DE3919687A1 - SPIDER - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnmaschine, von deren Neben­ aggregaten zumindest die angetriebenen Zylinder des Streck­ werkes und die Ringbank mit durch je einen Elektromotor ge­ bildeten Einzelantrieben versehen sind, deren Drehzahlen un­ abhängig voneinander einstellbar sind.The invention relates to a spinning machine, the addition thereof aggregates at least the driven cylinders of the stretch works and the ring bench with an electric motor each formed individual drives are provided, the speeds un are adjustable depending on each other.

Bei einer bekannten Ringspinnmaschine (DE-OS 29 11 378) sind die Einzelantriebe der Nebenaggregate ebenso wie diejenigen der Spindeln durch je einen Synchronmotor oder Asynchronmotor gebildet. Diejenige dieser Motoren, welche die Zylinder des Streckwerkes und die Ringbank antreiben, sind an je einen Um­ richter angeschlossen, deren Ausgangsfrequenz und Ausgangs­ spannung unabhängig voneinander einstellbar sind. Als Istwert steht hierbei nur ein über ein Getriebe mit dem Lieferzylinder gekuppelter Taktgenerator zur Verfügung, der die Steuerfre­ quenz für diejenigen Umrichter liefert, an welche die An­ triebsmotoren der anderen Nebenaggregate angeschlossen sind.In a known ring spinning machine (DE-OS 29 11 378) the individual drives of the auxiliary units as well as those the spindles by a synchronous motor or asynchronous motor educated. That of these engines, which the cylinders of the The drafting system and the ring bench are each at one turn richter connected, their output frequency and output voltage can be set independently of each other. As actual value there is only one on a gearbox with the delivery cylinder coupled clock generator available, the Steuerfre quence for those converters to which the An  drive motors of the other auxiliary units are connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Spinnmaschine zu schaffen. Diese Aufgabe löst eine Spinnma­ schine mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention has for its object an improved To create spinning machine. A spinnma solves this task machine with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Lösung, die sich besonders für Spinn­ tester eignet, aber auch Vorteile beispielsweise bei der Her­ stellung spezieller Garne, wie Effektgarne, bietet, ermöglicht dank der von den Winkelgebern gelieferte Istwert-Signale nicht nur einen exakten Synchronlauf der einzelnen Antriebe selbst dann, wenn die Sollwerte unterschiedlich sind. Man kann sogar übereinstimmende Winkelpositionen der Motorwellen und damit der von den Motoren angetriebenen Aggregate erreichen. Dies ist vor allem bei Drehzahländerungsprogrammen von großem Vorteil, also beispielsweise beim Anspinnvorgang und beim Abspinnvorgang. Im Gegensatz zu der bekannten Lösung mit einzelnen Umrichtern kann deshalb auch bei Anspinnprogrammen und Abspinnprogrammen der Sollwert der Drehzahl und der Winkelstellung mit ebenso großer Genauigkeit eingehalten werden wie beim Betrieb der Maschine mit der Hauptspinndrehzahl. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil besteht darin, daß für alle Motoren ein von den übrigen Programmen völlig unabhängiges Drehzahlprogramm und/oder Winkel­ positionsprogramm vorgegeben werden kann und daß die Programme auch während des Betriebs geändert werden können. So kann bei­ spielsweise die Ringbankbewegung variiert werden, und zwar nicht nur hinsichtlich des Hubes und der Fortschaltung, sondern auch hinsichtlich des zeitlichen Verlaufes der Hubbewegung. Ferner kann beispielsweise die Spindeldrehzahl in Abhängigkeit von der Ringbankstellung variiert, insbesondere zwischen einer maximalen und einer minimalen Drehzahl verändert werden.The solution according to the invention, which is particularly suitable for spinning tester is suitable, but also advantages for example in the manufacture the provision of special yarns, such as fancy yarns thanks to the actual value signals provided by the angle encoders only an exact synchronous run of the individual drives themselves when the setpoints are different. You can even corresponding angular positions of the motor shafts and thus of the units driven by the motors. This is of great advantage especially with speed change programs, for example during the piecing process and during the spinning process. In contrast to the known solution with individual converters can therefore also with piecing and spinning programs the setpoint of the speed and the angular position with likewise great accuracy are maintained as in the operation of the Machine with the main spindle speed. Another, essential The advantage is that for all engines one of the rest Programs completely independent speed program and / or angle position program can be specified and that the programs can also be changed during operation. So at for example, the ring bench movement can be varied, namely not only in terms of stroke and indexing, but also with regard to the time course of the lifting movement. Furthermore, the spindle speed can be dependent, for example varies from the ring bench position, especially between one maximum and minimum speed can be changed.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich zu den Einzelantrieben für die Zylinder des Streckwerkes und für die Ringbank auch die Einzelantriebe für die Trägerschienen der Balloneingrenzungsringe und der Garnösen sowie deren Winkelgeber an den Positionierprozessor angeschlossen, damit auch die Bewe­ gung dieser Nebenaggregate nach eigenen Programmen geregelt werden kann.In a preferred embodiment, in addition to Individual drives for the cylinders of the drafting system and for the Ringbank also the individual drives for the carrier rails of the  Balloon containment rings and thread eyelets and their angle sensors connected to the positioning processor so that the movement regulation of these ancillary units according to their own programs can be.

Die Elektromotoren der Einzelantriebe sind vorzugsweise elek­ tronisch kommutierende Motoren. Aber auch andere Elektromo­ toren, die eine winkelgenaue Positionierung ermöglichen, kom­ men in Frage.The electric motors of the individual drives are preferably electric tronically commutating motors. But also other electromotives gates that enable precise positioning, com men in question.

Als Winkelgeber sind bei einer bevorzugten Ausführungsform Resolver vorgesehen, welche eine sehr hohe Winkelauflösung haben, beispielsweise etwa 1000 Schritte pro Umdrehung. Aber auch andere hochauflösende Winkelgeber sind geeignet.In a preferred embodiment, the angle sensors are Resolvers provided which have a very high angular resolution have, for example, about 1000 steps per revolution. But other high-resolution angle encoders are also suitable.

Der Positionierprozessor weist vorzugsweise mindestens einen Ausgang für ein Umrichtersteuersignal auf, weil vorzugsweise bei der erfindungsgemäßen Spinnmaschine auch die Spindeln mit Einzelantrieben versehen sind, die an einen steuerbaren Umrichter angeschlossen sind. Sofern wenigstens eine der Spindeln mit einer Drehzahlsonde versehen ist, kann der von dieser Dreh­ zahlsonde gegebene Istwert dem Positionierprozessor zugeführt werden. Dieser kann dann aufgrund des Istwert/Sollwert-Ver­ gleiches das Umrichtersteuersignal bilden.The positioning processor preferably has at least one Output for an inverter control signal because preferably in the spinning machine according to the invention also the spindles Individual drives are provided that are connected to a controllable converter are connected. If at least one of the spindles with a speed probe is provided, the rotation of this actual value given to the positioning processor will. This can then be based on the actual value / setpoint ver the same form the converter control signal.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Positionier­ prozessor einen Anschluß für einen Personal-Computer. Mittels dieses Personal-Computers können bequem Programme in den Posi­ tionierprozessor eingegeben werden und Programmänderungen auch während des Betriebs vorgenommen werden. Vorzugsweise hat den­ noch der Positionsprozessor einen Speicher für wenigstens ein Sollwertprogramm, damit der Personal-Computer nicht ständig an den Positionierprozessor angeschlossen sein muß.In a preferred embodiment, the positioning processor a connector for a personal computer. Means This personal computer can easily run programs in the Posi tioning processor can be entered and program changes also be made during operation. Preferably has the nor the position processor has a memory for at least one Setpoint program so that the personal computer is not constantly must be connected to the positioning processor.

Damit die Programme in einer definierten Stellung der Ring­ bank gestartet werden können, hat der Positionierprozessor vorteilhafterweise einen Eingang für eine "Ringbank oben"- und/oder ein "Ringbank unten"-Signal. Ferner sind zweck­ mäßigerweise Eingänge für ein Startsignal und ein Stopsignal vorgesehen, um manuell ein Programm starten und ebenfalls manuell die Spinnmaschine stillsetzen zu können.So that the programs in a defined position the ring  bank can be started, has the positioning processor advantageously an entrance for a "ring bench above" - and / or a "ring bank below" signal. Furthermore, purpose moderate inputs for a start signal and a stop signal provided to manually start a program and also manually to be able to stop the spinning machine.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt eine unvollständige und schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Schal­ tung.The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in detail. The only figure shows an incomplete and schematic Representation of the embodiment and the associated scarf tung.

Eine Spinnmaschine hat ein aus einem Lieferzylinder 1, einem Riemchenzylinder 2 sowie zwei weiteren Zylindern 3 und 4 samt den dazugehörigen Andrückrollen bestehendes Streckwerk, welches das Ausgangsmaterial zuführt. Da üblicherweise die Drehzahlen vom Zylinder 4 zum Lieferzylinder 1 hin zunehmen, erfährt das zu verarbeitende Material zwischen dem Zylinder 4 und dem Zy­ linder 3 einen ersten Vorverzug, zwischen dem Zylinder 3 und dem Riemchenzylinder 2 einen zweiten Vorverzug und zwischen dem Riemchenzylinder 2 sowie dem Lieferzylinder 1 einen Haupt­ verzug.A spinning machine has a drafting system consisting of a delivery cylinder 1 , an apron cylinder 2 and two further cylinders 3 and 4 together with the associated pressure rollers, which feeds the starting material. Since usually the speeds of the cylinder 4 to the delivery cylinder 1 toward increase experienced by the material to be processed between the cylinder 4 and the Zy relieving 3 has a first break draft between the cylinder 3 and the Riemchenzylinder 2 a second pre-draft, and between the Riemchenzylinder 2 and the delivery cylinder 1 a major default.

Unterhalb des Streckwerkes sind in Längsrichtung der Zylinder 1 bis 4 im Abstand nebeneinander gleich ausgebildete Spindeln 5 angeordnet, auf die je eine Hülse aufgesteckt werden kann, die sich in aufgestecktem Zustand zusammen mit der Spindel 5 dreht. Auf diese Hülse wird der Faden aufgewickelt, der vom Lieferzylinder 1 kommt und zunächst eine Garnöse 6 und dann einen Balloneingrenzungsring 7 durchläuft, ehe er über eine Ring/Läufer-Anordnung 8 zur Hülse gelangt und dort aufgewickelt wird. Die Garnösen 6 werden von einer auf und ab bewegbaren Trägerschiene 9, die Balloneingrenzungsringe 7 von einer eben­ falls auf und ab bewegbaren Trägerschiene 10 und die Ring/Läu­ fer-Anordnungen 8 von einer auf und ab bewegbaren Ringbank 11 getragen. Beneath the drafting system, in the longitudinal direction of the cylinders 1 to 4 , spindles 5 of the same design are arranged at a distance from one another, onto each of which a sleeve can be attached, which rotates together with the spindle 5 in the attached state. The thread that comes from the delivery cylinder 1 and first passes through a thread eyelet 6 and then through a balloon restriction ring 7 is wound onto this sleeve before it reaches the sleeve via a ring / rotor arrangement 8 and is wound up there. The thread eyelets 6 are carried by an up and down movable carrier rail 9 , the balloon containment rings 7 by a likewise if up and down movable carrier rail 10 and the ring / runner assemblies 8 by an up and down movable ring bench 11 .

Der Antrieb der Spindeln 5 erfolgt mittels je eines Asynchron­ motors 12, mit dem je ein Drehzahlgeber 13 gekuppelt ist, der ein der Drehzahl proportionales Frequenzsignal erzeugt. Jeder der Zylinder 1 bis 4 wird von einem elektronisch kommutieren­ den Motor 14 angetrieben. Diese Motoren 14 sind mit je einem Resolver mit einer Auflösung von etwa 1000 Schritten pro Um­ drehung versehen. Auch die Antriebsmotoren 16, 17 und 18, mittels deren die Trägerschiene 9 bzw. Trägerschiene 10 bzw. die Ringbank 11 in vertikaler Richtung bewegt werden, sind im Ausführungs­ beispiel elektronisch kommutierende Motoren. Diese Motoren sind ebenfalls mit je einem Resolver 19 versehen, die wie die Resolver 15 ausgebildet sind.The spindles 5 are driven by means of an asynchronous motor 12 , with each of which a speed sensor 13 is coupled, which generates a frequency signal proportional to the speed. Each of cylinders 1 to 4 is driven by an electronically commutate motor 14 . These motors 14 are each provided with a resolver with a resolution of about 1000 steps per order. The drive motors 16 , 17 and 18 , by means of which the carrier rail 9 or carrier rail 10 or the ring rail 11 are moved in the vertical direction, are electronically commutating motors in the embodiment, for example. These motors are also each provided with a resolver 19 , which are designed like the resolvers 15 .

Die Steuerung der elektronisch kommutierenden Motoren 14 sowie 16 bis 18 erfolgt über je einen Verstärker 20 von einem Posi­ tionierprozessor 21 aus. Letzterer liefert auch das Steuer­ signal für einen Umrichter 23, an den die Asynchronmotoren 12 angeschlossen sind. Dem Positionierprozessor 21 werden die Ausgangssignale sowohl der Drehzahlgeber 13 als auch alle Re­ solver 15 und 19 zugeführt. Der Positionierprozessor 21, der unter anderem einen Mikroprozessor, ein RAM und ein EPROM ent­ hält, vergleicht die von den Drehzahlgebern 13 und den Resolvern 15 sowie 19 gelieferten Istwerte mit entsprechenden Sollwerten. Die Abtastrate beträgt ca. 0,2 Millisekunden. Der Positionier­ prozessor 21 kann deshalb Abweichungen der Istwerte von den Sollwerten rasch erkennen und durch eine entsprechende Änderung der Steuersignale, welche zu den Verstärkern 20 und dem Um­ richter 23 gelangen, Abweichungen beseitigen. Daher lassen sich nicht nur die Drehzahlen der elektronisch kommunitierenden Motoren 14 sowie 16 bis 18, sondern auch die Winkelpositionen von deren Wellen mit hoher Genauigkeit einhalten. Entsprechendes gilt für die Regelung der Asynchronmotoren 12, bei denen jedoch eine winkelgenaue Position nicht erforderlich ist.The control of the electronically commutating motors 14 and 16 to 18 takes place via an amplifier 20 from a positioning processor 21 . The latter also provides the control signal for a converter 23 to which the asynchronous motors 12 are connected. The positioning processor 21 , the output signals of both the speed sensor 13 and all re solvers 15 and 19 are supplied. The positioning processor 21 , which contains, inter alia, a microprocessor, a RAM and an EPROM, compares the actual values supplied by the speed sensors 13 and the resolvers 15 and 19 with corresponding target values. The sampling rate is approximately 0.2 milliseconds. The positioning processor 21 can therefore quickly detect deviations of the actual values from the target values and eliminate deviations by a corresponding change in the control signals which reach the amplifiers 20 and the converter 23 . Therefore, not only the speeds of the electronically communicating motors 14 and 16 to 18 , but also the angular positions of their shafts can be maintained with high accuracy. The same applies to the control of the asynchronous motors 12 , in which, however, an angle-accurate position is not required.

Die Programmeingabe und eventuelle Programmänderungen, die bei einem Einsatz der Spinnmaschine als Spinntester auch während der Arbeit vorgenommen werden können, erfolgen mittels eines Personal-Computers 22, der allerdings nur so lange an den Posi­ tionierprozessor 21 angeschlossen sein muß, als eine Kommuni­ kation mit diesem vorhanden ist, weil die eingegebenen Daten im Positionierprozessor gespeichert werden.The program input and any program changes that can be made when using the spinning machine as a spinning tester during work are carried out by means of a personal computer 22 , which, however, only has to be connected to the positioning processor 21 as long as communication with this is present because the data entered is stored in the positioning processor.

Üblicherweise wird für ein Spinnprogramm eine Anspinndrehzahl, eine Hauptspinndrehzahl und eine Abspinndrehzahl vorgegeben. Außerdem kann die Zeit vorgegeben werden, innerhalb deren die Drehzahländerungen ausgeführt werden sollen. Ferner müssen die Drehzahlprogramme für die Zylinder 1 bis 4, für die Ring­ bankbewegung so wie für die Trägerschienen 9 und 10 vorgegeben werden. Weiterhin kann beispielsweise die Veränderungen der Spindeldrehzahl in Abhänigkeit von der Stellung der Ringbank vorgeschrieben werden.A spinning speed, a main spinning speed and a spinning speed are usually specified for a spinning program. The time within which the speed changes are to be carried out can also be specified. Furthermore, the speed programs for the cylinders 1 to 4 , for the ring bank movement as well as for the support rails 9 and 10 must be specified. Furthermore, the changes in the spindle speed depending on the position of the ring rail can be prescribed.

Da ein Spinnprogramm bei einer definierten Ringbankstellung beginnen muß, hat der Positionierprozessor 21 zwei Eingänge für die Signale "Ringbank oben" und "Ringbank unten", welche von zwei schematisch als Schalter 24 und 25 dargestellten Sen­ soren geliefert werden. Wird manuell ein Startschalter 26 be­ tätigt, dessen Signal ebenfalls dem Positionierprozessor 21 zugeführt wird, dann wird zunächst, falls erforderlich, die Ringbank in die Startposition gefahren. Erst dann wird selbst­ tätig jedes notwendige Programm gestartet und durchgeführt. Mittels eines manuell betätigbaren Stopschalters 27 kann die Spinnmaschine zum Stillstand gebracht werden.Since a spinning program must start at a defined ring bank position, the positioning processor 21 has two inputs for the signals "ring bank above" and "ring bank below", which are supplied by two sensors 24 and 25 shown schematically as sensors. If a start switch 26 is actuated manually, the signal of which is also fed to the positioning processor 21 , then first, if necessary, the ring bank is moved into the start position. Only then will every necessary program be started and carried out. The spinning machine can be brought to a standstill by means of a manually operated stop switch 27 .

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.All mentioned in the above description as well which can only be inferred from the drawing as further developments, components of the invention, too if not particularly emphasized and especially not are mentioned in the claims.

Claims (9)

1. Spinnmaschine, von deren Nebenaggregaten zumindest die angetriebenen Walzen des Streckwerkes und die Ringbank mit durch je einen Elektromotor gebildeten Einzelantrieben ver­ sehen sind, deren Drehzahlen unabhängig voneinander einstell­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) jeder Einzelantrieb (14, 16, 17, 18) mit einem Winkel­ geber (15, 19) versehen ist,
• b) die Winkelgeber (15, 19) an die Istwert-Eingänge eines Positionierprozessors (21) angeschlossen sind, der stän­ dig die Istwerte mit den zugeordneten, ihm mittels eines Programms vorgegebenen Sollwerten vergleicht und für jeden Einzelantrieb (14, 15, 17, 18) eine den zugehöri­ gen Istwert/Sollwert-Vergleich berücksichtigende Steuergröße erzeugt.

1. Spinning machine, from the ancillary units of which at least the driven rollers of the drafting system and the ring bench are seen with individual drives, each formed by an electric motor, the speeds of which are independently adjustable, characterized in that

• a) each individual drive ( 14 , 16 , 17 , 18 ) is provided with an angle encoder ( 15 , 19 ),
• b) the angle sensors ( 15 , 19 ) are connected to the actual value inputs of a positioning processor ( 21 ), which constantly compares the actual values with the assigned setpoints given to it by a program and for each individual drive ( 14 , 15 , 17 , 18 ) generates a control variable that takes into account the associated actual value / setpoint value comparison.

2. Spinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Einzelantrieben (14, 18) für die Zylinder (1 bis 4) des Streckwerkes und für die Ringbank (11) auch die Einzelantriebe (16, 17) für Trägerschienen (9, 10) von Balloneingrenzungsringen (7) und Garnösen (6) sowie deren Winkelgeber (19) an den Positionierprozessor (21) ange­ schlossen sind.2. Spinning machine according to claim 1, characterized in that in addition to the individual drives ( 14 , 18 ) for the cylinders ( 1 to 4 ) of the drafting system and for the ring rail ( 11 ) also the individual drives ( 16 , 17 ) for carrier rails ( 9 , 10 ) of balloon containment rings ( 7 ) and thread eyelets ( 6 ) and their angle sensors ( 19 ) to the positioning processor ( 21 ) are connected. 3. Spinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Elektromotoren der Einzelantriebe (14, 16, 17, 18) elektronisch kommutierende Motoren sind.3. Spinning machine according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motors of the individual drives ( 14 , 16 , 17 , 18 ) are electronically commutating motors. 4. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Winkelgeber Resolver (15, 19) vor­ gesehen sind. 4. Spinning machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that as an angle encoder resolver ( 15 , 19 ) are seen before. 5. Spinnmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (5) mit Einzelantrieben (12) versehen sind, die an einen Umrichter (23) angeschlos­ sen sind, und daß der Positionierprozessor (21) wenigstens einen Ausgang für ein Umrichtersteuersignal aufweist.5. Spinning machines according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spindles ( 5 ) are provided with individual drives ( 12 ) which are ruled out to a converter ( 23 ) and that the positioning processor ( 21 ) has at least one output for has an inverter control signal. 6. Spinnmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Spindeln (5) mit einer Drehzahlsonde (13) versehen ist, die als Istwert-Geber zumindest indirekt an den Positionierprozessor (21) angeschlossen ist, der ständig den Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert oder Sollwertprogramm vergleicht und das Umrichtersteuersignal unter Berücksichtigung dieses Vergleichs bildet.6. Spinning machine according to claim 5, characterized in that at least one of the spindles ( 5 ) is provided with a speed probe ( 13 ) which is at least indirectly connected as an actual value transmitter to the positioning processor ( 21 ), which constantly the actual value with a predetermined Compares the setpoint or setpoint program and forms the converter control signal taking this comparison into account. 7. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierprozessor (21) einen Anschluß für einen Computer, vorzugsweise einen Personal- Computer (22) , zur Dateneingabe einschließlich der Programm­ eingabe hat.7. Spinning machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the positioning processor ( 21 ) has a connection for a computer, preferably a personal computer ( 22 ), for data input including the program input. 8. Spinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierprozessor (21) einen Speicher für we­ nigstens ein Sollwertprogramm enthält.8. Spinning machine according to claim 7, characterized in that the positioning processor ( 21 ) contains a memory for at least one setpoint program. 9. Spinnmaschine nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Eingänge des Positionierprozessors (21) für ein Startsignal, ein Stopsignal sowie für ein "Ringbank oben"- und/oder "Ringbank unten"-Signal.9. Spinning machine according to claim 7 or 8, characterized by inputs of the positioning processor ( 21 ) for a start signal, a stop signal and for a "ring bank above" - and / or "ring bank below" signal.