CH668435A5

CH668435A5 - Maschine zum herstellen gedrehter faeden.

Info

Publication number: CH668435A5
Application number: CH4518/84A
Authority: CH
Inventors: Horst Wolf
Original assignee: Zinser Textilmaschinen Gmbh
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1988-12-30
Also published as: GB2146048B; US4635431A; IT8419244A0; GB2146048A; JPS60500503A; DE3490027D2; EP0133435A1; DE3301811A1; IT1173083B; GB8423259D0; WO1984002932A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen gedrehter Fäden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Maschine kann zum Beispiel als Ringspinn-, Ringzwirn-, Offenend-Rotor-Spinn- oder Offenend-Friktionsspinnmaschine ausgebildet sein. Das gemeinsame Kriterium derartiger Maschinenvarianten ist, dass sie gedrehte Fäden herstellen. Als Ausgangsmaterial für derartige gedrehte Fäden kommen zum Beispiel Spinnfasern, Endlosfäden oder Filamente in Betracht. Die Arbeitsaggregate gat-tungsgemässer Maschinen, wie zum Beispiel Spindeln, Rotoren, Auflösewalzen usw. werden an Wirtein durch Tangentialriemen angetrieben. Infolge der wenn auch geringen Umschlingung der angetriebenen Wirtel und ihrer Anpressrollen durch den Tangentialriemen tritt wegen der Vielzahl der Arbeitsaggregate ein erheblicher Energieverbrauch und Rie-meriverschleiss durch Walkarbeit auf. Dieser Energieverbrauch und Riemenverschleiss erhöht sich mit steigender Anzahl der Arbeitsaggregate insgesamt, aber auch je Arbeitsaggregat, weil der Tangentialriemen bei einer Vermehrung der Arbeitsaggregate zur Übertragung der erforderlichen Leistung dicker und/oder breiter ausgeführt werden muss.

Zur Verringerung der Energieverluste und zur Verringerung der Beanspruchung des Tangentialriemens wurde schon vorgeschlagen, nicht nur an einer, sondern an beiden stirnseitigen Umlenkstellen je eine vom Tangentialriemen umschlungene, angetriebene Umlenkscheibe vorzusehen. (DE-OS 2 108 335).

Da aber Maschinen der eingangs genannten Art auch mit immer grösseren Zahlen von Arbeitsaggregaten nicht mehrmals zwei Umlenkscheiben des Tangentialriemens aufweisen können, ist die Möglichkeit der Energie- und Verschleissver-meidung auf diese Weise sehr begrenzt. Da sich ferner gezeigt hat, dass die Energieverluste durch den Tangentialrie-menbetrieb, bezogen auf ein Arbeitsaggregat, bei einer auf etwa 250 Antriebsaggregate ausgelegten Antriebsanordnung ein Minimum aufweisen, es aber technisch sinnvoll und wünschenswert ist, eine Maschine zum Herstellen gedrehter Fäden mit mehr als 250, und zwar bis zu etwa 1000 Arbeitsaggregaten auszurüsten, war es Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten zur weiteren Energieeinleitung in einen einzigen Tangentialriemen der Eingangs genannten Art aufzuzeigen. Sie sollte einen verlustarmen und wenig aufwendigen Tan-gentialriemenantrieb für viele Arbeitsaggregate aufweisende Maschinen zum Herstellen gedrehter Fäden schaffen, ohne dass hierzu der Teilungsabstand der Arbeitsaggregate an einzelnen Stellen platzschaffend vergrössert werden müsste und ohne dass zusätzliche, starke Umschlingungen erforderlich wären.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Tangentialriemen ausser an seinen Umlenkstellen in den beiden Maschinenlängsendbereichen zusätzlich an mindestens einer weiteren Stelle in seinem im wesentlichen geraden Verlauf mittels einer Andrückrolle beziehungsweise eines Wirteis ohne oder mit nur geringer Umschlingung gegen eine Antriebs-Friktionsrolle drückbar und mittels dieser antreibbar ist.

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Hierdurch wird mindestens eine zusätzliche, den Tangentialriemen nicht durch grosse Umschlingung beanspruchende Antriebsstelle geschaffen; Unter gegebenen Bedingungen wird durch die zusätzliche Antricbsstelle eine Senkung der Beanspruchung des Tangentialriemens erreicht, verbunden mit einer Senkung der Energieverluste. Die zusätzliche An-triebsstelle befindet sich zum Beispiel in der Mitte der Riemenlänge. Bei einer zweiseitigen Maschine wird vorteilhafterweise an jeder Maschinenseite mindestens eine erfindungs-gemässe Antriebs-Friktionsrolle vorgesehen.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Andrückrolle durch den Wirtel eines der Arbeitsaggregate gebildet. Hierbei braucht der Teilungsabstand zwischen benachbarten Arbeitsaggregaten nicht vergrössert zu werden. Um hierbei die Lagerung des Wirteis beibehalten zu können und keine Sonderkonstruktionen in Anspruch nehmen zu müssen, ist dem Wirtel vorteilhaft eine seine Lagerung vom Anpressdruck entlastende Gegenrolle zugeordnet. Es ist meist einfacher, eine Gegenrolle vorzusehen, als die übliche Lagerung des Wirteis eines Arbeitsaggregats zu verändern.

Wenn eine Antriebsfriktionsrolle und die ihr zugeordnete Andrückrolle so angeordnet sind, dass eine die Drehachse der Antriebsfriktionsrolle und der Andrückrolle enthaltende Ebene zur Längserstreckung des Tangentialriemens senkrecht steht, tritt kein Umschlingungswinkel auf und ein Walkverlust kann praktisch nicht eintreten. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch dann, wenn eine Antriebsfriktionsrolle und die ihr zugeordnete Andrückrolle so angeordnet sind, dass eine die Drehachse der Antriebsfriktionsrolle und der Andrückrolle enthaltende Ebene zur Längserstreckung des Tangentialriemens einen geringen Winkel von beispielsweise nicht mehr als 10 bildet und damit ein Umschlingungswinkel dieser Grösse auftritt, der Walkverlust vernachlässigbar ist, der Anpressdruck zwischen den Rollen bei gleichem Wirkungsgrad der Energieübertragung jedoch wesentlich vermindert werden kann. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, den Einfluss der Stossstelle des Tangentialriemens dadurch von den Lagerungen der Rollen im wesentlichen fernzuhalten, dass - unter Anwendung des vorstehend erwähnten geringen Umschlingungswinkels - die Summe der Radien der Antriebsfriktionsrolle, der Andrückrolle und der Dicke des Tangentialriemens grösser ist als der Abstand der Drehachsen der Antriebsfriktionsrolle und der Andrückrolle voneinander.

Zur Vergleichmässigung der Energieübertragung auf den Tangentialriemen in Bezug auf seine Längserstreckung wird ferner vorgeschlagen, den Antrieb an beiden Maschinenlängsendbereichen mittels je zweier Tangentialriemen-Um-lenkscheiben vorzunehmen, von denen je Maschinenlängsendbereich nur je eine Tangentialriemen-Umlenkscheibe durch je einen Elektromotor antreibbar ist. Dabei soll vorteilhafterweise jeweils diejenige Tangentialriemen-Umlenkscheibe durch den betreffenden Elektromotor angetrieben werden, auf die der Tangentialriemen von der ihm benachbarten Spindelreihe aus zuerst aufläuft. Vorteilhaft lenkt jede Tangentialriemen-Umlenkscheibe den Tangentialriemen um jeweils 90' um.

Durch die paarweise Anordnung der Umlenkscheiben an den beiden Maschinenlängsendbereichen können die Durchmesser dieser Umlenkscheiben frei und damit so klein gewählt werden, dass - ausgehend von Motoren mit üblichen Polzahlen und damit geläufigen Drehzahlen - die erforderliche Tangentialriemengeschwindigkeit auch dann erreicht wird, wenn erfindungsgemäss die Andruck-Friktionsrollen direkt, ohne Zwischenhaltcn eines energieverzehrenden Vorgeleges, auf den Läuferwellen des ihnen zugeordneten Elektromotors angeordnet werden können. Dies hat den weiteren Vorteil, dass sowohl an den Antriebsrollen an den Maschinenlängsendbereichen als auch an denjenigen am geraden Verlauf des Tangentialriemens gleiche Motoren verwendet werden können. Dies erlaubt eine Speisung der Motoren aus einer einzigen, gegebenenfalls durch Änderung ihrer Parame-5 ter Spannung, Strom und oder Frequenz motordrehzahlver-ändernden Speisequelle.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen.

dass mindestens einer der Elektromotoren wahlweise abschaltbar ist, so dass dann der Tangentialriemen nur noch 10 durch den oder die anderen Elektromotoren antreibbar ist. Hierdurch wird ein wirtschaftlicher Teillastbetrieb der Maschine möglich, wenn die Maschine beispielsweise unter bestimmten Betriebsbedingungen mit einer geringeren als ihrer maximalen Geschwindigkeit läuft, auf die die Leistung der 15 Antriebsmotoren ausgelegt sein muss. Das Abschalten einzelner Motoren kann auch nach dem erhöhte Antriebsleistung erfordernden Hochlauf der Maschine auf ihre eine geringere Dauer-Antriebsleistung erfordernde Betriebsdrehzahl vorteilhaft sein.

20 Bevorzugt können die die betreffenden Antriebs-Frik-tionsrollen antreibenden Elektromotoren nur dem Antrieb des Tangentialriemens und nicht noch anderen Zwecken dienen. In diesem Fall können andere wesentliche Arbeitsorgane der Maschine, wie Streckwerke, Ringbänke oder derglei-25 chen durch mindestens einen anderen Elektromotor angetrieben werden. Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass einer der am Antrieb des Tangentialriemens mitwirkenden Elektromotoren gleichzeitig als Pilotmotor zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl mindestens eines der anderen 30 Elektromotoren dient.

Es ist klar, dass durch die Verringerung der Beanspruchung des Tangentialriemens bei Anwendung der erfin-dungsgemässen Massnahmen auch die Riemendehnung und der Riemenverschleiss verringert werden und dünnere und. 35 oder schmalere Riemen verwendet werden können, die durch geringere Walkarbeit geringeren Energieverlust aufweisen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. 40 Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise, gebrochene Vorderansicht einer Ringspinnmaschine in schematischer Darstellung, wobei nur einige Arbeitsorgane dargestellt sind.

Fig. 2 zeigt eine gebrochene Draufsicht auf den Tangen-tialriemenantrieb der Maschine nach Fig. 1 in schematischer 45 Darstellung, wobei nur einige Wirtel der angetriebenen Spindeln dargestellt sind.

Fig. 3 zeigt ausschnittsweise in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines Arbeitsaggregates, an dem eine An-triebs-Friktionsrolle angeordnet ist.

so Fig. 4 zeigt ein Schaltbild der dem Riemenantrieb dienenden Elektromotoren.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen Anordnungen von Antriebs-Frik-tionsrollen und Andrückrollen.

Die in den Fig. 1 und 2 ausschnittsweise und gebrochen 55 dargestellte, als Ringspinnmaschine ausgebildete Maschine 10 zum Herstellen gedrehter Fäden weist an beiden Maschinenlängsseiten je eine ununterbrochene Reihe 11, 12 von durch einen einzigen gemeinsamen Tangentialriemen 13 angetriebenen Wirtein 14 auf, von denen nur einige dargestellt 60 sind. Die Wirtel 14 gehören gemäss Fig. 3 zu Antriebsvorrichtungen 114 von Arbeitsaggregaten 115. die sich hier als Spinnstellen darstellen und jeweils eine durch den Wirtel 14 angetriebene Spindel 116 aufweisen. Die Spindel 116 trägt die Spule 117, auf die der hergestellte gedrehte Faden aufge-65 wickelt wird.

Der Tangentialriemen 13 ist an die Wirtel 14 durch drehbar gelagerte, nicht angetriebene Spannrollen 15 angedrückt.

Oberhalb jeder der beiden Spindelreihen befindet sich je

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eine Reihe von Streckwerken, von denen in Fig. 1 nur drei durchgehende Unterwalzen 16 der an der vorderen Maschinenseite gelegenen Streckwerke dargestellt sind.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ferner an jeder Maschinenlängsseite eine Ringbank 17 angeordnet, die vertikal geradegeführt ist und mittels über Umlenkrollen 18 laufenden Seilen 19 auf-und abbewegbar ist, indem diese Seile 19 mittels eines rever-sierbaren Motors 21 auf eine Seiltrommel 20 auf und von ihr wieder abgewunden werden können.

Der einzige Tangentialriemen 13 dieser Maschine 10, der an beiden Maschinenlängsseiten die dort befindlichen Wirtelreihen 11,12 antreibt, ist über insgesamt vier an den Maschinenstirnseiten paarweise angeordneten Umlenkscheiben 22 bis 25 umgelenkt. Hiervon sind nur die Umlenkscheiben 22 und 24 motorisch angetrieben. Jede der Umlenkscheiben lenkt den Tangentialriemen um etwa 90 Grad um. Der Antrieb des Tangentialriemens erfolgt in Richtung der Pfeile A. Die dargestellte Antriebsrichtung des Tangentialriemens 13 kann, wenn gewünscht, auch umgekehrt werden, um wahlweise den herzustellenden Fäden eine S- oder Z-Drehung zu geben.

Fig. 1 zeigt, dass die Umlenkscheibe 24 auf der Läuferwelle 27 eines Elektromotors 26 sitzt. Die Umlenkscheibe 22 ist dagegen mit der Läuferwelle 27' eines weiteren Elektromotors 26' verbunden. Bei den Elektromotoren 26 und 26' kann es sich beispielsweise um Asynchronmotoren handeln.

Die Lagerung der Umlenkscheibe 23 und der Elektromotor 26' sind am rechten Maschinenende stationär an einem nur ausschnittsweise dargestellten Maschinengestell 28 angeordnet. Hiervon abweichend sind die Lagerung der Umlenkscheibe 25 und der Elektromotor 26 auf einem Schlitten 29 angeordnet. Der Schlitten 29 ist mittels einer von Hand oder motorisch antreibbaren Gewindespindel 30, die in das Gewinde einer mit dem Schlitten verbundenen Mutter 31 eingreift, in Richtung des Doppelpfeils B in Maschinenlängsrichtung zum Spannen des Tangentialriemens 13 lageverstellbar.

Der Tangentialriemen 13 ist ausserdem in seinem im wesentlichen geraden Verlauf an zwei gegenüberliegenden Stellen durch jeweils eine den Tangentialriemen 13 ohne Umschlingung gegen jeweils eine Andrückrolle 40 beziehungsweise 41 anpressende Antriebs-Friktionsrolle 42 beziehungsweise 43 antreibbar. Die betreffenden Andrückrollen sind hier durch den Wirtel 14 jeweils eines Arbeitsaggregats, also einer Spinnstelle, gebildet. Fig. 3 zeigt zum Beispiel, dass die mit der Antriebs-Friktionsrolle 43 zusammenarbeitende Andrückrolle 41 mit dem Wirtel 14 der Antriebsvorrichtung 114 des Arbeitsaggregats 115 identisch ist.

Fig. 1 zeigt, dass die Antriebs-Friktionsrolle 42 auf der Läuferwelle 44 eines Elektromotors 46 befestigt ist. Fig. 3 zeigt, dass die Antriebs-Friktionsrolle 43 auf der Läuferwelle 45 eines Elektromotors 47 befestigt ist. Beide Elektromotoren 46,47 sind an dem Maschinengestell 28 befestigt, wie es

Fig. 3 am Beispiel des Elektromotors 47 zeigt.

Fig. 3 lässt erkennen, dass der Andrückrolle 41 eine ihre Lagerung 48 vom Anpressdruck der Antriebs-Friktionsrolle 43 entlastende Gegenrolle 49 zugeordnet ist.

Fig. 4 zeigt eine mögliche Schaltungsanordnung zum Betrieb der Elektromotoren 26, 26', 46 und 47. Ein Steuergerät 50 ist an ein Versorgungsnetz 51 angeschlossen. Das Steuergerät 50 gibt an die Verteilungsleitung 52 eine frequenzvariable Spannung ab. Jeder der vier Elektromotoren kann über einen Schalter 53 bis 56 einzeln an die Verteilungsleitung 52 angeschlossen werden. Es besteht demnach die Möglichkeit, dass mindestens einer der Elektromotoren wahlweise abschaltbar ist.

Die Elektromotoren 26', 46 und 47 dienen ausschliesslich dem Antrieb des Tangentialriemens 13. Der Elektromotor 26 dient im wesentlichen auch nur dem Antrieb des Tangentialriemens 13. Der Läufer eines gerade abgeschalteten Motors kann leer mitlaufen oder es kann auch für die betreffende Antriebs-Friktionsrolle ein Freilauf vorgesehen sein, damit nur die Antriebs-Friktionsrolle allein leerläuft.

Der Elektromotor 26 treibt nicht allein den Tangentialriemen 13, sondern auch einen Impulsgeber 32 an, der Impulse mit einer Pulsfrequenz liefert, die exakt proportional der Drehzahl des antreibenden, hier als Pilotmotor dienenden Elektromotors 26 ist. Diese Impulse sind Steuerimpulse für zwei Frequenzteiler 33, 34 einstellbarer Teilerverhältnis-se, die Steuerimpulse für Gleichstromzwischenkreisumrichter 33', 34' abgeben, die Wechselströme veränderbarer Frequenzen zum Speisen der zwei Wechselstrommotoren 21 und 35 liefern. Der Wechselstrommotor 35 dient dem Antrieb der Streckwerke der Maschine 10, deren Unterwalzen 16 Fig. 1 zeigt. Der Motor 21 dient dem Antrieb der Ringbank 17, wie bereits erläutert wurde.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Tangentialriemen 13 an vier Stellen umgelenkt. Je nach Länge und Ausbildung der Maschine kann es erforderlich oder zweckmässig sein, den Tangentialriemen 13 statt dessen nur zwei- bis dreimal an den Enden umzulenken.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen drei Ausführungsvarianten der Anordnung von Andrückrolle beziehungsweise Wirtel 41 und Antriebs-Friktionsrolle 42.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 steht die Ebene 59, in der beide Drehachsen 57, 58 liegen, senkrecht zur Längserstrek-kung des Tangentialriemens 13. Bei der Anordnung nach Fig. 6 bildet diese Ebene 59' hier zur Längserstreckung des Tangentialriemens einen Winkel, der nicht mehr als 10 Grad betragen soll.

Bei der Anordnung nach Fig. 7 ist die aus den Radien R. r und der Riemendicke D gebildete Summe rechnerisch kleiner als der tatsächliche Abstand s der Drehachsen 57 und 58 voneinander.

Die Erfindung soll nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel eingeschränkt sein.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Maschine zum Herstellen gedrehter Fäden, mit endlosem Tangentialriemen, der von mehreren über seine Länge verteilten Antriebsvorrichtungen angetrieben wird und eine Vielzahl von Arbeitsaggregaten über Wirtel antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangentialriemen (13) an beiden mit Umlenkstellen für den Tangentialriemen versehenen Maschinenenden und zusätzlich an mindestens einer weiteren Stelle in seinem im wesentlichen geraden Verlauf mittels einer Ansrückrolle beziehungsweise eines Wirteis (40, 41; 14) gegen eine Antriebs-Friktionsrolle (42, 43) drückbar und mittels dieser antreibbar ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle durch den Wirtel (14) eines Arbeitsaggregates (115) gebildet ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wirtel (14) eine seine Lagerung vom Anpressdruck der Antriebs-Friktionsrolle (40, 41; 14) entlastende Gegenrolle (49) zugeordnet ist.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsfriktionsrolle (42, 43) und die ihr zugeordnete Andrückrolle (41,42; 14) so angeordnet ist, dass eine durch die Drehachsen (57, 58) gehende Ebene (59) zur Längserstreckung des Tangentialriemens (13) senkrecht steht.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsfriktionsrolle (42,43) und die ihr zugeordnete Andrückrolle ( (40, 41; 14) so angeordnet sind, dass eine durch die Drehachsen (57, 58) der Antriebsfriktionsrolle (42) und der Andrückrolle (41) gehende Ebene (59) zur Längserstreckung des Tangentialriemens (13) unter einem Winkel von nicht mehr als 10" verläuft.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Radien (R, r) der Antriebsfriktionsrolle (42, 43) und der Andrückrolle (41, 42; 14) sowie der Dicke (D) des Tangentialriemens (13) gebildeter Summe kleiner ist als der Abstand (s) der Drehachsen (57, 58) der Antriebsfriktionsrolle (42, 43) und der Andrückrolle (41, 42; 14) voneinander.
7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangentialriemen an beiden Maschinenenden über je zwei Umlenkscheiben (22/23; 24/25) geführt ist, von denen pro Maschinenlängsendbereich nur je eine Tangentialrie-men-Umlenkscheibe (22; 24) durch je einen Elektromotor (26, 26') zum Antrieb des Tangentialriemens (13) antreibbar ist.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden Tangentialriemen-Unlenkscheiben (22, 23; 24, 25) an jedem Maschinenlängsendbereich jeweils diejenige (22, 24) durch den betreffenden Elektromotor (26, 26') angetrieben wird, auf die der Tangentialriemen (13) von der ihr benachbarten Spindelreihe (11, 12) aus zuerst aufläuft.
9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Maschinenlängsendbereichen je ein Paar Tangentialriemen-Umlenkscheiben angeordnet sind und dass die Umlenkscheiben jedes Paares durch einen Elektromotor gemeinsam antreibbar sind.
10. Maschine nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Tangentialriemen-Umlenkscheiben (22 bis 25) den Tangentialriemen (13) um jeweils ungefähr 90" umlenkt.
11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede von einem Elektromotor (26, 26', 46, 47) angetriebene Tangentialriemen-Um-lenkscheibe (22, 24) und/oder Antriebs-Friktionsrolle (42, 43) auf der Läuferwelle (27, 27', 44, 45) des ihr zugeordneten Elektromotors befestigt ist.
12. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Elektromotoren (26, 26', 46,47) wahlweise abschaltbar ist, so dass dann der Tangentialriemen (13) nur noch durch den oder die anderen Elektromotoren antreibbar ist.
13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (26, 26'. 46, 47) nur oder im wesentlichen nur dem Antrieb des Tangentialriemens (13) dienen.