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Verfahren und Einrichtung zum Einstellen der Abwickelspannung des
Garnes am Baum im Baumaufsteckzeug einer Kettenschlichmaschine, einer Bäumungsmaschine
oder dgl.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Garnabwickelspannung,
wenn das Garn abgewickelt wird, das auf den Baum im Aufsteckzeug einer Kettenschlichtmaschine,
Bäumungsmaschine oder dgl. aufgerollt ist.
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Die Erfindung beruht darauf, daß der ausgangsseitige Rotor einer elektromagnetischen
Kupplung mit der Welle des Bauie.
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verbunden ist, während die eingangsseitige Trommel mit einem Motor
verbunden ist, mit Hilfe dessen die Trommel in der umgekehrten Richtung gegenüber
der Ausgangeseite gedreht werden kann, und der Erregeretrom der elektromagnetischen
Kupplung fortlaufend gemäß der Drehgeschwindigkeit des Baumes geändert wird, um
die Drehung dieses Baumes zu steuern oder zu regeln, so daß dem abzuwickelnden Garn
automatisch und kontinuierlich eine voreingestellte Spannung verliehen wird.
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Beim Einstellen der Spannung des Garnes (oder der Kette, wie sie nachfolgend
auoh genannt wird) im Augenblick des Ablösen oder Abwickeln des Garnes von den Bäumen
der Schlichmaschine, Bäumungsmaschine oder dgl., wird die Welle des Baumes mit dem
Rotor an der Ausgangsseite einer elektromagnetischen Kupplung verbunden, deren Trommel
an der Eingangeseite mit einer
Motorwelle verbunden lSt und in der
umgekehrten Richtung relativ zu dem rotor an der Ausgangsseite gedreht, um der eingangsseltigen
Trommel eine Drehkraft in der entgegengesetzten Richtung zum Baum zu geben, was
die Drehgeschwindigkeit des Baumes so steuert, daß das Garn mit der geeigneten Spannung
abgewickelt werden kann; demzufolge wird mit diesem Verfahren die Garnabwickelspannung
eingestellt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmdglichkeiten der Erfindung
ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung von Ausführungsbeispielen sowie aus
der folgenden Beschreibung.
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Es zeigt: Figur 1 das Prinzip einer Ausfuhrungsform des Verfahrens
nach der vorliegenden Erfindung, Figur 2 die graphischen l)arstellungen der Beziehung
der Drehgeschwindigkeit des Baumes und der entsprechenden Drehmomentänderung zum
Zeitablauf, wobei Kurven gemäß dem Stande der Technik und gemäß der vorliegenden
Erfindung verglichen werden, Figur 3 das Verfahren zum Einstellen der EntlastFungsspannung
des Garnes am Baum gemäß dem Stande der Technik, und Figur 4 schematisch eine Kettenschlichtmaschine,
bei des die Erfindung vorteilhaft angewandt werden kann. @
Nach
Figur 4 wird eine Hahn 4, dle eine zusammengefaßte Gruppe von Ketten verkorpert,
die von den Bäumen 5 in der Baumaufsteckvorrichtung 1 abgewickelt werden, durch
den Schlichtabschnitts 2 zum Trocknungsabschnitt 3 geführt, wo die Schlichte getrocknet
wird, worauf die Bahn 4 nach rechts geführt wird, bis sie aufgerollt wird. Heim
Abwickeln der Kette 9 vom Baum 5 wurde der ueberlauf. der drch die gegebene Garnspannung
hervorgerufen wurde, sowle die Spannungslosigkeit (I.oekerung oder Entspannung)
des Garnes gemäß den Methoden nach dem Stande der Technik dadurch verhindert, daß
das "Bandbrems"-verfahren oder das "Feder"-Verfahren benutzt wurden. Das Bandbremsverfahren
ist in Figur 3 veranschaulicht, wo ein Band 7 auf die Welle 6 des Baumes 5 gelegt
ist, dessen eines Ende festliegt, während auf das andere Ende ein Gewicht 8 gehängt
wird, das mittels der Reibung als Bremse gegen die Drehung des Baumes dient. Bei
diesem Verfahren wird jedoch, wenn Garn vom Baum gezogen wird, die Reibungskraft
zwischen dem Band und der Welle 6 als Mittel zur Erzeugung einer notwendigen Spannung
genutzt, um hierdurch das Lockerwerden des Garnes zu verhindern, so daß die Bremskraft
für ein bestimmtes Gewicht jeweils konstant bleibt, was erfordert, daß das Gewicht
geändert und die Rebungsgegenkraft eingestellt wird, um die Spannung so einzustellen,
daß sie mit der Abnahme des Durchmessers des Baumes in Übereinstimmung steht (wenn
das Garn abgezogen wird); diese aufeinanderfolgende Änderung des Gewichtes war jedoch
praktisch unmUglich, zumindest aber unwirksam.
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Im Stande der Technik war weiter ein Mangel, daß beim Abwickeln von
Garn mit geringerer Spannung ein Überlauf im Augenblick der Geschwindigkeitsminderung
des Baumes infolge der Trägheit der Masse der Bäume und der Ketten hervorgerufen
wurde.
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Im Stande der Technik wurde außerdem eine Geschwindigkeitsregelung
mittels einer elektromagnetischen Bremse wie z. B.
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der Magnetpulverbremse oder dgl benutzt; aber es gab auch in solchen
Fällen einen Mißstand insofern, als zu der Zeitverschiebung von hoher zu niedriger
Geschwindigkeit und von niedriger Geschwindigkeit zum Halt ein großes Drehmoment
für die Geschwindigkeit erzeugt werden mußte.
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Der hauptsächliche Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Spannung
beim tigickeln des Garnes vom Beginn der Drehung bis zum Anhalten des Baumes kontinuierlich
zu halter., unabhängig von der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Baumes.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein uberschließen oder Übetauf
zur Zeit der Minderung der Geschwindigkeit des Baumes auf einfache Weise zu verhindern.
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Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stande der Technik
wesentlich darin, daß als Mittel der Kraftübertragung eine elektromagnetische Kupplung
vorgesehen ist, wobei die eingangsseitige Trommel der Kupplung mit der Achse eines
Motors verbunden ist und der ausgangsseitige Rotor der Kupplung mit der Achse eines
sich drehenden Bauteile, wobei sich beide in derselben Richtung drehen, daß der
die Ausgangeseite der Kupplung bildende Rotor mit der Achse eines Baumes verbunden
ist, während die eingangeseitige Trommel mit Hilfe eines Motors oder dgl.
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in Drehung versetzt wird in der zu der Drehriohtung des Baumes entgegengesetzten
Richtung und daß ferner das in der umgekefrten Richtung erzeugte Drehmoment elektrisch
und frei geregelt wird, um auf diese Weise die Geschwindigkeit des Baumes zu regeln,
ohne daß die Notwendigkeit eines zu großen Drehmoments zu der Zeit der Geschwindigkeitsminderung
und des Halts besteht.
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Im folgenden werden das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
und jenes nach dem Stande der Technik erläutert und miteinander verglichen: Gemäß
Figur 2 ist die Zeit t an der horizontalen Achs aufgetragen während die Drehgeschwindigkeit
V und das Drehmoment T an den entsprechenden Vertikalachsen aufgetragen sind A (volle
Linie) zeigt die voreingestellte Spannung, B (strichpunktierte Linie) zeigt ein
elektrisches Bremsarehmoment aufgrund der bisherigen elektromagnetischen Bremse,
wie 2. B. einer Pulverbremse oder dgl., CV zeigt die Geschwindigkeitskurva gemäß
der vorliegenden Erfindung, CT zeigt die Drehmomentkurve ebenfalls gemäß der Erfindung,
DV zeigt die Geschwindigkeitskurve von der Zeit hoher Geschwindigkeit zu derjenigen
niedriger Geschwindigkeit, während DT die entsprechende Drehmomentkurve wiedergibt
Anhand der Figur 1 sei nun das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erläutert:
Ein Motor 10 ist mit einem Reduktionsgetriebe (Ge.ohwindigkeitsminderer) Ii verbunden,
das seinerseits einer Trommel 12a auf der Eingangsseite einer elektromagnetischen
Kupplung 12 verbunden ist, während der ausgangsseitige Rotor 12b mit der Achse 6
des'Baumes 5 verbunden ist; Ein Tachogenerator hat die Bezeichnug 13. Im Stande
der Technik wurde allgemein für die Kraftübertragung eine elektromagnetische Kupplung
verwendet, wobei sich die Trommel und der Rotor in derselben Riobtung drehen. Nach
der vorliegenden Erfindung wird die eingangsseitige Trommel der elektromagnetisohen
Kupplung, die gemäß den Stande
der Technik fUr die Kraftübertragung
benutzt wurde, in der entgegengesetzten Richtung gedreht und dem'Rotor eine entgegengesetzte
Drehung erteilt; mit dieser Arbeitsweise wird ein durch die elektromagnetische Kupplung
hervorgerufener Schlupf benutzt, um der Garnbahn die Spannung zu erteilen.
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Im Stande der Technik nimmt der Durchmesser der auf den Baum 5 aufgewickelten
Garne ab, wenn die Kette 9 vom Baum 5 abgewickelt wird, was zu einer Steigerung
der Abwtokelepannung führt. Nach der vorliegenden Erfindung kann Jedoch die Änderung
(die Abnahme) des Durchmessers der aufgewickelten Garne festgestellt werden, indem
die Umdrehungszahl des Baumes 5 mittels eines Tachogenerators 13 gemessen wird;
über den (in der Zeichnung nicht veranschaulichten) proportional arbeitenden Stellmechnismus
kann der in Rotor 12b der elektromagnetischen Kupplung 12 fließende Strom proportional
zur Abnahme des Durchmeseers der aufgewickelten Garne vermindert werden, was entsprechend
den Erregerstron der elektromagnetischen Kupplung ändert und die Kraft zur Bremsung
des Baumes 5 vermindert und folglich die Garnabwickelepannung konstant hält.
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Um die elektrische Regelung zu erläutern, sei auf Pigur 2 verwiesen.
Im Stande det Technik fällt gemäß der Kuve B (striohpunktierte Linie), wenn ein
Knopf gedrückt wird und der Schalter an der Haltestellung des Baumes eingeschaltet
(geschlossen) ist und der Baum bei der niedrigen Geschwindigkeit zum Anlauf gebracht
wird und als nächstes die Gesohwindigkeit höher herautgelegt wird, das Bremsdrehmoment
schrittweise ab.
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Wenn die Geschwindigkeit von den höheren zu den niedrigeren
Werten
und weiter zur Haltstellung geändert wird, soll ein großes Drehmoment bei Jeder
Veränderung erzeugt werden, um die Geschwindigkeit zu mindern. Nach der vorliegenden
Erfindung hingegen verlaufen die Geschwindigkeitskurve V und die Drehmomentkurve
CT allmählich, wie es die graphischen Darstellungen erkennen lassen. insbesondere
wird, wenn die Baumgeschwindigkeit auf einen niedrigeren Wert abfällt, das Drehmoment
alliählioh erhöht, um die elektronagnetische Kupplung in Überwachung su halten,
wenn die Drehgeschwindigkeit vermindert wird, wie es durch Ca und Cb in der CV-Kurve
erkennbar ist; wenn die Baumgeschwindigkeit abfällt oder den Stillstandewert annimmt,
wird das Drehmoment wieder auf das Bremsdrehnoment (elektrischer Strom) oder das
Haltedrehmoment (elektrischer Strom) gebracht, ohne daß die Notwendigkeit besteht,
solche großen Drehmomente wie Ba und Be in der B-turve gemäß dem Stande der Technik
zu erzeugen, wenn der Baum zum Stillstand kont.
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Nach Maßgabe der oben dargelegten Arbeitsweisen ergeben sich folgende
Wirkungen: 1. Bei der Bauibrense mit dem bekannten Gewicht-Band-Bremsverfahren mußte
das Gewicht geändert oder gemäß der Abnahme des Durchmessers der ausgewickelten
Garne während des Betriebes ersetzt werden, was eine kontinuierliche Spannungsregelung
oder -kontrolle unmöglich machte; nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
hingegen läst sich die Konstantspannungskontrolle oder -regelung (die Regelung der
Spannung, um si@ konstant zu halten) automatisch und kontinuierlich ermöglichen.
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2. Die Betriebsweise mit einer gering-sten Abwickelepannung ist möglich.
Wird das Garn mit kleiner Spannung abgewickelt, ruft die Drehung des Baumes ein
Uberschießen infolge der Trägheit der Masse des sich drehenden Baumes und der aufgewickelten
Ketten im Augenblick der Minderung der Drehgeschwindigkeit hervor; zu dieser Zeit
wird jedoch.
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automatisch eine Spannung ausgeUbt, um diese Trägheit zu Überwinden,
wodurch das tiberechießen oder überlaufen des Baumes vollkommen vermieden werden
kann.
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3. Das umgekehrt gerichtete Drehmoment wird ständig auf die Bahn ausgibt,
so daß zur Zeit des Stillstands des Baumes die Spannung ständig auf ihn ausgeübt
wird; auf diese Weise läßt sich das Schlaffwerden der Kette vollständig unterbinden.
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4. Ob sich die Maschine im Stillstand oder im Betrieb befindet, die
Spannung ändert sich nicht, wenn die Bahn nach oben oder nach unten gestoßen wird;
wenn diese AurwOrte- oder Abwärtestellung wieder in die frühere Stellung geändert
wird, nimmt die Bahn ihre Stellung wieder ein, ohne irgendein Schlaffwerden hervorzurufen.
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Demzufolge ist die Durchführung des Abwickeln. und anderer Arbeitsgänge
bei der Aufsteckvorrichtung des Baumes, die im Stande der Technik unmöglich sind,
durch die vorliegende Erfindung ermöglicht worden, währen die Spannung auf die Bahn
ausgeübt wird, und dies wiederum verhütet vollkommen ein Verschlingen oder Verdrillen
der Kette.
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5. Nach dem Stande der Technik waren viele Arbeitspersonen und Betriebsmaßnahmen
erforderlich, um die Maschine anzuhalten und die Gewichte zu ändern oder zu ersetzen
oder die Maschine absatzweise zu betreiben. Nach der vorliegenden Erfindung läßt
sich die Maschine jedoch durch wenige Arbeitspersonen bedienen, außerdem ist jeder
Arbeitgang bequem durchführbar. Die Erfindung hat daher große Vorteile.