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Dokumentenidentifikation DE10343506A1 14.04.2005
Titel Verfahren zum adaptiven Steuern einer elektrisch betätigten Schussfaden-Bremse
Anmelder IROPA AG, Baar, CH
Erfinder Josefsson, Pär, Borås, SE
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 19.09.2003
DE-Aktenzeichen 10343506
Offenlegungstag 14.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.04.2005
IPC-Hauptklasse D03D 47/34
Zusammenfassung Bei dem Verfahren zum Steuern einer elektrisch betätigten Schussfaden-Bremse (C), bei dem zumindest in ausgewählten, jeweils mit ihrem Anfang und Ende definierten Bremsintervallen (B) die Schussfaden-Spannung beeinflusst wird und bei dem in einem elektronischen Regelkreis (D) zumindest für jedes Bremsintervall aus bei mehreren Eintragvorgängen in Messpunkten (M) generierten Fadenspannungs-Messwerten (t1 bis t3) wenigstens ein Durchschnittswert (td, G1 bis G3) für einen Vergleich mit einem für das Bremsintervall gesetzten Referenzwert (R) errechnet und bei einer Abweichung für einen nachfolgenden Eintragvorgang ein Korrektursignal (K) für die Fadenbremse abgeleitet wird, werden für den Vergleich ausschließlich die Messwerte (t1 bis t3) in einem innerhalb des Bremsintervalls (B) definierten Auswerteintervall (A) genommen, dessen Anfang (AA) gegenüber dem Anfang (AB) des Bremsintervalls (B) in das Bremsintervall (B) hineinversetzt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei dem aus EP 0 708 189 A bekannten Verfahren werden die aus mehreren Eintragvorgängen mit einer gesetzten Steuerkurve für die Bremse stammenden Messwerte in Durchschnittswerte gewandelt und die Durchschnittswertkurve mit wenigstens einem Referenzwert verglichen. Aus dem Vergleich wird eine neue Steuerkurve errechnet, mit der die Fadenbremse über weitere Eintragvorgänge betrieben wird. Dies wird mehrfach wiederholt und auch kombiniert mit einer Phasenverschiebung des Anfangswinkelwerts und/oder der Amplitude der Steuerkurve. Dabei werden ausgewählte Bremsintervalle berücksichtigt, weil in der als Beispiel verwendeten Greiferwebmaschine Phasen in jedem Eintragvorgang vorliegen, in denen keine Bremsbetätigung erforderlich ist.

Bei dem aus EP 1 314 806 A bekannten Verfahren werden in ausgewählten Intervallen vorbestimmter Größen des Eintragvorgangs zunächst Durchschnittswerte aus den Messwerten mehrerer Eintragvorgänge in aufeinanderfolgenden Messpunkten errechnet und beim jeweils letzten Eintragvorgang der mehreren Eintragvorgänge aus den errechneten Durchschnittswerten ein Gesamtdurchschnitt für jedes Intervall gebildet. Der Gesamtdurchschnitt wird dann mit dem Referenzwert für dieses Intervall verglichen, um das Korrektursignal abzuleiten. Die Intervalle, für die jeweils ein Gesamtdurchschnitt errechnet wird, sind die Bremsintervalle, in welchen die Bremse betätigt wird. Da das Einschwingverhalten der Fadenspannung am Beginn eines Bremsintervalls sehr starke Fluktuationen zeigt, u.a. abhängig vom mechanischen Ansprechverhalten der Bremse und vom physikalischen Ansprechen der Fadenspannung auf das Ansprechverhalten der Bremse, repräsentiert der errechnete Gesamtdurchschnitt von allen Messwerten in den Messpunkten des Bremsintervalls die tatsächliche Einwirkung der Bremse auf die Fadenspannung in durch die Fluktuationen verfälschter Weise, so dass viele Regelvorgänge gebraucht werden, ehe eine annähernd optimale Bremssteuerung erfolgt, und zwar sowohl ab Betriebsaufnahme des fadenverarbeitenden Systems, als auch bei erforderlichen Nachstellungen infolge sich im Betrieb ergebender, unerwünschter Trends des Verlaufs der Fadenspannung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich automatisch rasch und zuverlässig eine weitestgehend optimale Betätigung der Schussfaden-Bremse erzielen lässt.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Da zumindest der Anfang des Auswerteintervalls gegenüber dem Anfang des Bremsintervalls ins Innere des Bremsintervalls versetzt wird, und nur Messwerte berücksichtigt werden, die im Auswerteintervall generiert werden, gewinnen starke Fluktuationen der Messwerte ab Anfang des Bremsintervalls keinen verfälschenden Einfluss auf den Vergleich mit dem Referenzwert. Die innerhalb des Auswerteintervalls berücksichtigten Messwerte repräsentieren die Einwirkung der Bremse auf den Faden bzw. auf den Verlauf der Fadenspannung relativ gut, so dass mit wenigen Regelschritten rasch und zuverlässig eine weitgehend optimale Bremssteuerung erreicht wird. Dies gilt sowohl ab Betriebsaufnahme des Fadenverarbeitungssystems, als auch für im Betrieb aufgrund sich ändernder externer Einflüsse erforderlich werdende Nachjustierungen. Da der verfälschende Einfluss der anfänglichen Fluktuationen eliminiert ist, lässt sich die Regelgenauigkeit steigern, und lässt sich eine relativ große Anzahl aufeinanderfolgender Eintragvorgänge zum Errechnen der Durchschnittswerte nutzen.

Bei einer zweckmäßigen Verfahrensvariante werden zwar in allen Messpunkten Messwerte generiert. Jedoch werden die zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls anfallenden Messwerte außer acht gelassen, beispielsweise indem sie vom die Berechnungen durchführenden Mikroprozessor mit Hilfe eines Zählers oder Zeitgliedes und gegebenenfalls einer Programmroutine ignoriert werden.

Bei einer anderen zweckmäßigen Verfahrensvariante werden von vornherein nur in Messpunkten Messwerte generiert, die sich innerhalb des Auswerteintervalls befinden. Dadurch wird der die Berechnungen ausführende Mikroprozessor der Aufgabe enthoben, Selektionen unter den Messwerten durchzuführen.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Verfahrensvariante werden zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls überhaupt keine Messpunkte vorgesehen, so dass signifikante Spannungsfluktuationen in der Einschwingphase gar nicht gemessen werden.

Da, gegebenenfalls mit schwächerem Einfluss, auch beim Ende des Bremsintervalls ähnliche Fluktuationen der Fadenspannung auftreten können, beispielsweise verursacht durch die Eintragvorrichtung, die den Schussfaden transportiert, wird bei einer zweckmäßigen Verfahrensvariante auch das Ende des Auswerteintervalls gegenüber dem Ende des Bremsintervalls in das Bremsintervall hinein versetzt. Auf diese Weise ist es möglich, nur wenigstens einen entscheidenden Ausschnitt innerhalb des Bremsintervalls hinsichtlich des darin auftretenden Verlaufs der Fadenspannung zu berücksichtigen.

Verfahrenstechnisch einfach lässt sich die Versetzung zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls z.B. als im Hinblick auf das Einschwingverhalten der Fadenspannung ab Anfang des Bremsintervalls vorbestimmte Anzahl Messpunkte oder Messwerte wählen.

Zweckmäßig wird der Eintragvorgang bzw. eine 360°-Umdrehung der Hauptwelle der Webmaschine gleichmäßig in mehr als 500, vorzugsweise in 512, Messpunkte unterteilt, um eine relativ hohe Auflösung zu erzielen.

Die Versetzung zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls kann in den verschiedenen gewählten Bremsintervallen gleich sein, oder unterschiedlich, um dem Verlauf der Fadenspannung im jeweiligen Bremsintervall möglichst optimal gerecht zu werden.

Das abgeleitete Korrektursignal kann bei einem nachfolgenden Eintrag exakt am Anfang des Bremsintervalls an die Betätigung der Fadenbremse gegeben werden, oder sogar voreilend, beispielsweise um das mechanische Ansprechverhalten der Bremse noch besser zu kompensieren.

Um den Vergleich mit dem Referenzwert möglichst einfach und zuverlässig durchführen zu können, wird zweckmäßig aus den Durchschnittswerten innerhalb des Auswerteintervalls ein arithmetischer Gesamtdurchschnitt für das Bremsintervall errechnet und mit dem Referenzwert verglichen. Dieser Gesamtdurchschnitt ist dann ein fester Wert ohne nennenswerte Fluktuationen.

Zum Errechnen des Gesamtdurchschnitts bieten sich zwei verschiedene Vorgangsweisen an. In einem Fall wird aus den innerhalb des Auswerteintervalls genommenen Messwerten der mehreren Eintragvorgänge für jeden Messpunkt ein Durchschnittswert errechnet und aus allen errechneten Durchschnittswerten dann der arithmetische Gesamtdurchschnitt gebildet. Im anderen Fall wird aus den innerhalb des Auswerteintervalls genommenen Messwerten der mehreren Eintragvorgänge für jeden Eintragvorgang ein arithmetischer Durchschnittswert errechnet, und wird dann der Gesamtdurchschnitt aus allen errechneten arithmetischen Durchschnittswerten gebildet.

Bei einer alternativen, zweckmäßigen Verfahrensvariante wird die Regelung ohne einen Gesamtdurchschnitt zu bilden durchgeführt, indem zunächst für das Auswerteintervall die Durchschnittswerte nach der einen oder der anderen Vorgangsweise errechnet und dann alle errechneten Durchschnittswerte in medialer Weise mit dem Referenzwert so vergleichen werden, dass das Korrektursignal in Abhängigkeit vom beim Vergleich in ihrer Anzahl prozentuell den Referenzwert über- oder unterschreitenden Durchschnittswerten abgeleitet wird. Auf diese Weise wird sozusagen ein Trend des Verlaufs der Fadenspannung im Auswerteintervall ermittelt und der Trend als Regelgröße benutzt, um für einen nachfolgenden Eintragvorgang die Bremse stärker oder schwächer zu betätigen. Dies kann gegebenenfalls den Rechenaufwand reduzieren und resultiert in einem sehr stabilen Regelverhalten.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante wird der arithmetische Gesamtdurchschnitt unter Gewichten der Durchschnittswerte aus den Messwerten errechnet. Dadurch wird sozusagen ein Unterabschnitt innerhalb des Auswerteintervalls ausgewählt und den darin genommenen Messwerten, bzw. Durchschnittswerten eine höhere Bedeutung für die Berechnung des Gesamtdurchschnittes gegeben als außerhalb dieses Unterabschnitts liegenden Durchschnittswerten. Beispielsweise geht mindestens ein, vorzugsweise mehrere aufeinanderfolgende Durchschnittswerte, innerhalb des Unterabschnitts mit mehr als 100% in die Berechnung ein, während außerhalb des Unterabschnitts liegende Durchschnittswerte mit weniger als 100% eingehen. Auf diese Weise wird sozusagen eine vorrangige Phase innerhalb des Bremsintervalls stärker berücksichtigt als nachrangige Phasen.

Bei einer weiteren, im Hinblick auf die Optimierung der adaptiven Bremssteuerung zweckmäßigen Verfahrensvariante wird kein arithmetischer Gesamtdurchschnitt errechnet, sondern wird der Medianwert aus den Durchschnittswerten ermittelt, der die Verteilung der Durchschnittswerte innerhalb der Durchschnittsreihe besser repräsentiert. Unter dem Medianwert ist ein Wert zu verstehen, dem gegenüber 50% der Durchschnittswerte gleich oder größer sind. Mittels des Medianwerts kann bei der adaptiven Bremssteuerung repräsentativer auf besonders wichtige Phasen jedes Bremsintervalls Rücksicht genommen werden.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

1 eine Schemaansicht eines fadenverarbeitenden Systems mit einer elektronischen Steuervorrichtung zur automatischen Steuerung einer elektrisch betätigten Schussfadenbremse,

2 ein Diagramm der Fadenspannung über dem Drehwinkel der Webmaschine oder der Zeit,

3 einen vereinfacht dargestellten Ausschnitt aus dem Diagramm der 2 zur Verdeutlichung eines Verfahrensablaufes,

4 einen vereinfachten Ausschnitt des Diagramms von 2 zur Verdeutlichung einer weiteren Verfahrensvariante, und

5 einen vereinfachten Ausschnitt des Diagramms von 2 zur Verdeutlichung einer noch weiteren Verfahrensvariante.

Ein in 1 schematisch dargestelltes Fadenverarbeitungssystem S weist ein Fadenliefergerät F für einen Schussfaden Y auf, der intermittierend einer Webmaschine W, beispielsweise einer Greiferwebmaschine, geliefert wird. Im Fadenweg zwischen dem Fadenliefergerät F und der Webmaschine W sind eine elektrisch betätigte, gesteuerte Schussfaden-Bremse C und stromab der Bremse C ein Tensiometer T vorgesehen, der die Spannung im Schussfaden misst. Als Eintragelemente der Webmaschine sind beispielsweise ein Bringergreifer 1 und ein Nehmergreifer 2 angedeutet, die in den Webtakten durch eine Hauptwelle 3 angetrieben werden. Der Bringergreifer 1 übernimmt am Eintragbeginn das freie Schussfadenende und beschleunigt aus dem Stillstand, bis er in etwa die Mitte des Webfaches erreicht. Dort wird der Nehmergreifer 2 bereitgehalten, der das freie Schussfadenende übernimmt und bis an den anderen Geweberand durch das Webfach zieht und den Eintragvorgang beendet. Dabei wird im Schussfaden Y eine angenähert herzförmige Kurve des Fadenspannungsverlaufs angestrebt. Die Bremse C wird gesteuert, um in ausgewählten Bremsintervallen die Fadenspannung zu variieren, beispielsweise kurz vor und bei Bewegungsaufnahme des Bringergreifers 1, in der Übergabephase, und gegen Ende des Eintragvorgangs. In Zwischenphasen des Eintragvorganges bleibt die Bremse C gegebenenfalls unbetätigt. Es können beliebig viele Bremsintervalle ausgewählt werden, deren Zeitdauer oder Winkelbereich (bezogen auf den 360°-Drehwinkel der Hauptwelle 3 der Webmaschine) frei wählbar ist.

Die Drehbewegung der Hauptwelle 3 wird durch einen Sensor 4 abgetastet, der Winkelsignale an eine elektronische Steuervorrichtung 5 zum adaptiven Steuern der Bremse C übermittelt. Der Tensiometer T weist beispielsweise einen Auswerteschaltkreis 9 auf und liefert, z.B. analoge, Signale bzw. Messwerte der gemessenen Fadenspannung. Gegebenenfalls ist der Tensiometer T sogar mit einem Mikroprozessor 10 kombiniert, der programmierbar ist. Die Bremse C weist eine elektrische Betätigung 7 auf, um die Bremswirkung zwischen einem bremsfreien Zustand und einer maximalen Bremsung, beispielsweise mittels eines variablen elektrischen Spannungssignals, zu verändern. Bei der Bremse C kann ein Verarbeitungsschaltkreis 8 vorgesehen sein, gegebenenfalls mit einem Mikroprozessor.

In der elektronischen Steuervorrichtung 5 ist ein Mikroprozessor MP vorgesehen, dem beispielsweise ein nicht gezeigter Zähler oder ein Zeitglied zugeordnet sein kann. Ferner ist für die elektronische Steuervorrichtung 5 eine Eingabesektion 6 vorgesehen, an der gegebenenfalls von Hand oder mittels eines Controllers oder über eine übergeordnete Steuervorrichtung Parameter und/oder Referenzwerte, z.B. für die Bremssteuerung, eingegeben werden können.

Die Schussfaden-Bremse C wird adaptiv gesteuert, d.h. die Bremse C wird ab Betriebsaufnahme des Fadenverarbeitungssystems S und während des Betriebs in ausgewählten Bremsintervallen jeweils im Hinblick auf eine bestimmte Bremswirkung betätigt, wobei die Bremswirkung über die adaptive Steuerung allmählich variiert wird, bis ein als optimal angesehener Verlauf der Fadenspannungskurve, wie vom Tensiometer T gemessen, erzielt wird.

Beispielsweise wird ab Betriebsaufnahme über mehrere Eintragvorgänge mit gesetzten Bremseinstellungen für die Bremsintervalle operiert, beispielsweise über 20 Eintragvorgänge, um aus den in aufeinanderfolgenden Messpunkten genommenen Messwerten des Tensiometers T eine Durchschnittskurve zu errechnen, wobei der Drehwinkelbereich für den Eintragvorgang bzw. der 360°-Drehwinkelbereich der Hauptwelle 3 durch die Messpunkte regelmäßig unterteilt sein kann, beispielsweise in 512 Messpunkte. Nach der durchgeführten Anzahl der Eintragvorgänge wird das ausgewertete Ergebnis der Messwerte in jedem Bremsintervall mit einem gesetzten Referenzwert verglichen und bei Feststellen einer unzulässigen Abweichung gegenüber dem Referenzwert ein Korrektursignal abgeleitet, das bei einem nachfolgenden Eintragvorgang an die Betätigung der Bremse C übermittelt wird, um eine stärkere oder schwächere Bremsung einzusteuern. Diese adaptive Steuerung wird fortgesetzt, wobei jedoch beispielsweise bei jedem neuen Eintragvorgang die Messresultate des ältesten aus den mehreren Eintragvorgängen verworfen und der jüngste Eintragvorgang hinsichtlich der dabei genommenen Messwerte berücksichtigt wird.

Diese adaptive Bremssteuerung ist besonders zweckmäßig für eine Greiferwebmaschine, kann in modifizierter Form jedoch auch bei einer Projektilwebmaschine angewendet werden.

2 ist ein Diagramm der Fadenspannung (cN) über dem 360°-Drehwinkelbereich der Hauptwelle 3 der Webmaschine (oder der Zeit t einer 360°-Drehung der Hauptwelle 3), wobei dieser Bereich hier regelmäßig in die Messpunkte M unterteilt ist, beispielsweise 512 Messpunkte, an denen, beispielsweise, jeweils ein Messwert des Tensiometers T genommen und in der elektronischen Steuervorrichtung verwertet wird. Die adaptive Steuerung bildet eine über den Schussfaden Y geschlossene Regelschleife, in der beispielsweise für die ausgewählten Bremsintervalle gesetzte Referenzwerte der Fadenspannung (Erfahrungswerte abhängig von dem Typ der Webmaschine und der Fadenqualität, und dgl.) und die Messwerte bzw. die Winkel- oder Zeitinformationen Regelgrößen sind.

In 2 sind sechs ausgewählte Bremsintervalle B I bis B VI vorgesehen. Jedes Bremsintervall B wird durch einen Anfang AB und ein Ende EB definiert, die Winkelwerte oder Zeitpunkte sind. In 2 liegt der Anfang des ersten Bremsintervalls bei 0°, das Ende hingegen bei etwa 40° (Ruhephase vor Eintragbeginn). Das zweite Bremsintervall erstreckt sich von etwa 40° bis etwa 70°. Das dritte Bremsintervall erstreckt sich von etwa 155° bis etwa 170°. Das vierte Bremsintervall erstreckt sich von etwa 170° bis etwa 180°. Das fünfte Bremsintervall erstreckt sich von etwa 285° bis 300°, und das sechste Bremsintervall erstreckt sich von 300° bis 360°. In den Bremsintervallen wird die Bremse C elektrisch betätigt, und zwar über den Mikroprozessor MP der elektronischen Steuervorrichtung 5.

Die gezackte Kurve TK enthält z.B. die aus den Messwerten in den Messpunkten M oder die Kurve, die sich aus in den Messpunkten M gebildete Durchschnittswerte der Fadenspannung über die vorgegebene Anzahl (z. B. zwanzig) Eintragvorgänge ergibt. Die im Diagramm gezeigten horizontalen Linien sind jeweils arithmetische Gesamtdurchschnitte G I bis G VI aus den genommenen Fadenspannungs-Messwerten für die jeweiligen Bremsintervalle. Jeder Gesamtdurchschnitt G I bis G VI wird mit einem für das Bremsintervall gesetzten Referenzwert R verglichen, um das Korrektursignal abzuleiten. Liegt beispielsweise der Gesamtdurchschnitt oberhalb des Referenzwertes R, dann wird ein Korrektursignal K abgeleitet, mit dem bei einem späteren Eintragvorgang die Bremse C weniger stark betätigt wird. Liegt hingegen der Gesamtdurchschnitt unterhalb des Referenzwertes R, dann wird bei einem späteren Eintragvorgang die Bremse C unter Berücksichtigung des Korrektursignals K stärker betätigt als vorher. Anstelle des arithmetischen Gesamtdurchschnitts kann alternativ auch der positive oder negative Medianwert verwendet werden. Auf diese Weise wird die Bremse C adaptiv gesteuert, bis eine als weitgehend optimal angesehene Kurve des Fadenspannungsverlaufes erreicht ist.

Erfindungsgemäß werden zum Ableiten des Korrektursignals K nur Messwerte des Tensiometers im jeweiligen Bremsintervall B I bis B VI berücksichtigt, die innerhalb eines im Bremsintervall definierten Auswerteintervalls A I bis A VI genommen werden, wobei der Anfang AA des Auswerteintervalls A I bis A VI gegenüber dem Anfang AB desselben Bremsintervalls B I bis B VI in das Bremsintervall hinein versetzt ist, und zwar mit einer Versetzung die z.B. im Bremsintervall B I die mit VI angedeutet ist.

Dabei kann so vorgegangen werden, dass in den Messpunkten M innerhalb der Versetzung genommene Messwerte vom Mikroprozessor MP ignoriert werden, oder der Tensiometer T so programmiert ist, dass er innerhalb der Versetzung keine Messwerte generiert, oder indem innerhalb der Versetzung überhaupt keine Messpunkte vorgesehen werden.

Das starke Einschwingverhalten der Fadenspannung ab Anfang AB des jeweiligen Bremsintervalls B I bis B VI, das bei der Durchschnittswertbildung und bei der Gesamtdurchschnitt-Berechnung einen stark verfälschenden Einfluss nehmen kann, wird auf diese Weise ausgeblendet, so dass die Durchschnittswerte bzw. der errechnete Gesamtdurchschnitt das tatsächliche Arbeiten der Bremse C im jeweiligen Bremsintervall gut repräsentiert und bei der adaptiven Steuerung ein stabiles Regelverhalten mit dem Vorteil erzielt wird, relativ rasch die als optimal angesehene Kurve des Verlaufes der Fadenspannung zu erzielen.

Die 3 bis 5 verdeutlichen verschiedene Verfahrensvarianten der adaptiven Bremssteuerung, wobei jeweils nur auf ein ausgewähltes Bremsintervall B eingegangen wird.

Gemäß 3 erfolgt die adaptive Steuerung ohne Berechnung eines arithmetischen Gesamtdurchschnittes. Der Mikroprozessor MP ermittelt beispielsweise prozentuell, wie viele Durchschnittswerte td aus den Messwerten t1 – t3 in den Messpunkten M den Referenzwert R übersteigen bzw. unterschreiten, um einen Trend festzustellen, dem durch das davon abgeleitete Korrektursignal K bei einem späteren Eintragvorgang, beispielsweise bei dem Eintragvorgang, der auf die Durchführung der Auswertung folgt, entgegengewirkt wird.

Der Anfang AA des Auswerteintervalls A ist gegenüber dem Anfang AB des Bremsintervalls B in das Bremsintervall B hineinversetzt. Die Enden EB und EA des Bremsintervalls und des Auswerteintervalls fallen zusammen. Innerhalb des Auswerteintervalls A sind im Beispiel der 3 sechs Messpunkte M in regelmäßigen Abständen vorgesehen, für die die hier bei (als Beispiel) drei Eintragvorgängen genommenen Messwerte t1 – t3 dargestellt sind. Für jeden Messpunkt M wird ein Durchschnittswert td (durch ein Kreuz angedeutet) errechnet. Alle innerhalb des Auswerteintervalls A errechneten Durchschnittswerte td werden dann mit dem gesetzten Referenzwert R verglichen, um festzustellen, wie viele Durchschnittswerte td den Referenzwert übersteigen und wie viele den Referenzwert R unterschreiten. Im gezeigten Beispiel liegen vier Durchschnittswerte td oberhalb des Referenzwertes, und zwei Durchschnittswerte td unterhalb des Referenzwertes R, entsprechend 66 % : 33 %. Aus dieser Feststellung wird das Korrektursignal K abgeleitet, mit dem bei einem späteren Eintragvorgang die Bremse C schwächer betätigt wird (Richtung des Pfeils des Korrektursignals K nach unten).

In 4 wird ebenfalls aus den innerhalb des Auswerteintervalls A genommenen Messwerten t1 bis t3 für jeden Messpunkt M ein Durchschnittswert td errechnet (durch ein Kreuz angedeutet), und dann aus den Durchschnittswerten td der arithmetische Gesamtdurchschnitt G errechnet, der mit dem Referenzwert R verglichen wird, um das Korrektursignal K abzuleiten. Hierbei ist die Abweichung mit x gekennzeichnet, die zwischen dem Gesamtdurchschnitt G und dem Referenzwert R vorliegt.

In 5 wird aus den innerhalb des Auswerteintervalls A genommenen Messwerten t1 bis t3 für jeden der hier beispielsweise drei Eintragvorgänge ein arithmetischer Durchschnittswert G1 bis G3 errechnet, und dann aus den Durchschnittswerten G1 bis G3 ein arithmetischer Gesamtdurchschnitt G gebildet, der mit dem Referenzwert R verglichen wird. Aus der festgestellten Abweichung x wird das Korrektursignal K, z.B. abhängig von der Größe und Richtung der Abweichung x, abgeleitet.

Bei der Verfahrensvariante in 5 könnte alternativ festgestellt werden, wie viele der Durchschnittswerte G1 bis G3 oberhalb und wie viele unterhalb des Referenzwertes liegen, um einen Trend festzustellen, aus dem das Korrektursignal K, beispielsweise abhängig von der prozentuellen Verteilung der Durchschnittswerte G1 bis G3 relativ zum Referenzwert R, abgeleitet wird. Dann bräuchte der Gesamtdurchschnitt G nicht errechnet zu werden.

In 3 ist durch eine gestrichelte Linie das Ende EA' des Auswerteintervalls A angedeutet, das hier gegenüber dem Ende EB des Bremsintervalls B in das Bremsintervall B hinein versetzt ist, so dass für die adaptive Bremssteuerung zwischen dem Ende des Auswerteintervalls und dem Ende des Bremsintervalls genommene Messwerte nicht berücksichtigt werden.

Als weitere, nicht dargestellte Verfahrensvariante lassen sich die gefundenen Durchschnittswerte innerhalb des Auswerteintervalls bei der Bildung des arithmetischen Gesamtdurchschnitts verschieden gewichten, d.h., dass auf einen Unterabschnitt des Auswerteintervalls besonders Rücksicht genommen wird, um beispielsweise nur in einer besonders entscheidende Phase der Bremseinwirkung gezielter adaptiv zu steuern. Stets werden jedoch nur Messwerte verwertet, die im gegenüber dem Bremsintervall kleineren Auswerteintervall genommen werden, um starke Anfangs- und/oder Endfluktuationen der Fadenspannung bei der adaptiven Steuerung auszuschließen. Wenigstens ein oder mehrere aufeinanderfolgende Durchschnittswerte aus dem als besonders wichtig angesehen Unterabschnitt des Auswerteintervalls werden z.B. mit 120% angesetzt, während außerhalb des Unterabschnittes genommene Durchschnittswerte mit nur 80% angesetzt werden, wenn der Gesamtdurchschnitt errechnet wird.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Verfahrensvariante wird aus den gefundenen Durchschnittswerten innerhalb des Auswerteintervalls nicht der arithmetische Gesamtdurchschnitt errechnet, sondern der Medianwert bestimmt und schließlich mit dem Referenzwert verglichen. Der Medianwert ist der Wert unter den genommenen Messwerten innerhalb der Verteilung der Messwerte, der die nach ihrer Größe geordnete Messwert- bzw. Durchschnittswertreihe halbiert. Der Medianwert drückt aus, dass 50% der Messwertreihe gleich oder größer sind als der Medianwert. Der Medianwert repräsentiert die statistische Verteilung der Durchschnittwerte zur Optimierung der adaptiven Bremssteuerung gegebenenfalls besser als der arithmetische Gesamtdurchschnitt.

Die Versetzungen V können in den Bremsintervallen B untereinander gleich oder verschieden groß gewählt werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum adaptiven Steuern einer elektrisch betätigten Schussfaden-Bremse (C) in einem eine Webmaschine (W), insbesondere eine Greiferwebmaschine, aufweisenden Fadenverarbeitungssystem (S), bei dem mit der Schussfaden-Bremse (C) zumindest in ausgewählten, jeweils mit ihrem Anfang (AB) und Ende (EB) durch Zeitpunkte während der Zeitdauer oder durch Winkelwerte innerhalb eines auf den Drehwinkel der Hauptwelle (3) der Webmaschine (W) bezogenen Drehwinkelbereichs eines Eintragvorgangs definierten Bremsintervallen (B, B I bis B VI) die Schussfaden-Spannung beeinflusst wird, und bei dem in einem elektronischen Regelkreis (D) zumindest für jedes Bremsintervall aus bei mehreren Eintragvorgängen in aufeinanderfolgenden Messpunkten (M) generierten Fadenspannungs-Messwerten (t1 bis t3) wenigstens ein Durchschnittswert (td, G1 – G3) errechnet und bei einer Abweichung (x) vom Referenzwert (R) für einen nachfolgenden Eintragvorgang ein Korrektursignal (K) für die Betätigung der Schussfaden-Bremse (C) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die Messwerte (t1 bis t3) in einem innerhalb des Bremsintervalls (B, B I bis B VI) definierten Auswerteintervall (A, A I bis A VI) genommen werden, und dass zum Definieren des Auswerteintervalls (A) zumindest der Anfang (AA) des Auswerteintervalls gegenüber dem Anfang (AB) des Bremsintervalls in das Bremsintervall (B) hinein versetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Messpunkten (M) Messwerte generiert und zwischen dem Anfang (AB) des Bremsintervalls und dem Anfang (AA) des Auswerteintervalls anfallende Messwerte außer acht gelassen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte (t1 bis t3) nur in Messpunkten (M) innerhalb des Auswerteintervalls (A) generiert werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls keine Messpunkte vorgesehen werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Ende (EA') des Auswerteintervalls (A) gegenüber dem Ende (EB) des Bremsintervalls (B) in das Bremsintervall (B) hinein versetzt wird.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versetzung (V) zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls als im Hinblick auf das Einschwingverhalten der Fadenspannung ab Anfang des Bremsintervalls (B) vorbestimmte Anzahl Messpunkte (M) oder Messwerte (t1 – t3) gewählt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintragvorgang bzw. eine 360°-Umdrehung der Hauptwelle (3) in mehr als 500, vorzugsweise regelmäßig in 512, Messpunkte (M) unterteilt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Versetzung (V) zwischen dem Anfang des Bremsintervalls und dem Anfang des Auswerteintervalls in den Bremsintervallen gleich oder unterschiedlich gewählt wird.
  9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrektursignal (K) bei einem nachfolgenden Eintragvorgang zum oder voreilend zum Anfang (AB) des Bremsintervalls (B) an die Betätigung (7) der Schussfaden-Bremse (C) gegeben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den innerhalb des Auswerteintervalls (A) errechneten Durchschnittswerten (td, G1 bis G3) der mehreren Eintragvorgänge ein Gesamtdurchschnitt (G) für das Bremsintervall (B) errechnet und mit dem Referenzwert (R) verglichen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus den innerhalb des Auswerteintervalls (A) genommenen Messwerten (t1 bis t3) der mehreren Eintragvorgänge entweder ein Durchschnittswert (td) für jeden Messpunkt (M) oder ein Durchschnittswert (G1 bis G3) für jeden Eintragvorgang, jeweils im Auswerteintervall, errechnet, und der Gesamtdurchschnitt (G) aus allen errechneten Durchschnittswerten (td, G1 bis G3) gebildet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den innerhalb des Auswerteintervalls (A) genommenen Messwerten (t1 bis t3) der mehreren Eintragvorgänge entweder ein Durchschnittswert (td) für jeden Messpunkt oder ein Durchschnittswert (G1 bis G3) für jeden Eintragvorgang errechnet und alle errechneten Durchschnittswerte (td, G1 bis G3) mit dem Referenzwert (R) so verglichen werden, dass das Korrektursignal (K) in Abhängigkeit von der auf die Durchschnittswertanzahl bezogenen prozentuellen Über- oder Unterschreitung des Referenzwerts (R) abgeleitet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den innerhalb des Auswerteintervalls (A) genommenen Messwerten (t1 bis t3) der mehreren Eintragvorgänge der Gesamtdurchschnitt mit unterschiedlicher Gewichtung wenigstens eines oder mehrerer Messwerte (t1 bis t3) gebildet und der gewichtete Gesamtdurchschnitt mit dem Referenzwert (R) verglichen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den innerhalb des Auswerteintervalls genommenen Messwerten (t1 bis t3) der mehreren Eintragvorgänge ein Medianwert bestimmt und mit dem Referenzwert (R) verglichen wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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