DE102004004433A1

DE102004004433A1 - Vorrichtung an einer Spinnereimaschine, insbesondere Karde, Reiniger o. dgl., zum Aufziehen einer Garnitur auf eine Walze

Info

Publication number: DE102004004433A1
Application number: DE102004004433A
Authority: DE
Inventors: Fritz Hösel; Armin Leder
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2005-08-18
Also published as: CN1648296B; GB0501668D0; US20050160560A1; GB2410506B; FR2866353B1; JP2005213719A; JP4690060B2; US7395581B2; GB2410506A; CN1648296A; ITMI20050034A1; CH697614B1; FR2866353A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung an einer Spinnereimaschine, insbesondere Karde, Krempel, Reiniger o. dgl., zum Aufziehen einer Garnitur auf eine Walze mit einer Walzenantriebseinheit, die einen Antriebsmotor umfasst, der mit der Walzenantriebseinheit oder mit mindestens einer Walze der Maschine antriebsverbindbar ist, arbeitet der Antriebsmotor mit einer Drehzahleinstelleinrichtung zusammen. DOLLAR A Um auf einfache Art eine selbsttätige Anpassung des Drehzahl-Istwertes an einen vorgegebenen Drehzahlwert zu ermöglichen, wirkt der Antriebsmotor mit einer Drehzahlregeleinrichtung zusammen, die in die Steuer- und Regeleinrichtung der Spinnereimaschine eingebunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spinnereimaschine, insbesondere Karde, Krempel, Reiniger o. dgl., zum Aufziehen einer Garnitur auf eine Walze mit einer Walzenantriebseinheit, die einen Antriebsmotor umfasst, der mit der Walzenantriebseinheit oder mit mindestens einer Walze der Maschine antriebsverbindbar ist und bei der der Antriebsmotor mit einer Drehzahleinstelleinrichtung zusammenarbeitet.
Im Bereich der Textilindustrie, insbesondere bei Karden und Krempeln, gibt es eine Vielzahl von Walzen, die mit Garnituren bestückt werden müssen. In der Regel werden diese Garnituren beim ersten Mal während der Herstellung der Maschinen, das heißt in ausgebautem Zustand der Walzen, aufgezogen. Bei den Garnituren handelt es sich aber um Verschleißteile, die nach einer gewissen Laufzeit routinemäßig ausgetauscht werden müssen. Dieser Austausch findet in der Regel beim Anwender und in eingebautem Zustand der Walzen statt. Dafür ist ein sehr aufwendiges Equipment erforderlich. Unter anderem müssen die Walzen für den Garnierprozess ganz gezielt angetrieben werden. Hierzu wird ein separater drehzahlgesteuerter Motor mit einer aufwendigen Halterung benutzt. Hinzu kommt, dass aufgrund der Tatsache, dass diese Einrichtungen mobil sein müssen, u. a. hinsichtlich des Komforts zum Teil erhebliche Abstriche in Kauf genommen werden müssen.
Bei einer bekannten Vorrichtung ist ein Antriebssystem für Deckelkarden oder Krempeln mit mindestens einem drehzahlgesteuerten Drehstrommotor vorgesehen, dem eine Drehzahlsteuereinrichtung zugeordnet ist. Jeder Drehstrommotor ist mit einem Frequenzumrichter über einen D/A-Wandler steuerbar. Einer der drehzahlgesteuerten Drehstrommotoren ist beim Ganzstahlgarnituraufziehvorgang mechanisch mit dem Vorreißer, der Trommel bzw. dem Abnehmer antriebsverbindbar. Eine Rückführung des Drehzahl-Istwertes ist nicht vorhanden. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, dass eine Konstanthaltung einer vorgegebenen Drehzahl bei Belastungsänderungen nicht möglich ist. Es erfolgt keine automatische Anpassung des Drehzahl-Istwertes an den vorgegebenen Drehzahlwert. Außerdem ist die bekannte Vorrichtung aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere eine selbsttätige Anpassung des Drehzahl-Istwertes an einen vorgegebenen Drehzahlwert ermöglicht und die anlagemäßig einfach ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuer- und Regeleinrichtung der Spinnereimaschine zur Regulierung des Drehzahl-Istwertes herangezogen wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die automatische Anpassung der Ist-Drehzahl an eine vorgegebene Ist-Drehzahl über die maschineninterne Regeleinrichtung verwirklicht. Zugleich wird durch die Regeleinrichtung die Ist-Drehzahl auch bei Belastungsänderungen bzw. -schwankungen, denen die Walzenantriebseinheit und/oder die Walze ausgesetzt ist, auf der vorgegebenen Ist-Drehzahl konstant gehalten.
Die Ansprüche 2 bis 28 haben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung zum Inhalt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigt:
1 schematisch Seitenansicht einer Karde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2a Antriebsschema mit Antriebsmotoren für die Karde, den Kardenspeiser und den Kannenstock gemäß 1,
2b Antriebsschema mit Antriebsmotoren für den Kannenstock gemäß 1 und ein Kardenstreckwerk,
2c einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor,
2d einen ungeregelten Wechselstrom-Antriebsmotor (AC-Antrieb),
3 je einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor für die Trommel und den Abnehmer, die sowohl während der Produktion als auch während der Garnierung der Trommel bzw. des Abnehmers herangezogen werden,
4a einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor für den Abnehmer während der Produktion des Abnehmers,
4b den drehzahlgesteuerten Antriebsmotor für den Abnehmer gemäß 4a während der Garnierung der Trommel,
5 Blockschaltbildung mit elektronischer Maschinen-Steuer- und regeleinrichtung, elektronischen Motor-Steuer- und -regeleinrichtungen und Betriebsmotoren der Maschine,
6 Abhängigkeit der Drehzahl und des Drehmoments des Antriebsmotors für die Garnierung von der Aufziehposition der Garnitur über die Walzenbreite und
7 schematische Darstellungen einer Auf- und Abwickelvorrichtung in Seitenansicht.
1 zeigt eine Karde K, z. B. Trützschler Karde TC 03, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreißern 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Florleitelement 10, Abzugswalzen 11, 12, Wanderdeckel 13 mit Deckelumlenkrollen 13a, 13b und Deckelstäben 14, Kanne 15 und Kannenstock 16. Die Drehrichtungen der Walzen sind mit gebogenen Pfeilen gezeigt. Mit M ist der Mittelpunkt (Achse) der Trommel 4 bezeichnet. 4a gibt die Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der Trommel 4 an. Mit C ist die Drehrichtung des Wanderdeckels 13 in Kardierstellung und mit B ist die Rücktransportrichtung der Deckelstäbe 14 bezeichnet. Mit 17 ist eine Putzwalze für die Abstreichwalze 6 und mit 18 ist ein Kardenspeiser bezeichnet.
2 zeigt beispielhaft ein Antriebskonzept. Verschiedene Antriebsmotoren und Übertragungselemente bilden zusammen die Antriebslösung für die Karde TC 03. Spezielle Drehstrommotoren treiben Trommel 4 und Vorreißer 3 an. Wartungsfreie Spezialriemen garantieren eine hohe Lebensdauer. Die Vliesabnahme bei der TC 03 ist mit einem getrennten, regelbaren Antrieb ausgestattet. So ist es möglich, für jede Geschwindigkeit den idealen Verzug zu wählen. Selbst während des Hochlaufens und Abbremsens wird immer der für die augenblickliche Geschwindigkeit richtige Verzug von der Steuerung eingestellt. Dies bedeutet gleichmäßigere Bänder vom ersten bis zum letzten Meter in der Kanne. Die Motoren für Einzugswalze 1, Abnehmer 5 und Vliesabnahme sind spezielle Servoantriebe. Wartungsintensive Getriebe z. B. im Abnehmerantrieb gibt es nicht. Die sind bürstenlos und damit absolut wartungsfrei. Sie zeichnen sich durch sehr gute dynamische Eigenschaften und damit einen lastunabhängigen Drehzahlverlauf aus. Hierdurch verbessert sich die kurzwellige Gleichmäßigkeit (Usterwert) der Kardenbänder. Bei einer optimalen separaten Aufstellung des Kannenstocks- bzw. Wechslers (sh. 2b) wird ein Servoantrieb zusätzlich eingesetzt.
In 2c ist ein drehzahlgeregelter Elektro-Antriebsmotor 21, z. B. AC-Servomotor und in 2d ist ein in der Drehzahl ungeregelter Elektro-Antriebsmotor 22, z. B. ungeregelter AC-Motor, dargestellt (AC = Wechselstrom).
Gemäß 2a werden folgende Walzen durch einen drehzahlgeregelten Motor 21 angetrieben: Einzugswalze 36 des Kardenspeisers 18 durch Motor 23; Speisewalze 1 der Karde K durch Motor 25; Abnehmer 5, Abstreichwalze 6 und Quetschwalze 7, 8 durch Motor 28; Abzugswalzen 11, 12 durch Motor 29; hintere Deckelumlenkrolle 13a und Putzwalze 19 durch Motor 30; Einzugs- und Mittelwalzenpaar des Kardenstreckwerks 38 durch Motor 33; Ausgangswalzenpaar des Kardenstreckwerks 38 durch Motor 34 und Kannendrehteller durch Motor 35. Folgende Walzen werden durch einen in der Drehzahl ungeregelten Motor angetrieben: Öffnerwalze 37 des Kardenspeisers 18 durch Motor 24; Vorreißer 3a, 3b, 3c durch Motor 26; Trommel 4 durch Motor 27; Abstreifwalze 20 durch Motor 31 und Putzwalze 17 durch Motor 32.
Entsprechend 3 wird die Trommel 4 durch einen drehzahlgeregelten Motor 39 und wird der Abnehmer 5 durch den drehzahlgeregelten Motor 28 angetrieben. Auf der Welle des Motors 39 ist eine Riemenscheibe 40 und auf der Welle der Trommel 4 ist eine Riemenscheibe 41 angeordnet, die von einem endlosen Riemen 42 antriebsmäßig umschlungen sind. Die Außenseite des Riemens 42 steht mit einer Umlenkrolle 43 und einer Spannrolle 44 in Eingriff. Auf der Welle des Motors 28 ist eine Riemenscheibe 45 und auf der Welle des Abnehmers 5 ist eine Riemenscheibe 46 angeordnet, die von einem endlosen Riemen 47 antriebsmäßig umschlungen sind. Der geregelte Motor 39 steht über eine elektronische Motorsteuer- und Regeleinrichtung 50₅ und der geregelte Motor 28 steht über eine elektronische Motorsteuer- und Regelung 50₃ (sh. 5) mit einer elektronischen Maschinensteuer- und Regeleinrichtung 51 (sh. 5) elektronisch in Verbindung.
Gemäß 4a, 4b ist dem Abnehmer 5 der drehzahlgeregelte Motor 28 zugeordnet. Während der Produktion der Karde K treibt der Motor 28 über den Riemen 47 den Abnehmer 5 an (sh. 4a). Der Riemen 47 umschlingt die Riemenscheiben 45 und 46. Während der Garnierung der Trommel 4 treibt der Motor 28 über einen anderen Riemen 53 die Trommel 4 an (sh. 4b). Der Riemen 53 umschlingt die Riemenscheiben 45 und 41.
Auf diese Weise wird für den Antrieb der Walzen während des Garnierprozesses beim Kunden ein in der Maschine K bereits vorhandener und mit einer Drehzahlregelung ausgestatteter Motor benutzt . Das kann gemäß 3 ein für den Produktionsbetrieb der betreffenden Walze 4 oder 5 ohnehin vorhandener Motor (39 bzw. 28) sein. Es ist aber auch möglich, nach 4a, 4b z. B. den Abnehmermotor 28 der standardmäßig mit einer hochgenauen Drehzahlregelung versehen ist, für das Garnieren der Trommel 4 zu nutzen. Hierzu sind lediglich die Antriebsriemen 42 und 43 zwischen Abnehmermotor 28 und Abnehmer 5 sowie zwischen Trommelmotor 39 und Trommel 4 zu entfernen und ein Riemen 53 o. ä. zwischen Abnehmermotor 28 und Trommel 4 anzubringen (4b). Die mechanische Konstruktion der Maschine ist so gestaltet, dass ein solcher Übertrieb möglich ist und entsprechende Riemenscheiben bereits in der richtigen Größe und Ausprägung vorhanden sind. Auf diese Weise ist es sehr einfach, schnell und mit nur minimalem Aufwand möglich, den Antrieb für das Garnieren der Walzen zu realisieren.
Nach 5 sind eine Mehrzahl von Motorsteuer- und Regeleinrichtungen 50₁ , 50₂ , 50₃ , 50₄ , z. B. Servoachsregelungen, vorhanden. An jeder Servoachsregelung 50₁ , 50₂ , 50₃ , 50₄ ist jeweils ein Antriebsmotor angeschlossen, z. B. Motoren 25, 26, 28 bzw. 29. Die Servoachsregelungen 50₁ , 50₂ , 50₃ , 50₄ sind an die elektronische Maschinensteuer- und Regeleinrichtung 51, z. B. Trützschler TMS 2, angeschlossen.
Nach 6 sind die Abhängigkeit des Drehmoments (N) sowie der Drehzahl (U/min) des Antriebsmotors, z. B. Motor 28, während der Garnierung einer Walze, z. B. Trommel 4, von der Aufziehposition des Garniturdrahtes 56 (sh. 7) – über die Breite a der Walze gesehen – dargestellt.
Mit 52 ist eine Bedien- und Anzeigeeinheit bezeichnet, die an die Maschinensteuer- und Regeleinrichtung 51 angeschlossen ist.
Die in 7 dargestellte Aufziehvorrichtung umfasst im Wesentlichen eine Haltestation 54 für eine Vorlagespule 55, auf der eine sägezahndrahtförmige Kardiergarnitur 56 flach aufgewickelt ist, eine Bremseinrichtung 57 sowie eine Walze 4. Die Walze 4 wird über einen Motor 28 und eine Transmissionseinrichtung 53 im Uhrzeigersinn B angetrieben. Der Motor 28 verfügt über eine Steuer- und Regeleinrichtung 50₃ , durch die die Geschwindigkeit der Walze 4 sowie die Drehrichtung gesteuert werden kann. Die Bremseinrichtung 57 umfasst eine Steuer- und Regeleinrichtung 58, die für eine bestimmte Bremswirkung sorgt. Die Steuer- und Regeleinrichtung 50₃ und die Steuer- und Regeleinrichtung 58 stehen miteinander in Wirkverbindung. In einer weiteren Ausführungsform können diese auch als Einheit zum Ansteuern sowohl der Bremseinrichtung 57 als auch des Motors 28 verwendet werden.
Von der auf einem Lagerbock 50 angeordneten Vorlagespule 55 wird die sägezahndrahtförmige Kardiergarnitur 56 abgewickelt, dann durch die Bremseinrichtung 57 hindurchgeführt und auf dem Außenumfang der Walze 4 aufgewickelt. Die Kardiergarnitur 56 verläuft dann nach dem Aufwickelvorgang schraubenförmig am Außenumfang der Walze 4.
Die Bremseinrichtung 57 soll im Zusammenspiel mit der Walze 4 und hier insbesondere über den Walzenantrieb, den Motor 28, eine Vorspannung in dem Bereich 60 der Kardiergarnitur 56 aufbringen. Diese Vorspannung sorgt für ein gleichmäßiges und dauerhaftes Aufwickeln bzw. Aufziehen der Kardiergarnitur 56.
Die Drehzahlregeleinrichtung ist integraler Bestandteil des Steuer- und Regelsystems 51; 50₁ bis 50₅ . Für die Erfindung wird insbesondere die Funktion Drehzahlregelung der Motorsteuer- und Regeleinrichtungen 50₁ bis 50₅ herangezogen.
Es können handelsübliche Drehzahlregeleinrichtungen eingesetzt werden. Es können auch speziell auf die Maschine K abgestimmte Servo-Regelgeräte herangezogen werden. Die Servo-Regelgeräte können direkt durch digitale Signale über ein Bussystem, z. B. CANbus, angesteuert werden. Es wird mit einer Rückführung des Drehzahlistwertes gearbeitet.

Claims

Vorrichtung an einer Spinnereimaschine, insbesondere Karde, Krempel, Reiniger o. dgl., zum Aufziehen einer Garnitur auf eine Walze mit einer Walzenantriebseinheit, die einen Antriebsmotor umfasst, der mit der Walzenantriebseinheit oder mit mindestens einer Walze der Maschine antriebsverbindbar ist und bei der der Antriebsmotor mit einer Drehzahleinstelleinrichtung zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor mit einer Drehzahlregeleinrichtung zusammenwirkt, die in das Steuer- und Regelsystem (51; 50₁ bis 50₅ ) der Spinnereimaschine (K) eingebunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlregeleinrichtung in die elektronische Maschinen-Steuer- und Regeleinrichtung (51) eingebunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlregeleinrichtung in die elektronischen Motor-Steuer- und Regeleinrichtungen (50₁ bis 50₅ ) eingebunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bedienung der Drehzahlregeleinrichtung die Bedieneinrichtung der Spinnereimaschine herangezogen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung der Spinnereimaschine herangezogen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für das Aufziehen ein optimales Drehmoment des Antriebsmotors erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optimale Drehmoment während des Aufziehens veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das optimale Drehmoment während des Aufziehens konstant ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bediener vor, während und nach dem Aufziehen über die Anzeigeeinrichtung Anweisungen, Hinweise, Informationen u. dgl. erhält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb einer zu garnierenden Walze ein Antriebsmotor der Karde herangezogen wird, der während der Produktion zum Antrieb einer anderen Walze vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Walze eine Walze der Karde ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Walze die Walze der vorgeschalteten Einrichtung, z. B. des Kardenspeisers, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Walze die Walze der nachgeschalteten Einrichtung, z. B. des Kannenstocks oder des Kardenstreckwerks, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abnehmermotor zum Antreiben der Trommel während des Garnierprozesses benutzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzugsmotor zum Antreiben der Trommel während des Garnierprozesses benutzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abnahmemotor zum Antreiben der Trommel während des Garnierprozesses benutzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abnehmermotor zum Antreiben des Abnehmers während des Garnierprozesses benutzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommelmotor zum Antreiben der Trommel während des Garnierprozesses benutzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderlichen Funktionen zum Aufziehen der Garnituren, insbesondere der Antrieb der zu garnierenden Walze durch die Steuerung der Maschine, Karde oder Krempel, erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufziehprozesses der Antrieb für die zu garnierende Walze ein positionsabhängiges Drehmoment erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufziehprozesses der Antrieb für die zu garnierende Walze eine positionsabhängige Drehzahl erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer- und Regelvorrichtung ein spezielles Programm für den Garnierprozess vorhanden ist, das bei Bedarf gestartet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm für den Garnierprozess bestimmte, für ein optimales Garnierergebnis notwendige Drehmomente und/oder Drehzahlen zu erzeugen vermag.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung abhängig von der jeweiligen Aufziehposition erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zum Garnierprozess für den jeweiligen Antriebsmotor ein die Funktion des Motors optimierender Parametersatz in die entsprechende Antriebssteuerung geladen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremseinrichtung vorhanden ist, die eine Einstelleinheit zum Einstellen der Bremswirkung umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung umfasst, durch die die Bremswirkung an die Aufwickelvorspannung automatisch anpassbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenantriebseinheit in den Steuer- und/oder Regelkreis der Steuer- und/oder Regeleinheit eingebunden ist und die Walzenantriebseinheit zum automatischen Anpassen an die vorbestimmte Aufwickelvorspannung ansteuerbar bzw.-regelbar ist.