*sin((p) υβ = Ud*sin(tp) + Uq*cos((p).

Tato metoda využívající Parkový transformace je zde uvedena pouze jako příklad možného provedení konkrétního řízení motoru 1030 raménka 103 podle vynálezu. Je však zřejmé, že průměrný odborník je schopen na základě znalosti principů řízení motoru 1030 raménka 103 vytvořit i jiná řešení splňující požadavky řízení motoru 1030 raménka 103 dle tohoto vynálezu. Například lze využít přímé řízení momentu motoru tzv. Takahashiho metodou podle US 4 558 265 atd.

Je také zřejmé, že řídicí obvod pro řízení motoru 1030 raménka 103 znázorněný na obr. 4 a jeho funkce mohou být realizovány jako programové bloky řídicího programu řídicího systému nebo řídicího mikroprocesoru.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Bubnový mezizásobník příze pro textilní stroj, který obsahuje poháněný otočný buben (10) s kompenzačním rotačním raménkem (103), vyznačující se tím, že poháněný otočný buben (10) je spřažen s prvním pohonem tvořeným elektrickým motorem a kompenzační rotační raménko (103) je spřaženo s druhým pohonem tvořeným elektrickým motorem, přičemž oba motory jsou napojeny na řídicí systém dopřádacího stroje.
2. 2. Bubnový mezizásobník podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň druhý pohon je tvořen bezkartáčovým motorem s permanentními magnety.
3. 3. Bubnový mezizásobník podle nároku 2, vyznačující se tím, že bezkartáčový motor s permanentními magnety je opatřen enkodérem (1031) polohy rotoru a/nebo rychlosti otáčení.
4. 4. Bubnový mezizásobník podle kteréhokoli z nároků laž3, vyznačující se tím, že alespoň druhý pohon je umístěn souose s osou otáčení bubnu (10).

   -7 CZ 303880 Β6
5. 5. Bubnový mezizásobník podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačující se tím, že alespoň druhý pohon je umístěn alespoň částečně uvnitř bubnu (10).
6. 6. Bubnový mezizásobník podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že buben (10) je před svou vstupní částí (100) opatřen integrovaným odtahovým válečkem (52) příze (0), přičemž vnější průměr poháněného odtahového válečku (52) a vnější průměr střední části (101) bubnu (10) si navzájem odpovídají pro dosažení vzájemně blízké obvodové rychlosti pracovního povrchu poháněného odtahového válečku (52) a obvodové rychlosti střední části (101) bubnu (10).
7. 7. Bubnový mezizásobník podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že buben (10) je otočně uložen na neotočném centrálním hřídeli (109), na jehož zadním konci je uložen stator (104) motoru samostatně otočného hřídele (1040) s pohyblivým raménkem (103), který je otočně uložen v neotočném centrálním hřídeli (109), a který nese rotor (1041) motoru (1030) pohyblivého raménka (103), přičemž na neotočném centrálním hřídeli (109) je dále uložen stator (108) motoru (110) bubnu (10), jehož rotor (107) je pevně uložen na bubnu (10).
8. 8. Bubnový mezizásobník podle kteréhokoli z nároků laž7, vyznačující se tím, že řídicí systém obsahuje modul (111) řízení rychlosti otáčení bubnu (10), na jehož výstup je napojen motor (110) bubnu (10), přičemž modul (111) řízení rychlosti otáčení bubnu (10) je obousměrnou komunikační sběrnicí napojen na povelovou a komunikační jednotku (112), na kterou je obousměrnou komunikační sběrnicí napojen modul (113) řízení momentu a/nebo rychlosti raménka (103), kde na výstup modulu (113) řízení momentu a/nebo rychlosti raménka (103) je napojen motor (1030) raménka (103), který je opatřen enkodérem (1031), který je napojen na vstup modulu (113) řízení momentu a/nebo rychlosti raménka (103), přičemž povelová a komunikační jednotka (112) je opatřena prostředky pro připojení ke komunikační sběrnici (115) stroje a k centrálnímu řídicímu systému (116) stroje.
9. 9. Bubnový mezizásobník podle kteréhokoli z nároků laž7, vyznačující se tím, že řídicí systém je opatřen řídicím programem, který obsahuje programové bloky k řízení rychlosti otáčení bubnu (10) a řízení momentu a/nebo rychlosti raménka (103).
10. 10. Způsob řízení bubnového mezizásobníku příze na pracovním místě textilního stroje, u kterého pracovní místo obsahuje spřádací jednotku (3) pro výrobu staplové příze (0) a navíjecí ústrojí (8) pro navíjení vyrobené příze (0) na křížovou cívku (4), přičemž mezi spřádací jednotkou (3) a navíjecím ústrojím (8) je uspořádáno odtahové ústrojí (5) příze (0) ze spřádací jednotky (3) a mezi odtahovým ústrojím (5) příze (0) a navíjecím ústrojím (8) je uspořádán bubnový mezizásobník (1) příze (0) s poháněným otočným bubnem (10) a s kompenzačním rotačním raménkem (103), vy z n a č uj í c í se tím, že otáčení kompenzačního rotačního raménka (103) s vlastním motorem (1030) se řídí podle otáčení pohonu bubnu (10) tak, že se během kontinuálního předení vyvíjí na přízi (0) konstantní moment pro vytvoření požadovaného napětí v přízi (0) pro navíjení příze (0) na křížovou cívku (4) a při přechodu z kontinuálního předení do přechodného stavu se řídí rychlost a moment kompenzačního rotačního raménka (103) alespoň částečně nezávisle na rychlosti otáčení bubnu (10).
11. 11. Způsob řízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že hodnota konstantního momentu pro kontinuální předení se nastaví centrálně pro každý druh vyráběné příze a pro dosažení požadované hustoty návinu příze (0) na křížové cívce (4).
12. 12. Způsob řízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že při přechodu z kontinuálního předení do přechodného stavu způsobeného detekcí vady v přízi (0) nalézající se v zásobě příze (0) na bubnu se zastaví otáčení bubnu (10) a zásoba příze s vadou na bubnu (10) se samostatným otáčením kompenzačního rotačního raménka (103) odvine do odpadu.

    -8CZ 303880 B6
13. 13. Způsob řízení podle nároku 10, vyz n a č uj í cí se tím, že při přechodu z kontinuálního předení do přechodného stavu způsobeného detekcí dlouhé vady v přízi (0), kdy část dlouhé vady v přízi (0) je již mimo buben (10) se obrátí směr otáčení kompenzačního rotačního raménka (103) a detekovaná vadná délka příze (0) se převine zpět na buben (10), z nějž se následně

    5 odstraní.
14. 14. Způsob řízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že řízení motoru (1030) kompenzačního rotačního raménka (103) se provádí vektorovým řízením s oddělenými regulačními obvody pro moment a magnetický tok motoru (1030) pro zabránění vzájemného ovlivňoio vání regulačních obvodů.