DE1091914B

DE1091914B - Steuervorrichtung zum Regeln der Gleichmaessigkeit von Faserbaendern an Streckwerken von Spinnereimaschinen, insbesondere von Strecken

Info

Publication number: DE1091914B
Application number: DED21381A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Niestroj
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1955-09-28
Filing date: 1955-09-28
Publication date: 1960-10-27
Also published as: GB808190A; FR1158197A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zum Regeln der Gleichmäßigkeit von Faserbändern an Streckwerken von Spinnereimaschinen, insbesondere von Strecken mit mechanischer Abtastung des einlaufenden Faserbandes und Speicherung seiner abgetasteten Dickenschwankungen in einem umlaufenden Verzögerungsrad, an dessen Umfang mittels der Abtastvorrichtung axial verschiebbare Steuerstifte angeordnet sind, wobei die durch Verschieben dieser Stifte gebildete Randkurve der Gleitstiftkuppen nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne die Drehzahl der Verzugswalzen des Streckwerkes in Abhängigkeit von den abgetasteten Ungleichmäßigkeiten des Faserbandes zum Ausregeln des Faserbandquerschnittes steuert.

Um die Dickenschwankungen der Faserbänder beim Verstrecken zu verringern und möglichst zu beseitigen, wird bekanntlich der Querschnitt der Kardenbänder oder Streckenbänder während des Streckens fortlaufend gemessen, und die beim Messen ermittelten Dickenunterschiede werden zum Steuern der Umlaufgeschwindigkeit der Verzugswalzen herangezogen. Dieses Steuern erfolgt derart, daß bei Unterschreitung des Dicken-Sollmaßes des Faserbandes an der Meßstelle die Umlaufgeschwindigkeit der Abzugswalzen entsprechend dieser Maßunterschreitung verringert wird, wodurch das Faserband langsamer verzogen und seine dünne Stelle verdickt wird. Sobald eine die Sollstärke überschreitende dickere Stelle des Faserbandes die Meßstelle durchläuft, wird andererseits durch die die Bandstärke kontinuierlich überwachende Meßvorrichtung im Verein mit der von der Meßvorrichtung gesteuerten Regelvorrichtung die Drehzahl der Abzugswalzen erhöht und Steuervorrichtung

zum Regeln der Gleichmäßigkeit

von Faserbändern an Streckwerken

von Spinnereimaschinen,

insbesondere von Strecken

Anmelder:
Deutscher Spinnereimaschinenbau

Ingolstadt Niederlassung der
Schubert & Salzer Maschinenfabrik

Aktiengesellschaft,
Ingolstadt, Friedrich-Ebert-Str. 84

Heinrich Niestroj, Ingolstadt,
ist als Erfinder genannt worden

Diese vorbekannte Lösung mit ausschließlich mechanisch wirkenden Mitteln erfordert zusätzlich Sicherungsvorrichtungen gegen ein seitliches Verschieben der Stifte während des Versteilens der Riemengabel sowie eine Relaisübertragung in Form eines weiteren Hebelgestänges zwischen dem Ver-

diese Ver-

die zu dicke Bandstelle auf das Sollmaß ausgestreckt. 35 zögerungsrad und der Riemengabel, wobei

Bei der praktischen Anwendung dieses Steuer- oder Relaisübertragung die eigentliche Arbeit beim Regelvorganges an Streckwerken für langstapelige stellen der Riemengabel übernimmt. Faserstoffe ist es bereits bekannt, die obere Einzugswalze durch Hebel und Gelenke mit einer Verzögerungsvorrichtung zu verbinden, welche die durch 40 tragungsmittel

die verschiedene Dicke des Fasergutes bedingte Lagenveränderung der Einzugswalze erst nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne auf ein Antriebswerk überträgt, von dem aus die Streckwalzen ihren Antrieb erhalten. Dabei wirkt die Lagenveränderung der oberen Einzugswalze auf die frei verschiebbaren Querstifte eines Verzögerungsrades vermittels eines ausschwingbaren Schuhes mit Anschlagkissen, worauf nach Verlauf einer bestimmten Zeitspanne die so ver-

Zweck der Erfindung ist, zum Unterschied von dieser vorbekannten, ausschließlich mechanische Überverwendenden Regelvorrichtung die zum zeitverzögerten Steuern notwendigen Impulse vorerst in einfacher, betriebssicherer Art zu speichern und anschließend in elektrische, den eigentlichen Regelvorgang bewirkende Impulse überzuführen. Die Erfindung besteht darin, daß bei der Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zum Abtasten der Randkurve der Steuerstiftkuppen eine an sich bekannte Induktionsspule vorgesehen ist, deren Polschlitz parallel zur Achse des Verzögerungsrades und

stellten Stifte einen zweiarmigen Schuh nach der 50 tangential zum Teilkreis der Stifte liegt und so angeeinen oder anderen Richtung verschwenken, welcher ordnet ist, daß der Abstand der Stifte von den beiden durch Hebelübertragung die Riemengabel entsprechend Polschuhen während des Durchlaufens durch den Poleinstellt und damit die Geschwindigkeit der Einzugs- schlitz unabhängig von ihrer Eintauchtiefe konstant walze steuert. bleibt.

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Beim Durchlaufen der Stifte durch den Polschlitz wird die Selbstinduktion der Spule entsprechend der sich ändernden Eintauchtiefe der aufeinanderfolgenden Stifte in den Polschlitz geändert. Die durch diese Änderung der Selbstinduktion bedingte Spannungsänderung wird zum Steuern der zu überwachenden Maschine verwendet. Auf diese Weise wird durch Fortfall von Hebelgestängen nicht nur die Anfälligkeit der Regelvorrichtung gegen Störungen im Dauerbetrieb verringert, sondern auch ein einfacher Aufbau aus weniger Teilen, als dies bei rein mechanischen Vorrichtungen dieser Art möglich ist, erzielt. Außerdem unterliegen die Stifte keiner mechanischen Abnutzung und haben keine sie stärker beanspruchenden Kräfte zu übertragen.

Es ist zwar bereits bekannt, ein mechanisch gespeichertes Programm auf elektromagnetischem Wege abzutasten, wobei auf einer in den Polschlitz einer Induktionsspule hineinragenden, umlaufenden Scheibe das jeweilige Programm in Form von nockenartigen Erhebungen gespeichert ist, die den Polschlitz der Induktionsspule aufeinanderfolgend durchlaufen und die Selbstinduktion dieser Spule entsprechend der Höhe der Erhebungen ändern. Die durch diese Änderungen der Selbstinduktion bedingte Spannungsänderung dient dann zum Steuern bzw. Regeln der zu überwachenden Maschine. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt somit die Änderung der den Polschlitz durchwandernden Masse in Richtung des Kraftlinienflusses, wobei sich, je nach Änderung der Höhe der nockenartigen Erhebungen, auch die Abstände von beiden Polschuhen und die damit durch die Polschuhe auf die Masse ausgeübten Anziehungskräfte ändern. Die Erhöhungen müssen daher mit der rotierenden Scheibe starr verbunden sein. Die Änderung der Induktivität ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht nur von der Massenänderung der Nocken, sondern auch von ihrem jeweiligen Abstand von den Polschuhen abhängig. Da die Änderung der Induktivität somit gleichzeitig von zwei Faktoren abhängig ist, ist eine im voraus bestimmbare Steuergröße und damit auch eine genaue Regelung, wie sie beim Gegenstand der Erfindung notwendig ist, mit der bekannten Vorrichtung nicht erzielbar. Überdies lassen die an der rotierenden Scheibe starr befestigten Nocken keine Verschiebung zu wie die Steuerstifte der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Damit ist aber eines der Haupterfordernisse der letzteren, das fortlaufende und selbsttätige Regeln und Ausgleichen von nicht voraussehbaren Ungleichmäßigkeiten, mit der bekannten Vorrichtung nicht erfüllbar. Letztere eignet sich lediglich dazu, ein auf der rotierenden Scheibe einmal eingestelltes Programm, ebenso wie eine Schallplatte, zu wiederholen. Zur Speicherung von Impulsen von nicht voraussehbarer Intensivität und Aufeinanderfolge und zum anschließenden Überführen dieser gespeicherten Impulse in die den eigentlichen Regelvorgang bewirkenden elektrischen Impulse wie die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die vorbekannte Vorrichtung jedoch nicht verwendbar.

Die Unterschiede der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung von den vorbekannten Vorrichtungen seien nochmals zusammengefaßt:

Die ausznregelnden Bandstärkenschwaukungen werden in bekannter Weise mechanisch abgetastet und mechanisch gespeichert, wogegen die Drehzahländerung der Verzugswalzen durch eine neue elektrische Steuerung bewirkt wird. Sobald das abgetastete Band in die Verzugszone gelangt, durchlaufen die am Umfang des Aerzögerungsrades angeordneten, entsprechend den mechanisch abgetasteten Dickenschwankungen des Faserbandes mehr oder weniger aus ihrer Mittellage verschobenen Stifte des Verzögerungsrades das Magnetfeld einer Induktionsspule, wodurch die gespeicherten Dickenschwankungen entsprechend der Eintauchtiefe der Stifte in den Polschlitz der Spule in elektrische Impulse umgesetzt werden. Diese Impulse dienen zum Steuern des Streckwalzenantriebs. Die neue Steuervorrichtung ermöglicht neben den bereits in der Einleitung erörterten Vorteilen eine kleine Zeitkonstante, woraus sich eine rasche Regelfolge ergibt. Bei den derzeit angewendeten hohen Liefergeschwindigkeiten der Spinnereimaschinen ist eine raschere Regelfolge als die mit den bekannten mechanischen Steuervorrichtungen erreichbare von besonderem Vorteil. Dazu kommt, daß eine Abnutzung oder unbeabsichtigte Verschiebung der Steuerstifte vermieden und damit ein fehlerfreies Ausregeln der Faserbänder sichergestellt ist.

Weitere Vorteile der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung sollen an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und teilweisem Schnitt eine Ausführungsform der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung mit am Umfang des als Ankerträger ausgebildeten Verzögerungsrades verschiebbar angeordneten, als Steuerstifte dienenden Weicheisenlamellen;

Fig. 2 stellt die zu Fig. 1 gehörende Draufsicht dar; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Einzelheit zu Fig. 1 in etwa natürlicher Größe; in

Fig. 4 ist eine Seitenansicht bei teilweisem Schnitt und bei abgeänderter Ausführung der Regelvorrichtung dargestellt, bei welcher Rundstifte als Steuerstifte verwendet werden;

Fig. 5 zeigt eine Einzelheit zu Fig. 4 bei Ansicht in Richtung der Pfeile V in Fig. 4.

Das als Rotationskörper ausgebildete, zwei Polscheiben aufweisende und als Ankerträger dienende Verzögerungsrad 1 ist in den Lagern 2 und 2" drehbar gelagert. Er wird von der zu steuernden Maschine, beispielsweise dem Streckwerk einer Nadelstab- oder Walzenstrecke, angetrieben. Auf dem Umfang des Verzögerungsrades 1 sind in gleichbleibendem Abstand voneinander die als Weicheisenlamellen 3, beispielsweise als Weicheisenplättchen, ausgebildeten Steuerstifte angeordnet. Sie werden durch Federn, Gummischnüre u. dgl. oder magnetisch, beispielsweise mittels Dauermagneten 4, am Umfang der Polscheiben des Rades 1 in ihrer Lage gehalten. Am Umfang der Polscheiben können, wie in Fig. 3 dargestellt, Nuten entsprechend der Lamellenbreite angeordnet sein, um den Abstand der Lamellen voneinander zu fixieren, ohne ihre Längsverschiebbarkeit zu behindern. Es können aber auch Stifte, die in Bohrungen gleiten, verwendet werden. Eine in der Zeichnung nicht dargestellte, an sich bekannte iVbtastvorrichtung, beispielsweise ein mit Nut und Feder versehenes Walzenpaar, durch welches das auf seine Dicke zu überwachende Faserband hindurchläuft, steuert in an sich bekannter Weise eine Steuertraverse 7, die die beiden als Tastelemente dienenden Tastrollen 5 bzw. 6 trägt und im Gestell der Regeh'orrichtung im Sinne der eingezeichneten Pfeile A und A' verschiebbar ist. Beim Drehen des Ankerträgers bewirkt eine Verschiebung dieser Tra\'erse 7 über die Tastrollen 5 bzw. 6 eine konforme Verschiebung der einzelnen, zwischen den beiden Tastrollen 5 und 6 aufeinanderfolgend hindurchgeführten Lamellen 3, die dann mehr oder

weniger aus den Polscheiben des Rades 1 seitlich herausragen, wie beispielsweise in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellt. Die auf diese Weise mittels der Tastrollen 5 und 6 axial verschobenen und in ihrer neuen Lage festgehaltenen Lamellen 3 werden von den sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit weiterdrehenden Polscheiben des Verzögerungsrades 1 mitgenommen und gelangen hierauf mit einem ihrer Enden in den Polschlitz 8' der Polschuhe 8 einer Induktionsspule 9. Die Dauer der Zeitspanne, welche vom Augenblick des Passierens der Lamellen 3 zwischen den Tastrollen 5 und 6 bis zum Augenblick des Eintritts der Lamellen in den Polschlitz 8' verstreicht, hängt ab von der Umlaufgeschwindigkeit des Rades 1 bzw. der von diesen getragenen Lamellen 3 sowie von der Entfernung der Induktionsspule 9 von den Tastrollen 5 und 6, also von dem in der Umlauf richtung L gemessenen Zentriwinkel ex. Um diesen Winkel α und damit die Zeitspanne für die Verzögerung des Einsetzens des Steuerimpulses den jeweiligen Arbeitsbedingungen der zu regelnden Vorrichtung anpassen zu können, ist die Induktionsspule 9 mittels eines Tragarmes 10 an eine ein Gegenlager 2' für die Achse 11 des Ankerträgers bildende Muffe 12 angeschlossen. In dieser Muffe ist das abgesetzte Ende 11' der Achse 11 drehbar gelagert. An die Muffe 12 ist andererseits ein im Lager 2" im Gestell der Regelvorrichtung drehbarer, einen Einstellknopf 13 mit Zeiger 14 tragender Zapfen 16 angeschlossen. Durch Drehen des Knopfes 13 kann die Lage der Induktionsspule 9 geändert werden, wobei der Zeiger 14 auf einer Skalenscheibe 15 die jeweilige Stellung der Spule bzw. die Größe des Zentriwinkels α anzeigt.

Während des Durchlaufens der mehr oder weniger weit aus der Ebene der Polscheiben 1 herausragenden Lamellen 3 durch den Polschlitz 8' der Polschuhe 8 der Induktionsspule 9 wird die Selbstinduktion dieser Spule in Abhängigkeit von der den Polschlitz durchlaufenden Eisenmenge geändert. Da die Breite der einzelnen Lamellen 3 gleich ist, wird die Selbstinduktion der Spule 9 entsprechend der jeweiligen Eintauchtiefe t (Fig. 1) der einzelnen aufeinanderfolgenden Lamellen in den Polschlitz 8' geändert. Diese Änderung der Selbstinduktion der Spule 9 hat in an sich bekannter Weise Spannungsänderungen zur Folge, die ihrerseits als Steuerimpulse unmittelbar zum Regeln der Geschwindigkeit der oberen Einzugswalze einer Vor- oder Fertigspinnmaschine verwendet werden. Ein besonderer Vorteil der neuen Regelvorrichtung ist darin begründet, daß die sonst notwendigen, störanfälligen und als mechanische Relais dienenden Gestänge zwischen dem Verzögerungsrad und dem zu steuernden Maschinenteil sowie auch die sonst notwendigen Vorrichtungen (gerillte Sperrscheiben od. ä.) zum vorübergehenden Sichern der Steuerstifte gegen seitliche Verschiebung beim Verstellen der Regelteile entfallen können. Da die Verschieberichtung der als Steuerstifte dienenden Lamellen 3 senkrecht zur Richtung der magnetischen Kraftlinien im Polschlitz 8' der Induktionsspule 9 steht, tritt keine Kraftkomponente auf, die die Ankerlamellen beim Durchlaufen des Polschlitzes aus der ihnen mittels der Tastrollen 5 und 6 aufgezwungenen Lage verschieben würde. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist mau somit in der Lage, sehr kräftige Spulenfelder aufzubauen und somit größere Steuerleistungen der abgegebenen Spannung zu erreichen, ohne eine unerwünschte Rückwirkung auf die Lage der Ankerlamellen befürchten und ohne die Ankerlamellen zur unmittelbaren mechanischen und mit dem Verschleiß der Steuerstifte verbundenen Betätigung der Regelteile heranziehen zu müssen.

Sofern die Breite b (Fig. 2) des Polschlitzes 8' in der Durchlaufrichtung der als Steuerstifte dienenden Ankerlamellen 3 derart bemessen wird, daß die den Polschlitz passierende Eisenmenge je Drehwinkel des Ankerträgers 1 gleichbleibt, tritt keine Modulation der Ausgangsspannung auf, vorausgesetzt, daß keine Veränderung in der Tastrichtung vorgenommen wird, solange also die Lamellen 3 mittels der Tastrollen 5 und 6 nicht verschoben werden.

Die Frequenz der Betriebswechselspannung der Spule 9 muß höher sein als der reziproke Wert der kürzesten Zeitspanne der Taständerung der Ankerlamellen. Dies gilt selbstverständlich nur beim Betrieb der Induktionsspule mit Wechselstrom, was jedoch meist zutreffen wird.

Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung der Regelvorrichtung unterscheidet sich von der vorbeschriebenen dadurch, daß als Steuerstifte an einem Ende verstärkte Rundstifte 3' im Verzögerungsrad 1 verschiebbar angeordnet sind. Einer unerwünschten, nicht durch die Tastelemente veranlaßten Verschiebung der einzelnen Steuerstifte kann dadurch entgegengewirkt werden, daß die Rundstifte 3' als runde Weicheisenstifte ausgeführt und in ihren Bohrungen auf einem Teilkreis des Rades 1 magnetisch gehalten sind. Die Sicherung dieser Stifte3' gegen unerwünschte Verschiebung kann auch durch federnde Mittel, beispielsweise durch elastische Bänder 17 erreicht werden, welche in Form einer Ankerwicklung um die Rundstifte 3' gelegt sind und diese durch Reibungskraft festhalten. An Stelle der als Tastelemente dienenden Tastrollen 5 und 6 (Fig. 1) können gemäß Fig. 4 und 5 an der Steuertraverse 7 verschiebbar und feststellbar befestigte sowie gebogene Tastplatten 5' und 6' zum Verschieben der Rundstifte 3' verwendet werden.

Eine Reihe weiterer baulicher Änderungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist möglich. So kann beispielsweise an Stelle nur einer Induktionsspule 9 eine weitere Spule 9', wie in Fig. 4 gestrichelt eingezeichnet, angewendet und diese mit der ersten Spule so geschaltet werden, daß sich die resultierenden Spannungsänderungen addieren und somit die Steuerleistung gesteigert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung zum Regeln der Gleichmäßigkeit von Faserbändern an Streckwerken von Spinnereimaschinen, insbesondere von Strecken, mit mechanischer Abtastung des einlaufenden Faserbandes und Speicherung seiner abgetasteten Dickenschwankungen in einem umlaufenden Verzögerungsgrad, an dessen L^Tmfang mittels der Abtastvorrichtung axial verschiebbare Steuerstifte angeordnet sind, wobei die durch Verschieben dieser Stifte gebildete Randkurve der Steuerstiftkuppen nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne die Drehzahl der Verzugswalzen des Streckwerkes in Abhängigkeit von den abgetasteten Ungleichmäßigkeiten des Faserbandes zum Ausregeln des Faserbandquerschnittes steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtasien der Randkurve der Steuerstiftkuppen eine an sich bekannte Induktionsspule (9) vorgesehen ist, deren Polschlitz (8') parallel zur Achse des Verzögerungsrades (1) und tangential zum Teilkreis der Steuerstifte liegt und so angeordnet ist, daß der Abstand der Stifte von den beiden Polschuhen (8) während

ihres Durchlaufens durch den Polschlitz unabhängig von ihrer Eintauchtiefe (/) konstant bleibt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Polschlitzes (8') in der Durchlaufrichtung der Steuerstifte derart bemessen wird, daß die den Polschlitz passierende Eisenmenge je Drehwinkel des Verzögerungsrades (1) gleichbleibt.

3. Steuervorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsrad (1) als Ankerträger mit Polscheiben ausgebildet ist und die Steuerstifte durch Weicheisenlamellen (3) gebildet sind, die am Umfang der Polscheiben magnetisch gehalten sind.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Weicheisenlamellen (3) in Nuten gelagert sind, die an der Peripherie der Polscheiben des Verzögerungsrades (1) angebracht sind.

5. Steuervorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 ao und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstifte als Rundstifte (3') ausgebildet, in Bohrungen auf einem Teilkreis des Verzögerungsrades (1) angeordnet und magnetisch oder durch federnde Mittel, beispielsweise elastische Bänder (17), in ihrer Lage festgehalten sind.

6. Steuervorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der Induktionsspule (9) von den die Steuerstifte verschiebenden Tastelementen einstellbar und feststellbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (9) durch einen Tragarm (10) mit einer um die Achse (11) des Verzögerungsrades (1) mittels eines Einstellknopfes (13) drehbaren und feststellbaren Muffe (12) verbunden ist.

8. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Induktionsspulen (9 und 9') einander gegenüberliegend angeordnet sind.

9. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastelemente durch auf einer längs verschiebbaren Steuertraverse (7) drehbar angeordnete Rollen (5 und 6) gebildet sind.

10. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastelemente als auf der Steuertraverse (7) verschiebbar und feststellbar befestigte, gebogene Tastplatten (5' und 6') ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 270 745, 709 629,
494;

britische Patentschriften Nr. 656 135, 710 957;
USA.-Patentschriften Nr. 2 590 091, 2 509 250.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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