DE19921630A1 - Traverse drive for winding cross-wound packages uses a linear electric motor - Google Patents
Traverse drive for winding cross-wound packages uses a linear electric motorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Changieren eines aufzuspulenden Fadens an einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer wenigstens einen Fadenführer aufweisenden Changierstange, die von einem Changierantrieb angetrieben ist.The invention relates to a device for traversing a thread to be wound a textile machine producing cross-wound bobbins with at least one thread guide having traversing rod, which is driven by a traversing drive.
Changierantriebe für Vorrichtungen dieser Art enthalten in der Regel eine Nuten- oder Wulsttrommel, deren Eingangswelle von einem Elektromotor angetrieben ist und die die Drehbewegung in eine changierende Hubbewegung umsetzt. Derartige Nuten- oder Wulsttrommeln sind teuer, verschleißanfällig und bezüglich der Umkehrpunkte der Changierstange äußerst problematisch.Traversing drives for devices of this type usually contain a slot or Bead drum, the input shaft of which is driven by an electric motor and which Translates rotary movement into an oscillating stroke movement. Such grooves or Bead drums are expensive, susceptible to wear and in terms of the reversal points of the Traversing rod extremely problematic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Changierantrieb bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vereinfachen.The invention is based, the traversing drive in a device of the task to simplify the type mentioned at the beginning.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass als Changierantrieb ein Linearmotor vorgesehen ist.The object is achieved in that a linear motor is provided as the traversing drive is.
Linearmotoren, insbesondere Drehstrom-Linearmotoren, sind auf dem Markt erhältlich. Sie dienen nicht dem Erzeugen einer Rotationsbewegung, sondern einer changierenden Hubbewegung. Linearmotoren gibt es sowohl in zylindrischer als auch in flacher Bauweise, was bedeutet, dass die Hubstange entweder einen zylindrischen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Erfinder hat festgestellt, dass derartige Linearmotoren hinsichtlich ihrer Geschwindigkeiten und Beschleunigungen für Changierantriebe der eingangs genannten Vorrichtung geeignet sind. Es ist dann nicht mehr erforderlich, eine Drehbewegung eines Antriebsmotors in eine Changierbewegung umzuformen, so dass das bisher übliche Übersetzungsgetriebe, beispielsweise eine Nuten- oder Wulsttrommel entfallen kann.Linear motors, especially three-phase linear motors, are available on the market. They are not used to create a rotational movement, but an oscillating one Stroke. Linear motors are available in both cylindrical and flat ones Construction, which means that the lifting rod is either a cylindrical or a has rectangular cross section. The inventor has found that such Linear motors in terms of their speeds and accelerations for Traversing drives of the device mentioned above are suitable. Then it is not more required, a rotary movement of a drive motor in a traversing movement to reform, so that the previously common transmission gear, for example a Grooved or beaded drum can be omitted.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Linearmotoren haben gegenüber herkömmlichen Changierantrieben darüber hinaus den weiteren Vorteil, dass zusätzliche Getriebe zum Variieren des Changierhubs oder der Changiergeschwindigkeit entfallen können. In Ausgestaltung der Erfindung ist es vielmehr möglich, die Parameter "Changierhub" und "Changiergeschwindigkeit" elektronisch einstellbar zu machen. Dies gilt insbesondere für die Parameter "Hubverlegung" und/oder "Hubatmung" und/oder "Bildstörung".The linear motors used in the context of the invention have conventional traversing drives also have the additional advantage that additional Gearboxes for varying the traversing stroke or the traversing speed are eliminated can. In an embodiment of the invention, it is rather possible to change the parameters Make "traverse stroke" and "traverse speed" electronically adjustable. this applies in particular for the parameters "stroke relocation" and / or "stroke breathing" and / or "Image disturbance".
Die Linearmotoren können an unterschiedlichen Stellen der Textilmaschine, beispielsweise einer Offenend-Spinnmaschine, angebracht sein. Beispielsweise ist es möglich, pro Maschinenseite einen Linearmotor vorzusehen, durch den der bisher übliche Changierantrieb ersetzt wird. Alternativ kann der Linearmotor etwa in der Mitte einer Maschinenseite angebracht werden, so dass die Changierstange jeweils von dort bis zu den Enden der Textilmaschine reicht. Auf diese Weise lässt sich die unvermeidliche Dehnung der Changierstange infolge der beschleunigten Umkehrbewegungen verringern.The linear motors can be used at different points on the textile machine, for example, an open-end spinning machine. For example it is possible to provide a linear motor per machine side, through which the previously common Traversing drive is replaced. Alternatively, the linear motor can be in the middle of a Machine side are attached, so that the traversing rod each from there up to the ends of the textile machine is enough. In this way, the inevitable Reduce the elongation of the traversing rod as a result of the accelerated reversing movements.
Alternativ ist es möglich, pro Maschinenseite der Textilmaschine mehrere Linearmotoren vorzusehen, die jeweils einer Maschinensektion zugeordnet sind. Dadurch lässt sich erreichen, dass die Dehnungen in den Teilstücken der Changierstange vernachlässigbar sind. Falls man bereit ist, einen erhöhten Aufwand zu betreiben, beispielsweise an automatischen Spulmaschinen, ist es sogar möglich, für jede Kreuzspule einen eigenen Linearmotor vorzusehen.Alternatively, it is possible to have several linear motors per machine side of the textile machine to be provided, which are each assigned to a machine section. This allows achieve that the strains in the sections of the traversing rod are negligible are. If you are willing to do more work, for example on automatic winding machines, it is even possible to have a separate one for each package To provide a linear motor.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele. Further advantages and features of the invention result from the following Description of some embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Offenend-Spinnmaschine mit einem erfindungsgemäßen Changierantrieb, Fig. 1 is a plan view of a schematically shown open-end spinning machine with an inventive traversing drive,
Fig. 2 eine Draufsicht ähnlich Fig. 1 auf eine Maschinenseite mit einem in Maschinenmitte angebrachten Changierantrieb, Fig. 2 is a plan view similar to Fig. 1 to a side of the machine with an attached in the machine center traversing drive,
Fig. 3 eine Draufsicht ähnlich Fig. 2, wobei pro Maschinensektion ein Changierantrieb vorgesehen ist, Fig. 3 is a plan view similar to Fig. 2, wherein an oscillating drive is provided for each machine section,
Fig. 4 eine Draufsicht ähnlich Fig. 2, wobei für jede Spulstelle ein Changierantrieb vorgesehen ist, Fig. 4 is a plan view similar to Fig. 2, wherein an oscillating drive is provided for each winding station,
Fig. 5 ein Schaubild zur Erläuterung einer Hubverlegung, Fig. 5 is a diagram for explaining a Hubverlegung,
Fig. 6 ein Schaubild zur Erläuterung einer Hubatmung, Fig. 6 is a diagram for explaining a stroke breathing,
Fig. 7 und 8 zwei Schaubilder zur Erläuterung einer Bildstörung. FIGS. 7 and 8 are two diagrams for explaining an image error.
Bei der Textilmaschine 1 nach Fig. 1, im vorliegenden Fall einer Offenend- Spinnmaschine, ist die strichpunktiert dargestellte Mittellängsebene mit der Ziffer 2 versehen. Symmetrisch zu dieser Mittellängsebene 2 gibt es die beiden Maschinenseiten 3 und 4, die jeweils eine Vielzahl nebeneinander liegender Spulstellen 5 aufweisen. Jeweils am Ende der Textilmaschine 1 befindet sich ein Headstock 6 und 7, in denen die Antriebe und Versorgungseinrichtungen untergebracht sind.In the textile machine 1 according to FIG. 1, in the present case an open-end spinning machine, the central longitudinal plane shown in broken lines is provided with the number 2 . Symmetrically to this central longitudinal plane 2 there are the two machine sides 3 and 4 , each of which has a large number of winding units 5 lying next to one another. At the end of the textile machine 1 there is a headstock 6 and 7 , in which the drives and supply devices are accommodated.
In jeder Spulstelle 5 werden die von einer nicht dargestellten Spinnstelle angelieferten Fäden 9 zu einer Kreuzspule 8 aufgewickelt. Die Fäden 9 sind dabei über eine in Maschinenlängsrichtung durchlaufende Fadenleitstange 24 geführt. Dem Aufspulen der Fäden 9 dient pro Maschinenseite 3, 4 jeweils ein Changierantrieb 10, der die Changierbewegung einer Changierstange 11 erzeugt. Die Changierstange 11 läuft über die ganze Längsrichtung jeweils einer Maschinenseite 3, 4 und enthält pro Spulstelle 5 einen Fadenführer 12 zum Verlegen des Fadens 9 über einen Changierhub h0. Bei diesem Changierhub h0 handelt es sich in später noch zu beschreibender Weise um den Grundhub, der in etwa der Länge einer Kreuzspule 8 entspricht. An vorgegebenen Lagerstellen 13 ist die Changierstange 11 gelagert.In each winding unit 5 , the threads 9 supplied by a spinning unit, not shown, are wound up to form a package 8 . The threads 9 are guided over a thread guide rod 24 running in the machine longitudinal direction. The winding of the threads 9 is used on each machine side 3 , 4 , a traversing drive 10 , which generates the traversing movement of a traversing rod 11 . The traversing rod 11 runs over the entire longitudinal direction of one machine side 3 , 4 and contains one thread guide 12 per winding unit 5 for laying the thread 9 over a traversing stroke h 0 . This traversing stroke h 0 is, in a manner to be described later, the basic stroke, which corresponds approximately to the length of a cheese 8 . The traversing rod 11 is mounted at predetermined bearing points 13 .
Dem Rotationsantrieb der einzelnen Kreuzspulen 8 dient eine Wickelwelle 14, die im Headstock 6 oder 7 angetrieben ist und auf der die einzelnen Kreuzspulen 8 unter einem gewissen Andruck aufliegen.The rotary drive of the individual cross-wound bobbins 8 is served by a winding shaft 14 which is driven in the headstock 6 or 7 and on which the individual cross-wound bobbins 8 rest under a certain pressure.
Als Changierantrieb 10 ist pro Maschinenseite 3, 4 jeweils ein Linearmotor 15 vorgesehen, der als Drehstrommotor ausgebildet ist und ohne jegliche Übersetzungsgetriebe direkt die lineare Changierbewegung erzeugt. Solche Linearmotoren sind auf dem Markt und brauchen nicht näher erläutert zu werden.A linear motor 15 is provided as the traversing drive 10 on each machine side 3 , 4 , which is designed as a three-phase motor and directly generates the linear traversing movement without any transmission gears. Such linear motors are on the market and do not need to be explained in more detail.
Bei Verwendung von Linearmotoren 15 kann auf die bisher bei Changierantrieben üblichen Nuten- oder Wulsttrommeln verzichtet werden. Der Herstellungsaufwand für einen Changierantrieb 10 ist somit deutlich geringer, und die bei den Übersetzungsgetrieben bekannte Verschleißanfälligkeit entfällt. Der Erfinder konnte feststellen, dass derartige Linearmotoren 15 durchaus in der Lage sind, die für eine Vorrichtung zum Changieren eines aufzuspulenden Fadens 9 erforderlichen Hübe, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu gewährleisten. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, dass die Parameter "Changierhub" und "Changiergeschwindigkeit", inbesondere die Parameter "Hubverlegung", "Hubatmung" und "Bildstörung" elektronisch einstellbar sind.When using linear motors 15 , the grooved or beaded drums that have been customary in traverse drives can be dispensed with. The manufacturing effort for a traversing drive 10 is thus significantly lower, and the susceptibility to wear known in the transmission gears is eliminated. The inventor was able to determine that such linear motors 15 are quite capable of ensuring the strokes, speeds and accelerations required for a device for traversing a thread 9 to be wound. In particular, it is advantageous that the parameters "traversing stroke" and "traversing speed", in particular the parameters "stroke displacement", "stroke breathing" and "image disturbance" can be set electronically.
Bei den nachfolgenden Figuren werden, soweit es sich um gleichartige Bauteile handelt, gleiche Bezugsziffern wie bisher verwendet. Auf eine nochmalige Beschreibung kann daher verzichtet werden.In the following figures, insofar as the components are of the same type, same reference numbers as previously used. On a repeated description can therefore be dispensed with.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass sich der Changierantrieb 10 in der Mitte einer Maschinenseite 3, 4 befindet. Hier ist ein zusätzlicher schmaler Antriebskopf 16 vorgesehen, der pro Maschinenseite 3, 4 jeweils einen Linearmotor 17 enthält. Die Changierstange 11 ragt nach beiden Seiten aus den Linearmotor 17 heraus und reicht jeweils bis ans Ende der Textilmaschine 1.The embodiment according to FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 essentially in that the traversing drive 10 is located in the middle of a machine side 3 , 4 . Here, an additional narrow drive head 16 is provided, which contains one linear motor 17 for each machine side 3 , 4 . The traversing rod 11 projects out of the linear motor 17 on both sides and extends to the end of the textile machine 1 .
Bei einer deartigen Bauart halbiert sich der zu beschleunigende Teil der Changierstange 11, was zu einer Verringerung der Dehnungen führt.In such a construction, the part of the traversing rod 11 to be accelerated is halved, which leads to a reduction in the expansions.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist jede Maschinenseite 3, 4 in Maschinensektionen unterteilt, und pro Maschinensektion ist jeweils ein Changierantrieb 18, 19 . . . vorgesehen. Jeder Changierantrieb 18, 19 enthält einen Linearmotor 22, 23 sowie eine auf eine Maschinensektion verkürzte Changierstange 20,21.In the embodiment according to FIG. 3, each machine side 3 , 4 is divided into machine sections, and one traversing drive 18 , 19 is in each case for each machine section. . . intended. Each traversing drive 18 , 19 contains a linear motor 22 , 23 and a traversing rod 20 , 21 shortened to a machine section.
Bei der dieser Ausgestaltung lässt sich die Vorrichtung so konzipieren, dass die Dehnungen der Changierstangen 20,21 . . . vernachlässigbar klein sind.With this configuration, the device can be designed such that the elongations of the traversing rods 20 , 21 . . . are negligibly small.
Die Ausführung nach Fig. 4 ist für solche Textilmaschinen 1 gedacht, bei denen die Spulstellen 5 aufwendiger gestaltet sein können, beispielsweise für automatische Spulmaschinen. Hier ist pro Spulstelle 5 jeweils ein eigener Changierantrieb 25 vorgesehen, der jeweils einen Linearmotor 27 mit einer Changierstange 26 enthält.The embodiment according to FIG. 4 is intended for textile machines 1 in which the winding units 5 can be designed to be more complex, for example for automatic winding machines. Here, a separate traversing drive 25 is provided for each winding unit 5, each of which contains a linear motor 27 with a traversing rod 26 .
Bisher wurde von einem konstanten Changierhub h0 ausgegangen. In der Praxis ist jedoch zum Erzeugen qualitativ guter Kreuzspulen 8 der Changierhub h0 nicht konstant, und auch die Hubgeschwindigkeit der einzelnen Varianten der Changierstangen sowie die Antriebsgeschwindigkeit der Wickelwellen 14 variiert über den Spulenaufbau.So far, a constant traverse stroke h 0 was assumed. In practice, however, the traversing stroke h 0 is not constant in order to produce high-quality cross-wound bobbins 8 , and the stroke speed of the individual variants of the traversing rods and the drive speed of the winding shafts 14 also vary via the coil structure.
Gemäß Fig. 5 ist veranschaulicht, wie sich der tatsächliche Hub h mit der Zeit t während des Erzeugens einer Kreuzspule 8 verändern kann. Auf der Abszisse sind die beiden Umkehrpunkte h1 und h2 für den Grundhub h0 eingetragen. Man erkennt, dass sich die Umkehrpunkte entsprechend den punktierten Linien hin und her verlagern können, bei im Wesentlichen gleichem Grundhub. Dadurch ergibt sich erfahrungsgemäß ein besserer Spulenaufbau. In accordance with Figure 5 is illustrated. As the actual stroke itself h with time t during the generation of a cheese may change. 8 The two reversal points h 1 and h 2 for the basic stroke h 0 are entered on the abscissa. It can be seen that the reversal points can shift back and forth according to the dotted lines, with essentially the same basic stroke. Experience has shown that this results in a better coil structure.
Die Fig. 6 veranschaulicht die sogenannte Hubatmung, die dem verbesserten Kantenaufbau einer Kreuzspule 8 dient. Wieder ist auf der Abszisse zwischen den zwei Umkehrpunkten h1 und h2 der Grundhub h0 eingetragen, wobei ersichtlich ist, dass sich periodisch der Grundhub etwas verkürzt, siehe die Umkehrpunkte h3 und h4. Dadurch können Wülste an den Rändern der zu wickelnden Kreuzspule 8 vermieden werden. Fig. 6 illustrates the so-called stroke breathing, which serves to improved edge structure of a cheese 8. Again, the basic stroke h 0 is entered on the abscissa between the two reversal points h 1 and h 2 , it being evident that the basic stroke is periodically shortened somewhat, see the reversal points h 3 and h 4 . As a result, beads on the edges of the cheese 8 to be wound can be avoided.
In der Praxis geht man so vor, dass sowohl eine Hubverlegung nach Fig. 5 als auch eine Hubatmung nach Fig. 6 gleichzeitig stattfindet. Darüber hinaus ist bei wilder Wicklung zusätzlich eine Bildstörung nach Fig. 7 und 8 vorgesehen.In practice, the procedure is such that both a stroke shift according to FIG. 5 and a stroke breathing according to FIG. 6 take place simultaneously. In addition, an image disturbance according to FIGS. 7 and 8 is additionally provided in the case of a wild winding.
Bilder beim Spulenaufbau treten dann auf, wenn pro Doppelhub des Fadenführers 12 vollständige Umdrehungen der Kreuzspule 8 stattfinden. Im Bereich dieser Bilder liegen mehrere aufeinander folgende Windungsschichten unmittelbar übereinander, wodurch die Spule in nachteiliger Weise ein rippenartiges Aussehen erhält. Diese gefürchteten Bilder lassen sich dann vermeiden, wenn von Zeit zu Zeit die Drehgeschwindigkeit der Wickelwelle 14 und/oder die Hubgeschwindigkeit der Changierstange 11 variiert wird.Images during bobbin build-up occur when 12 complete revolutions of the package 8 take place per double stroke of the thread guide. In the area of these images, several successive layers of turns lie directly one above the other, which disadvantageously gives the coil a rib-like appearance. These dreaded images can be avoided if the rotational speed of the winding shaft 14 and / or the lifting speed of the traversing rod 11 is varied from time to time.
In Fig. 7 ist die Geschwindigkeit v der Changierstange 11 über der Zeit t aufgetragen. Mit v0 ist die Grundgeschwindigkeit der Changierstange 11, mit t0 die für einen Doppelhub erforderliche Zeit bezeichnet. Der Grundgeschwindigkeit v0 wird eine sogenannte Wobbelkurve 28 überlagert, die sich periodisch wiederholt und beispielsweise sinusförmig oder, wie in Fig. 7 gezeigt, gestaltet sein kann. Bei der Wobbelkurve 28 ist eine Bildstörgröße (Amplitude) x1 vorhanden, die dafür sorgt, dass die Grundgeschwindigkeit v0 periodisch variiert wird, so dass die gefürchteten Bilder weitgehend vermieden werden.In Fig. 7, the velocity v is the traversing rod 11 is applied over the time t. The basic speed of the traversing rod 11 is denoted by v 0 , and the time required for a double stroke is denoted by t 0 . A so-called wobble curve 28 is superimposed on the basic speed v 0 , which is repeated periodically and can be designed, for example, sinusoidally or, as shown in FIG. 7. The wobble curve 28 has an image disturbance size (amplitude) x 1 which ensures that the basic speed v 0 is varied periodically, so that the dreaded images are largely avoided.
In Fig. 8 ist die an der Changierung teilhabende Drehzahl n der Wickelwelle 14 über der Zeit t aufgetragen. Auch hier gibt es wieder eine Grunddrehzahl n0 der Wickelwelle 14, welcher eine Wobbelkurve 29 überlagert ist. Die Bildstörperioden t0 für die Changierstange 11 und die Wickelwelle 14 sind untereinander gleich. Die Bildstörgröße x2 der Wickelwelle 14 ist jedoch kleiner als die Bildstörgröße x1 und dieser entgegengerichtet. Dies ist deshalb erforderlich, weil beim Changieren das jeweilige sogenannte Changierdreieck des Fadens 9 anderenfalls zu unterschiedlichen Fadenlängen und damit zu möglicherweise unzulässigen Fadenspannungen führen würde.In FIG. 8, the part-to-do to the traversing speed n of the winding shaft 14 plotted over time t. Here, too, there is again a basic speed n 0 of the winding shaft 14 , which is superimposed on a wobble curve 29 . The image interference periods t 0 for the traversing rod 11 and the winding shaft 14 are identical to one another. The image interference size x 2 of the winding shaft 14 is, however, smaller than the image interference size x 1 and opposed to it. This is necessary because when traversing the respective so-called traversing triangle of the thread 9 would otherwise lead to different thread lengths and thus to possibly inadmissible thread tensions.
Die Parameter entsprechend den Fig. 5, 6 und 7 lassen sich elektronisch an den Linearmotoren 15 einstellen, so dass lediglich für die Wickelwelle 14 gemäß Fig. 8 ein gesondertes Getriebe vorgesehen zu werden braucht.The parameters corresponding to FIGS. 5, 6 and 7 can be set electronically to the linear motors 15, so that only the winding shaft 14 according to Figure 8, a separate gear needs to be provided Fig..
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