DE4113565C2

DE4113565C2 - Method and device for monitoring the drafting force in drafting systems of spinning machines

Info

Publication number: DE4113565C2
Application number: DE19914113565
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Kiehl; Wolfgang Dipl Ing Walter
Original assignee: Zinser Textilmaschinen GmbH
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2011-04-26
Also published as: DE4113565A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Ver zugskraft in Streckwerken von Spinnereimaschinen mit den Merk malen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 sowie eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring the Ver tensile force in drafting systems of spinning machines with the Merk paint the preamble of claim 1 and a front direction to carry out the procedure.

Ein wesentlicher Prozeßschritt bei der Herstellung von Garnen, insbesondere von Synthetik-Garnen, ist das Verstrecken. Bei diesem Vorgang wird das Material unter kontrollierten Bedingun gen mit einer Axialkraft beaufschlagt, wodurch sich der Quer schnitt des zu verstreckenden Materials verringert. Die hierzu nötige Vorrichtung weist in den meisten Fällen zwei mit unter schiedlichen Drehzahlen rotierende Elemente auf, wie z. B. Lieferzylinder, Galetten oder Wickeleinrichtungen, zwischen welchen das zu verstreckende Material geführt wird. Beim Ver strecken von textilen Garnen ist als wesentlicher Prozeßparameter der Verzug zu beachten, der sich aus dem Verhältnis der Abführgeschwindigkeit zur Zuführgeschwindigkeit des Materials ergibt.An essential process step in the production of yarn, stretching, especially of synthetic yarns. At this process the material under controlled conditions gen applied with an axial force, whereby the cross cut of the material to be stretched reduced. The for this necessary device has in most cases two with under different speeds rotating elements such. B. Delivery cylinders, godets or winding devices, between which the material to be drawn is guided. When ver stretching of textile yarns is an essential process parameter the delay to be noted, which results from the ratio of the Discharge speed to the feed speed of the material results.

Beim Herstellen von Synthetik-Garnen ist zusätzlich die Ein haltung von in engen Grenzen vorgegebenen Soll-Verzugskräften von großer Bedeutung, da bereits geringste Unregelmäßigkeiten (Abweichungen ±10^-4 Sollverzugskraft) zu einer Veränderung der späteren Gewebeeigenschaften führen können.In the production of synthetic yarns, it is also extremely important to adhere to the target warping forces specified within narrow limits, since even the slightest irregularities (deviations ± 10 ^-4 target warping force) can change the subsequent fabric properties.

Der Antrieb der rotierenden Elemente eines derartigen Streck werks erfolgt zunehmend durch frequenzumrichter-gespeiste Elek tromotoren. Die Motoren können dabei entweder als Zentralan trieb mit nachgeschalteter mechanischer Verteilung oder als Einzelantrieb mit vorgelagerter elektrischer Verteilung ausge bildet sein. Auch die Ansteuerung jedes einzelnen Motors mit tels eines separaten Frequenzumrichters ist denkbar.The drive of the rotating elements of such a stretch work is increasingly done by frequency-fed Elek tromotor. The motors can either be central driven with downstream mechanical distribution or as Single drive with upstream electrical distribution be educated. The control of each individual motor with a separate frequency converter is conceivable.

Wegen ihrer systemimmanenten Eigenschaft, speisefrequenz-syn chron zu rotieren, finden vor allem Synchron- und Reluktanzmo toren Verwendung.Because of their inherent property, feed frequency syn to rotate chronologically, find above all synchronous and reluctance mo gate use.

Zur Überwachung der Verzugskräfte während des Verstreckens wird bei bekannten Streckwerken entweder die Leistungsaufnahme des entsprechenden Elektromotors überwacht oder das vom Elektromo tor abgegebene Drehmoment, beispielsweise direkt an der Ab triebswelle, mittels eines geeigneten Drehmomentsensors gemes sen. Derartige Streckwerke sind beispielsweise aus der DE-OS 33 15 247 oder der DE-OS 17 74 234 bekannt.To monitor the drafting forces during stretching in known drafting systems either the power consumption of the corresponding electric motor or monitored by the electromo Torque delivered torque, for example directly at the Ab drive shaft, measured using a suitable torque sensor sen. Such drafting systems are for example from DE-OS 33 15 247 or DE-OS 17 74 234 known.

Nachteilig bei der Bestimmung des vom Elektromotor abgegebenen Drehmoments aus der elektrischen Leistungsaufnahme des Motors ist die damit verbundene relativ große Ungenauigkeit. Die Be stimmung der Verzugskräfte mit der geforderten hohen Genauig keit ist somit durch dieses Verfahren nicht gewährleistet, je doch eignet sich dieses Verfahren beispielsweise zum Detek tieren plötzlicher und/oder entsprechend großer Drehmomentände rungen, wie sie beispielsweise beim Bruch des Materials zwischen den rotierenden Elementen des Streckwerks auftreten.A disadvantage in the determination of the output from the electric motor Torque from the electrical power consumption of the motor is the associated relatively large inaccuracy. The Be adjustment of the drafting forces with the required high accuracy speed is therefore not guaranteed by this method, ever however, this method is suitable, for example, for detection suddenly and / or correspondingly large torque changes such as when the material breaks occur between the rotating elements of the drafting system.

Die direkte Messung des von einem Elektromotor abgegebenen Drehmoments, beispielsweise an der Abtriebswelle oder an damit angetriebenen rotierenden Elementen des Streckwerks, mittels geeigneter, hochgenauer Drehmomentsensoren gewährleistet zwar die erforderliche Genauigkeit, ist jedoch in der Realisierung aufwendig und dementsprechend mit hohen Kosten verbunden.The direct measurement of the output from an electric motor Torque, for example on the output shaft or on it driven rotating elements of the drafting system, by means of suitable, highly accurate torque sensors guaranteed the required accuracy, however, is being realized complex and therefore associated with high costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung der Verzugskraft in Streckwerken von Spinnerei maschinen zu schaffen, das zum einen die hohen Genauigkeitsan forderungen erfüllt und zum anderen mit entsprechend geringem Aufwand zu realisieren ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens zu schaffen.The invention is therefore based on the object of a method for monitoring the tension in drafting systems of spinning mills to create machines, on the one hand the high accuracy requirements met and secondly with a correspondingly low level Effort is to be realized. It is also the job of Invention, a device for performing the fiction to create according to the procedure.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk malen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 8.The invention solves this problem with the characteristic feature paint claim 1 and claim 8.

Dabei wird aus der Frequenz- und/oder der Phasendifferenz zwischen dem Sensorsignal der die Drehbewegung mindestens eines der Elektromotoren erfassenden Sensoreinheit und dem Soll frequenzsignal des zugehörigen Frequenzumformers der Schlupf und/oder der Polradwinkel des Elektromotors bestimmt und daraus mittels einer bekannten funktionalen Abhängigkeit die vom ro tierend angetriebenen Element erzeugte Verzugskraft bestimmt. Der Momentanwert oder der zeitliche Verlauf der auf diese Weise bestimmten Verzugskraft kann beispielsweise mittels einer ge eigneten Anzeigevorrichtung dargestellt und/oder in anderer Weise weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann der Ver streckvorgang gestoppt werden, sobald sich für die Verzugskraft Werte ergeben, die außerhalb eines vorbestimmten Toleranzberei ches liegen. In gleicher Weise kann für diesen Fall ein Bedie nerrufsignal erzeugt werden. Darüber hinaus kann der auf diese Weise bestimmte Polradwinkel oder der Schlupf oder die daraus bestimmte Verzugskraft als Regelgröße innerhalb eines geschlos senen Regelkreises für die Ansteuerung des umrichter-gespeisten Elektromotors verwendet werden. Damit können auch preiswertere Asynchronmaschinen als Streckwerksantriebe eingesetzt werden.The frequency and / or the phase difference at least one between the sensor signal and the rotational movement of the sensor unit detecting the electric motors and the target frequency signal of the associated frequency converter slip and / or the magnet wheel angle of the electric motor is determined and from it by means of a known functional dependency that of the ro Tiert driven element determined generated draft. The instantaneous value or the time course of this way certain pulling force can, for example, by means of a ge own display device shown and / or in another Be processed further. For example, the ver stretching process will be stopped as soon as the draft force Values that are outside a predetermined tolerance range ches lie. In the same way an operator can call signal are generated. In addition, the on this Way certain rotor angles or the slip or the out of it certain default force as a control variable within a closed control loop for the control of the inverter-fed Electric motor can be used. It can also be used for cheaper Asynchronous machines are used as drafting system drives.

Darüber hinaus lassen sich neben den bereits genannten Vortei len durch Beobachtung der momentanen Verzugskraft Aussagen über den Betriebszustand des Abtriebsmotors (Phasenausfall, erhöhte Lagerreibung), das Vorhandensein des Garns (Fadenwächter, Fa denbruchdetektor), die Qualität des Vormaterials sowie über den momentanen Zustand der Heizeinrichtungen (Temperatur bzw. Vis kosität des zu verstreckenden Materials) gewinnen. In addition to the advantages already mentioned len by observing the current drafting force the operating state of the driven motor (phase failure, increased Bearing friction), the presence of the yarn (thread monitor, Fa denbruchdetektor), the quality of the raw material and the Current state of the heating devices (temperature or Vis of the material to be stretched).

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the Drawing shows

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Aus führungsform der Erfindung; Fig. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of the invention;

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1 mit einem speziellen Sensor zur Erfassung der Drehbewegung; FIG. 2 shows the exemplary embodiment of the invention according to FIG. 1 with a special sensor for detecting the rotary movement;

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 mit einem Motor, wel cher drei Induktionswicklungen zur Erfassung der Drehbe wegung aufweist und Fig. 3 shows the embodiment in Fig. 1 with a motor, wel cher three induction windings for detecting the Drehbe movement and

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 shows a further embodiment of the invention.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung darge stellt, bei der ein Elektromotor 1 mit den drei Phasenspannun gen 100 des Frequenzumrichters 2 angesteuert wird. Gleichzeitig erzeugt der Frequenzumrichter 2 ein Sollfrequenzsignal 110, das einer Komparatoreinheit 4 zugeführt ist. Die Frequenz des Soll frequenzsignals 110 ist dabei gleich der Frequenz einer Phasen spannung 100. Die Drehbewegung des Motors 1, der vorzugsweise als Synchronmotor oder Reluktanzmotor ausgebildet ist, wird von einer mit dem Motor gekoppelten Sensoreinheit 3 erfaßt. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, daß die Sensoreinheit 3 di rekt mit dem Motor 1 gekoppelt ist. Vielmehr kann die Sensor einheit 3 bei entsprechender Ausbildung des Sensors mit jedem beliebigen durch den Motor 1 rotierend angetriebenen Element des nicht näher dargestellten Streckwerks gekoppelt sein. Das Sensorsignal 120, das als Information die Frequenz und Phasen lage des rotierend angetriebenen Elements beinhaltet, wird ebenfalls der Komparatoreinheit 4 zugeführt. In Fig. 1, a first embodiment of the invention is Darge, in which an electric motor 1 with the three Phasenspannun gene 100 of the frequency converter 2 is driven. At the same time, the frequency converter 2 generates a nominal frequency signal 110 which is fed to a comparator unit 4 . The frequency of the desired frequency signal 110 is equal to the frequency of a phase voltage 100th The rotational movement of the motor 1 , which is preferably designed as a synchronous motor or reluctance motor, is detected by a sensor unit 3 coupled to the motor. It is not absolutely necessary that the sensor unit 3 is directly coupled to the motor 1 . Rather, the sensor unit 3 can be coupled with any appropriate design of the sensor with any rotating element driven by the motor 1 of the drafting system, not shown. The sensor signal 120 , which contains the frequency and phase position of the rotatingly driven element as information, is also fed to the comparator unit 4 .

Die Komparatoreinheit 4, welche beispielsweise als PLL-Anord nung ausgebildet sein kann, vergleicht die Frequenz - und falls erforderlich - auch die Phasenlage des Sensorsignals 120 mit dem Sollfrequenzsignal 110 des Umrichters 2 und gibt ein der Frequenz- und/oder der Phasendifferenz proportionales Signal an die nachgeschaltete elektronische Auswerteeinheit 5 ab. Die elektronische Auswerteeinheit 5, die beispielsweise aus einer entsprechend angepaßten Mikroprozessorschaltung bestehen kann, ist sowohl mit dem Frequenzumrichter 2 als auch mit einer Si gnaleinheit 17 sowie mit einer Anzeigeeinheit 18 verbunden.The comparator unit 4 , which can be designed, for example, as a PLL arrangement, compares the frequency - and if necessary - also the phase position of the sensor signal 120 with the desired frequency signal 110 of the converter 2 and indicates a signal proportional to the frequency and / or the phase difference the downstream electronic evaluation unit 5 . The electronic evaluation unit 5 , which may consist, for example, of a correspondingly adapted microprocessor circuit, is connected both to the frequency converter 2 and to a signal unit 17 and to a display unit 18 .

Als weitere Alternative zu der vorstehend erwähnten als analoge Schaltung ausgebildeten Komparatoreinheit 4 kann die Bestimmung der Frequenz- und/oder Phasendifferenz zwischen dem Sollfre quenzsignal 110 und dem Sensorsignal 120 auch mit bekannten digitalen Verfahren erfolgen.As a further alternative to the above-mentioned comparator unit 4 designed as an analog circuit, the frequency and / or phase difference between the desired frequency signal 110 and the sensor signal 120 can also be determined using known digital methods.

Die elektronische Auswerteeinheit 5 errechnet aus der ihr zuge führten Frequenz und/oder Phasendifferenz unter Verwendung einer gespeicherten, theoretisch oder empirisch bestimmten funktionalen Abhängigkeit die vom rotierend angetriebenen Ele ment erzeugte Verzugskraft. Dabei kann sowohl die momentane Verzugskraft mittels der Anzeigeeinheit 18 angezeigt werden als auch der zeitliche Verlauf der Verzugskraft gespeichert, ausge wertet oder im Sinne einer üblichen Betriebsdatenerfassung einem nichtdargestellten Zentralrechner zugeführt und dort weiterverarbeitet werden.The electronic evaluation unit 5 calculates from the frequency and / or phase difference supplied to it using a stored, theoretically or empirically determined functional dependency the distortion force generated by the rotatingly driven element. Both the instantaneous draft force can be displayed by means of the display unit 18 and the course of the draft force over time can be stored, evaluated or fed to a central computer (not shown) in the sense of a normal operating data acquisition and further processed there.

Als einfachste Auswertung des die Frequenz- und/oder Phasendif ferenz beinhaltenden Signals bietet sich beispielsweise an, bei Über- oder Unterschreiten eines vordefinierten Maximal- oder Minimalwertes mittels der Signaleinheit 17 einen Bedienerruf auszulösen. Dabei kann für den Fall, daß die Werte für die Verzugskraft den vorbestimmten Toleranzbereich verlassen, der Frequenzumformer 2 von der elektronischen Auswerteeinheit so angesteuert werden, daß eine Stillsetzung des Motors 1 erfolgt. The simplest evaluation of the signal containing the frequency and / or phase difference is, for example, to trigger an operator call when the signal unit 17 exceeds or falls below a predefined maximum or minimum value. In the event that the values for the draft force leave the predetermined tolerance range, the frequency converter 2 can be controlled by the electronic evaluation unit in such a way that the motor 1 is stopped.

Darüber hinaus kann die elektronische Auswerteeinheit 5 einen Regler erhalten, welcher in Abhängigkeit von der bestimmten Verzugskraft den Frequenzumformer 2 derart ansteuert, daß die vom Motor 1 bzw. vom rotierend angetriebenen Element erzeugte Verzugskraft konstantgehalten wird. Hierdurch wird insbesondere die Möglichkeit geschaffen, zum Antrieb des Streckwerks auch Asynchronmaschinen innerhalb des vorstehend beschriebenen Re gelkreises zu verwenden.In addition, the electronic evaluation unit 5 can receive a controller which controls the frequency converter 2 as a function of the specific drafting force in such a way that the drafting force generated by the motor 1 or by the rotatingly driven element is kept constant. This in particular creates the possibility to use asynchronous machines within the re gelkreises described above to drive the drafting system.

Wie bereits vorstehend erwähnt, führen Verzugskraftschwankungen zu Drehmomentvariationen, die wiederum bei Reluktanz- und Synchronmotoren zur Änderung des aktuellen Polradwinkels, d. h. zu einer Änderung der Phasendifferenz zwischen den Signalen 120 und 110, bzw. bei Asynchronmaschinen zu einer Änderung des Schlupfs, d. h. zu einer Änderung der Frequenzdifferenz zwischen den Signalen 120 und 110 führen. Neben diesen Drehmomentände rungen aufgrund der Variation der tatsächlich am zu verstrec kenden Material bzw. an den rotierend angetriebenen Elementen angreifenden Verzugskräfte wird das vom Motor erzeugte Drehmo ment - und damit auch die beiden anderen genannten Parameter - von weiteren Einflüssen, wie beispielsweise dem Lagerver schleiß, bestimmt. Somit lassen sich durch die erfindungsgemäße Auswertung der Phasen- und/oder Frequenzdifferenz neben der eigentlichen Überwachung der erwünschten Verzugskräfte auch weitergehende Aussagen, beispielsweise über den Betriebszustand des Antriebsmotors, das Vorhandensein des Garns, die Qualität des Vormaterials sowie über die Temperatur des Vormaterials gewinnen. So verursacht ein Phasenausfall beispielsweise eine scheinbare Belastungserhöhung und damit eine Änderung des Pol radwinkels oder des Schlupfs und der durch über eine Überlast verursachte asynchrone Lauf einer Reluktanzmaschine führt zu einem instationären Polradwinkel bzw. zu Drehzahlschwankungen.As already mentioned above, fluctuations in the draft force lead to torque variations which, in the case of reluctance and synchronous motors, in turn lead to a change in the current magnet wheel angle, ie to a change in the phase difference between the signals 120 and 110 , or to asynchronous machines to a change in the slip, ie to a change the frequency difference between the signals 120 and 110 lead. In addition to these torque changes due to the variation in the distortion forces actually acting on the material to be stretched or on the rotatingly driven elements, the torque generated by the motor - and thus also the two other parameters mentioned - is influenced by other influences, such as bearing wear, for example. certainly. Thus, by evaluating the phase and / or frequency difference according to the invention, in addition to the actual monitoring of the desired warping forces, further statements can be obtained, for example about the operating state of the drive motor, the presence of the yarn, the quality of the raw material and the temperature of the raw material. For example, a phase failure causes an apparent increase in load and thus a change in the pole wheel angle or the slip, and the asynchronous running of a reluctance machine caused by an overload leads to an unsteady pole wheel angle or to fluctuations in speed.

Der Betriebszustand des Antriebsmotors kann dadurch bestimmt werden, daß, vorzugsweise nach der Inbetriebnahme der Spinne reimaschine diese zunähst ohne zu verarbeitendes Material betrieben wird und daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Werts für den Polradwinkel oder den Schlupf bzw. der daraus bestimmten scheinbaren Verzugskraft ein Signal erzeugt wird. Darüber hinaus kann während dieser Testphase der systembedingt immer vorhandene Schlupf oder Polradwinkel bzw. die daraus bestimmte scheinbare Verzugskraft als Referenzwert für die in der Betriebsphase des Streckwerks zu bestimmende absolute Ver zugskraft dienen (Festlegen des Nullpunkts bei der Berechnung der absoluten Verzugskraft).The operating state of the drive motor can thereby be determined be that, preferably after starting up the spider Reimmaschine this initially without any material to be processed is operated and that when a predetermined is exceeded Value for the magnet wheel angle or the slip or from it a certain apparent distortion a signal is generated. In addition, during this test phase the system-related Always present slip or magnet wheel angle or the one from it determined apparent tension as a reference value for the in absolute ver to be determined during the operating phase of the drafting system serve traction (setting the zero point in the calculation the absolute default force).

Fig. 2 zeigt im wesentlichen das in Fig. 1 dargestellte Blockdiagramm, wobei jedoch die Sensoreinheit 3 in spezieller Weise ausgebildet ist. Hierbei sind auf der Motorwelle 6 eine oder mehrere Marken 8 angeordnet, deren Anzahl ein ganzzahliges Vielfaches der Motor-Polpaarzahl beträgt. Die in entsprechender Weise ausgebildeten Marken 8 werden von einem mechanischen, optischen, induktiven oder kapazitiven Sensor 7 bei sich dre hender Welle 6 des Elektromotors 1 detektiert. Der Sensor 7 liefert bei gleichmäßiger Motorwellendrehung ein harmonisches Rechtecksignal 120, welches einem nachgeschalteten Frequenztei ler 9 zugeführt wird. Der Frequenzteiler 9 liefert ein Aus gangssignal 130, dessen Frequenz gleich der durch die Motor- Polpaarzahl geteilten Frequenz ist. Das Ausgangssignal 130 wird zusammen mit dem Sollfrequenzsignal 110 des Frequenzumrichters 2 wieder der Komparatoreinheit 4 zugeführt. Die weitere Auswer tung erfolgt wie vorstehend beschrieben. FIG. 2 essentially shows the block diagram shown in FIG. 1, but the sensor unit 3 is designed in a special way. Here, one or more marks 8 are arranged on the motor shaft 6 , the number of which is an integral multiple of the number of motor pole pairs. The marks 8 formed in a corresponding manner are detected by a mechanical, optical, inductive or capacitive sensor 7 when the shaft 6 of the electric motor 1 is rotating. The sensor 7 delivers a harmonic square wave signal 120 , which is fed to a downstream frequency divider 9 with a uniform motor shaft rotation. The frequency divider 9 provides an output signal 130 , the frequency of which is equal to the frequency divided by the number of motor pole pairs. The output signal 130 is fed back to the comparator unit 4 together with the target frequency signal 110 of the frequency converter 2 . The further evaluation takes place as described above.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist der zusätzliche Auf wand für die auf der Motorwelle 6 angeordneten Marken und den zusätzlichen Sensor 7 sowie die unzureichende Synchronisation zwischen dem Sollfrequenzsignal 110 und dem Sensorsignal 120 bzw. dem frequenzbewerteten Sensorsignal 130, wobei als minima le Phasenunsicherheit der Winkel zwischen zwei auf der Motor welle 6 angeordneten Marken 8 verbleibt. Die Ausnutzung beider Flanken eines Schaltimpulses, der durch das Vorbeibewegen einer Marke 8 am Sensor 7 entsteht, verringert dieses Problem zwar, löst es aber nicht grundsätzlich.A disadvantage of this embodiment is the additional wall for the marks arranged on the motor shaft 6 and the additional sensor 7 and the insufficient synchronization between the desired frequency signal 110 and the sensor signal 120 or the frequency-weighted sensor signal 130 , the angle between two being the minimum phase uncertainty on the motor shaft 6 arranged marks 8 remains. The use of both edges of a switching pulse, which is caused by the movement of a mark 8 past the sensor 7 , reduces this problem, but does not fundamentally solve it.

Dieses Problem der unzureichenden Synchronisation ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung gelöst. Als Sensor dienen in diesem Fall zusätzlich zu den Speisewick lungen des Motors im Motor angeordnete Induktionswicklungen 10, 11, 12, die vorzugsweise parallel zu den Speisewicklungen des Elektromotors angeordnet sind. In diese Induktionswicklungen induziert der sich drehende Motorläufer ein drehzahlsynchrones Signal. Das in die Induktionswicklungen 10, 11, 12, induzierte Signal wird jeweils einem nachgeschalteten Nulldurchgangsschal ter 13, 14, 15 zugeführt, welcher bei jedem Nulldurchgang des induzierten Signals einen Impuls erzeugt. Die auf diese Weise erzeugten digitalen Signale werden einer ODER-Stufe 16 zuge führt und auf diese Weise zu einem einzigen Signal zusammen gefaßt. Die Frequenz dieses Signals wird in einem der ODER- Stufe nachgeschalteten Frequenzteiler durch die doppelte Anzahl der Induktionswicklungen, in diesem Fall also durch 6, geteilt. Das heruntergeteilte Signal wird wie bei den zuvorbeschriebenen Ausführungsbeispielen zusammen mit dem Sollfrequenzsignal des Frequenzumformers 2 der Komparatoreinheit 4 zugeführt. Die nachfolgende Auswertung dieser beiden Signale erfolgt wie vor stehend beschrieben.This problem of insufficient synchronization is solved in the embodiment of the invention shown in FIG. 3. In this case, in addition to the feed windings of the motor, induction windings 10 , 11 , 12 , which are preferably arranged parallel to the feed windings of the electric motor, serve as the sensor. The rotating motor rotor induces a speed-synchronous signal in these induction windings. The signal induced in the induction windings 10 , 11 , 12 is fed to a subsequent zero crossing switch 13 , 14 , 15 , which generates a pulse at each zero crossing of the induced signal. The digital signals generated in this way are supplied to an OR stage 16 and combined in this way into a single signal. The frequency of this signal is divided in a frequency divider downstream of the OR stage by twice the number of induction windings, in this case by 6. As in the previously described exemplary embodiments, the divided signal is fed to the comparator unit 4 together with the desired frequency signal of the frequency converter 2 . The subsequent evaluation of these two signals is carried out as described above.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die eine noch weitergehendere Überwachung des Streckwerks gewährleistet. In diesem Fall wird das Drehzahlverhältnis zweier nachgeschalteter Streckelemente, zwischen denen zu verstrecken des Material verläuft, direkt überwacht. Als Sensoren für die Erfassung der Drehbewegung der beiden nachgeschalteten Motoren 1 finden ähnlich wie in dem in Fig. 3 beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel eine im Motor angeordnete Induktionswicklung Verwendung. Das in dieser Induktionswicklung 10 induzierte Signal wird jeweils einem nachgeschalteten Nulldurchgangsschal ter 13 zugeführt. Die Weiterverarbeitung dieses Signals erfolgt einerseits analog zu den vorstehend beschriebenen Ausführungs beispielen durch jeweils einen Frequenzteiler 9, eine Kompara toreinheit 4, eine elektronische Auswerteeinheit 5, eine Si gnaleinheit 17, eine Anzeigeinheit 18 sowie einen jedem Motor 1 zugeordneten Frequenzumformer 2. FIG. 4 shows an embodiment of the invention which ensures an even more extensive monitoring of the drafting system. In this case, the speed ratio of two downstream stretching elements, between which the material runs, is directly monitored. As sensors for detecting the rotational movement of the two downstream motors 1 , an induction winding arranged in the motor is used, similarly to the exemplary embodiment described in FIG. 3. The signal induced in this induction winding 10 is fed to a downstream zero-crossing switch 13 in each case. The further processing of this signal is carried out, on the one hand, analogously to the exemplary embodiments described above, each with a frequency divider 9 , a comparator unit 4 , an electronic evaluation unit 5 , a signal unit 17 , a display unit 18 and a frequency converter 2 assigned to each motor 1 .

Zusätzlich werden die Ausgangssignale der beiden Nulldurch gangsschalter 13 einer weiteren elektronischen Auswerteeinheit 19 zugeführt, welche aus den ihr zugeführten Signalen das Dreh zahlverhältnis und/oder daraus gegebenenfalls unter Verwendung der Durchmesser der rotierend angetriebenen Streckwerkselemen te, das Verzugsverhältnis bzw. die Änderung des Verzugsverhält nisses berechnet. Das Drehzahlverhältnis bzw. das Verzugsver hältnis kann mittels einer weiteren Anzeigeeinheit 20 darge stellt werden. Darüber hinaus kann die zusätzliche elektroni sche Auswerteinheit 19 bei einem Drehzahl- oder Verzugsverhält nis, welches außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, die Umformer 2 so ansteuern, daß einer oder beide Elek tromotoren 1 stillgesetzt werden.In addition, the output signals of the two zero-crossing switches 13 are fed to a further electronic evaluation unit 19 , which calculates the speed ratio and / or, if necessary, the delay ratio or the change in the delay ratio from the signals supplied to it, using the diameter of the rotatingly driven drafting element . The speed ratio or the delay ratio can be represented by means of a further display unit 20 . In addition, the additional electronic evaluation unit 19 at a speed or delay ratio, which is outside a predetermined tolerance range, control the converter 2 so that one or both electric motors 1 are stopped.

Die Erzeugung eines Bedienerrufmittels einer weiteren nicht dargestellten Signaleinheit ist selbstverständlich ebenfalls möglich. Ebenso können die beiden elektronischen Auswerteein heiten 5 und/oder die elektronische Auswerteinheit 19 zu einer einzigen elektronischen Auswerteeinheit zusammengefaßt sein und somit beiden Motoren 1 bzw. gegebenenfalls auch mehreren oder allen Motoren des Streckwerks zugeordnet sein. Ebenso können mehrere Motoren 1, die mit gleicher Geschwindigkeit laufen sollen, an einen einzigen Umformer 2 angeschlossen sein.The generation of an operator call means of a further signal unit, not shown, is of course also possible. Likewise, the two electronic evaluation units 5 and / or the electronic evaluation unit 19 can be combined into a single electronic evaluation unit and thus be assigned to both motors 1 or, if appropriate, also to several or all motors of the drafting system. Likewise, several motors 1 , which should run at the same speed, can be connected to a single converter 2 .

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungs gemäßen Vorrichtung lassen sich somit durch die Überwachung eines einzigen bzw. von zwei Parametern, nämlich der Sequenz differenz oder dem Schlupf bzw. der Phasendifferenz oder dem Polradwinkel, Aussagen über eine Vielzahl verschiedener Be triebsparameter eines Streckwerks, insbesondere zum Verstrecken von Synthetikgarnen, gewinnen.With the inventive method or with the Invention The device can thus be monitored of a single or two parameters, namely the sequence difference or the slip or the phase difference or the Polradwinkel, statements about a variety of different Be drive parameters of a drafting system, in particular for stretching of synthetic yarns.

Claims

1. A method for monitoring the draft in drafting systems of spinning machines, in particular machines for the manufacture of synthetic yarns, in which the material to be drawn is moved from a first rotating element, which is driven by a first frequency converter-fed electric motor, to at least one further, each of a further frequency converter-fed electric motor with a rotating speed driven rotating element and is thereby stretched, characterized in that
the rotational movement of at least one of the electric motors ( 1 ) is detected by means of a sensor unit ( 3 ),
that the frequency and / or the phase difference between the sensor signal ( 120 ) and the desired frequency signal ( 110 ) of the associated frequency converter ( 2 ) and from this the slip and / or the magnet wheel angle of the electric motor ( 1 ) is determined and
that from the load-dependent slip and / or magnet wheel angle of the electric motor ( 1 ) determined in this way, the warping force generated by the rotatingly driven element is determined by means of a known functional dependency.

2. The method according to claim 1, characterized in that the magnet wheel angle or the slip or the tensile force determined therefrom is used as a control variable for the control of the converter-fed electric motor ( 1 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that with a value for the magnet wheel angle or the slip or the resulting default force, which is outside of a predetermined tolerance zone, the stretching ge stops.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized indicates that when a limit is exceeded or fallen below agreed setpoint range for the magnet wheel angle or Slip or the resulting draft force a signal is produced.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in net that the spinning machine to be monitored at Testzwec ken is operated without material to be processed and that when a predetermined value for the pole is exceeded wheel angle or the slip or the determined from it apparent distortion a signal is generated.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized records that the spinning machine to be monitored without processing material is operated and during this Operating phase of the magnet wheel angle or slip is determined and from this an apparent warping force is determined, which as Reference value for calculating the absolute value for the on actual warpage attacking material to be stretched force during the operating phase with the mate to be stretched rial is used.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized records that the time course of the magnet wheel angle or of slippage or the resulting pulling force during the operation of the spinning machine to monitor the Stretching process is logged and / or saved.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the time course of the magnet wheel angle or of the slip or the default force determined from it as Decision criterion for stopping the electric motor or generating an operator call is used.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the speed ratio of two electric motors ( 1 ) determines a stage of a stretching point and its time course is used as a decision criterion for stopping one or more electric motors.

10. The device for performing the method according to one of claims 1 to 9 with a first rotating element which is driven by a first frequency converter-fed electric motor, and at least one further rotating element driven by a further frequency converter-fed electric motor at different speeds , characterized in that
a sensor unit ( 3 ) for detecting the rotary movement is arranged on at least one electric motor ( 1 ) fed by the associated frequency converter ( 2 ),
that the signal ( 120 ) of the sensor unit ( 3 ) and the Sollfre frequency signal ( 110 ) of the associated frequency converter ( 2 ) are fed to a comparator unit ( 4 ) which determines the frequency difference and / or the phase difference of the two signals supplied to it and
that the comparator unit ( 4 ) is followed by an electronic evaluation unit ( 5 ) which, from the frequency difference, the slip and / or from the phase difference, the magnet wheel angle of the electric motor ( 1 ) and, by means of a known functional dependence, the distortion force generated by the rotating element determined.

11. The device according to claim 10, characterized in that the sensor unit ( 3 ) consists of an optical, inductive or capacitive sensor ( 7 ) which the rotational movement of the shaft ( 6 ) of the electric motor ( 1 ) or a part connected thereto by detecting at least one mark ( 8 ) attached to the shaft or the part connected to it is detected.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the number of marks is equal to the number of motor pole pairs.

13. The apparatus according to claim 11, characterized in that the number of marks ( 8 ) is an integer multiple (p) of the number of motor pole pairs and that between the sensor ( 7 ) and the downstream comparator unit ( 4 ) a frequency divider ( 9 ) is arranged, which divides the frequency of the sensor signal ( 120 ) by the integer multiple (p).

14. The apparatus according to claim 10, characterized in that in the motor ( 1 ) at least one induction winding ( 10 , 11 , 12 ) is arranged and that the signal induced in the induction winding of the comparator unit ( 4 ) is supplied.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the induction windings ( 10 , 11 , 12 ) parallel to the Spei sewicklungen of the electric motor ( 1 ) are arranged.

16. The apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that between the induction winding ( 10 , 11 , 12 ) and the comparator unit ( 4 ) a zero-crossing switch ( 13 , 14 , 15 ) is arranged, which one at each zero crossing of the induced signal Pulse generates that the output signal of the zero crossing switch ( 13 , 14 , 15 ) when using more than one induction winding by means of an OR stage ( 16 ) and that the output signal of the OR stage ( 16 ) the frequency divider ( 9 ) is supplied, which divides the frequency of the signal fed to it by the number that corresponds to twice the number of induction windings.

17. The device according to one or more of claims 10 to 16, characterized in that the electronic evaluation unit ( 5 ) is connected to a signal unit ( 17 ) which, when falling below or exceeding a predetermined setpoint range for the magnet wheel angle or the slip or a certain call force generates an operator call from this.

18. Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the electronic evaluation unit ( 5 ) is connected to a display unit ( 18 ) which indicates the current value of the determined phase or frequency difference or the exceeding of a predetermined tolerance range of these parameters.

19. Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the electronic evaluation unit ( 5 ) has devices for logging and / or storing the time profile of the determined phase or frequency difference.

20. Device according to one of claims 10 to 19, characterized in that a further electronic evaluation unit ( 19 ) is present which determines the ratio of the speeds of two electric motors ( 1 ) and thus the stretching ratio of a step of a stretching point and optionally by means of an associated one Display unit ( 20 ) displays.

21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the electronic evaluation unit ( 19 ) has means for logging and / or storing the time profile of the speed ratio or the stretching ratio.

22. Device according to one of claims 10 to 21, characterized in that the electronic evaluation units ( 5 ) and ( 19 ) are assigned to one or more motors of the spinning machine.