DE2453317B2

DE2453317B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Eliminierung bzw. zum Ausgleich der Kämmperioden in Kämmaschinenbändern

Info

Publication number: DE2453317B2
Application number: DE2453317A
Authority: DE
Inventors: Ernst Uster Felix (Schweiz)
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1974-11-11
Publication date: 1978-07-20
Also published as: US4038723A; DE2453317A1; GB1488938A; CH571072A5; BE822500A; DE2453317C3; JPS50121532A; JPS5426611B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eliminierung bzw. zum Ausgleich der Kämmperioden in Kämmaschinenbändern, bei welchem die Kämmperioden nach dem Austritt der einzelnen Ablieferungen der Kämmaschine aus dem Streckwerk ermittelt und die Phasenlage der Kämmperioden der einzelnen Ablieferungen derart geregelt und/oder gesteuert wird, daß sie sich gegenseitig wenigstens angenähert kompensieren, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung wurden bereits in der älteren DT-AS 23 47 956 vorgeschlagen. Dabei wird die Phasenlage der Kämmperioden jeder einzelnen Kämmaschinen-Ablieferung mittels je eines Sensors bestimmt, und die Signale dieser Sensoren werden in Steuerbefehle umgeformt, -Jie die gegenseitige Phasenlage der Kämmaschinen-Ablieferungen so lange verändern, bis sich die einzelnen Kämmperioden gegenseitig aufheben. Diese Anordnung erfordert eine der Zahl der Kämmaschinen-Ablieferungen entsprechende Zahl von Sensoren, was unter Umständen eine sehr aufwendige und teure Einrichtung ergibt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die Vergleichmäßigung von Kämmaschinenbändern mit einem möglichst geringen Aufwand auch dann erlaubt, wenn eine große Zahl von Kämmaschinen-Ablieferungen zu einer Gesamtablieferung vereinigt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Bestimmung der Kompensation der Kämmperioden die Periodizität im resultierenden

v> Gesamtband ermittelt wird, daß das Minimum der Periodizität durch systematische und unterschiedliche Veränderungen der Phasenlagen der einzelnen Ablieferungen eingestellt wird, und daß die unterschiedlichen Veränderungen der Phasenlagen der einzelnen Ablieferungen durch eine automatische empirische Annäherung der Phasenlagen an den Optimalwert erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß aim Ende nur die Qualität der Gesamtablieferung, in der mehrere Kämmaschinenbän-

5> der zusammengefaßt sind, ausschlaggebend ist, und der Weg, wie diese Qualität erreicht wird, von untergeordneter Bedeutung ist. Aus diesem Grund ist es ausreichend, die Restperiodizität des Gesamtbandes zu bestimmen und durch Verändern der Phasenlage der

ω) Einzelablieferungen diese Restperiodizität auf ein Minimum zu bringen.

Das ganze Verfahren ist zunächst ein empirisches, indem die Phasenlagen der Einzelablieferungen so weit und in solcher Richtung verändert werden, bis die

(I¹S Restperiodizität der Gesamtablieferung ein Minimum erreicht. Dieses empirische Verfahren ist an sich langwierig; da jedoch die Phasenänderungen auf der Kämmaschine an sich selbst langsam erfolgen, ist ein

gewisser Zeitaufwand zulässig.

Gemäß der Erfindung wird nun aber die Veränderung der Phasenlage jeder einzelnen Ablieferung durch gesteuerte, vorgegebene Programme durchlaufen, d. h., die Kämmperioden der Ablieferungen werden automatisch empirisch ihrem Optimalwert angenähert. Dadurch wird der Zeitaufwand vernachlässigbar. Die Frequenzen der automatischen empirischen Annäherungen der einzelnen Phasenlagen an den Optimalwen sind dabei verschieden. Die Beobachtung der verbleibenden Periodizität des GesamtDandes zeigt dabei, daß eine bestimmte gegenseitige Phasenlage der einzelnen Ablieferungen ein Minimum der Periodizität ergibt, während alle anderen Kombinationen der einzelnen Phasenlagen größere verbleibende Periodizitäten zur Folge haben. Wenn das Minimum der Periodizität festgestellt wird, kann auch die Kombination der vorliegenden Phasenlagen, die im Gesamtband ein Minimum an Periodizität ergeben hat, festgehalten werden. Die weitere Überwachung der Periodizität des Gesamtbandes hat nur noch zu bestätigen, daß der erreichte Minimalwert beibehalten wird. Treten wesentliche und bleibende Veränderungen auf, so muß erneut die automatische empirische Annäherung der Phasenlagen an den Optimalwert (auch »Wobbelung« genannt) der Kämrnperioden einsetzen, damit wieder ein Minimum der festgestellten Periodizität des Gesamtbandes gesucht werden kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Organen zur Veränderung der Phasenlage der Kämmperioden der einzelnen Ablieferungen der Kämmaschine in Abhängigkeit eines Steuersignals ist dadurch gekennzeichnet, daß auf das Streckwerk folgend ein Meßorgan zur Ermittlung der Periodizität des Gesamtbandes vorgesehen ist und daß das Steuersignal zur Veränderung der Phasenlage der Kämmperioden von der Größe und der Phasenlage der Periodizität des Gesamtbandes abgeleitet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und bevorzugte Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Untera.nsprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Kämmaschine mit vier Ablieferungen,

Fig.2 schematisrh eine automatische Steuerung der Wobbelung,

F i g. 3 ein erstes Vektordiagramm,

F i g. 4 ein weiteres Vektordiagramm zur Erläuterung des Wobbeins der Phasenlagen.

In Fig. I. ist schematisch eine Kämmaschine mit vier Kämmaschinen-Köpfen 1, 2, 3, 4 gezeigt. Die aus den Kämmaschinen-Köpfen austretenden Bänder 5, 6, 7, 8 werden über Umlenkorgane um etwa 90" umgelenkt und gemeinsam in einem an die Kämmaschine angebauten Streckwerk 9 verstreckt und schließlich in eine Kanne 10 abgelegt. Mittels eines Meßorgans 15 wird die Periodizität des Gesamtbandes ermittelt.Dieses Meßorgan 15 kann beispielsweise als kapazitives oder als aktiv-pneumatisches Meßorgan ausgebildet sein. In einem Auswertegerät (Frequenzanalysator) 16 wird das Signal des Meßorgans umgeformt und beispielsweise in einem Instrument 17 angezeigt.

Als Auswertegerät für dieses Signal eignen sich insbesondere Fourieranalysatoren. Da die Grundfreauenz dieser Periodizität des Gesaintbandes direkt mit der Frequenz der Kämmperiode gekoppelt ist, ibt es vorteilhaft, wenn die Analysierfrequenz durch die Kämmaschine gesteuert wird. Dies ergibt als weiteren Vorteil eine beliebig kleine Bandbreite für das zu untersuchende Frequenzband und damit eine weitgehende Reduzierung der Störfrequenzen. Ziel dieser Auswertung ist nun, ein Minimum des Ausgangssignals des Analysators zu erreichen.

In der F i g. 1 sind die Umlenkorgane für die einzelnen Ablieferungen gemäß einem Ausführungsbeispiel im Hauptpatent als Umlenkexzenter 11, 12, 13, 14 dargestellt. Diese Umlenkexzenter bestehen aus runden Zapfen, welche zur Änderung der Phasenlage der Einzelablieferungen um exzentrische Achsen drehbar sind.

An sich läßt sich aus dem Ergebnis, wie es im Instrumentenausschlag zum Ausdruck kommt, noch nichts über die Herkunft der Restperiodizität aussagen. Diese kann aber beispielsweise dadurch verändert werden daß empirisch ein Umlenkexzenter nach dem anderen verdreht und die Wirkung auf die Größe der Restperiodizität beobachtet wird. Steigt sie in einem Falle an, so wird die Verdrehung desselben Umlenkexzenters in der anderen Richtung versucht; sinkt die Restperiodizität, so werden die weiteren Versuche mit dieser neuen Stellung weitergeführt. Dies kann mit jedem einzelnen Kämmband durchgeführt werden, bis die Restperiodizität nicht mehr weiter reduziert werden kann.

jo Diese an sich aufwendige empirische Annäherung an den Optimalwert kann aber auch automatisch erfolgen, was in der Fachsprache als Wobbelung bezeichnet wird.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung zur Wobbelung der

Phasenlagen der einzelnen Ablieferungen kombiniert

y, mit einer selbsttätigen Regelung der Phasenlage. Zu diesem Zweck sind die Umlenkexzenter 11, 12, 13 über Getriebe 23, 24; 25, 26; 27, 28; mit Antriebsorganen, beispielsweise Motoren 19, 20, 21 verbunden, wobei jeweils ein Getriebe z. B. 23, 24 zusammen mit einem Motor z. B. 19 ein Einstellorgan bilden, so daß die Umlenkexzenter mit einer bestimmten Drehzahl umlaufen, solange von einem Schaltgerät 18 Spannung an die Leitung 22 gelangt.
Einer der Umlenkexzenter 14 muß nicht angetrieben

4> werden, da ein Kämmaschinenband als Band mii Bezugsphase betrachtet werden kann.

Die Getriebe 23, 24; 25, 26; 27, 28; die als Schneckengetriebe gezeichnet sind, sind so ausgelegt, daß ihre Drehzahlen ungleich sind. Mit Vorteil werden jedoch einfache Drehzahlverhältnisse gewählt, um gleiche Konstellationen der Umlenkexzenter innerhalb vernünftiger Zeitintervalle zu erreichen.

Das Instrument 17 kann beispielsweise als Kontaktinstrument ausgebildet sein, das einen Schaltkontakt

v> schließt, wenn es eine bestimmte Minimalstellung erreicht hat. Dieser Schaltkontakt wirkt auf das Schaltgerät 18, das die Motore 19,20, 21 so lange unter Spannung hält, bis das Instrument 17 seine Minimalstellung erreicht hat. Erhöht sich im Verlaufe der

ho Produktion die Restperiodizität systematisch so weit, daß der Minimumkontakt des Instrumentes 17 geöffnet wird, setzt ein erneuter Umlauf der Umlenkexzenter 11, 12,13 cn, bis der Minimalwert erneut erreicht wird.

Fig. 3 und 4 erläutern die Wirkung der mit

μ unterschiedlicher Drehzahl umlaufenden Umlenkexzenter in der Form von Vektordiagrammen. In der F i g. i sind alle Vektoren r,, η, rj, α in Phase, und die Länge des resultierenden Vektors R ist viermal die Länge eines

Einzelvektors.

In Fig.4 ist der Moment festgehalten, bei dem alle vier Vektoren, von denen drei aus der Ausgangslage gemäß Fig. 3 mit unterschiedlicher Drehzahl umlaufen — ungefähr 90°, 180° und 270° Phasenverschiebung angelangt sind. Der resultierende Vektor R ist dabei 0. Selbstverständlich weisen die Längen der durch die Vektoren r\, ri, rj, r^ symbolisierten Größen Unterschiede auf, wie auch die gegenseitigen Phasenlagen nicht genau 90° betragen können; es kann aber auch in diesem Fall ein Restvektor, der der Restperiodizität entspricht, ermittelt werden, der ein Minimum nahe bei einem Wert 0 bildet, sofern eine hinreichende Ausdauer in der Suche der optimalen Lagen der Umlenkexzenter beobachtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Eliminierung bzw. zum Ausgleich der Kämmperioden in Kämmaschinenbänclern, bei welchem die Kämmperioden nach dem Austritt der einzelnen Ablieferungen der Kämmaschine aus dem Streckwerk ermittelt und die Phasenlage der Kämmperioden der einzelnen Ablieferungen derart geregelt und/oder gesteuert wird, daß sie sich gegenseitig wenigstens angenähert kompensieren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Kompensation der Kämmperioden die Periodizität im resultierenden Gesamtband ermittelt wird, daß das Minimum der Periodizität durch systematische und unterschiedliche Veränderungen der Phasenlagen der einzelnen Ablieferungen eingestellt wird, und daß die unterschiedlichen Veränderungen der Phasenlagen der einzelnen Ablieferungen durch eine automatische empirische Annäherung der Phasenlagen an den Optimalwert erfolgen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei η einzelnen Ablieferungen von Kämmaschinenbändern die Veränderung der Phasenlage an n— 1 einzelnen Ablieferungen vorgenommen wird, während eine Ablieferung konstantgehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodizität im resultierenden Gesamtband durch eine Fourieranalyse bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Analysierfrequenz für die Fourieranalyse die Frequenz der Kämmperiode verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Organen zur Veränderung der Phasenlage der Kämmperioden der einzelnen Ablieferungen der Kämmaschine in Abhängigkeit eines Steuersignals, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Streckwerk (9) folgend ein Meßorgan (15) zur Ermittlung der Periodizität des Gesamtbandes vorgesehen ist und daß das Steuersignal zur Veränderung der Phasenlage der Kämmperioden von der Größe und der Phasenlage der Periodizität des Gesamtbandes abgeleitet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei n- einzelnen Ablieferungen Einstellorgane für n—\ Ablieferungen zur Einstellung der Phasenlage ihrer Kämmperioden vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die η— Ι Einstellorgane (19,20,21,23 — 28) zur Einstellung der Phasenlage der Kämmperioden in einem systematischen Zyklus verstellbar sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Phasenlage der Kämmperioden mittels einer automatischen empirischen Annäherung der Einstellorgane (19 bis 21, 23 bis 28) an den Optimalwert beeinflussen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellorgane zur Einstellung der Phasenlage der Kämmperioden bei Erreichen eines Minimums der Periodizität des Gesamtbandes abschallbarsind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung der Größe der Periodizität des Gesamtbandes ein Frequenzanalysator (16) eingesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzanalysator durch die Kämmaschine gesteuert ist.