CH692817A5

CH692817A5 - Streckwerk für eine Spinnereimaschine.

Info

Publication number: CH692817A5
Application number: CH02427/97A
Authority: CH
Inventors: Wilfried Weber
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 1996-10-26
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 2002-11-15
Also published as: ITMI972266A1; JPH10158940A; IT1295282B1; JP4216883B2; JP2007239175A; DE19644560B4; US5991977A; DE19644560A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Streckwerk für eine Spinnereimaschine gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Streckwerk ist den angetriebenen Walzen jeweils ein ein Drehen entgegen ihrer betriebsmässigen Laufrichtung sperrender Freilauf zugeordnet. Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis als funktionsfähig bewährt. Es kann vorkommen, dass die Elektromotoren - wenn auch wenig - ungleich zurückdrehen. Wenn der Elektromotor für den Vorverzug etwas stärker zurückdreht als der Elektromotor für den Hauptverzug, kann ein Fehlverzug im Faserverband entstehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Streckwerk der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere den Verzug des Faserverbandes noch weiter verbessert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, dass dem Eingang des Streckwerks ein Freilauf und dem Ausgang ein inkrementaler Drehweggeber zugeordnet ist, sind die möglichen Rückdrehungen der Elektromotoren voneinander entkoppelt. Der inkrementale Drehweggeber ist der durch den zweiten Elektromotor angetriebenen Walze (am Ausgang des Streckwerks) zugeordnet, wodurch eine feinfühlige Kontrolle der Drehung dieser Walze ermöglicht ist. Während der Freilauf die Rückdrehung des ersten Elektromotors und der zugehörigen Walze bzw. Walzen (am Eingang des Streckwerks) sperrt, kann durch die Signale des inkrementalen Drehweggebers über den zweiten Elektromotor (am Ausgang des Streckwerks) eine elektronische Rücklaufsperre verwirklicht werden.

Der inkrementale Drehweggeber erfasst in vorteilhafter Weise feinstufige Änderungen der Drehzahl bzw. des Drehweges und auch die Drehrichtung der Walze, sodass entsprechend gegengesteuert bzw. reagiert werden kann. Dies betrifft einmal die Möglichkeit, den Rücklauf am Ausgang zu sperren. Sofern ein geringer Rücklauf erfolgt, wird die Position der Walze im Stillstand genau erfasst (d.h. ausser der Drehrichtung auch der Weg der Rückdrehung), sodass aus dieser Position die Strecke wieder angefahren werden kann. Durch die genannten Massnahmen wird der Verzug des Faserverbandes verbessert.

Zweckmässig ist der erste Elektromotor ein Regelmotor und der zweite Elektromotor ein Hauptmotor. Die Drehzahl des ersten Elektromotors wird zum Ausgleichen von Unregelmässigkeiten des zu verarbeitenden Faserverbandes geregelt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Streckwerks ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a schematisch in Draufsicht ein erfindungsgemässes Streckwerk, bei dem ein Freilauf einer gemeinsamen Übertragungswelle zugeordnet ist;
Fig. 1b eine Seitenansicht der Walzenpaare nach Fig. 1a;
Fig. 2a ein Blockschaltbild der Einrichtung, um beim Stillsetzen ein Driften im betriebsmässigen Drehsinn auszuschliessen mit einem Freilauf und einem inkrementalen Drehweggeber;
Fig. 2b eine Einrichtung mit einem Freilauf und zwei inkrementalen Drehweggebern;
Fig. 3a bis 3c einen Klemmkörperfreilauf;
Fig. 4 einen inkrementalen Drehweggeber;
Fig. 5a ein Signalmuster eines Drehweggebers ohne Drehrichtungsunterscheidung und
Fig. 5b ein Signalmuster eines Drehweggebers mit Drehrichtungsunterscheidung.

Das in Fig. 1a dargestellte Regulierstreckwerk besitzt ein Eingangswalzenpaar 10, 10 min , ein Mittelwalzenpaar 11, 11 min und ein Ausgangswalzenpaar 12, 12 min , von welchen jeweils die Eingangsunterwalze 10, die Mittelunterwalze 11 und die Ausgangsunterwalze 12 angetrieben sind. Diesen Unterwalzen 10, 11, 12 sind mit einstellbaren Andrückkräften belastete, frei drehbare Oberwalzen 10 min , 11 min , 12 min zugeordnet (siehe Fig. 1b). Die Eingangsunterwalze 10 und die Mittelunterwalze 11 sind über eine Getriebestufe miteinander verbunden, deren Übersetzung einem vorgegebenen Vor-Verzug entspricht. Die Mittelunterwalze 11 und damit auch die Eingangsunterwalze 10 werden von einem Elektromotor 14 angetrieben.

Dem Elektromotor 14 ist ein Freilauf 13 nachgeordnet, der ein Drehen der Eingangsunterwalze 10 und der Mittelunterwalze 11 entgegen der Laufrichtung (Pfeilrichtung A) eines zu verarbeitenden Faserverbandes 16 aus mehreren Faserbändern sperrt.

Die Ausgangsunterwalze 12 ist mittels eines eigenen Elektromotors 17 angetrieben. An der Ausgangsunterwalze 12 ist ein inkrementaler Drehweggeber 18 angeordnet.

Die Drehzahlen der Elektromotoren 14 und 17 werden mittels einer elektronischen Regeleinrichtung so geregelt, dass einerseits in der Hauptverzugszone zwischen dem Mittelwalzenpaar 11, 11 min und dem Ausgangswalzenpaar 12, 12 min ein Verzug bis zur gewünschten Feinheit erfolgt, während gleichzeitig Massenschwankungen des zulaufenden Faserverbandes 16 so weit wie möglich ausgeglichen werden.

Nach Fig. 1a ist zwischen dem Elektromotor 14 und den beiden angetriebenen Walzen 10 und 11 eine gemeinsame Übertragungswelle 20 vorhanden, der der Freilauf 13 zugeordnet ist. Die gemeinsame durchgehende Übertragungswelle 20 verwirklicht eine Verzweigung, wobei der Elektromotor 14 die Übertragungswelle 20 direkt und anschliessend von der Übertragungswelle 20 abzweigend mittelbar stromab die beiden Walzen 10 und 11 antreibt. Die Getriebestufen bzw. Übertragungsstufen mit Zahnriemen zu der Walze 10 einerseits und zu der Walze 11 andererseits sind auf diese Weise vorteilhaft einstellbar. Der Freilauf 13 ist achsparallel zu den Walzen 10, 11 angeordnet. Mit 21 bis 31 sind Zahnräder oder Zahnriemenräder bezeichnet. Mit 32 bis 36 sind Zahnriemen bezeichnet. Mit A ist der Fasermaterialfluss in Arbeitsrichtung angegeben. Mit 37 bis 40 sind Wellen bezeichnet.

Der Ausgangsunterwalze 12 ist ein inkrementaler Drehweggeber 18 zugeordnet.

Nach Fig. 2a ist jedem Elektromotor 14, 17 jeweils eine elektronische Motorregeleinrichtung 41 bzw. 42 (Drehzahlregelung) zugeordnet, die an die gemeinsame elektronische Maschinensteuereinrichtung 43 angeschlossen sind. Den Elektromotoren 14, 17 ist jeweils ein Tachogenerator 44 bzw. 45 zugeordnet, der mit der zugehörigen elektronischen Motorregeleinrichtung 41 bzw. 42 in Verbindung steht. Die elektronischen Motorregeleinrichtungen 41, 42 werden je nach Art elektrisch abgeglichen, sodass die beim Stillsetzen von der elektronischen Maschinensteuereinrichtung 43 über Sollwertsignal-Leitungen 46 bzw. 47 an die Motorregeleinrichtungen 41, 42 abgegebenen Sollwerte für die Drehzahl und Drehrichtung ein Drehmoment der Elektromotoren 14 bzw. 17 in der dem normalen Betrieb (s. Pfeil C bis H in Fig. 1b) entgegengesetzten Drehrichtung zur Folge haben.

Der Mittelunterwalze 11 ist koaxial ein Freilauf 15 zugeordnet. Der inkrementale Drehweggeber 18, der der Ausgangsunterwalze 12 zugeordnet ist, steht elektrisch über die Leitung 48 mit der elektronischen Maschinensteuereinrichtung 43 in Verbindung.

Fig. 2b zeigt weiterhin, dass zusätzlich die Drehrichtung der Elektromotoren 14, 17 bestimmende Signale über Leitungen 49 bzw. 50 von der elektronischen Maschinensteuereinrichtung 43 in die Motorregeleinrichtungen 42 bzw. 41 eingegeben werden. Die Sollwerte bestimmen hier nur die Drehzahl.

Der Eingangsunterwalze 10 ist ein Freilauf 51 koaxial zugeordnet. Weiterhin ist der Eingangsunterwalze 10 ein inkrementaler Drehweggeber 19 zugeordnet, der über eine Leitung 52 mit der elektronischen Maschinensteuerung 43 elektrisch in Verbindung steht.

In Fig. 2a ist die elektronische Maschinensteuereinrichtung dargestellt. Es kann eine gemeinsame elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z.B. ein Mikrocomputer, verwendet werden, die die Maschinensteuereinrichtung 43 und die (nicht dargestellte) elektronische Regeleinrichtung zum Ausgleichen von Ungleichmässigkeiten umfasst.

Mit 53 ist ein Messwertumwandler bezeichnet, der Wegauslenkungen des Nut-Feder-Walzenpaares 54 in elektronische Signale umwandelt.

Mit 37, 38, 39 sind die Antriebswellen der Unterwalzen 10, 11 bzw. 12 bezeichnet. Die Unterwalzen 10, 11, 12 haben eine Drehzahl von z.B. 1400, 2000 bzw. 7200 U/min und einen Durchmesser z.B. von 35 mm, 35 mm bzw. 40 mm. Am Ausgang der Walzen 12, 12 min beträgt die Bandlaufgeschwindigkeit ca. 900 m/min bei der Drehzahl 7200 U/min der Unterwalze 12.

Als Rücklaufsperre gestatten die Freiläufe 13, 15 bzw. 51 eine Drehbewegung der Walzen nur in eine Richtung, d.h. in Vorlaufrichtung C bis H (vgl. Fig. 1b) während des Betriebs. Nach Stillstand des Streckwerkes verhindert der Freilauf eine rückläufige Drehbewegung der Walzen.

Bei einem Kugellagerfreilauf liegen die Kugeln in einem massiven Käfig, der entsprechend Fig. 3a gleichzeitig eine Anzahl einzeln angefederter Klemmkörper 55 führt. Die Klemmkörper 55 haben in Freilaufrichtung l auf Grund ihrer geometrischen Form "abhebende Tendenz", die bei hohen Drehzahlen bis zur vollendeten Berührungsfreiheit zu den Ringen (Innenring 56 und Aussenring 57) führt. Wichtig ist eine ausreichende relative Käfigdrehzahl aus genügender Radialbelastung des Lagers. Dieser Klemmkörperfreilauf 13, 15 bzw. 51 arbeitet stufenlos und kraftschlüssig. Die Klemmkörper 55 heben in Freilaufrichtung l (Vorlaufrichtung) auf Grund der Fliehkraft ab. In Rücklaufrichtung K tritt eine Klemmwirkung und damit die Sperrwirkung auf Grund der Anpressung der Feder 58 der Klemmkörper 55 gegen die Ringe 56, 57.

Der Innenring 56 ist fest, z.B. als Presssitz, auf der Antriebswelle (z.B. 20) für die Unterwalzen angeordnet, wodurch die Sperrwirkung gegenüber der Antriebswelle eintritt. Der Aussenring 57 dreht sich nicht.

Fig. 3a zeigt einen Ausschnitt aus einem Klemmkörperfreilauf, bei dem die Klemmkörper 55 an den Ringen 56, 57 anliegen, sodass der Rücklauf in Richtung K gesperrt ist. In Fig. 3b und 3c ist die Kombination eines Klemmkörperfreilaufs mit einem Kugellager dargestellt.

In Fig. 3c sind die Klemmkörper 55 von den Ringen 56, 57 abgehoben, d.h. es ist die Freilaufdrehung l dargestellt. Mit 59 sind die Kugeln bezeichnet.

Die Erfindung ist am Beispiel eines Klemmkörperfreilaufs dargestellt, umfasst aber auch andere kraftschlüssig wirkende Freiläufe, z.B. Klemmrollenfreiläufe. Weiterhin umfasst die Erfindung sowohl ungelagerte Freiläufe, bei denen die Welle durch separate Lager, z.B. Wälzlager, gelagert ist als auch gelagerte Freiläufe (Kombination), bei denen der Freilauf und z.B. das Wälzlager (Kugellager, Zylinderrolllager, Nadellager, Tonnenlager) ein integrales Bauteil (Fig. 3b, 3c) bilden.

Durch die Rücklaufsperre in Gestalt der Freiläufe 13, 15 bzw. 51 wird die Aufgabe gelöst, das Zurückdrehen der Walzen 10, 10 min , 11, 11 min bei Stillstand auszuschliessen; das Zurückdrehen tritt praktisch immer auf und ist insbesondere durch eine Entspannung der Faserbänder und der Antriebsriemen verursacht. Auf diese Weise wird im Eingangsbereich des Streckwerks das unerwünschte Rückdrehen der Walzen vermieden. Durch den inkrementalen Drehweggeber 18 wird das Zurückdrehen der Walzen 12, 12 min fast vollständig oder vollständig ausgeschlossen. Auf diese Weise wird im Ausgangsbereich des Streckwerks das unerwünschte Rückdrehen der Walzen fast vollständig oder vollständig vermieden.

Der inkrementale Drehweggeber 18, 19 (Fig. 4) erzeugt eine Impulsfolge, deren Frequenz sich proportional zur Umdrehungsgeschwindigkeit der zu überwachenden Walze verhält. Der Drehweggeber 18 ist ausgeführt mit Drehrichtungsunterscheidung, z.B. zur Positions- und Winkelerfassung und zur Erfassung von Drehzahl, Geschwindigkeit u.dgl. Der Drehweggeber 19 ist ausgeführt ohne Drehrichtungsunterscheidung, d.h. nur zur Erfassung der Drehzahlen, Geschwindigkeiten u.dgl. Zweckmässig wird ein magnetisch inkrementaler Drehweggeber eingesetzt, bei dem eine Messstange 60 und ein gekapselter Messkopf 61 vorhanden sind. Mit 62 ist der elektrische Ausgang bezeichnet.

Nach Fig. 5b werden zwei sinusförmige Signale, die elektrisch um 90 DEG versetzt sind, in rechteckförmige Impulse, Tastverhältnis 1:1, umgesetzt und auf zwei Spuren ausgegeben. Eine Drehrichtungsunterscheidung ist möglich. Nach Fig. 5a wird die sinusförmige Spannung in rechteckförmige Impulse, Tastverhältnis 1:1, umgesetzt. Es wird nur eine Spur ausgegeben. Eine Drehrichtungsunterscheidung ist nicht möglich.

Abweichend von den in Fig. 1, 2a und 2b dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Freilauf zwischen dem Elektromotor 14 und der Mittelunterwalze 11 angeordnet werden. Beispielsweise kann er in einer Getriebestufe angeordnet werden. Ebenso könnte der Freilauf auch in den Elektromotor 14 integriert werden.

Bezugszeichenliste:

10, 10 min Eingangswalzenpaar
11, 11 min Mittelwalzenpaar
12, 12 min Ausgangswalzenpaar
13 Freilauf
14 Elektromotor
15 Freilauf
16 Faserverband
17 Elektromotor
18 inkrementaler Drehweggeber
19 inkrementaler Drehweggeber
20 Übertragungswelle
21 bis 31 Zahnräder oder Zahnriemenräder
32 bis 36 Zahnriemen
37 bis 40 Wellen bzw.

Achsen
41 elektronische Motorregeleinrichtung
42 elektronische Motorregeleinrichtung
43 elektronische Maschinensteuereinrichtung
44 Tachogenerator
45 Tachogenerator
46 Leitung für Sollwertsignale
47 Leitung für Sollwertsignale
48 Leitung
49 Leitung für Drehrichtungssignale
50 Leitung für Drehrichtungssignale
51 Freilauf
52 Leitung
53 Messwertumwandler
54 Nut-Feder-Walzenpaar
55 Klemmkörper
56 Ring
57 Ring
58 Feder
59 Kugeln
60 Messstange
61 Messkopf
62 elektrischer Ausgang

Claims

1. Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere eine Regulierstrecke für Baumwolle oder Chemiefasern, mit wenigstens zwei aufeinander folgenden Walzenpaaren (10, 10 min , 11, 11 min ; 12, 12 min ), die jeweils eine mittels eines eigenen Elektromotors (14; 17), nämlich mittels eines ersten Elektromotors (14) und eines zweiten Elektromotors (17), angetriebene Walze (10, 11; 12) besitzen und mit einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (43) an die Elektromotoren (14; 17) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den ersten Elektromotor (14) angetriebenen Walze (10, 11) ein Freilauf (13, 15, 51) und der durch den zweiten Elektromotor (17) angetriebenen Walze (12) ein inkrementaler Drehweggeber (18) zugeordnet ist.

2.

Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor (14) ein Regelmotor und der zweite Elektromotor (17) ein Hauptmotor ist.

3. Streckwerk nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Vor- und einem Hauptverzugsbereich, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antrieb für den Vorverzugsbereich der Freilauf (13, 15, 51) und dem Antrieb für den Hauptverzugsbereich der inkrementale Drehweggeber (18) zugeordnet ist.

4. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (13, 15, 51) ein Klemmkörperfreilauf ist.

5. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (15, 51) koaxial zu der Walze (11,10) angeordnet ist.

6. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (13) achsparallel zu der Walze (10, 11) angeordnet ist.

7.

Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Elektromotor (14) und wenigstens zwei angetriebenen Walzen (10, 11) eine gemeinsame Übertragungswelle (20) angeordnet ist, der der Freilauf (13) zugeordnet ist.

8. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenpaare ein Eingangswalzenpaar (10, 10 min ), ein Mittelwalzenpaar (11, 11 min ) und ein Ausgangswalzenpaar (12, 12 min ) umfassen, und dass der Freilauf (51) der angetriebenen Walze (10) des Eingangswalzenpaars (10, 10 min ) zugeordnet ist.

9.

Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenpaare ein Eingangswalzenpaar (10, 10 min ), ein Mittelwalzenpaar (11, 11 min ) und ein Ausgangswalzenpaar (12, 12 min ) umfassen, und dass der Freilauf (15) der angetriebenen Walze (11) des Mittelwalzenpaars (11, 11 min ) zugeordnet ist.

10. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der inkrementale Drehweggeber (18) die Drehrichtung der Walze (12), welcher er zugeordnet ist, zu ermitteln vermag.

11. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den ersten Elektromotor (14) angetriebenen Walze (10, 11) ein weiterer inkrementaler Drehweggeber (19) zugeordnet ist.

12.

Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (18) und/oder der weitere (19) inkrementale Drehweggeber ein magnetischer inkrementaler Drehweggeber ist.

13. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (18) und/oder der weitere (19) inkrementale Drehweggeber die Drehzahl der Walze ermittelt.

14. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (18) und/oder der weitere (19) inkrementale Drehweggeber den Drehwinkel der Walze ermittelt.

15. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (18) und/oder der weitere (19) inkrementale Drehweggeber eine Messstange (60) und einen gekapselten Messkopf (61) umfasst.

16.

Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (18) und/oder der weitere (19) inkrementale Drehweggeber an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (43), z.B. an einen Mikrocomputer, angeschlossen ist.

17. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (43) aus den Signalen des ersten (18) und/oder des weiteren (19) inkrementalen Drehweggebers die Drehzahl, den Drehwinkel und/oder die Drehrichtung der zugeordneten Walze zu ermitteln vermag.

18. Streckwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmotor (17) drehzahlsteuerbar ist.

19. Streckwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Regelmotors (14) durch eine Bandreguliereinrichtung (53, 54) veränderbar ist.

20.

Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Elektromotor (14) und dem zweiten Elektromotor (17) jeweils eine elektronische Motorregeleinrichtung (41, 44; 42, 45) zugeordnet ist.