CH635873A5

CH635873A5 - Vorrichtung zum steuern des spulenantriebes einer fluegel-vorspinnmaschine.

Info

Publication number: CH635873A5
Application number: CH371979A
Authority: CH
Inventors: Hermann Adolf; Bernhard Grupp
Original assignee: Schubert & Salzer Maschinen
Priority date: 1978-04-22
Filing date: 1979-04-20
Publication date: 1983-04-29
Also published as: US4254615A; IT7921612A0; FR2423561A1; BR7902411A; IN152097B; IT1111223B; GB2022151B; FR2423561B1; DE2817711C2; DE2817711A1; GB2022151A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Spulenantriebes einer Flügel-Vorspinnmaschine, deren Antrieb für die Lieferwalzen und die Flügel während des Spulenaufbaus stufenweise auf unterschiedliche Drehzahlen einstellbar ist, enthaltend ein mit einem Differentialgetriebe gekoppeltes Stellgetriebe, das durch ein Stellglied beeinflussbar ist.

Bei Flügel-Vorspinnmaschinen oder Flyern wird dem von der Lieferwalze eines Streckwerkes gelieferten Vorgarn mittels eines Flügels eine gleichbleibende Drehung erteilt und aus dem gedrehten Vorgarn ein Spule mit konischen Enden gebildet. Um dies zu erreichen, ist es üblich, Lieferwalze und Flügel mit einer konstanten, in einem festen Verhältnis zueinander stehenden Geschwindigkeit und die auf und ab bewegbaren, beispielsweise auf einem Spulenwagen gelagerten, Spulen mit einer gegenüber den Flügeln höheren Geschwindigkeit anzutreiben, so dass die Spule dem Flügel voreilt. Entsprechend dem grösser werdenden Spulendurchmesser muss bei gleichbleibender Liefergeschwindigkeit für ein ordnungsgemässes Aufwickeln des Vorgarnes zum einen die Hubgeschwindigkeit der Spule und zum andern die Vorei-lung der Spule gegenüber dem Flügel abnehmen. Die veränderliche Spulendrehzahl wird durch ein von einem Stellglied beeinflussbaren Stellgetriebe, beispielsweise einem Konusgetriebe, in Verbindung mit einem Differentialgetriebe bewirkt. Dem Umstand, dass die Spannung des Vorgarnes auf der Spule mit wachsendem Spulendurchmesser infolge der ansteigenden Zentrifugalkräfte zunimmt, wird dadurch Rechnung getragen, dass die Flügel nicht mit ihrer höchstmöglichen Drehzahl umlaufen, sondern mit einer von Anfang an geringer angesetzten, der Zentrifugalkraft des vollen Spulendurchmessers entsprechenden, und während des gesamten Spulenaufbaues gleichbleibenden Drehzahl. Dadurch werden zwar Vorgarnbrüche und Spulenplatzer in der Endphase der Spulenbildung vermieden, jedoch führt diese Massnahme zu einem erheblichen Produktions verlust.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die Geschwindigkeit der Flügel und Lieferwalze während des Spulenaufbaues zu vermindern, wobei das für ein ordnungsgemässes Aufwinden erforderliche Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Spule und Flügel aufrechterhalten werden soll (GB-PS 1.205.555). Der Vorschlag sieht vor, von der höchstmöglichen Flügelgeschwindigkeit auszugehen oder gegebenenfalls die programmierte Maschinengeschwindigkeit so einzurichten, dass sie unterhalb derjenigen Geschwindigkeit beginnt, die die maximale Oberflächengeschwindigkeit der Spule erzeugt. Diese Geschwindigkeit wird konstant beibehalten, bis die Spule einen Durchmesser erreicht, der dem die maximale Spulen-Oberflächengeschwindigkeit liefernden entspricht. Von da ab kommt dann das Schaltelement eines dem Antriebsmotor unmittelbar nachgeschalteten und von ihm angetriebenen Regelgetriebes in Betrieb, das automatisch die Maschinengeschwindigkeit einstellt, um die Oberflächengeschwindigkeit der Spule konstant auf dem maximalen Wert zu halten. Das Schaltelement wird durch eine hin- und herbewegbare, den Riemen eines Konusgetriebes mit hyperbolischen Konen verschiebende Stange betätigt, die ihrerseits von einem nicht näher erläuterten und daher üblichen Schaltapparat bewegt wird. Diese üblichen Schaltapparate oder Stellglieder schalten die Riemenstange bei einem Konusgetriebe mit hyperbolischen Konen während des gesamten Spulenaufbaues in konstanten Schaltschritten.

Mit der Veränderung der Flügeldrehzahl ändern sich jedoch auch der Anpressdruck des Pressfingers und die Reibungsverhältnisse im Flügel, was zur Folge hat, dass die Windungsschichten des Vorgarnes auf der Spule sich in ihrer Dicke entsprechend ändern. Es ist daher in der Praxis nicht möglich, während des Spulenaufbaues konstante Schaltschritte für das Stellgetriebe bzw. konstante Schaltwinkel für das die Ausgangsdrehzahl des Stellgetriebe beeinflussende Stellglied zu verwenden, da in diesem Fall unterschiedliche Spannungen des Vorgarnes zwischen der Lieferwalze und der Spule auftreten. Die Fuktionsfähiglceit der bekannten Vorrichtung ist daher nicht gewährleistet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebes einer Flügel-Vorspinnma-schine zu schaffen, die ein ordnungsgemässes Aufwinden des Vorgarnes bei einer stufenweisen Änderung der Flügeldrehzahl zur Steigerung der Produktionsleistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

dass der Antrieb des Stellgliedes in von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe sich ändernden Schritten steuerbar ist.

Dadurch wird erreicht,dass jeder beliebig wählbaren Flügeldrehzahl der entsprechende Schaltschritt zugeordnet werden kann, wodurch der sich ändernden Dicke der Aufwindeschichten Rechnung getragen und damit eine einwandfreie Aufwindung der Spulen erreicht wird. Weiterbildungen

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der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Bei Ausgestalten der Vorrichtung nach Anspruch 5 wird eine besonders genaue Einhaltung der Stell-schrittgrössen erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnung beschrieben.

Der Antrieb der Vorspinnmaschine, von der nur ein Flügel 1 und eine ihm zugeordnete Spule 2 gezeigt sind, erfolgt durch einen drehzahlregelbaren Antriebsmotor 3. Dieser treibt in bekannter Weise auf eine Hauptantriebswelle (nicht gezeigt), mit der die beispielsweise hängend gelagerten Flügel 1 und die Lieferwalze 11 des Streckwerkes antriebsmässig verbunden sind. Dabei entspricht das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Lieferwalze 11 und der des Flügels 1 der verlangten Drehung, die dem Vorgarn zu erteilen ist.

Die Spulen 2 sind auf einem auf- und abbewegbaren Spulenwagen (nicht gezeigt) gelagert, so dass sie sich in der für die Aufwindung des Vorgarnes erforderlichen Weise in vertikaler Richtung relativ zu den Flügeln 1 bewegen. Die Auf-und Abbewegung der Spulen kann jedoch gegebenenfalls auch in bekannter Weise durch Schraubenspindeln erfolgen. Der Antrieb der Spulen 2 wird von einem Differentialgetriebe 4 erhalten, in dem ein erster, von der Hauptantriebswelle kommender Antrieb und ein zweiter, von einem Stellgetriebe 5 kommender Antrieb miteinander vermischt werden, derart, dass die Spule gegenüber dem Flügel voreilt. Das Stellgetriebe 5, beispielsweise ein Konusgetriebe oder ein anderes stufenlos verstellbares Getriebe, wird von der Hauptantriebswelle aus angetrieben. Seine Ausgangsdrehzahl wird von einem Stellglied 6, das im Ausführungsbeispiel ein Exzenter 60 ist, beeinflusst. Dessen Rolle 61 ist über ein Hebelgestänge 62 mit dem Stellgetriebe 5 verbunden. Eine weitergehende Erläuterung erübrigt sich, da diese Teile bekannt sind. Dem Antriebsmotor 3 sind Drehzahlwähler zugeordnet, durch welche die Drehzahl des Antriebsmotors 3 in Stufen bestimmt werden kann. In der Zeichnung sind drei Drehzahlwähler 31,32 und 33 gezeigt, jedoch können gegebenenfalls auch nur zwei oder mehr als drei Drehzahlwähler vorgesehen werden. Jedem der Drehzahlwähler 31,32 und 33 ist als Schrittgeber für das Stellglied 6 ein einstellbarer Impulszähler 41,42 und 43 zugeordnet, mit dem er elektrisch verbunden ist.

Der als Stellglied 6 dienende Exzenter 60 wird von einem stets mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Hilfsmotor 7 über eine auf der Antriebswelle 70 angeordneten Kupplung 71 und über ein Schneckengetriebe 72 angetrieben. Zweckmässig ist der Kupplung 71, beispielsweise einer elektromagnetischen Kupplung, eine Bremseinrichtung zugeordnet. Die Kupplung 71 mit zugehöriger Bremse ist mit den als Schrittgeber vorgesehenen Impulszählern 41,42 und 43 sowie mit einem Spulenhub-Wendeschalter 8, der vom Spulenwagen jeweils bei Beendigung eines seiner Hübe betätigt wird, elektrisch verbunden. Den Impulszählern werden Impulse zugeführt, die von einem Impulsgeber erzeugt werden. Hierzu ist auf der die Kupplung 71 tragenden Antriebswelle 70 ein Impulsauslöser 73 befestigt, der gemäss der gezeigten Ansicht von vorn sternförmig ausgebildet ist. Dieser sternförmige Impulsauslöser 73 arbeitet mit einem Impulsgeber 74 zusammen, welcher die erzeugten Impulse jeweils an einen der Impulszähler 41,42 oder 43 weiterleitet.

Entsprechend der vorgegebenen Anzahl von drei Drehzahlwählern 31,32 und 33 ist der Stellweg des das Stellglied 6 bildenden Exzenters 60 in drei vorgegebene Stufen oder Abschnitte I, II und III unterteilt. Dabei ist für die durch den Drehzahlwähler 31 vorwählbare Drehzahlstufe des Antriebsmotors 3 der Stellweg gemäss Abschnitt I vorgegeben, für die zweite, durch den Drehzahlwähler 32 bestimmbare Drehzahlstufe der Stellweg gemäss Abschnitt II und für die durch den Drehzahlwähler 33 wählbare dritte Drehzahlstufe der Stellweg gemäss Abschnitt III. Das Ende des Abschnittes I des Stellweges ist durch ein einstellbares Schaltelement 63 s und das Ende des Abschnittes II durch ein einstellbares Schaltelement 64 begrenzt. Den Schaltelementen 63 und 64 ist ein Schalter 9 zugeordnet, der bei Betätigung durch eines der Schaltelemente auf einen Wählschalter 91 einwirkt, durch den die Drehzahlwähler 31,32 und 33 und die ihnen zugeord-jo neten Impulszähler 41,42 und 43 ansteuerbar sind. Die Schaltelemente 63 und 64 können Schaltnocken oder Schaltfahnen sein, je nachdem ob als Schalter 9 ein mechanischer oder ein berührungslos arbeitender Schalter verwendet wird.

Die Funktionsweise ist folgende: Vor Beginn der Maschi-ls nenproduktion werden die Drehzahlwähler 31,32 und 33 auf die jeweils in den einzelnen Stufen gewünschte Drehzahl des Antriebsmotors 3 eingestellt, wobei meist der erste Drehzahlwähler 31 auf die höchstmögliche Drehzahl eingestellt und diese dann durch die folgenden Drehzahlwähler in Stufen 20 verringert wird. In bestimmten Fällen, beispielsweise bei Verwendung der Vorrichtung in Kammgarnflyern, kann es jedoch auch erforderlich sein, in der Anfangsphase mit einer Geschwindigkeit unterhalb der höchstmöglichen zu beginnen und die Höchstgeschwindigkeit erst am zweiten Drehzahl-2s Schalter 32 einzustellen. Die weitere Funktionsbeschreibung geht jedoch davon aus, dass mit dem ersten Drehzahlwähler 31 die höchstmögliche Drehzahl gewählt wird.

Ferner sind bei jedem der Impulszähler 41,42 und 43 die zu zählenden Impulse als Schrittgrösse einzustellen, die ein 30 Mass für den Verstell weg des Stellgliedes 6 sind. Die jeweils einzustellende Impulszahl wird in Abhängigkeit von den Kennwerten des zu erzeugenden Vorgarnes ermittelt und ist jederzeit reproduzierbar. Es sei angenommen, dass bei dem Impulszähler 41 die Impulszahl 123 eingestellt wird, bei dem 35 Impulszähler 42 die Impulszahl 133 und bei dem Impulszähler die Impulszahl 143. Mit der stufenweise abnehmenden Drehzahl des Antriebsmotors 3 und damit der Flügel 1 und der Lieferwalze 11 ändert sich somit gleichzeitig und automatisch die Impulszahl. Im vorliegenden Fall, in dem die Dreh-40 zahl des Antriebsmotors 3 von einem Höchstwert stufenweise absinkt, steigt die Impulszahl an.

Entsprechend den obigen Darlegungen werden bei Inbetriebnahme der Vorspinnmaschinen die Flügel 1 und die Lieferwalze 11 mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit 45 angetrieben, wobei die Spulen 2 mit der der Liefergeschwindigkeit des Vorgarnes entsprechenden Geschwindigkeit umlaufen und der Hub des Spulenwagens mit einer solchen Geschwindigkeit erfolgt, dass die einzelnen auf die Spule 2 aufgebrachten Windungen des Vorgarnes dicht aneinander so zu liegen kommen. Wenn der Spulenwagen seinen ersten Hub vollendet hat, betätigt er den Spulenhub-Wendeschalter 8, der auf die Kupplung 71 einwirkt und sie in Kuppelstellung bringt. Der Hilfsmotor 7 treibt somit über das Schnek-kengetriebe 72 den Exzenter 60 an, der sich in Richtung des 55 Pfeiles dreht und über die Rolle 61 und das Hebelgestänge 62 das Stellgetriebe 5 im Sinne einer Verringerung von dessen Ausgangsdrehzahl beeinflusst.

Gleichzeitig wird auch der auf der Antriebswelle 70 befestigte Impulsauslöser 73 vom Hilfsmotor 7 angetrieben, so 60 dass dessen Arme am Impulsgeber 74 vorbeilaufen. Jeder der Arme löst einen Impuls aus, der vom Impulsgeber 74 an den Impulszähler 41 weitergeleitet wird. Ist die eingestellte Zahl von 123 Impulsen und damit die vorgewählte Schrittgrösse erreicht, so wirkt der Impulszähler 41 auf die Kupplung 71 65 und unterbricht die Antriebsverbindung zum Exzenter 60, wobei die zweckmässig der Kupplung 71 zugeordnete Bremseinrichtung wirksam wird und das sofortige Stillsetzen des Antriebs bewirkt. Dieser Vorgang wiederholt sich fortwäh-

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rend, bis sich der Exzenter 60 schrittweise so weit gedreht hat, dass das Schaltelement 63, das den durch den Abschnitt I definierten und für die erste Drehzahlstufe vorgegebenen Stell weg des Exzenters begrenzt, auf den Schalter 9 einwirkt. Dadurch wird der Wählschalter 91 betätigt, durch den nun der zweite Drehzahlwähler 32 und der ihm zugeordnete Impulszähler 42 angesteuert wird, so dass die vom Impulsauslöser 73 ausgelösten Impulse nun von dem Impulszähler 42 gezählt werden.

Der für die erste Drehzahlstufe beschriebene Vorgang des Antriebs des als Stellglied 6 dienenden Exzenters 60 und seine Unterbrechung wiederholt sich, jedoch mit dem Unterschied, dass die Antriebsverbindung zwischen dem Exzenter 60 und dem Hilfsmotor 7 bis zum Erreichen von 133 Impulsen und damit über eine gegenüber den Verhältnissen in der ersten Drehzahlstufe längere Zeit erhalten bleibt.

Wenn der Exzenter 60 den für die zweite Drehzahlstufe vorgegebenen Stell weg gemäss Abschnitt II zurückgelegt hat, wirkt das Schaltelement 64 auf den Schalter 9 ein und verursacht dadurch über den Wählschalter 91 die Ansteuerung des dritten Drehzahlwählers 33 und des ihm zugeordneten Impulszählers 43. Da letzterer erst nach Erreichen von 143 Impulsen auf die Kupplung 71 einwirkt und damit die Antriebsverbindung zwischen dem Hilfsmotor 7 und dem Exzenter 60 unterbricht, bleibt die Antriebsverbindung über eine noch längere Zeitdauer als in der vorhergehenden Drehzahlstufe erhalten.

Aus obigen Darlegungen geht hervor, dass der Antrieb des das Stellglied 6 bildenden Exzenters 60 in von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe sich ändernden Schritten gesteuert wird. Wird gemäss dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit drei Drehzahlstufen der Maschinenlauf mit der höchstmöglichen Drehzahl begonnen und diese dann stufenweise verringert, so werden dem Exzenter 60 in der ersten Drehzahlstufe nach jedem Hub des Spulenwagens nur kleine Stellschritte erteilt, die sich dann von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe um vorgegebene Beträge vergrössern. Dementsprechend wird die Ausgangsdrehzahl des Stellgetriebes 5 und damit auch die des die Spulen 2 antreibenden Differentialgetriebes 4 in der ersten Drehzahlstufe durch jeden Stellschritt s in einem relativ geringem Mass herabgesetzt, das jedoch dann von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe grösser wird.

Wird dagegen in der Anfangsphase eine Geschwindigkeit unterhalb der höchstmöglichen gewählt und diese dann in der zweiten Stufe gesteigert, so stellt man auf dem zur ersten Drehzahlstufe gehörenden Impulszähler 41 eine grössere Impulszahl ein als auf dem zur zweiten Drehzahlstufe gehörenden Impulszähler 42. Demgemäss werden in der ersten Drehzahlstufe dem Stellglied 6 Stellschritte erteilt, die gegenüber denen in der zweiten Drehzahlstufe grösser sind. Die Grösse der einzelnen Stellschritte richtet sich also nach dem zu verarbeitenden Material und nach der vorgegebenen und vorgewählten Drehzahl des Antriebsmotors 3 in den einzelnen Stufen.

20 Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Aus führungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise anstelle des sternförmigen Impulsauslösers 73 auch eine Lochscheibe in Verbindung mit einer Photozelle zur Auslösung der Impulse Verwendung finden. Ebenso können statt der Impulszähler 41, 25 42 und 43 und Impulsauslöser 73 als Schrittgeber Zeitrelais oder mechanische Zähler vorgesehen werden, die die vorgegebenen Schrittgrössen bestimmen. Der Hilfsmotor 7 und die Kupplung 71 mit zugeordneter Bremse können durch einen Bremsmotor oder durch einen Synchronmotor ersetzt 30 werden, dessen Anlauf durch den mit ihm verbundenen Spulenhub-Wendeschalter 8 und dessen Stillsetzen durch den jeweiligen Schrittgeber bewirkt wird. Ferner ist es möglich, den drehzahlgeregelten Antriebsmotor 3 durch einen nicht regelbaren Motor zu ersetzen und diesem ein Regelgetriebe 35 nachzuschalten, mit dem die Drehzahlwähler elektrisch verbunden werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

635 873 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Steuern des Spulenantriebes einer Flügel-Vorspinnmaschine, deren Antrieb für die Lieferwalzen und die Flügel während des Spulenaufbaus stufenweise auf unterschiedliche Drehzahlen einstellbar ist, enthaltend ein mit einem Differentialgetriebe gekoppeltes Stellge-trieb'e, das durch ein Stellglied beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Stellgliedes (6) in von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe sich ändernden Schritten steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Antriebsmotors (3) durch wenigstens zwei Drehzahlwähler (31,32,33) veränderbar ist, denen jeweils ein Schrittgeber mit vorwählbarer Schrittgrösse zugeordnet ist, wobei die vorgewählte Schrittgrösse ein Mass für den Verstellweg des Stellgliedes (6) ist, und dass der für eine Drehzahlstufe vorgegebene Stellweg des Stellgliedes (6) durch ein auf dem Stellglied (6) angeordnetes Schaltelement (63,64) begrenzt ist, das auf einen Schalter (9) einwirkt, über den der die nächstfolgende Drehzahlstufe vorbestimmende Drehzahlwähler und der ihm zugeordnete Schrittgeber ansteuerbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Stellgliedes (6) über eine vom Spulenhub-Wendeschalter (8) betätigbare Kupplung erfolgt, die nach Erreichen der vorgewählten Schrittgrösse durch den jeweiligen Schrittgeber auskuppelbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Stellgliedes (6) durch einen Brems- oder Synchronmotor erfolgt, dessen Anlauf durch den Spulenhub-Wendeschalter (8) bewirkbar und der nach Erreichen der vorgewählten Schrittgrösse durch den jeweiligen Schrittgeber stillsetzbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittgeber Impulszähler (41,42, 43) sind, denen von einem auf der Antriebswelle (70) des Stellgliedes (6) angeordneten Impulsauslöser (73) über einen Impulsgeber (74) Impulse zuführbar sind, wobei die vorgewählte Impulszahl ein Mass für den Verstellweg des Stellgliedes (6) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schrittgeber Zeitrelais vorgesehen sind, wobei die eingestellte Zeit ein Mass für den Verstellweg des Stellgliedes (6) ist.