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Wickeleinrichtung für Spinn-, Zwirn-und Spulmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Wickelvorrichtung für Spinn-, Zwirn- und Spulmaschinen, bei
welcher :das aufzuwickelnde Gut, z. B. Faden, Zwirn od. dgl., mit annähernd gleichbleibender
Geschwindigkeit unter einem vorbestimmten Spannungsverlauf des Gutes aufgewickelt
werden soll.
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Wickeleinrichtungen zum Aufwickeln - von Spulen mit regelbarem elektromotorischem
Antrieb, bei denen der Anker des Antriebsmotors gegenüber seinem Ständer mittels
eines selbsttätig ansprechenden Verstellorgans axial verschoben wird, um hierdurch
den Kraftlinienfluß zwischen der Ständerwicklung und dem Läufer und damit auch die
Drehzahl zu ändern, sind bereits bekannt.
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Außerdem sind Topfläufermotoren, die nach dem Ferrarisprinzip arbeiten,
als Antrieb für Aufwickeleinrichtungen zum Aufwickeln von bandförmigem Material
und für sonstige Zwecke, z. B. zum Umsteuern bei Servoeinrichtungen, Fernstellzeuganlagen
usw., allgemein bekannt. Bei diesen Motoren ist als zu induzierender Teil im Luftspalt
zwischen der Ständerwicklung und dem feststehenden, einen magnetischen Rückschluß
bildenden Innenkern ein topfartig oder rohrförmig gestalteter, elektrisch leitender
Läufer angeordnet, dessen Drehmoment auf die Motorwelle wirkt und umgekehrt proportional
der Drehzahlgröße ist. Zum Antrieb von Aufwickelvorrichtungen, bei denen es darauf
ankommt, das Wickelgut trotz zunehmendem Wickeldurchmesser mit annähernd gleicher
Geschwindigkeit auf den Wickel zu bringen, eignen sich derartige Motoren recht gut.
Werden hierbei jedoch höhere Ansprüche insofern gestellt, als gleichzeitig auch
über größere Aufwickellängen die gleiche Spannung des Wickelgutes bzw. ein bestimmter
Spannungsverlauf erzielt werden soll, so ist die übliche Selbsteinstellung der Drehzahl
über den Zug des Wickelgutes nicht ausreichend, weil sich die Spannung des Wickelgutes
nicht im selben Verhältnis wie die Drehzahl verändert. Es bedarf hierzu vielmehr
einer Motorsteuereinrichtung, welche bei konstanter Klemmenspannung an der Ständerwicklung
laufend eine weitergehende Beeinflussung bzw. ausreichende Regelung des Kraftlinienflusses
gestattet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe und in Weiterentwicklung der bekannten Ferrarismotoranordnungen
mit topfartig oder röhrenförmig ausgebildetem, elektrisch leitendem Läufer, welcher
im Luftspalt zwischen der Ständerwicklung und einem magnetischen Rückschlußkörper
bei konstanter Klemmenspannung an der Ständerwicklung umläuft, wird daher für den
Antrieb von Wickelvorrichtungen an Spinn-, Zwirn- und Spulmaschinen vorgeschlagen,
den Läufer bzw. die innerhalb oder außerhalb desselben liegenden und den Kraftlinienfluß
vermittelnden Teile eines solchen Motors derart axial verschiebbar anzuordnen, daß
ihre Längslage zueinander in Motorachsrichtung durch ein Verstellorgan in Abhängigkeit
vom vorbestimmten Spannungsverlauf des Aufwickelgutes regelbar ist. Dabei können
sowohl der Läufer als auch der magnetische Rückschlußkörper oder/und die Ständerwicklung
axial verschiebbar angeordnet sein. In jedem Falle wird durch Verschieben des in
Motorachsrichtung bewegbaren Teiles im Betriebe der Kraftlinienfluß und damit naturgemäß
auch die Drehzähl und das Drehmoment geändert. Der hierdurch geschaffene Regelbereich
ist nunmehr so groß, daß er bei gleichbleibender Aufwickelgeschwindigkeit die Einhaltung
einer gleichmäßigen Spannung des Wickelgutes über größere Aufwickellängen bzw. einen
bestimmten Spannungsverlauf über den ganzen Wickelvorgang gewährleistet.
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Gegenüber den eingangs erwähnten Verstellmotoren, bei denen die zu
bewegenden Massen und die Verstellkräfte verhältnismäßig groß sind, hat die neue
Anordnung vor allem den Vorteil, .daß säe infolge der wesentlich geringeren zu bewegenden
Massen sowie wegen ihres einfachen Aufbaus eine geeignete Lösung für das Bestreben
darstellt, eine Wickelvorrichtung mit ausreichendem Regelbereich, zudem von besonders
hoher Regelempfindlichkeit, insbesondere also für spannungsempfindliche Wickelgüter,
z. B. für feinste und allerfeinste Kunstfäden hoher Dehnbarkeit, zu schaffen, welche
sich beim Regeln sowohl durch Idas günstige Verhältnis von Stelll<raft zu Trägheitskraft
als auch durch ihre große Regelgenauigkeit auszeichnet.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für eine derartige
Wickelvorrichtung mit regelbarem
Antriebsmotor gemäß der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Anordnung, bei welcher .der Läufer
axial verschiebbar angeordnet ist; Fig. 2 die Anordnung, bei welcher der im Innern
des Läufers liegende magnetische Rückschlußkörper axial verschiebbar angeordnet
ist, und Fig 3 und 4 zwei besondere Ausführungsformen für den Läufer.
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Gemäß Fig. 1 besteht der Antriebsmotor 2 in an sich bekannter Weise
im wesentlichen aus der Ständerwicklung 31 und dem als Eisenblechkern ausgebildeten
magnetischen Rückschlußkörper 77, welcher gegebenenfalls eine besondere Wicklung
besitzt und welcher derart mit dem Ständer zusammengefügt ist, daß auch er während
des Betriebes feststeht. In dem Luftspalt zwischen diesen beiden Teilen 31 und 77
läuft der elektrisch leitende, z. B. aus Kupfer, Aluminium od. dgl. hergestellte,
topfartig oder rohrförmig gestaltete Läufer 76 um, wobei die Klemmenspannung an
der Ständerwicklung konstant ist. Erfindungsgemäß ist der Läufer 76 mit oder auf
seiner Antriebswelle 33 axial verschiebbar angeordnet und kann während des Betriebes
mittels eines Verstellorgans in Abhängigkeit vom vorbestimmten Spannungsverlauf
des Aufwickelgutes verstellt werden, beispielsweise mittels des über den jeweiligen
Zug des Wickelgutes bewegten Hebels 7, durch welchen dem Trommelteil 36 in gewissen
Grenzen eine Drehbewegung erteilt wird, die sich z. B. über eine Kurvennut als Längsbewegung
auf den zu verstellenden Läufer überträgt.
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Gemäß Fig. 2 ist der Läufer 76, welcher im Luftspalt zwischen der
Ständerwicklung 31 und dem magnetischen Rückschiußkörper 77 umläuft, axial nicht
verbtellbar. Statt dessen ist das im Innern des Läufers angeordnete Blechpaket 77
verschiebbar als Regelstrecke angeordnet und mit dem Verstellorgan 7 derart gekuppelt.
daß es bei dessen Betätigung in axialer Richtung verstellt wird.
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Ebenso kann die Anordnung aber auch in der Weise erfolgen. daß sowohl
der Läufer 76 als auch der magnetische Rückschlußkörper 77 in axialer Richtung verstellbar
sind. Zweckmäßigerweise läßt sich dann das Verstellen der beiden Teile zum Grob-
und Feinregeln verwenden.
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Zur Erzielung geeigneter Regelkurven kann der Läuferkörper 76 in seiner
axialen Erstreckung eine verschiedene elektrische Leitfähigkeit besitzen und zu
diesem Zweck beispielsweise mit Durchbrechungen 78 oder Abschrägungen versehen sein,
wie dies z. B. in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Regelkurve ist bei der Anordnung
.der Fig. 3 zunächst steiler ansteigend und bei der Anordnung der Fig. 4 weniger
steil ansteigend. Dabei können die Ausnehmungen 78 in der axialen Erstreckung des
Laufkörpers verschieden groß und in ihrer Größe der gewünschten Regelcharakteristik
angepaßt sein.
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An Stelle der Ausnehmungen, oder auch mit solchen versehen, kann der
Läufer aus verschieden elektrisch leitendem Material bestehen oder eine verschiedene
Wandstärke :besitzen.