DE1510481A1 - Einrichtung zur Regelung der Liefergeschwindigkeit von Karden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Liefergeschwindigkeit von Karden in Abhängigkeit der Bandeinzugsgeschwindigkeit von im Fertigungsablauf nachfolgenden Spinnereivorbereitungsmaschinen. Derartige, einer Karde nachfolgende Maschinen sind nachfolgend stets als Vorbereitungsmaschinen bezeichnet, während die Karde, die an sich auch eine Vorbereitungsmaschine ist, stets als Karde bezeichnet ist.

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Eine solche Regelung der Liefergeschwindigkeit einer Karde ist dann erforderlich, wenn das Kardenband nach seiner Erzeugung kontinuierlich der im Arbeitsablauf nachfolgenden Vorbereitungsmaschine, z.B. einer Strecke, zugeführt wird. Bei einem solchen kontinuierlichen Fertigungsablauf

" muß der Mittelwert der Liefergeschwindigkeit der Karde dem Mittelwert der Einzugsgeschwindigkeit der nachfolgenden Vorbereitungsmaschine entsprechen. Es ist bekannt, die Angleichung dieser beiden Geschwindigkeiten durch entsprechende Regelung der Kardenliefergeschwindigkeit zu bewirken. Um unvermeidliche, vorübergehende Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Liefergeschwindigkeit der Karde und der Einzugsgeschwindigkeit der Vorbereitungsmaschine auszugleichen, ist es ferner bekannt, das einzelne Karden-

\ band kurzzeitig in einem Zwischenspeicher zu speichern.

Der Füllungsgrad dieses Zwischenspeichers ist hierbei ein Maß für die Regelgröße. Die Haupttrommel oder der Tambour der Karde hat ein sehr großes Trägheitsmoment. Aus diesem Grunde wird bei den bekannten Regelungseinrichtungen der vorliegenden Art die Liefergeschwindigkeit nur durch Änderung der Drehzahl des Abnehmers und der Speisewalze

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verändert, während die Drehzahl des Tambours unverändert bleibt. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Abnehmer- und die Speisewalzen eine eigene Antriebsvorrichtung benötigen und überdies Schwankungen der Band stärke während der Änderung der Abnehmergeschwindigkeit auftreten können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Re- ™ gelungseinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, die in ihrem Aufbau besonders einfach und betriebssicher ist und auch die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Regelung der Liefergeschwindigkeit von Karden in Abhängigkeit der Bandeinzugsgeschwindigkeit von im Fertigungsablauf nachfolgenden Vorbereitung8maschinen, wobei zum zeitlichen i Ausgleich von Geschwindigkeitsunterschieden zwischen der Liefergeschwindigkeit der Karde und der Einzugsgeschwindigkeit der Torbereitungsmaschine ein Band zwischenspeicher vorgesehen ist, dessen durch eine Abtastvorrichtung abtastbarer Füllungsgrad ein Maß für die Regelgröße

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ist, gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Regelung der Kardenliefergeschwindigkeit durch mittels eines Stellgliedes bewirkbare Verstellung der Drehzahl des in an sich bekannterweise als Drehstrommotor ausgebildeten Antriebsmotors der Karde erfolgt, wobei dieser Antriebsmotor so bemessen ist, daß durch ihn in Dreieck-Schaltung eine höhere und in Stern-Schaltung eine niedrigere Kardenliefergeschwindigkeit, als der Einzugsgeschwindigkeit der Vorbereitungsmaschine entspricht, bewirkbar ist, und daß als Stellglied eine Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung vorgesehen ist, deren jeweilige Schaltstellung in Abhängigkeit der Regelgröße selbsttätig so verstellbar ist, daß die Größe des Fiillungsgradea um den vorgegebenen Soll-Wert pendelt.

Es hat sich gezeigt, daß sich mittels dieser erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung trotz des großen Trägheitsmomentes des !Tambours der Karde eine voll befriedigende Regelung der Kardenliefergeschwindigkeit erreichen läßt. Damit ist also eine Regelungseinrichtung geschaffen, deren Stellgröße die Antriebsdrehzahl des den Antrieb sämtlicher

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Maschinenelemente bewirkenden Antriebsmotors ist, so daß Bandungleichmäßigkeiten vermieden werden, wie sie bei Verstellung der Antriebsdrehzahl einzelner Maschinenelemente unvermeidlich sind. Auch ist die Steuerung der Antriebsdrehzahl besonders einfach, da als Stellglied für den Drehstrom-Antriebsmotor eine übliche Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung vorgesehen sein kann.

Die Regelung der Antriebsdrehzahl des Antriebsmotor kann zweckmäßig so getroffen sein, daß durch die Speicherabtastvorrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen, vorzugsweise einstellbaren iHillungsgrades, ein Max imum-TJms ehalt signal zum selbsttätigen Umschalten der Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung auf die Stern-Schaltstellung erzeugbar ist. In dieser Schaltstellung sinkt dann die Drehzahl des Antriebsmotors allmählich auf einen i minimalen Wert ab. Zweckmäßig ist der Antriebsmotor so ausgebildet, daß die minimale Drehzahl ungefähr 10 - 20 i> kleiner als die sich bei Dreieck-Schaltung einstellende Maximaldrehzahl ist. Solange der Antriebsmotor mit der verminderten Drehzahl läuft, wird dem Band-

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zwischenspeicher zu wenig Kardenband zugeliefert, so daß sich dessen Füllungsgrad verringert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß nach dem selbsttätig erfolgenden Umschalten auf die Stern-Schaltstellung diese Schaltstellung während einer vorbestimmten Zeitdauer aufrecht erhalten wird. Nach Ablauf dieser Zeitdauer wird dann wieder selbsttätig die Dreieck-Schaltstellung eingeschaltet.

Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Drehzahl in Form einer Zweipunkt-Regelung in der Weise geregelt, daß durch die Speicherabtastvorrichtung bei Unterschreiten eines bestimmten, minimaler;, vorzugsweise einstellbaren Füllungsgrades, ein Minimum-Umschaltsignal zum Umschalten der Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung von der Stern- in die Dreieck-Schaltung erzeugbar ist, während die Umschaltung von der Dreieck- in die Stern-Schaltstellung in der bereits weiter oben beschriebenen Weise durch ein Maximum-Umschaltsignal bewirkbar ist.

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An sich sind Stern-Dreieck-Schaltvorrichtungen zum Anlassen von Motoren kleiner oder mittlerer Leistung vorgesehen, wobei die Ständerwicklung für den Anlauf in Stern und für den Betrieb in Dreieck geschaltet wird. Im vorliegenden Falle ist die Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung jedoch nicht für das Anlassen des Antriebsmotores, sondern aus- λ schließlich für dessen Drehzahlregelung vorgesehen. Um trotz des großen Trägheitsmomentes des Tambours ein schnelles Anlaufen der Karde zu bewirken, ist dabei in Abkehr von der üb ichen Verwendung eines Stern-Dreieck-Schalters gemäß öer Erfindung vorgesehen, daß während des Anlaufens des Antriebmotors die Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung sich mindestens anfänglich in ihrer Dreieck-Schaltstellung befindet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt..Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung einer aus einer Karde und einer nachfolgenden Strecke bestehenden Spinnstraße, bei der die Liefergeschwindigkeit der Karde geregelt ist,

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Pig.2 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Motorschaltvorrichtung,

Pig.3 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Motorschaltvorrichtung nach Pig.2.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind in der Zeichnung sich entsprechende !Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen .

Die in Pig.1 dargestellte Spinnstraße weist eine im Ganzen mit 12 bezeichnete Karde auf, die eine Einzugswalze 11 zum Einzug des Wickels 10, einen Vorreißer 9, einen Abnehmer 14, einen Hacker 15 und einen Antriebsmotor 16 aufweist. Der Antriebsmotor 16 bewirkt bei diesem bevorzugten AuÄführungsbeispiel in nicht näher dargestellter Weise den Antrieb sämtlicher angetriebener Elemente der Karde. Das mittels des Hackers 15 von dem Abnehmer 14 abgenommene Vlies 17 wird in einem Vliestrichter 18 zu einem Kardenband 13 verdichtet, das dem Zwischenspeicher 19 zugeführt wird. Nach kurzzeitiger Zwischenspeicherung

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wird das Kardenband 15 kontinuierlich der bei 20 angedeuteten Strecke zugeführt. Das Streckenband wird in Kannen, wie 21, abgelegt.

Der Füllungsgrad des Zwischenspeichers 19 ist durch eine übliche und deshalb nicht näher dargestellte Abtastvorrichtung abtastbar. Der abgetastete Wert ist ein Maß für f die Regelgröße. Die Regelgröße, die zweckmäßig der Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert entsprechen kann, dient der Steuerung der Drehzahl des .Antriebsm otores 16. In diesem Ausführungsbeispiel ist der von der Abtastvorrichtung aufgenommene Ist-Wert des Füllungsgrades über die bei 22 angedeutete Wirkungslinie einem schematisch bei 23 angedeuteten Regler zuleitbar, dessen Ausgang einem Stellsignal entspricht, das über die Wirkungslinie 24 einer Steuerungs- und Schaltvorrichtung 25 aufdrückbar ist, (

durch die die Drehzahl des Antriebsrad ores 16 selbsttätig gesteuert wird.

Der in Fig.2 bei 16 angedeutete Karden-Antriebsmotor ist hier ein üblicher Drehstrom-Induktionsmotor, dessen

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Ständerwicklungen 33 mittels einer einen Dreieck-Schiit ζ 42-1 und einen Stern-Schütz 44-1 aufweisenden Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung wahlweise in Dreieck oder Stern geschaltet werden kann. Die Ständerwicklungen 33 werden von dem Netz 30 gespeist, das über einen Hauptschütz 41-1 und eine Thermosicherung 32 anschließbar ist. Die Thermosicherung 32 ist mittels eines Überbrückungsschütz 43-1 überbrückbar, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird.

In Pig.3 ist das Schaltbild der elektrischen Steuerungsvorrichtung der in Fig.2 dargestellten Motor-Schaltvorrichtung dargestellt.

Die beiden gemeinsam betätigbaren Haupt- und Anlaßschalter 57-1 und 57-2 weisen je drei Schaltstellungen a,b und c auf. In der Schaltstellung a ist die Karde abgeschaltet. Die Schaltstellung c dient dem Anlassen des Antriebsmotors und die Schaltstellung b dem Dauerbetrieb dieses Motors. Der in Pig. 3 dargestellte Stromkreis wird über die Netzanschlüsse 50 gespeist. Außer den beiden Haupt-

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schaltern 57-1 und 57-2 weist dieser Stromkreis eine Reihe von Relais oder Stellglieder 41-4-9 auf. Jedem dieser Relais oder Stellglieder ist mindestens ein

Schaltkontalct oder Schütz zugeordnet, der durch dieses ß

Relais betätigbar ist. Die zugeordneten Schaltkontakte oder Schützen sind hierbei mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei jedoch zur Unterscheidung noch eine ™ fortlaufende Numerierung hinzugefügt ist. Das Relais 41 dient in erster Linie der Betätigung des Hauptschützen 41-1 (Pig.2). Das Relais 42 dient der Einschaltung des Dreieck-Schütz 4-2-1. Mittels des Relais 43 ist der Überbrückungsschütz -43-1 betätigbar, mittels dem die Thermosicherung 32 während des Anlassens des Motors überbrückbar ist. Das Relais 44 dient der Betätigung des Stern-Schütz 44-1. Das Zeitrelais 45 bewirkt die Öffnung des Überbrückungsschütz 43-1 nach Ablauf einer vorbestimmten, ' vorzugsweise einstellbaren Zeitdauer. Das Relais 46 bewirkt, daß die Relais 42 und 44 nicht gleichzeitig erregbar sind. Es bereitet die Umschaltung der Stern-Dreieck-Schal tvorrichtung von der Dreieck-Schaltstellung in die

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Stern-Schaltstellung vor. Das Zeitrelais 47 »ißt die Zeitspanne ab, während der die Stern-Schaltstellung eingeschaltet ist. liach Ablauf dieser Zeitspanne bewirkt dieses Relais, daß von der Stern-Sehaltstellung in die Dreieck-Schaltstellung selbsttätig umgeschaltet wird. Das Relais 48 dient der Einleitung des Umschaltvorganges von der Dreieck-Schaltstellung in die Stern-Schaltstellung. Das Zeitrelais 49 hat eine Sonderfunktion, auf die weiter unten eingegangen wird.

In Fig. 3 ist ferner die Speicherabtastvorrichtung bei schematisch angedeutet. Diese Speicherabtastvorrichtung ist wirkungsmäßig (Wirkungslinie 61) über den Regler 23 mit einem Stellglied 59 verbunden, durch das ein zugeordneter Schaltkontakt 59-1 betätigbar ist. Ferner sind ) Schaltkontakte 58-1 und 58-2 vorgesehen, deren Schaltstellung von dem Antriebszustand der der Karde nachgeordneten Vorbereitungsmaschine abhängig ist. Wenn diese Vorbereitungsmaschine abgestellt ist, dann befinden sich diese Schaltkontakte in der dargestellten Stellung. Im eingeschalteten Zustand der Vorbereitungsmaschine nehmen sie eine entgegengesetzte Schaltstellung ein.

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Ferner ist noch, eine von Hand betätigbare Schaltvorrichtung 62 vorgesehen, mittels der in der dargestellten Schaltstellung bewirkbar ist, daß der Antriebsmotor der Karde stets dann anläuft, wenn die Vorbereitungsmaschine eingeschaltet und damit auch der Schaltkontakt 58-2 geschlossen wird. Wenn sich dagegen die Schaltvorrichtung in ihrer Offenstellung befindet, dann läuft die Karde i

bei Einschalten der Vorbereitungsmaschine nicht selbsttätig mit an, sondern nur durch Betätigung des Anlaßschalters 57-2.

Die Wirkungsweise der in den Pig. 2 und 3 dargestellten Schalt- und Steuerungsvorrichtung sei nun näher erläutert. Es sei angenommen, daß der Schalter 58-2 geschlossen und der Schalter 62 geöffnet ist. In diesem Pail läuft die Vorbereitungsmaschine bereits und die Karde kann nun von Hand mittels der gemeinsam betätigbaren Schalter 57-1 und 57-2 dadurch eingeschaltet werden, daß dieser Schalter zunächst kurzzeitig in die Schaltstellung c bewegt wird. Hierdurch wird zunächst Relais 42 erregt, durch das zunächst der Schaltkontakt 42-2

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geöffnet wird, um so zu verhindern, daß der Motor 16 in Stern angelassen wird. Gleichzeitig wird durch Schließen des Schaltkontaktes 42-1 das Relais 41 erregt. Dieses Relais betätigt die Schaltkontakte 41-1 bis 41-4, wodurch der Hauptschütz 41-1 (Fig.2) und die Schaltkontakte 41-2 bis 41-4 geschlossen werden. Über den Schaltkontakt 41-4 ^ hält sich dieses Relais 41 selbst. Durch das Schließen des Schaltkontaktes 41-3 wird das Relais 43 erregt, das seinerseits dann den Überbrückungsschütz 43-1 (Fig.2) schließt. Gleichzeitig läuft das Zeitrelais 45 an, das dann nach Ablauf einer vorbestimmten, vorzugsweise einstellbaren Zeitdauer, den Schaltkontakt 45-1 öffnet, wodurch das Relais 43 aberregt wird, so daß der Überbrückungsschütz 43-1 wieder abfällt.

Der Antriebsmotor 16 läuft nunmehr in Dreieck-Schaltung an, Er ist hierbei so bemessen, daß die zu seiner Drehzahl proportionale liefergeschwindigkeit der Karde größer als die Einzugsgeschwindigkeit der Strecke ist. Damit wird der Zwischenspeicher zunehmend aufgefüllt. Bei Erreichen eines vorbestimmten, einstellbaren¹ Füllungsgrades wird

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dies durch die Speicherabtastvorrichtung dem Regler 23, der von bekannter und deshalb hier nicht näher dargestellter Bauart sein kann, gemeldet, der seinerseits ein Stellsignal erzeugt, durch das das Stellglied 59 so betätigbar ist, daß der Schaltkontakt 59-1 geschlossen wird. Hierdurch spricht das Relais 48 an und betätigt seine zugeordneten Schaltkontakte 48-1 bis 48-5. Das Re- ä lais 48 bleibt erregt, solange der Füllungsgrad des Zwischenspeichers über dem eingestellten oberen Soll-Wert liegt. Sofern die Vorbereitungsmaschine 20 abgeschaltet xst, ist in diesem Fall der Schaltkontakt 58-1 und auch der Schaltkontakt 48-1 geschlossen, so daß das Zeitrelais 49 anläuft. Dieses Zeitrelais schaltet dann mittels des Kontaktes 49-1 nach einer vorbestimmten Zeitdauer die Karde selbsttätig ab, so daß eine Uberfüllung des Zwischenspeichers hierdurch verhindert wird. Dieses Abschalten durch den Schaltkontakt 49-1 wird dadurch ermöglicht, daß gleichzeitig die Schaltkontakte 48-3 und 48-4 geöffnet sind. Ferner wird durch das Relais 48 der Schaltkontakt 48-5 geschlossen, wodurch das Relais 46 erregbar ist. Die Erregung dieses Relais bewirkt ein Abfallen des Relais

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und gleichzeitig ein Schließen des Schaltkontaktes 46-2, wodurch das Relais 44 erregt wird, da auch mit Abfallen des Relais 42 der Schaltkontakt 42-2 wieder geschlossen wird. Das Relais 44 bewirkt dann das Schließen des Stern-Schütz 44-1, so daß der Antriebsmotor 16 nunmehr in Sternschaltung läuft. Hierdurch sinkt seine Drehzahl so weit ab, daß die Liefergeschwindigkeit der Karde um einige Prozent kleiner als die Einzugsgeschwindigkeit der Vorbereitungsmaschine ist.

Infolge einer Erregung des Relais 48 wird auch der Relaiskontakt 48-2 geschlossen, so daß das Zeitrelais 47 anläuft. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer öffnet dieses Zeitrelais seinen Kontakt 47-1 selbsttätig. Diese Verzögerungszeit ist so bemessen, daß zwischenzeitlich der Füllungsgrad des Zwischenspeichers unter den genannten Soll-Wert abgesunken ist, so daß der Schaltkontakt 59-1 geöffnet und damit das Relais 48 aberregt ist. Hierdurch ist u.a. der Schaltkontakt 48-5 wieder geöffnet, so daß nunmehr bei Öffnung des Kontaktes 47-1 das Relais 46 aberregt wird, wodurch durch öffnung des Schaltkontak-

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tes 46-2 das Relais 44 ebenfalls aberregt und hierdurch der Stern-Schütz 44-1 in seine Offenstellung überführt wird. Infolge der Aberregung der Relais 44 und 46 schliessen die SchaItkontakte 44-1 und 46-1 wieder, so daß nunmehr durch, das Relais 42 der Antriebsmotor 16 in Dreieck umgeschaltet wird. Sobald infolge der nunmehr erhöhten Drehzahl des Antriebsmotors der Füllungsgrad des Zwischenspeichers seinen Soll-Wert überschritten hat, wiederholt sich der beschriebene Umschaltvorgang auf die Stern-Schaltung des Antriebsmotors.

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Claims (7)

. - 18 - c-H Patentansprüche

1. Einrichtung zur Regelung der Liefergeschwindigkeit von Karden in Abhängigkeit der Bandeinzugsgeschwin- ^ digkeit von im Fertigungsablauf nachfolgenden Spinnereivorbereitungsmaschinen, wobei zum zeitlichen Ausgleich von Geschwindigkeitsunterschieden zwischen der Liefergeschwindigkeit der Karde und der Einzugsgeschwindigkeit der betreffenden Vorbereitungsmaschine ein Bandzwischenspeicher vorgesehen ist, dessen durch eine Abtastvorrichtung abtastbarer Püllungsgrad ein Maß für die Regelgröße ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Kardenliefergeschwindigkeit durch mittels eines Stellgliedes bewirkbare Verstellung der Drehzahl des in an sich bekannter Weise als Drehstrommotor ausgebildeten Antriebsmotors der Karde erfolgt, wobei dieser Antriebsmotor so bemessen ist, daß durch ihn in Dreieck-Schaltung eine höhere und in Stern-

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Schaltung eine niedrigere Kardenliefergeschwindigkeit, als der Einzugsgeschwindigkeit der nachfolgenden Vorbereitungsmaschine entspricht, bewirkbar ist, und daß als Stellglied eine Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung vorgesehen ist, deren jeweilige Schaltstellung in Abhängigkeit der Regelgröße selbsttätig so verstellbar ist, daß die Größe des Füllungsgrades um den vorgegebenen Soll-Wert pendelt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Speicherabtastvorrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen, vorzugsweise einstellbaren Füllungsgrades, ein Maximum-UmschaItsignal erzeugbar ist, in dessen Gefolge die Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung selbsttätig auf die Stern-Schaltstellung umschaltbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gefolge des Maximum-Umschaltsignales ein Zeitrelais selbsttätig einschaltbar ist, durch das nach einer vorbestimmten, vorzugsweisen einstellbaren Zeit-

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dauer, ein Minimum-UmschaItsignal zum Umschalten der Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung von der Stern- in die Dreieck-Schaltstellung erzeugbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Speicherabtastvorrichtung bei Unterschreiten eines bestimmten, minimalen, vorzugsweise einstellbaren Füllungsgrades, ein Minimum-Umschaltsignal zum Umschalten der Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung von der Stern-in die Dreieck-Schaltstellung erzeugbar ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise elektrische Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung der Stern-Dreieck-Schaltvorrichtung in ihrer Dreieck-Schaltstellung zu Beginn des Anlassens des Antriebsmotors vorgesehen ist.

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6. Einrichtung zur Regelung der Bandliefergeschwindigkeit einer Karde, deren Antriebsmotor durch eine Thermosicherung gegen Überlastung geschützt ist, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anlassens des Antriebsmotores, vorzugsweise während einer vorbestimmten Zeitdauer, die Thermosicherungsvorrichtung selbsttätig überbrückbar ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei abgeschalteteter Vorbereitungsmaschine im Gefolge des Auftretens eines Maximum-Umschaltsignals ein Zeitrelais einschaltbar ist, durch das nach Ablauf einer voreinstellbaren Zeitdauer das Abschalten des Antriebsmotores der Karde bewirkbar ist.

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