DE2026542B2 - Schaltung zum selbständigen Steuern der Fadenunterwindung von Kopsen auf Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum selbsttätigen Steuern der Fadenunterwindung von Kopsen auf Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen beim Spinnen mit reduziertem Fadenballon, deren während des Auslaufes ungebremste oder abbremsbare Spindeln mit Spindelaufsätzen Tür die Reduzierung des Fadenballon s versehen sind und bei denen das Ablösen der Fäden von den Spindelaufsätzen durch das Schwenken der Fadenführer mittels Elektromagneten erfolgt.

Das Spinnen bzw. Zwirnen mit Spindelaufsätzen zur Fadenspannungsreduzierung ist allgemein bekannt Es hat sich auch das Spinnen mit sogenannten Spinnfingern (mehrfach abgebogener, auf dem Spindeloberteil angebrachter, fingerförmiger Fortsatz) bestens eingeführt; jedoch im besonderen haben sich hierbei noch Unzulänglichkeiten bei der Unterwindung bezüglich eines einwandfreien Kopsabzuges herausgestellt.

Bekanntlich müssen die beim Spinnen um den Spindelaufsatz gewundenen Fäden, zum Abheben der vollen Kopse von den Spindeln, den Aufsatz erst freigegeben haben; falls das nicht selbsttätig geschieht, muß von Hand nachgeholfen werden. Außerdem muß zum Aufstecken der leeren Hülsen das zwischen Spindel umd Hülse festzuklemmende Fadenanfangsstück sauber von der Hülse überdeckt sein. Letzteres bedeutet, daß der Fadenanfang, die unterwundene Fadenlänge vom vorherigen Kops — von der Abrißstelle an gerechnet, nicht zu lang sein darf bzw, die einzuklemmende Fadenlänge einen schon beim Kopsabzug vorbestimmten relativ engen Längsmaßbereich weder über- noch unterschreiten darf. Beim Spinnen mit Spinnfingern hat man dies nicht mehr in der Hand, und es bietet sich an, die beiden genannten Unzulänglichkeiten gemeinschaftlich zu lösen.

Bekannt sind außerdem selbsttätige elektropneumatische Fadenführer-Schwenkvorrichtungen beim Spinnen mit Spinnfinger-Spindelaufsätzcn, die die

ίο Fadenführer zu einem geeigneten Zeitpunkt schwenken sollen, jedoch wird dieser Zeitpunkt nicht sicher oder gar nicht erreicht bzw. die Fadenführer schwenken zu trä°e. Nicht freiwerden des Fadens von der Spindel und zu große Fadenlänge sind die Folgen; jede bzw.

viele Spindeln einer Maschinenseite müssen zeitraubend dann von Hand vor und auch nach dem Abzug abgefädelt werden.

Weiterhin ist bekannt, daß zur Unterwindung zum Kopsabzug, bevor der antriebsmotor abgeschaltet

wird. des<=n Drehzahl bzw. die Spindeldrehzahl heruntergesetzt wird und daß man nach der Abschaltung entweder die Maschine und damit die Spindeln frei auslaufen läßt oder sofort nach der Abschaltung mehr oder weniger weich abbremst. Im ersteren Falle bekommt man einen zeitmäßig langen, im zweiten Falle einen kürzeren Spindelauslauf, wobei ein relative Unterwindefadenlänge anfällt. Der auf diese Wei>e erzielte Unterwindefaden-Längenbereich genügte meist den bisherigen Anforderungen

Schließlich ist es bekannt, die Fadenführer durch Elektromagnete nach dem Abschalten des Hauptmotors bzw. mit dem Abschalten des Hauptmotor' durch einen Schalter hochzuschwenken. Γ her e>n Zeitverzögerungsrelais wird dann ein Hilfsmotor eingeschaltet, der den Spindelantrieb für das Unterwinden übernimmt (britische Patentschrift ! 019 994i Aufgabe der Erfindung ist es, Unzulänglichkeiten bei dem Unterwinden bezüglich eines einwandfreien Kopsabzuges abzustellen. Solche Unzulänglichkeiten sind darin zu sehen, daß sich das Abheben des Fadens von dem Spindelaufsatz bei den bekannten Vorrichtungen nicht sicher vollzieht. Auch muß die Länge des Unterwindefadenstückes innerhalb eines gewissen Toleranzbereiches gehalten werden

Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, daß das Abschwenken der Fadenführer nach dem Abschalten des Maschinen- bzw. Spindelantriebes bei einer bestimmten Spindeldrehzahl des freien Auslaufes durch einen auf diese bestimmte Drehzahl einstellbaren elektrischen Impulsgeber, einen sogenannten Drehzahlwächter, bewirkt wird.

Es ist weiter vorgesehen, daß das Abschwenken der Fadenführer mit Hilfe eines Wechselstrommagneten schlagartig erfolgt und daß, durch den Drehzahl-SS Wächterimpuls gleichzeitig ausgelöst, die Abbremsung des Hauptmotors für den restlichen Auslauf der Spindeln einsetzt.

Schließlich kann der Zeitpunkt zum Ausschalten des Hauptmotors nach dem Absenken der Ringbank genau festgelegt werden, und damit ist die Unterwindefandenlänge unabhängig von der Spindeldrehzahl und der Feingarnnummer für jeder. Abzug auf eine gleiche Länge festgelegt.

Die Impulsauslösung beider Vorgänge kann durch einen bekannten elektronischen Drehzahlwächter bei

- vorbestimmter Spindeldrehzahl gleichzeitig erfolgen. Die Erfindung wird an Hand der folgenden zeichnerischen Darstellungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 !aufende Spindel mit sogenanntem Spinnfinger und bereits unterwundenem Kops beim Wickeln der Fadenreserve,

F i g. 2 laufende Spindel wie F i g. 1 wenig später nach Hochschwenken des Fadenführers, F i g. 3 Spindel im Stillstand bei Abzug des Kopses, F i g. 4 Diagramm — Zusammenhang zwischen Auslauf Spindeldrehzahl und Bremszeit,

F i g. 5 Diagramm — die vom Spinnfinger freigekommenen Fäden als Funktion der Schaltauslaufspindeldrehzahl,

F i g. 6 Diagramm — Auslaufspindeldrehzahl bzw. Fadenliefergeschwindigkeit als Funktion der Zeit,

F i g. 7 Diagramm — L'nterwindefadenlänge als" Funktion der Zeit,

F i g. 8 Schema des erfindungsgemäßen Aufbaus und des Ablaufes der Steuerung.

Die Fig. 1 zeigt einen in bekannter Weise bereits unierwundenen (Ringbank abgesenkt¹) vollen Kops au! einer Spindel mit Spinnfinger Tür das Spinnen mit reduziertem Ballon beim Aufwinden der Schlußfadenreserve im freien Auslauf kurz vor Jer ererfmduni'sgemäßen Einschaltung der Faden'uhrerschwenkung und der Abbremsung des Rest-SpindelauMaufes. Der Faden 1 läuft von oben durch den Fadenführer 2. windet sich in mehreren Windungen 3 um den über die Mittelachse4 nach beiden Seiten gekrümmten Spindelaufsatz Schaft 5 des sogenannten Spinnringers6, spnngt von dem Spindelab- s.i!/7 bis zum Ringläufer 8 auf dem auf der Ring-K-.ηI 17 befestigten Ring 18 als sogenannter redu- 71c: tei Fadenballon 9 auf und wird auf dem unteren freien Ende 10 der Hülse 11 unterhalb des Garnki" pers 12. des Kopses 14 als Fadenreserve 13 aufgew nden. Dk ι adenreservewindungen 13 rutschen bekenntlich beim Abziehen des Kopses 14 auf die n.K kte Spindel 15. und der Verbindungsfaden 16 zum K'ps 14 ^reißt dann ab (s. Fig 31.

i )ie F i g. 2 . :igt die Spindel aus F i g. I kurz natli Fadenführerschwenkung und Abbremsung des elektronischen Drehzahlwächter genau fixierten Drehzahl ein Impuls ausgelöst, der den Elektromagneten einschaltet, der das Abschwenken der Fadenführer bewirkt und gleichzeitig den Motor abbremst.

Ein wirklich exaktes Schwenken der Fadenführer ist aus Gründen des rasanten Anzuges nur mit einem Wechselstrommagneten realisierbar. Die Anzugszeit beträgt für den in Frage kommenden Wechselstrommagneten etwa t_A = 65 msec. Ein vergleichbarer

Gleichstrommagnet braucht dagegen eine Anzugszeit von etwa t_A = 900 msec. Nach dem Schwenken dei Fadenführer um etwa 90° werden die Fäden vom Spinnfinger fortgeleitet, so daß sie sich vom Spinnfinger freidrehen. Zu dem Zeitpunkt, wo der Faden

völlig vom Spinnfinger freigedreht ist, muß die Maschine bis zum Stillstand abgebremst sein. Bei zu spätem Schalten der Fadenführer wird der Faden nach dem Freilaufen erneut vom Spinnfinger erfaßt. Bei zu frühem Schalten läuft der Faden nicht frei.

Die schraffierter Fläche ist ein Maß für die Umdrehung der Spindel nach dem Schwenken der Fadenführer. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ergibt sich folgender Zusammenhang (Buchstaben-Zusammenstellung am Ende der Beschreibung):

20

2S Außerdem gilt

Große Fadenführerhöhe — Tendenz: mehr Fadenspannung zwischen Spinm.nger und Lieferzylinder, weniger Umschlingungen des Fadens um Spinnfinger.

Geringe Fadenführer höhe — Tendenz: weniger Fadenspannung zwischen Spinnfinger und Lieferzylinder, mehr Umschlingungen des Fadens um Spinnfinger.

40

R vNpindelauslaufes. — Die Schwenkung d?s Fadenführer 2 ist inzwischen schlagartig e:fo|gt und bereits vollzogen; die Spindel 15 mit dem Kops 14 macht ihre letzten Drehung, kurz vor dem Stillstand. Die Fadenwindungen 3 um den Spinnfinger. Schaft 5, haben begonnen sich abzuwickeln;die Fadenreserve 13 hat sich um eine entsprechende Anzahl von Windungen vermehrt. Bei Stillstand der Maschine haben sich die Fadenführerwindungen 3 um den Spinnfinger abgewickelt, so daß der Spinnfinger 6 völlig vom Faden frei ist Die Fadenreserve 13 hat die vorgesehene Fadenlänge, die für den l.euen Kopsanfang richtig ist, erreicht.

Fig. 3: Die Spindel steht still. Der Kops 14 wird bereits abgehoben. Die Fadenreserve 13 beginnt von dem unteren Hülsenende 10 auf den Spindelobertei! abzurutschen. Bei Fortschreiten der Kopsabhebung reißt der Verbindungsfaden 16 zum Kops 14 oberhalb der nun auf der Spindel befindlichen Reservewindungen 13 etwa bei Punkt 19 ab. Es sollen maximal nur eine gerade noch verträgliche, und minimal eine für die Neuaufsteckung der nächsten Hülse 11 erforderliche Mindestanzahl von Reservewindungen auf der Spinde! 15 verbleiben.

F i g. 4: Grundlage für üie Einleitung des Steuervorganges zum Schwenken der Fadenführer ist die Spindeldrehzahl, d. h. beim Auslauf der Maschine, Motor abeeschaltei. wird bei einer durch einen C = Konstante, enthält die Bremsverzögerung der Maschmne nach dem Anziehen der Bremse. C muß durch Versuch für jeden Maschinentyp gesondert ermittelt werden, z. B.:

^ - 42

Damit ergibt sich:

'h*n J"

n*.

'i

Zz

Zum Beispiel ergeben sich in der Pra\is folgende Werte:

z_mi„ — 2 5 Umschlingungen, max. Fadenführe^r-

höhe.

^zmax — 3,5 Umschlingungen, min, Fadenführerhöher
im Mittel beträgt ζ = 3 Umschlingungen.

= 15,9 see'

„*. = 950 min"

Damit ergibt sich eine Schaltpunktdrehzahl von n_spi* = 950min"¹ (s. Fig. 5).

F i g. 5: Diese Schaltdrehzahl von n_spi* — 950min ~^x zum Schwenken der Fadenführer hat sich auch in der Praxis sehr gut bewährt. Zugrunde gelegt wurde eine Kammgarnspinnmaschine mit insgesamt 216 Spindeln.

Das schraffierte Feld gibt den Bereich an, der in der Praxis als noch vertretbar zu bezeichnen ist, -umal die dann noch am Spinnfinger hängengebliebenen Fäden mit höchstens einer bis ^l/_z Umschlingung um den Fin- ίο ger gewickelt sind.

Fig. 6: Um außerdem noch eine einstellbare und von der Spindeldrehzahl unabhängige konstante Unterwindefadenlänge L zu bekommen, wurde die Steuerung noch um folgende Funktionen erweitert: Ausgangspunkt für die Unterwindung ist die niedrigste, technologisch noch vertretbare Drehzahl. Die Spindeldrehzahl wird durch Hauptmotorumschaltung von der Betriebsspindeldrehzahl auf die Unterwindedrehzahl heruntergesteuert. Sofort nach dem Erreichen der Unterwindedrehzahl (s. F i g. 6, Zeitpunkt I,) erfolgt das Absenken der Ringbank, während der Hauptmotor mit einer Drehzahl weiterläuft, die der Unterwindespindeldrehzahl entspricht. Nach einer durch ein Zeitwerk genau definierten Zeit wird der Hauptmotor ausgeschaltet (A b b. 3, Zeitpunkt Z₂). Er läuft ungebremst aus, bis er die Drehzahl erreicht hat, die der eingestellten Schaltdrehzahl des Drehzahlwächters entspricht (F i g. 6, Zeitpunkt t₃), dann erfolgt Abbremsen des Hauptmotors und Schwenken der Fadenführer, wie oben beschrieben.

Da, gleiche Drehung des Garnes vorausgesetzt, die Spindeldrehzahl proportional der Liefergeschwindigkeit der Maschine ist, ist die schraffierte Fläche in der F i g. 6 ein Maß für die Länge des Unterwindefadens. Die Länge L des Unterwindefadens = L_U1V entspricht dem Mittelwert der schraffierten Fläche unter der Kurve L = fit), in den Grenzen t, und t₄.

= -γ- I "sp. · dt = -=— I L ■ dt

¹ uw J ' uw J

Fig. 7: Durch Veränderung des Zeitpunktest₂ wird der Hauptmotor früher oder später ausgeschaltet, damit ergibt sich ebenfalls eine längere bzw. kürzere Unterwindefadenlänge L_1n,.

Nachdem die optimale Unterwindfadenlänge gefunden worden ist und der Zeitpunkt I₂ fixiert ist, bleibt die Länge der Uuterwindefäded von Abzug zu Abzug konstant, da die Unterwindung (Absenken der Ringbank zum Zeitpunkt I₁) immer bei gleicher Unterwindedrehzahl t)eginnt.

Die oben angegebene Steuerung der Unterwindung hat sich in der Praxis sehr gut bewährt, und es zeigte sich, daß die Abweichung der Unterwindefadenlänge vom eingestellten Sollwert nur 2 bis 3 cm beträgt. Dieser reicht in der Praxis völlig aus.

Fig. 8:: Der Funktionsplan zeigt den prinzipiellen Aufbau und den Ablauf der Steuerung:

1. Einleitung der Unterwindung durch Endschalter 26.

2. Hauptmotor 21 wird auf Unterwindedrehzahl heruntergssteuert.

3. Beim Erreichen der Unterwindedrehzahl läuft der Unterwindemotor 28 über Getriebe 27 an, Ringbank 17 wird abgesenkt, Hauptmotor 21 läuft mit Unterwindedrehzahl weiter.

4. Nach einer durch ein Zeitschaltwerk im Steuerteil 29 genau definierten Zeit wird der Hauptmotor 21 ausgeschaltet und läuft ungebremst aus.

5. Sobald der Hauptmotor 21 bzw. die Spindel 15 die Schaltpunktdrehzahl zum Schwenken der Fadenführer 2 erreicht, erfolgt Impuls durch den Drehzahlwächter 24. Eine Tachomaschine 23 bzw. Γ gibt eine drehzahlproportionale Spannung auf den Drehzahlwächter 24 ab. Der Impuls bewirkt Betätigung des Wechselstrommagneten 25 (Schwenken der Fadenführer) sowie Erregung der Hauptmotorbremse 22 (Motor 21 wird bis zum Stillstan: abgebremst).

C ~ Konstante Verzögerung der Maschine

nach Anziehen der Bremse,
h ■■= Maß zwischen Spinnfingerspitze und Fadenführer,

L — Gelieferte Fadenlänge.
L_m — Unterwindefadenlänge,
ms — Millisekunde,

I
min '

see

Schaltpunkt — Spindeldrehzahl zum Zeitpunkt des Fadenführer-Schwenkens,
Sekunde,

"»pi =

"jpi see
msec

= Millisekunde =

see,

¹UW t =

Gesamtunterwindezeit,

Spindelauslaufzeit,

Magnetanzugszeit,

Bremzeit,

Erreichen der Unterwindedrehzahl,

Abschalten Hauptmotor,

Drehzahl-vächter-EinsteUung, Schwenken

der Fadenführer — gleichzeitig Einsetzen

der Bremse,

Stillstand der Spindel,

Umdrehung der Spindeln nach Schwenken

der Fadenführer

Funktion der Fadenführerhöhe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentanspräche:

1. Schaltung zum selbsttätigen Steuern der Fadenunterwindung von Kopsen auf Ringspinnoder Ringzwirnmaschinen beim Spinnen mit reduziertem Fadenballon, deren während des Auslaufes ungebremste oder abbremsbare Spindeln mit Spindelaufsätzen für die Reduzierung des Fadenballons versehen sind und bei denen das Ablösen der Fäden von den Spindelaufsätzen durch das Schwenken der Fadenführer mittels Elektromagneten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschwenken der Fadenführer nach dem Abschalten des Maschinen- bzw. Spindelantrisbes (21) bei einer bestimmten Spindeldrehzahl des freien Auslaufes durch einen auf diese bestimmte Drehzahl einstellbaren elektrischen Impulsgeber, linem sogenannten Drehzahlwächter (24). bewirkt wird (F i g. 8).

2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschwenken der Fadenführer mk Hilfe eines Wechselstrommagneten (25) schlagartig erfolgt und daß, duich den Drehzahlwächterimpuls gleichzeitig ausgelöst, die Abbremsung des Hauptmotors (21) Für den restlichen Auslauf der Spindeln (15) einsetzt (F i g. 6, 8).

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt (r₂: t_2l) zum Ausschalten des Hau^tmotors (21) nach dem Absenken der Ringbank (14) genar festlefbar ist und damit die Unterwindefadenlänge (L_n,) unabhängig von der Spindeldrehzahl und der F ingarnn-mmer für jeden Abzug auf eine gleiche Länge festgelegt ist (F i g. 6. 7).