DE10137140C1 - Ringspinnmaschine mit Streckwerk auf beiden Seiten - Google Patents

Abstract

Um den bautechnischen Aufwand für den regelbaren Antrieb der beiden Streckwerke einer beidseitigen Ringspinnmaschine weiter zu verringern, wird vorgeschlagen, den führenden Motor 10' einer Streckwalze 4 der einen Seite der Ringspinnmaschine auch als führenden Motor für mindestens einen Motor 10 einer entsprechenden Streckwalze 4' der anderen Seite der Ringspinnmaschine zu verwenden und die beiden genannten Streckwalzen durch mindestens ein mechanisches Getriebe 11 formschlüssig miteinander zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelseitige Ringspinnmaschine mit Streckwerken auf beiden Seiten, durch einen Elektromotor angetrieben wird und wobei einer dieser Motoren ein führender Motor (Master-Motor) und der andere ein geführter Motor (Slave-Motor) ist. Mittels des Antriebs der Walze über gesonderte Elektromotoren kann die Drehzahl dieser Walze und damit das Verzugsverhältnis zwischen ihr und einer in Luntenlaufrichtung vorgeordneten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter einem führenden Motor ist hier ein Motor verstanden, dessen Drehzahl mittels seiner Spannungs- oder Frequenz-Speisung auf einen bestimmten Wert geregelt oder gesteuert wird, während der geführte Motor mit der gleichen Speise-Spannung oder -Frequenz beaufschlagt wird, ohne daß seine Drehzahl einer Steuerung oder Regelung unterliegen würde. Es handelt sich in aller Regel um gleichartige Motoren, so daß davon ausgegangen werden kann, daß der geführte Motor bei gleicher Belastung mit gleicher Drehzahl läuft wie der führende.

Die Streckwalzen von Ringspinnmaschinen großer Länge unterliegen unter der Wirkung des auf die Oberwalzen und insbesondere auf die Verzugsriemchen zu übertragenden Drehmoments einer Torsion, die je nach dem zu übertragenden Moment an Eingangswalze, Mittelwalze und Ausgangswalze unterschiedlich ist. Infolge des gleitenden Führens der Verzugsrienchen über deren Umleitorgane wie Wendeschiene und Spannbügel ist die Torsion an der Mittelwalze in der Regel deutlich höher als an den anderen Streckwalzen. An sich ist die Torsion unschädlich, nur das Entspannen bzw. Aufbauen der unterschiedlich hohen Torsionen der Streckwalzen beim Anlauf und beim Auslauf der Ringspinnmaschine wirkt sich Fehlverzug verursachend aus.

Es ist daher schon vorgeschlagen worden (DE 26 41 434 A1), die Streckwalzen an beiden Enden durch gleiche Verzugsgetriebe miteinander zu verbinden, so daß zumindest an den Enden der Streckwalzen keine Torsionunterschiede bestehen, die sich beim Verändern des Betriebszustandes der Maschine ausgleichen müßten oder könnten. Die Torsionunterschiede im Mittelbereich der Streckwalzen werden dabei so weit vermindert, daß sie sich nicht störend auswirken. Die durch die Streckwalzen und Verzugsgetriebe gebildete geschlossene Getreibeverbindung erfordert jedoch Vorkehrungen, daß ein Wechsel von Wechselrädern zum Verändern der Verzugshöhe an beiden Verzugsgetrieben eines Streckwerkes gleich erfolgen.

Es ist daher schon vorgeschlagen worden, die Torsion der Streckwalzen dadurch zu vermindern, daß sie an beiden Enden angetrieben werden. An einer bekannten derartigen Ringspinnmaschine (EP 0 654 550) mit langen Streckwalzen ist einer der Motoren als drehzahlgenau laufender, führender Motor ausgelegt. Damit wird bezweckt, daß die Drehzahl der Streckwalze durch den führenden Motor bestimmt wird, während der andere, geführte Motor durch sein Drehmoment vor allem dazu bestimmt ist, die Dreh-Torsion der Streckwalze zu vermindern. Mit dieser Anordnung wird der Vorteil erreicht, daß das Verzugsverhältnis zwischen Streckwalzen, die durch gesonderte Motoren angetrieben werden, durch Verändern der Speisefrequenz der Motoren sehr einfach ohne Auswechseln von Wechselrädern geändert werden kann. Schäden durch fehlerhaftes Wechseln von Wechselrädern sind hier ausgeschlossen.

Auch in der DE 29 11 379 C2 ist eine Ringspinnmaschine offenbart, bei der Streckwerkswalzen an beiden Enden durch je einen Elektromotor angetrieben sind. Die beiden Elektromotoren sind vom selben Frequenzumformer gespeist, ohne daß die Drehzahl eines der Motoren geregelt wäre, einer der Motoren demgemäß als führender Motor anzusprechen wäre.

Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, den bautechnischen Aufwand für den ein vorgegebenes Verzugsverhältnis mit ausreichender Genauigkeit einhaltenden Antrieb der beiden Streckwerke einer beidseitigen Ringspinnmaschine weiter zu verringern. Sie löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches.

Dadurch, daß der Motor oder der führende Motor einer Streckwalze der einen Seite der Ringspinnmaschine zugleich führender Motor für mindestens einen Motor einer entsprechenden Streckwalze der anderen Seite der Ringspinnmaschine ist, ist für den Antrieb dieser anderen Streckwalze kein weiterer Frequenzumrichter erforderlich. Die Antriebsmotoren entsprechender Streckwalzen auf der anderen Seite der Ringspinnmaschine haben nur die Aufgabe, Drehmoment an diese Streckwalzen abzugeben, während der führende Motor durch seinen drehzahlgenauen Lauf und die Koppelung über das mechanische Getriebe den drehzahlgenauen und synchronen Lauf entsprechender Streckwalzen sicherstellt.

Bevorzugt ist vorgesehen, die geführten Motoren auch mit dem hinsichtlich Frequenz und/oder Spannung geregelten Speisestrom des geregelten führenden Motors zu beaufschlagen.

In manchen Fällen kann es jedoch auch ausreichen, die geführten Motoren als Asynchronmotoren auszubilden und mit unveränderlichem Speisestrom zu speisen. Frequenz und Spannung dieses Speisestroms müssen dann so ausgelegt sein, daß die Motoren auch bei den höchsten vorgesehenen Drehzahlen der jeweiligen Streckwalzen noch ausreichendes Drehmoment an die Streckwalzen abgeben, damit sie ihre vorgesehene Drehzahl und damit das angestrebte Verzugsverhältnis erreichen und beibehalten. Andererseits müssen die Motoren so (weich) ausgelegt sein, daß sie auch bei den geringsten vorgesehenen Drehzahlen der jeweiligen Streckwalzen kein störend hohes Drehmoment an die Streckwalzen abgeben.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch in Draufsicht auf die beidseitigen Streckwerke einer Ringspinnmaschine dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform;

Fig. 2 bis 4 weitere, abgewandelte Ausführungsformen.

Die Ringspinnmaschine weist auf beiden Seiten Streckwerke 1 und 2 auf, von denen hier nur die drei Unterwalzen 3, 4 und 5 bzw. 3', 4' und 5' dargestellt sind, Oberwalzen, Belastungsarme usw. sind weggelassen. Die Walzen weisen wesentlich größere als die dargestellte Länge auf, was durch die Unterbrechungslinie angedeutet ist.

Die Ausgangsunterwalzen 5 und 5' sind in allen Ausführungsbeispielen über ein gemeinsames Getriebe 6 von einem Elektromotor 7 an einem Ende synchron und gegenläufig angetrieben.

Die Mittelunterwalzen 4 und 4' sind durch gesonderte Motoren angetrieben. Sie haben die Unterriemchen 8 zu schleppen, von denen hier nur je zwei an beiden Enden der Walzen dargestellt sind. Die Unterriemchen 8 sind gleitend zumindest über nicht dargestellte Wendeschienen und gegebenenfalls weitere Führungsglieder geführt und verlangen demgemäß den Mittelunterwalzen 4, 4' ein besonders hohes Antriebsmoment ab. Diese unterliegen infolge der großen Länge der Walzen daher verstärkter Torsion, die sich nachteilig auf die Verzugsarbeit der Streckwerke auswirkt. Um diese Torsion zu vermindern, werden diese Mittelunterwalzen 3, 3' in den Ausführungen der Fig. 1 bis 3 an beiden Enden über Untersetzungsgetriebe 9 durch Elektromotoren 10 angetrieben.

Die Motoren 10 einer Maschine sind vorzugsweise von gleicher Bauart. Da ihre Drehzahl geregelt wird, ist es in aller Regel nicht erforderlich, Synchronmotoren einzusetzen, es genügen Asynchronmotoren.

Die Eingangswalzen 3, 3' werden von den Mittelwalzen 4, 4' aus angetrieben. Hierzu sind von den Getrieben 9 Zahnriemenübertriebe 9' zu einem Getriebe 11 geführt, über das die Getriebe 9 der Mittelwalzen 4, 4' beider Seiten der Ringspinnmaschine formschlüssig und damit synchron verbunden sind. Das Getriebe 11 sichert so den synchronen Lauf auch der nicht durch einen geregelten Motor angetriebenen Mittelwalze 4'. Aus dem Getriebe 11 sind auch die Antriebe der Eingangswalzen 3 und 3' abgeleitet.

Da die Achsabstände des Getriebes 11 unveränderlich sind, die Stellung der Walzen 3, 3', 4, 4' zum Angleichen an unterschiedliche Stapellängen aber veränderlich sind, erfolgt der Übertrieb mittels Zahnriemen 9' bzw. mittels Gelenkwellen 11'. Den Zahnriemen 9' sind nicht dargestellte Spannwalzen zugeordnet, durch die Abstandsänderungen ausgleichbar sind. Durch Wechseln der Antriebsscheiben der Zahnriemen kann auch das Verzugsverhältnis zwischen den Eingangswalzen 3, 3' und den Mittelwalzen 4, 4' verändert werden.

Die Elektromotoren 7, 10 werden über je einen Frequenzumformer 12, 12' gespeist, denen über eine Leitung 13 aus dem Netz Drehstrom bestimmter Frequenz zugeführt wird. Die Frequenzumformer 12, 12' sind dazu ausgelegt, auf der Sekundärseite Speiseströme, vorzugsweise ebenfalls Drehströme, unterschiedlicher Frequenz und gegebenenfalls Spannung abzugeben. Frequenz und Spannung dieser Speiseströme werden den Frequenzumformern 12, 12' über Leitungen 14, 14' von der Steuervorrichtung der Ringspinnmaschine aufgegeben. Sowohl der die Ausgangswalzen 5, 5' antreibende Motor 7 als auch einer der die Eingangswalzen 3, 3' und die Mittelwalzen 4, 4' antreibenden Motoren 10' sind mit Drehzahlgebern 15 bzw. 16 ausgestattet, deren Ausgänge über Leitungen 17 bzw. 18 ebenfalls den Frequenzumformern 12, 12' aufgeschaltet sind.

Mit dem Speisestrom des Frequenzumformers 12 wird über eine Leitung 19 der die Ausgangsunterwalzen 5 und 5' antreibende Elektromotor 7 beaufschlagt. Der Speisestrom des anderen Frequenzumformers 12' speist über ein Leitungsnetz 20 die die anderen Unterwalzen 3, 3', 4 und 4' antreibenden Motoren 10, 10'.

Beim Betrieb der Ringspinnmaschine wird den Frequenzumformern 12, 12' über die Leitung 14, vorgegeben, mit Speiseströmen welcher Frequenz und Spannung sie die Motoren 7 bzw. 10, 10' zu beaufschlagen haben, damit diese die vorgesehene Drehzahl aufweisen um das beabsichtigte Verzugsverhältnis zwischen den Mittelwalzen 4, 4' und den Ausgangswalzen 5, 5' zu erreichen. Dabei melden die Drehzahlgeber 15 und 16 an den Motoren 7 bzw. 10' über die Leitungen 17 und 18 den Frequenzumformern 12, 12' die tatsächliche Drehzahl der Motoren bzw. die Umfangsgeschwindigkeit der durch die Motoren angetriebenen Walzen. Bei Abweichung zwischen der vorgesehenen und der tatsächlichen Drehzahl verändern die Frequenzumformer 12, 12' Frequenz und Spannung der Speiseströme im Sinne einer Verminderung der Abweichung, sie regeln also die Drehzahl der Motoren und damit das Verzugsverhältnis.

Bezüglich der die Eingangswalzen 3, 3' und Mittelwalzen 4, 4' antreibenden Motoren 10, 10' wird nur die Drehzahl des Motors 10' geregelt. Da der geregelte Speisestrom dieses Motors 10' auch die anderen Motoren 10 beaufschlagt, ist der Motor 10' der führende (Master-) Motor, die Motoren 10 die geführten (Slave-)Motoren. Auch wenn die Drehzahl der Motoren 10 nicht als geregelt angesehen werden kann, ist über die Walzen bzw. über die Getriebeverbindung 9, 9', 11, 11' dennoch ein Gleichlauf der Walzen beider Streckwerke 1 und 2 bzw. in der Ausführungsform der Fig. 2 die Einleitung gleichen torsionsvermindernden Drehmomentes an den gegenüberliegenden Enden der Walzen gewährleistet.

Es versteht sich, daß die Regelung der Motoren 7 und 10' bzw. die beidendige Einleitung von Drehmoment in die Streckwalzen durch die Motoren 10, und 10' und die mechanische Koppelung der Streckwalzen über das Verbindungsgetriebe 11 insbesondere auch beim Anlauf und dem Beschleunigen der Ringspinnmaschine auf die Betriebsdrehzahl von Bedeutung ist, bei dem an den Streckwalzen nicht nur unterschiedliche Widerstandsmomente, sondern auch unterschiedliche Trägheitsmomente wirken können.

Die Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 nur dadurch, daß auch am anderen Ende der Maschine ein Verbindungsgetriebe 11 vorgesehen ist, mittels dessen der Gleichlauf der Walzen insbesondere an sehr fangen Ringspinnmaschinen noch weiter verbessert wird, d. h. die Torsion der Walzen wird vergleichmäßigt, indem zu stärkerer Torsion neigende Walzen eines Streckwerkes durch die Walze des gegenüberliegenden Streckwerkes gestützt und in der Drehung mitgenommen werden.

Die Ausführungsform der Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 2 dadurch, daß die Mittelwalzen 4, 4' etwa in der Mitte ihrer Länge geteilt sind. Hiermit wird zum einen vermieden, daß sich die Gewindeverschraubungen der Unterwalzenabschnitte bei entsprechendem Momentensinn des eingeleiteten Drehmomentes aufdrehen können. Zum anderen hat dies auch den Vorteil, daß keine Beschädigungen auftreten können, wenn beim Austausch von Wechselrädern zum Ändern des Verzugs im Vorverzugsfeld versehentlich unterschiedliche Wechselräder eingesetzt werden - das Getriebe ist "offen".

Bei kürzeren Ringspinnmaschinen, bei denen die Torsion der Streckwalzen geringer bleibt, kann häufig auf das Anordnen von Antriebsmotoren 10 am anderen Ende der Ringspinnmaschine verzichtet werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Auch hier dient jedoch der Antriebsmotor 10' am einen Streckwerk 1 als führender Motor für den Antriebsmotor 10 am gegenüberliegenden Streckwerk 2. Der Motor 10' ist demgemäß auch hier mit einem Drehzahlgeber 16 ausgerüstet, über den er seine Drehzahl und diejenige des von ihm geführten Motors 10 regelt.

Claims (6)

1. Doppelseitige Ringspinnmaschine mit Streckwerken auf beiden Seiten, die je mindestens eine Mittelunterwalze und eine Eingangsunterwalze aufweisen, wobei jede Mittelunter­ walze von mindestens einem gesonderten Elektromotor angetrieben wird und wobei einer dieser Motoren ein führender Motor (Master-Motor) und mindestens ein anderer ein ge­ führter Motor (Slave-Motor) ist, dadurch gekennzeichnet, daß der führende Motor (10') einer Mittelunterwalze (4) der einen Seite der Ringspinnmaschine auch führender Motor für mindestens einen Motor (10) einer Mittelunterwalze (4') der anderen Seite der Ringspinn­ maschine ist und daß zwischen den beiden Mittelunterwalzen mindestens eine mechani­ sche, formschlüssige Getriebeverbindung über Zahnriemen (9') und Getriebe (11) vorhan­ den ist, wobei die jeweilige Eingangsunterwalze (3, 3') jeder Seite von der Mittelunterwalze (4, 4') dieser Seite aus getrieblich (9', 11, Gelenkwellen 11') angetrieben ist, und wobei auch die Eingangsunterwalzen (3, 3') beider Seiten über das Getriebe (11) formschlüssig miteinander verbunden sind.

2. Doppelseitige Ringspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der führende Motor (10') mit einem Drehzahlgeber (16) verbunden ist, dessen Ausgang dem Frequenzumformer (12') im Sinne einer Regelung der Drehzahl des Motors aufgebbar ist.

3. Doppelseitige Ringspinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die geführten Motoren (10) mit dem über den variablen Frequenzumformer (12') frequenz­ regelbaren Speisestrom des führenden Motors (10') gespeist werden.

4. Doppelseitige Ringspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Getriebeverbindung (9, 9', 11, 11') eine Möglichkeit zum Verändern des Übersetzungsver­ hältnisses zwischen den Mittelunterwalzen (4, 4') und den Eingangsunterwalzen (3, 3') eingeschaltet ist.

5. Doppelseitige Ringspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelunterwalzen (4, 4') an beiden Enden durch Motoren 10', 10) angetrieben sind.

6. Doppelseitige Ringspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Getriebeverbindungen (9, 9', 11, 11') zwischen den Mittelunterwalzen (4, 4') und den Eingangsunterwalzen (3, 3') an beiden Enden der Streckwerke vorgesehen sind.