DE2255663A1

DE2255663A1 - Spun yarn tension control process - by monitoring development of yarn balloon during winding phases

Info

Publication number: DE2255663A1
Application number: DE19722255663
Authority: DE
Inventors: Erwin Prof Dr Ing Schenkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-14
Filing date: 1972-11-14
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2255663B2

Abstract

The control of the yarn balloon is executed in two phases. From stationary where the synchronised running between the spinning ring and the traveller is established by proportional braking, until operating speeds are reached where the yarn is constantly monitored by a sensor and microphoto units to maintain the proportional speeds for synchronised running. Device controlls yarn tension during spinning, where the spindles are mounted in pneumatic or magnetic bearings.

Description

Spinnverfahren und Vorrichtung mit luft- oder magnetgelagertem Spinnring zum Ausüben des Verfahrens Beim Spinnen von Fasergarnen auf bekannten Ringspinnmaschinen, auch bei Verwendung von luftgelagerten Spinnringen, haben die Spindeldrehzahlen Grenzen, die einer höheren Spinnleistung, wie auch der Automatisierung des Spinnverfahrens entgegenstehen. Spinning process and device with air or magnetic bearing spinning ring to carry out the process when spinning fiber yarns on known ring spinning machines, even when using air-bearing spinning rings, the spindle speeds have The limits of a higher spinning performance as well as the automation of the spinning process oppose.

Hierfür gibt es mehrere Gründe: Beim Ringspinnen bildet sich in dem Faden zwischen dem Garnträger (Cop) auf der Spinnspindel und dem S'treckwert eine Fadenzugkraft aus, die im wesentlichen zur Überwindung der auftretenden Reibungen, bevorzugt der Läufer-Ring Reibung dient.There are several reasons for this: During ring spinning, Thread between the yarn carrier (cop) on the spinning spindle and the stretch value one Thread tension, which is essentially used to overcome the friction that occurs, preferably the rotor ring is used for friction.

Diese systemabhängige Kraft ist huber die Länge der Fadenstrecke nicht gleich. Sie kann als Grundspannung in der sogenannten Spinnzone zwischen Fadenführer und Streckwerk in bekannter, einfacher Weise gemessen werden.This system-dependent force is not greater than the length of the thread path same. It can be used as a basic tension in the so-called spinning zone between thread guides and drafting system can be measured in a known, simple manner.

Unter dem Einfluß dieser Grundspannung, dem Fliehkraftfeld und der Luftreibung bildet der Faden zwischen Spinnläuf er und Fadenführer eine räumlich verwundene Kurve aus, die in der Projektion senkrecht. zur 4chse optisch als der sogenannte "Spinnballon" in Erscheinung tritt.Under the influence of this basic tension, the centrifugal force field and the The thread creates a spatial air friction between the spinning cylinder and the thread guide twisted curve that is perpendicular in the projection. to the 4-axis optically as the so-called "spinning balloon" appears.

Die Länge des Fadens im Ballon ist größer als es dem Abstand Spinnläufer-Fadenführer entspricht, um so mehr, je größer seine Abdrängung aus der Meridianebene, die durch Spinnläufer-Spindelachse bestimmt ist, wird, d.h. je kleiner bei sonst gleichen Verhältnissen die Fadenspannung ist, wobei ein Minimalwert nicht unterschritten werden darf, weil sonst die Fadenkurve instabil wird und Halsen mit Fadenbruch die unausweichliche Folge ist. Diese Fadenkurve stellt in ihrer stabilen-Phase eine elastische Pufferzone dar, die gegebenenfalls gegen kurzfristige Längen- oder Kraftänderungen ausgleichend wirkt, solange die räumliche Verwindung gross genug ist, daß die Fadenlänge oder Raumkurve den kürzesten Abstand zwischen Spinnläufer und Fadenführer ausreichend überschreitet um im Bedarfsfall auch wirklich Fadenweg freistellen zu können, ohne daß übermássige Kraftspitzen dazu generiert werden müssen.The length of the thread in the balloon is greater than the distance between the spinneret and the thread guide corresponds, the more so, the greater its displacement from the meridian plane that passes through Spinning rotor spindle axis is determined, i.e. the smaller with otherwise the same Ratios is the thread tension, with a minimum value not may not be exceeded, because otherwise the thread curve becomes unstable and jibes with Thread breakage is the inevitable consequence. This thread curve represents in its stable phase an elastic buffer zone, which may be against short-term length or Changes in force have a compensating effect as long as the spatial distortion is large enough is that the thread length or space curve is the shortest distance between spinning travelers and thread guide sufficiently exceeds thread path if necessary to be able to release without excessive force peaks having to be generated.

Es ist bekannt, daß die vorbeschriebene Grundspannung beim Spinnen laufend von nieder- und hochfrequenten Schwellbeanspruchungen überlagert wird, die auf verschiedene Ursachen zurttckgehen. Ihre Kraftspitzen werden um so gröBer, äe weniger Fadenlängenüberschuß der Ballonfaden zum elastischen Ausgleich enthält, d.h. je kleiner bei zunehmender Copfüllung die Ballonhöhe wird und je mehr sich der den Ballon bildende Fadenabschnitt vom Spinnläufer zum Fadenführer infolge zunehmender Spinnspannung dem kürzesten Abstand, also der Geraden zwischen den genannten Spinnteilen nahert und aeine Auslenkung aus der Meridianebene gegen Null tendiert.It is known that the above-described basic tension when spinning is continuously superimposed by low and high frequency threshold stresses that go back to various causes. Your force peaks are all the greater the balloon thread contains less thread length excess for elastic compensation, i.e. the smaller the balloon height becomes with increasing cop filling and the more it increases the thread section forming the balloon from the spinneret to the thread guide as a result of increasing Spinning tension is the shortest distance, i.e. the straight line between the spinning parts mentioned approaches and a deflection from the meridian plane tends towards zero.

Es ist vielleicht weniger bekannt, daß sich die angesprochenen Kraftspitzen mit zunehmender Spinndrehzahl stark vergrößern und ein Vielfaches der Grund spannung annehmen können und wegen der damit unmittelbar verbundenen Fadenbruchgefahr die Drehzahlsteigerung und damit die Produktionssteigerung nach oben limitiert.It is perhaps less well known that the aforementioned force peaks increase sharply with increasing spinning speed and a multiple of the basic voltage can accept and because of the directly associated risk of thread breakage The increase in speed and thus the increase in production are limited upwards.

Das beschriebene Problem bleibt auch bei der Anwendung von luft- oder magnetgelagerten Spinnringen im Prinzip bestehen, solange sich die Schwellkraftspitzen, verursacht durch Exzentrizitäten jeder Art in Verbindung mit der zyklischen Beanspruchung des Fadenmaterials infolge kurzzeitiger Verdehnungen, von der Seite der Entstehungsursache her, nicht vermeiden lassen. Bei der Verwendung von luftgelagerten Spinnringen wirkt der Spinnläufer infolge Zentrilfugalkraft gegenüber dem-Ring als schleifende Reibungskupplung und kann deshalb den luftgelagerten Spinnring unter bestimmten Bedingingen so weit beschleunigen, daß seine Umlaufdifferenz zum Ring gegen 0 tendiert, so daß SynchrOnlauf eintritt. Bei genügend hoher Drehzahl und Masse des Spinnläufers'wird mit eingetretenem Synchronlauf die schleifende Kupplung Läufer Spinnring zu einer festen kraftschlüssigen Verbindung ohne Relativbewegung zwischen Läufer und Ring.The problem described remains with the use of air or magnetic bearing spinning rings exist in principle as long as the surge force peaks, caused by eccentricities of any kind in connection with the cyclical loading of the thread material as a result of brief stretching, of the page the cause cannot be avoided. When using air bearing As a result of centrifugal force in relation to the ring, the spin roller acts as a spinning ring sliding friction clutch and can therefore under the air-bearing spinning ring accelerate certain conditions so far that its rotation difference to the ring tends towards 0, so that synchronization occurs. If the speed is high enough and When synchronous operation has occurred, the mass of the spinning rotor becomes the slipping clutch Runner spinning ring to a firm, non-positive connection without relative movement between the runner and the ring.

Damit fällt die Reibung Läufer/Ring momentan weg, so daß wegen der geringen Luftreibung des Spinnringes der den Ring ziehende Aufwindefaden im gleichen AugenbLick erheblich entlastet wird, wodurch auch die Fadenspannung im Ballon schlagartig im gleichen Verhältnis nachläßt. Die Folge ist ein momentanes Aufweiten des Ballondurchmessers verbunden mit einr'entsprechenden Abdrängung des Ballonfadens aus seiner Meridianebene, was bei höheren Drehzahlen meist zu Balloncollaps und Fadenbruch führt. Die gleiche Wirkung ergibt sich bei Verwendung von luftgelagerten Spinnringen beim Abstellen der Spinnstelle z.B.So the friction rotor / ring is momentarily eliminated, so that because of the low air friction of the spinning ring of the winding thread pulling the ring in the same BlickbLick is considerably relieved, whereby the thread tension in the balloon is suddenly released decreases in the same proportion. The consequence is a momentary widening of the balloon diameter associated with a corresponding displacement of the balloon thread from its meridian plane, which at higher speeds usually leads to balloon collapses and thread breakage. The same Effect results from the use of air-bearing spinning rings when parking the spinning station e.g.

bei vollem Cops, wenn die Spindel in der Umdrehungszahl rasch abfällt, während Ring und Läufer infolge Beharrungsvermögen und geringer Reibung unter Beibehaltung der Drehzahl weiterläuft. Dabei wird der gesponnene F'aden nicht mehr auf- sondern abgewickelt, Der Ballon bläht als Folge davon auf und collabiert oder der Faden hakt aus dem Läufer, was in beiden Fällen Fadenbruch bedeutet.when the cops are full, when the spindle drops rapidly in the number of revolutions, while ring and traveler due to inertia and low friction while maintaining the speed continues to run. The spun thread is no longer untied, but rather unwound, the balloon inflates and collapses as a result, or the thread hooks out of the runner, which means thread breakage in both cases.

Die Erfindung bezweckt, diese Mängel, welche der gewünschten Erhöhung der Drehzahl im Wege stehen, zu beheben.The invention aims to remedy these shortcomings, which the desired increase the speed stand in the way of fixing.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, das bei Anwendung von luftgelagerten oder magnetgelagerten Spinnringen Drehzahl und Fadenspannung so gesteuert werden, daß die beschriebenen Nachteile nicht wirksam -werden, und so der Vorteil der luftgelagerten Spinnringe voll genutzt werden kann. Hierzu wird im ersten Schritt bei vorerßt geringer Drehzahl*bei entsprechendem Läufergewicht rasch Synchronlauf zwischen Spinnläufer und Ring erreicht. * (gemessen an der vorgesehenen Betriebsdrehzahl) Spinnkräfte und Kraftschluß Läufer-Ring sind infolge der redosierten Drehzahl noch mäßig.According to the invention, this goal is achieved when using of air-bearing or magnet-bearing spinning rings speed and thread tension are controlled so that the disadvantages described are not effective, and so the advantage the air-bearing spinning rings can be used to the full can. For this purpose, in the first step with pre-cut low speed * with the appropriate Rotor weight quickly reached synchronous running between spinning rotor and ring. * (measured at the intended operating speed) are the spinning forces and the frictional connection of the rotor ring due to the reduced speed still moderate.

Das erleichtert in einem zweiten Schritt die Drehzahl bis zu der vorgesehenen Betriebsdrehzahl anzuheben und dabei, was wesentlich ist, den Synchronlauf bis zum Abstellen bei vollem Cop aufrecht zu erhalten. Das sichere Abspinnen der Maschine wird durch eine gesteuerte Abbremsung des luft- oder magnetgelagerten Läufers erreicht.In a second step, this facilitates the speed up to the intended speed Increase the operating speed and, what is essential, the synchronous operation up to Parking with a full cop to maintain. The safe spinning of the machine is achieved by a controlled braking of the air or magnetic bearing rotor.

Ergänzend sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: Messen der Differenz zwischen den Umlaufzahlen von Spinnring und Spinnläufer zur Ermittlung des Synchronlaufs zwischen diesen Teilen. Pür diese Messungen sind bekannte Geräte vorgesehen, deren Messwerte einem Vergleichsgerät zugeführt werden, das den Differenzwert an eine Drehzahlateuereinrichtung weitergibt.In addition, the following procedural steps are provided: Measuring the Difference between the number of revolutions of the spinning ring and the spinning traveler to determine synchronous operation between these parts. Known devices are used for these measurements provided, the measured values of which are fed to a comparison device that determines the difference value passes on to a speed control device.

Diese bewirkt, daß erstens die Drehzahlsteigerung bis zur Betriebsdrehzahl abhängig von einer zugelassenen oder vorgeschriebenen Fadenspannung erfolgt und daß zweitens dabei der Snchrbnlauf über den ganzen Spinnablauf erhalten bleibt, weil dadurch automatisch der kleinstmögliche Kraftaufwand bei kleinstmöglicher Fadenspannung erreicht wird.This has the effect that, firstly, the speed increase up to the operating speed takes place depending on an approved or prescribed thread tension and that secondly, the flow is maintained over the entire spinning process, because this automatically means the least possible effort with the smallest possible thread tension is achieved.

Einzelheiten dieser Mess- und Steuervorgänge gehören nicht zur Erfindung und es eribrigt sich daher, hier näher darauf einzugehen. Vom Eintritt des Synchronlaufs bis zum Abspinnen darf, wie schon angedeutet, eine vorgegebene Fadenspannung nicht überschritten werden. Die laufende Kontrolle dieser Spannung stellt also einen weiteren wichtigen Verfahrens schritt dar.Details of these measurement and control processes are not part of the invention and there is therefore no need to dwell on it here. From the start of synchronous operation As already indicated, a predetermined thread tension must not be allowed until the spinning be crossed, be exceeded, be passed. The ongoing control of this tension is another one important procedural step.

Auftretende Spannungspitzen, deren Ursache vorstehend angesprochen wurden, können beim Spinnen mit luftgelagertem Spinnring vermieden oder auf ein erträgliches Maß zurückgedrängt werden.Occurring voltage peaks, the cause of which has been mentioned above can be avoided when spinning with an air-bearing spinning ring or on a be pushed back to a tolerable level.

wenn der unabdingbare, systembedingte Längenänderungsausgleich, wie er beispielsweise bei vorhandenen Exzentrizitäten gefordert wird, nicht von einer Spinnläuferzusatzbewegung erfolgt, wie es bei nicht synchronem Spinnen der Fall ist, und entsprechende Massenbeschleunigungskräfte bedingt, sondern über den Fadenlängenüberschuß des elastischen Ballons befriedigt wird. if the indispensable, system-related length change compensation, such as it is required, for example, in the case of existing eccentricities, not by one Additional movement of the spinner takes place, as is the case with non-synchronous spinning is, and corresponding mass acceleration forces due, but on the excess thread length of the elastic balloon is satisfied.

Das ist aber nur möglich, wenn bei den erstrebten hohen Drehzahlen mit Fleinstmöglicher Spannung d.h. ausreichender Padenablenkung aus der Meridianebene und Ballondurchmesser, also synchron gesponnen wird.But this is only possible if at the desired high speeds with the lowest possible tension, i.e. sufficient path deflection from the meridian plane and balloon diameter, i.e. spun synchronously.

Hierzu wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Ballonform herangezogen, indem die Fadenkurvenabweichung aus der Meridianebene gemessen und mittels variablen Bremsens des Spinnrings die Fadenspannung geregelt d.h. bei zu großer Abweichung vergrößert, bei zu kleiner Abweichung verringert wird. Damit soll erreicht werden, daß zu jeder Zeit eine ausreichende Reserve an Fadenlänge ve-rfügbar ist, um die unvermeidlichen Längenänderungen,die - wie angedeutet - zwischen Fadenführer und Aufwindepunkt aus den verschiedensten Gründen ständig eintreten, ausgleichen zu können.For this purpose, the balloon shape is used in a further process step, by measuring the thread curve deviation from the meridian plane and using variable When the spinning ring is braked, the thread tension is regulated, i.e. if the deviation is too great increased, decreased if the deviation is too small. This is to achieve that a sufficient reserve of thread length is available at all times to cover the unavoidable changes in length, which - as indicated - between the thread guide and Ascending point occur constantly for the most varied of reasons, to compensate for can.

Diese Überwachung und Steuerung der Ballonform ist besonders wichtig beim Abspinnen, wenn der luft- oder magnetgelagerte Spinnring infolge Massenträgheit zu schn'ell weiterläuft und daher die Gefahr des Halsens wegen der schon vorhandenen kleinstmöglichen Fadenspannung sofort eintritt. Hier muß also der Ring beim Abspinnen so weit abgebremst werden, bis die u seiner Mitnahme notwendige Kraft im Fadenabschnitt Spinnläufer-Aufwindepunkt hinreichend ansteigt, um auch die Fa. denspannung im Ballon so groß zu halten, daß das System stabil bleibt und ein normales Aufwinden des Fadens bis zum Stillstand gesichert ist.This monitoring and control of the balloon shape is particularly important when spinning, when the air or magnetically mounted spinning ring is due to inertia runs too fast and therefore the risk of jibing because of the existing ones smallest possible thread tension occurs immediately. So here the ring has to be spun off be slowed down until the force needed to take it along in the thread section Spinneret wind-up point increases sufficiently to also reduce the tension in the balloon to keep it so large that the system remains stable and normal winding of the thread is secured until it comes to a standstill.

Ist im weiteren Verlauf des Abspinnens die Drehzahl soweit abgesunken, daß sie der Startdrehzahl entspricht, dann hat sich der Kraftschluß zwischen Spinnläufer und Spinnring infolge Fliehkraft wieder gelöst.If, in the further course of the spinning process, the speed has dropped so far, that it corresponds to the starting speed, then the frictional connection between the spinning rotor has and spinning ring released again due to centrifugal force.

Auch die im Faden wirksamen Kräfte sind entsprechend abgesinken. Es ist jetzt ohne Gefahr für den Spinnvorgang möglich, den Spinnring momentan abzubremsen und stillzusetzen, worauf der Spinnläuf er mit Faden in normaler Weise bis zum Stillstand ausläuft.The forces acting in the thread have also decreased accordingly. It it is now possible to momentarily brake the spinning ring without risking the spinning process and shut down, whereupon the spinning process comes to a standstill with thread in the normal way expires.

Das Abspinnen wird automatisch in der obersten Stellung der Ringbank, die den Spinnring mit seiner Lagerung trägt, also bei vollem Cop über einen Endschalter eingeleitet, während das Abschalten des Spindelantriebsmotors erst nach Herunterrettung der Spinnringdrehzahl bis zur Startdrehzahl der Spinnspindel erfolgen kann.The spinning is automatically in the top position of the ring rail, which carries the spinning ring with its storage, so with a full cop over a limit switch initiated, while the shutdown of the spindle drive motor only after rescuing the spinning ring speed can take place up to the starting speed of the spinning spindle.

Da die Reibuangßunterschiede zwischen den luftgelagerten Spinnringen einer Maschine und auch zwischen Maschinen gleicher Auslegung unbedeutend sind, braucht die Messung und Steuerung nur an einer Spindel vorgenoamen werden, evtl. aus Sicherheitsgründen wegen Fadenbruch parallel dazu an einigen Spindeln,wodurch spannungsgleiche Spinnabläufe an allen Spindeln einer Maschine erreicht werden. Es ist sogar möglich, eine Reihe von gleich ausgelegten Maschinen, bei gleichem Rohstoff und Garnnummer taktgleich von einer Mess- und Regeleinheit aus synchron zu fahren.Because the friction differences between the air-bearing spinning rings of a machine and also between machines of the same design are insignificant, the measurement and control only needs to be carried out on one spindle, possibly for safety reasons because of thread breakage in parallel on some spindles, which means equal tension spinning processes can be achieved on all spindles of a machine. It is even possible to have a number of identically designed machines with the same Raw material and yarn number synchronized with the same cycle from a measuring and control unit to drive.

Zum Ausüben des erfindungsgemäßen Spinnverfahrens ist nach der weiteren Erfindung eine Vorrichtung mit folgenden Einzelheiten vorgesehen: Meßgerätefür die Umlaufdifferenz zwischen Spinnläufer und Spinnring, für die Fadenspannung und die Fadenkurve, ein von diesen Geräten beeinflußbares Drehzahlsteuergerät, ferner ein Endschalter zur Einleitung des Abspinnvorganges sowie eine Vorwahlmöglichkeit der Abschaltdrehzahl am Drehzahlsteuergerät. Außerdem eine Blockierbremse für den Spinnring.To practice the spinning process according to the invention is after the further Invention provided a device with the following details: Measuring devices for the Orbital difference between the spinning traveler and the spinning ring, for the thread tension and the Fadenkurve, a speed control device that can be influenced by these devices, furthermore Limit switch for initiating the spinning process as well as a preselection option for the Cut-out speed on the speed control unit. In addition, a blocking brake for the spinning ring.

Das Diagramm des beanspruchten Verfahrens und weitere Sinselheiten der Vorrichtung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels enthalten, das in der Zeichnung dargestellt ist.The diagram of the claimed method and other features of the device are in the following description of an exemplary embodiment included, which is shown in the drawing.

In dieser zeigen schematisch: Fig. 1 das Diagramm der Verfahrensschritte des gesamten Spinnablaufes Sig. 2 Spindel mit Antrieb, Fadenzuführung über Mesagerät für die Fadenspannung, Spinnläufer mit Spinnring, teilweise geschnitten, Drehzalsteuergerät, Schaltverbindungen. This shows schematically: FIG. 1 the diagram of the method steps of the entire spinning process Sig. 2 spindle with drive, thread feed via measuring device for the thread tension, spinneret with spinning ring, partially cut, speed control device, Switching connections.

Fig. 3 Fadenverlauf von oben gesehen, Meßgerät für Fadenkurve außerhalb der Meridianebene, Schaltverbindungen. Fig. 3 thread course seen from above, measuring device for thread curve outside the meridian plane, interconnections.

Im Diagramm nach Fig. 1 bezeichnet O'den Einschaltpunkt des regelbaren Spindelantriebsmotors, welcher die Spindel auf eine zunächst mäßige Drehzahl von z.B. 7000 U/min bringt. Bei dieser treten erfahrungsgemäß diese Fadenkräfte und deren Spitzen in Grenzen auf, die keine Schwierigkeiten bereiten Ihr unregelmäßiger Verlauf bis zum Punkt A ist im Diagramm gestrichelt dargestellt. In the diagram of Fig. 1, O'denotes the switch-on point of the controllable Spindle drive motor, which the spindle to an initially moderate speed of e.g. brings 7000 rpm. Experience has shown that these thread forces and their tips in boundaries that do not cause your irregular problems The course up to point A is shown in dashed lines in the diagram.

Während des Anspinnens wird der Spinnring durch den auf ihm. During piecing, the spinning ring is pulled through the one on it.

geführten und umlaufenden Spinnläufer durch Reibung infolge Fliehkraft so lange beschleunigt, bis beide Teile unter dem EinfluB der Fliehkraft kraftschlüssig und gleich schnell laufen und damit eine Relativbewegung zueinander nicht mehr ausführen. In diesem Augenblick, der in dem Diagramm mit A bezeichnet ist, tritt der sogenannte Synchronlauf ein und die reibungsbedingte Kraftspitze der Fadenzugkraft wird abgebaut. guided and revolving spinning rotor due to friction as a result of centrifugal force Accelerated until both parts are force-locked under the influence of centrifugal force and run at the same speed and thus no longer perform a movement relative to one another. At this moment, indicated by A in the diagram, the so-called Synchronous running and the friction-related peak force of the thread tension is reduced.

Auch bei dem nun eingeleiteten Drehzahlanstieg treten bei Einhaltung des Synchronlaufs die starken Spannungsspitzen nicht mehr auf. Die Fadenspannung steigt vielmehr gleichmäßig bis zum Punkt B des Diagramms an. Dies wird erreicht durch die große Ballonhöhe H bei Spinnbeginn und die geringe Fadenspannung im Ballonfaden, die durch die Beibehaltung des Synchronlaufs möglich geworden ist, Die Spindeldrehzahl wird nur noch begrenzt durch die im Faden entstehende Grund spannung. Diese ist jedoch um ein Vielfaches kleiner, besonders bei hohen Spindeldrehzahlen, als die bei den entsprechenden Drehzahlen auftretenden Spannungsspitzen, sofern in herkömmlicher Weise oder nicht synchron bei Anwendung von BuStlagerung gesponnen würde. Even with the now initiated increase in speed, compliance occurs of synchronous operation no longer show the strong voltage peaks. The thread tension Rather, it rises evenly up to point B of the diagram. This is achieved due to the high balloon height H at the start of spinning and the low thread tension in the balloon thread, made possible by maintaining synchronous operation, the Spindle speed is only limited by the basic tension created in the thread. However, this is many times smaller, especially at high spindle speeds, than the voltage peaks occurring at the corresponding speeds, provided spun conventionally or not synchronously when using bust storage would.

Beim Hochfahren der Drehzahl von A nach B kann, wie schon ausgeführt, die für das System wirksame Reibung so klein werden, daß dadurch der Ballondurchmesser in unzulässiger Weise zunimmt und gegebenenfalls Halsen mit Fadenbruch eintritt. Diese Wirkung tritt mit Sicherheit beim Abspinnen, beginnend beim Punkt a des Diagrammes ein. Es ist also sowohl beim Anspinnen wie beim Abspinnen notwendig, den umlaufenden luft- oder magnetgelagerten Spinnring so weit abzubremsen, daß die zu seinem Umlauf notwendige Kraft im Fadenabschnitt Spinnläufer-Copsauflaufpunkt so weit ansteigt, daß auch im Ballon die Fadenspannung so weit zunimmt, daß das System stabil bleibt und eine normale Fadenaufwindung bis zum Ende des Spinnvorganges gesichert ist.When increasing the speed from A to B, as already stated, the effective friction for the system is so small that the balloon diameter increases in an unacceptable manner and possibly jibes with thread breakage occurs. This effect occurs with certainty when spinning, starting at point a of the diagram a. So it is necessary both for piecing and for spinning, the circumferential brake air or magnetically bearing spinning ring so far that the to its circulation necessary force in the thread section of the spinneret-cop run-up point increases so far, that also in the balloon the thread tension increases so much that the system remains stable and normal thread winding is ensured until the end of the spinning process.

Ist im weiteren Verlauf des Abspinnens die Drehzahl sa weit abgesunken, daß sie der Startdrehzahl entspricht (Punkt D des Diagramms), dann hat sich der Kraftschluß bzw. die Kupplung zwischen Spinnläufer und Spinnring infolge Abnehmen der Fliehkraft wieder gelöst, Auch die im Faden wirksamen Kräfte sind entsprechend abgesunken. Es ist jetzt ohne Gefahr für den Spinnvorgang möglich, den Spinnring momentan abzubremsen, worauf der Spinnläufer mit dem Faden in normaler Weise bis zum Stillstand ausläuft In Fig. 2 ist mit 1 die Spindel bezeichnet, die eine Hülse trägt, auf der sich der Garnkörper (=Cop) bildet. Die Spindel wird in an sich bekannter Weise von einem regelbaren Motor über Riemen angetrieben. (Nicht dargestellt). Spindel 1 bzw. Cop 2 sind umgeben von einem Spinnring 4, der in einem Gehäuse 5 in bekannter Weise luftgelagert ist. Das Gehäuse wird von einer Ringbank 6 getragen.If, in the further course of the spinning process, the speed sa has decreased significantly, that it corresponds to the starting speed (point D of the diagram), then the Frictional connection or the coupling between the spinning rotor and the spinning ring as a result of removal the centrifugal force is released again, the forces acting in the thread are also corresponding sunk. It is now possible to use the spinning ring without endangering the spinning process to slow down momentarily, whereupon the spinneret with the thread in the normal way up expires to a standstill In Fig. 2, 1 denotes the spindle, which is a sleeve on which the package (= cop) is formed. The spindle is known per se Way driven by an adjustable motor via belt. (Not shown). spindle 1 and cop 2 are surrounded by a spinning ring 4, which is in a housing 5 in a known Way is air-bearing. The housing is carried by a ring rail 6.

Der Spinnfaden 7 tritt aus einem Streckwerk 8 aus und wird von einem Fadenführer 9 zu einem Spinnläuf er 10 geleitet, von wo er auf die Spindel 1 bzw. auf die Hülse gelangt und dort den Cop 2 bildet.The spun thread 7 emerges from a drafting system 8 and is of a Thread guide 9 to a spinning barrel he 10, from where he is on the spindle 1 or gets onto the case and forms the cop 2 there.

Der Spinnläufer 10 ist auf dem oberen Rand des Spinnringes 4 geführt, den er durch Überwindung der Luftreibung,vom Spinnfaden 7 geschleppt, infolge Reibungsdurch Fliehkraft mitnimmt.The spinning rotor 10 is guided on the upper edge of the spinning ring 4, which he dragged by overcoming the air friction, from the spinning thread 7, as a result of friction Centrifugal force.

Der Spinnring 4 wird dabei laufend beschleunigt, bis bei genügend großer Reibung bzw. Drehzahl die Relativbewegung zwischen Spinnläufer und Spinnring gegen Null geht und der sogenannte Synchronlauf zwischen Läufer 10 und Spinnring 4 eintritt, Zur Kontrolle der Umlauf zahl des Spinnläufers 10 und der Drehzahl des Spinnrings 4 dienen Meßgeber'1Q', 4'. Diese verlassen das Drehzahlsteuergerät über Verstärker 1011, 4" zum Heraufregeln der Drehzahl, sobald der Synchronlauf zwischen beiden Teilen erreicht'ist.The spinning ring 4 is accelerated continuously until sufficient high friction or speed, the relative movement between the spinning rotor and the spinning ring goes to zero and the so-called synchronous operation between rotor 10 and spinning ring 4 occurs, To control the number of revolutions of the spinning rotor 10 and the speed of the Spinning rings 4 are used for measuring sensors' 1Q ', 4'. These leave the speed control unit via Amplifier 1011, 4 "to increase the speed as soon as the synchronous operation between reached in both parts.

Zur Kontrolle der Fadenspannung dient ein Fühler 11, der um eine Spindel 12 periodisch gegen das Fadenstück zwischen Streckwerk und Fadenführer gedrückt wird. Dieses nur periodische Andrücken vermeidet eine Störung der Drallfortsetzung im Faden bis zum Ausgangswalzenpaar des Streckwerkes. Zwischen dem Fühler und der Spindel ist ein Dehnmeßstreifen 13 angeordnet, welcher der Fadenspannung proportionale Signale'über einen Meßgeber und weitere elektrische bzw. elektronische Einrichtungen 14, 14' an ein Drehzahlsteuergerät (nicht dargesteit't) weitergibt. Dieses hält die Zunahme der Spindeldrehzahl an, sobald die höchstzulässige Fadenspannung eintritt, auch dann, wenn die Betriebsdrehzahl noch nicht erreicht ist. Die Übertragungavorgänge vom Meßgeber auf das Steuergerät sind nicht Gegenstand der Erfindung und daher, auch als an sich bekannt, hier nicht weiterbehandelt.To control the thread tension, a sensor 11 is used around a spindle 12 periodically pressed against the piece of thread between the drafting system and the thread guide will. This only periodic pressing avoids disturbance of the twist continuation in the thread up to the pair of output rollers of the drafting system. Between the feeler and the A strain gauge 13 is arranged on the spindle, which is proportional to the thread tension Signals'via a measuring transducer and other electrical or electronic devices 14, 14 'to a speed control device (not shown). This lasts the increase in the spindle speed as soon as the maximum permissible thread tension occurs, even if the operating speed has not yet been reached. The transmission processes from the encoder to the control unit are not the subject of the invention and therefore, also known per se, not further treated here.

Für eine weitere, jedoch indirekte Kontrolle der Fadenspannung wird die Fadenauslenkung aus der Meridianebene, die vom Spina läufer 10 und der Spindelachse 1 bestimmt wird, herangezogenç Nach Fig. 3 bildet der Faden, von oben gesehen, eine Kurve, die von dem Fadenführer 9 ausgeht und durch den Spinnläufer 10 hindurch zu dem Aufwindepunkt 15 führt. Ein Meßgeber 16, bestehend aus einer Kette sehr kleiner Photoelemente, wird von dem Faden, der den Ballon bildet, in Spindelachse gesehen in einem bestimmten Winkelbereich überdeckt, Mittels einer Triggereinrichtung, die von dem Spinnläuf er 10 gesteuert wird, wird der Ballonfaden periodisch angeblitzt. Dadurch gibt dieser über die Photozellen des Meßgebers 16 ein Signal, das dem Winkel entspricht, den die Tangente an den Bogen des Padens, die durch den Mittelpunkt des Fadenführere geht, mit der Verbindungslinie Läufer 10 - Spindelachse 1 bildet. Je größer dieser Winkel ist, um so "weicher" ist der Ballon. Damit steigt aber die Gefahr des Halsens für den Faden 7. Der Spinnring muß also so weit gebremst werden, daß die für einen stabilen Ballon notwendige Fadenspannung aufrechterhalten bleibte Dazu dient eine Magnetbremse 17, die mit ihren Polschuhen eine Bremsscheibe 18 übergreift, die mit dem Spinnring fest verbunden ist. Gesteuert wird diese Bremse von den Signalen, die der Meßgeber 16 über einen Verstärker 14 und ein Steuergerät 14' abgibt. Wie bei dem Drehzahlsteuergerat sind auch hier die Einzelheiten der Übertragung nicht Gegenstand der Erfindung und daher nicht behandelt.For a further but indirect control of the thread tension the deflection of the thread from the meridian plane, that of the spine runner 10 and the spindle axis 1 is determined According to Fig. 3, the thread forms from Seen above, a curve that starts from the thread guide 9 and through the spinneret 10 leads through to the wind-up point 15. A transducer 16, consisting of one Chain of very small photo elements, is attached to the thread that makes up the balloon Covered spindle axis seen in a certain angular range, by means of a Trigger device, which is controlled by the spinning barrel 10, is the balloon thread periodically flashed. As a result, it gives over the photocells of the transducer 16 a signal corresponding to the angle that the tangent to the padens arc, which goes through the center of the thread guide, with the connecting line traveler 10 - spindle axis 1 forms. The larger this angle, the "softer" it is Balloon. However, this increases the risk of jibing for the thread 7. The spinning ring must therefore be braked so far that the thread tension necessary for a stable balloon A magnetic brake 17 with its pole pieces is used for this purpose a brake disc 18 engages over which is firmly connected to the spinning ring. Controlled this brake is controlled by the signals sent by the encoder 16 via an amplifier 14 and a control unit 14 'outputs. As with the speed control unit, the Details of the transfer are not the subject of the invention and are therefore not dealt with.

Statt zu bremsen kann in der aufsteigenden Drehzahlphase bis zur Erreichung der Betriebsdrehzahl die Geschwindigkeitszunahme pro Zeiteinheit gesteigert werden, so daß mehr Kraft und damit Fadenspannung für die Beschleunigung des Spinnringes 4 gebraucht wird.Instead of braking, it is possible to achieve in the increasing speed phase the operating speed increases the speed increase per unit of time, so that more power and thus thread tension for the acceleration of the spinning ring 4 is needed.

Abweichend von der beschriebenen Anordnung des Meßgebers 16 kann sich dieser auch hinter der Ballonlinie des Fadens befinden (Fig. 2)o Damit wird die Ballonform unmittelbar zur Regelung der Fadenspannung herangezogen. Die Anordnung nach Fig. 3 erscheint jedoch wegen der Beeinflussung durch den meist vorhandenen Ballone inengiingsring zweckmäßiger Statt der Magnetbremse 17 kann auch eine von dem Meßgeber 16 gesteuerte kuftbremse verwendet werden.Deviating from the described arrangement of the encoder 16 can this is also behind the balloon line of the thread (Fig. 2) o This is the Balloon shape used directly to regulate the thread tension. The order according to Fig. 3, however, appears because of the influence of the mostly existing Balloons inengiingsring more expedient instead of the magnetic brake 17 can also be one of the encoder 16 controlled air brake can be used.

In der obersten Stellung 6' der Ringbank 6 betätigt diese einen Endschalter 19, der das Abspinnen (Fig.1,Punkt C) einleitet. Das Drehzahlsteuergerät wird dabei veranlaßt, die Drehzahl zu vermindern. Gleichzeitig muß atich der Spinnring 4 proportional abgebremst werden. Dieses ist erforderlich, damit die notwendige Fadenspannung aufrechterhalten und der Ballon stabil bleibt, Ohne dieses Abbremsen würde nämlich der Spinnring infolge seiner Luftlagerung unter dem Einfluß seiner Masse bzw0 seines BeharrungSvermögens seine bisher hohe Drehzahl beibehalten und damit Fadenbruch verursachen. Zum proportionalen Abbremsen dient wiederum die Magnetbremse 17.In the uppermost position 6 'of the ring rail 6, this actuates a limit switch 19, which initiates the spinning (Fig. 1, point C). The speed control device is thereby causes the speed to decrease. At the same time, the spinning ring 4 must be proportional be braked. This is necessary in order to maintain the necessary thread tension and the balloon remains stable, namely without this braking the spinning ring would as a result of its air bearing under the influence of its mass or its persistence maintain its previously high speed and thus cause thread breakage. To the proportional The magnetic brake 17, in turn, is used to brake.

Wenn nunmehr die Spinndreh'zahl unter Beibehaltung des Synchron laufs bis auf die Startdrehzahl (Fig. 1, Punkt abzw. D) heruntergeregelt ist, wird der Motor über das Drehzahlsteuergerät abgeschaltet. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Spinnläuf er 10 und dem Spinnring 4 hat sich infolge Absinkens der Fliehkraft gelöst und die Maschine läuftnormal mit Hilfe des Spinnläufers 10 aus, wenn mit dem Abschalten des Motors gleichzeitig der Spinnring 4 stillgesetzt wird0 Hierzu'schaltet das Drehzahlsteuergerät über einen Magnetschalter 20 einen Magnet 21 ein-, der einen Bremshebel 22 gegen den unteren Rand des Spinnrings 4 drückt und diesen damit zum Stillstand bringt.If now the spin speed while maintaining the synchronous run is regulated down to the starting speed (Fig. 1, point abzw. D), the Motor switched off via the speed control unit. The frictional connection between the spinning barrel he 10 and the spinning ring 4 has decreased as a result of the Centrifugal force is released and the machine runs normally with the help of the spinning rotor 10, if the spinning ring 4 is stopped at the same time as the motor is switched off0 For this purpose, the speed control device switches a magnet via a magnetic switch 20 21, which presses a brake lever 22 against the lower edge of the spinning ring 4 and brings it to a standstill.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

Spinning process with a spindle driven by a motor, with air or magnetic bearing spinning ring, preferably on its upper face guided spider runner, which takes the spinning ring with it by friction, d a d u r c it is noted that the spinning process takes place in 2 phases, with in the first phase, starting from standstill, with the speed set back, synchronous operation is reached between the spinning ring and the spinneret and in the second phase the upward regulation the speed of the system up to the intended operating speed and the further regulation until it is switched off while maintaining synchronous operation, 2nd spinning process according to claim 1, characterized by the following process steps: 2.1 measuring the Difference between the numbers in circulation of the spinning ring and spinning traveler to determine of synchronous operation.

2.2 Ongoing control of the specified maximum thread tension, 2.3 Control and stabilization of the course of the bathing curve in the balloon by measuring the thread curve deviation from its meridian plane and corresponding rules of the Thread tension by means of variable braking of the spinning ring.

2.4 Stopping the spinning ring at the same time as switching off the spindle motor.

3. Device for practicing the method according to claims 1 and 2, g e k e k e n n n z e i c h n e t d u r c h the combination of the following features: 3.1 Circulation difference measuring device for spinning rotor and spinning ring with switching device for connection with speed control device for the spinning spindle.

3.2 Thread tension measuring device with maximum limiter for connection with Speed control device according to 3.1.

3.3 Yarn curve measuring device in connection with control device for control brake of the spinning ring.

3.4 Limit switch for initiating spinning in connection with speed control device according to 3.1 3.5 blocking brake for spinning ring and motor switch in connection with the Speed control device according to '3.1.

4. Apparatus according to claim 3.3, characterized in that as Control brake a magnetic or an air brake is provided.