DE2326176A1 - Spinn- oder zwirnmaschine mit lieferwalzen und galetten - Google Patents

Description

Zinser Textilmaschinen GmbH 2326176

Ebersbach /FiIs

Spinn- oder Zwirnmaschine mit Lieferwalzen und Galetten

Die Erfindung befaßt sich mit einer Spinn- oder Zwirnmaschine, insbesondere mit einer Streckzwirnmaschine zum Bearbeiten von synthetischen endlosen Fäden, bei der der Faden zwischen einer vorzugsweise mehreren Bearbeitungsstellen gemeinsamen Lieferwalze und den Bearbeitungsstellen zugeordneten Galetten verstreckt und danach auf Spulen aufgewickelt wird.

An Streckzwirnmaschinen der Üblichen Bauart werden die die Fäden fördernden Galetten von einer gemeinsamen Welle aus über Zahnräder formschlüssig angetrieben. Diese Antriebswelle steht über Zahnradgetriebe in formschlüssiger Verbindung mit der Welle der Lieferwalze bzw. den Wellen der Lieferwalzen, die die Fäden den Galetten zuliefern. Die Getriebeübersetzung zwischen Lieferwalzen und Galetten ist so gewählt, daß die gewünschte Fadenverstreckung erreicht wird.

Die Spulen, auf die die Fäden nach dem Verstrecken aufgewickelt werden, können auf Spindeln befestigt sein, wobei die Fäden dann mittels Ring und Läufer unter Zwirnung aufgewunden werden. Die Spindeln werden üblicherweise mittels Bändern von einer gemeinsamen Welle aus kraftschlüssig angetrieben. Auch der Antrieb mittels eines an den Wirtein der Spindeln entlanggeführten Tangentialriemens ist bekannt. In anderen Fällen werden die Fäden auf Spulen aufgewickelt, die durch Anlage an Friktionswalzen ebenfalls kraftschlüssig angetrieben werden. Hierbei werden die Fäden ohne Drehung aufgewickelt.

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Diese Antriebsweisen begrenzen jedoch die mit den Arbeitsorganen, insbesondere mit den Galetten und den Spindeln erreichbaren Drehzahlen und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine und ihre Produktion. An den Galetten werfen die Zahnradübertragungen Probleme bezüglich der Schmierung, des Verschleißes und der Lärmentwicklung auf, die eine weitere Steigerung der Drehzahl über eine bestimmte Grenze hinaus unwirtschaftlich oder gar unmöglich machen. Der Bandantrieb der Spindeln führt bei einer weiteren Steigerung der Spindeldrehzahl zu einer unzulässigen Lärmbelästigung, auch die Übertragung der notwendigen Antriebsenergie mittels des kraftschlüssig wirkenden Riemens ist insbesondere bei Spulen, deren Fadenwicklung schon ein gewisses Gewicht aufweist, im Anlauf unbefriedigend.

Aus diesem Grunde ist bereits vorgeschlagen worden (US-Patent 3 009 308), die Lieferwalze, die Galette und die Spindel einer jeden Behandlungsstelle mittels je eines Einzelmotors anzutreiben, wobei die Antriebsmotoren der Lieferwalze und der Galette als Synchronmotoren, der Antriebsmotor der Spindel als Asynchron- (induktions-) Motor ausgebildet sind. Die Energieversorgung dieser Motoren erfolgt durch getrennte Frequenzgeneratoren.

Eine Maschine ist demgemäß mit einer großen Zahl von Einzelmotoren ausgestattet. So weist beispielsweise eine Streckzwirnraaschine mit 156 Spindeln schon 156 Galetteneinzelmotoren in Form von Synchronrnotoren auf, wenn nur eine Reihe von Galetten vorgesehen und die Lieferwalzen durch nur einen gemeinsamen Synchronmotor angetrieben werden. Bei zwei Galettenreihen verdoppelt sich die Zahl der Galettensiotoren bereits. Beim Einschalten der Maschine nehmen diese Motoren einen sehr hohen Einschaltstromstoß auf, für den der Frequenzgenerator, der diese Motoren speist, ausgelegt sein muß.

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Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise ein normal dimensionierter umlaufender Frequenzgenerator, der mittels eines drehzahlveränderbaren Gleichstrommotors angetrieben wird, um beliebige Frequenzen und damit Fadenliefergeschwindigkeiten erzeugen zu können, beim Abgeben des Einschaltstroßstoßes in seiner Drehzahl und damit sowohl in der abgegebenen Spannung als auch in der abgegebenen Frequenz so weit absinkt, daß ein synchroner Anlauf der Synchronmotoren nicht mehr möglich ist. Um dies zu vermeiden, müßte der Umformersatz aus Gleichstrommotor und Frequenzgenerator in wirtschaftlich nicht mehr vertretbarer Weise überdimensioniert sein. Die vorliegende Erfindung schlägt hierfür eine andere Lösung vor, gemäß der für den Antrieb des Synchrongenerators mit der geringen Anfahrdrehzahl ein Hilfsmotor vorgesehen ist, der ein Absinken dieser Drehzahl verhindert. Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäß in die Antriebsübertragung vom Hilfsmotor auf den Synchrongenerator eine hohe Getriebeuntersetzung eingeschaltet. Dadurch weist der Hilfsmotor auch bei der geringen Anfahr- und Synchronisierdrehzahl des Synchrongenerators eine hohe Betriebsdrehzahl auf. Gemäß der Formel E= m.v steht damit ein hohes Potential an Bewegungsenergie des Hilfsmotors zur Verfugung, aus dem bei Entnahme der Einschaltenergie infolge des Einschaltstromstoßes Energie entnommen werden kann.

Ein solches Reservepotential an Bewegungsenergie kann auch dadurch geschaffen werden, daß mit dem Synchrongenerator über ein hoch übersetztes Getriebe eine schnell umlaufende Schwungmasse (Schwungrad) verbunden ist, die zunächst vom Gleichstrommotor beschleunigt wird und deren Bewegungsenergie einem Absinken der Drehzahl des Synchrongenerators bei der schlagartigen höheren Energieentnahme infolge des Einschaltstromstoßes entgegenwirkt. Es ist jedoch noch vorteilhafter, wenn die Schwungmasse selbst als Motor ausgebildet ist und gegebenenfalls nicht nur vorher angesammelte und gespeicherte Bewegungsenergie abgeben kann, sondern im Bedarfs-

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falle zusätzlich aus einem Energieversorgungsnetz Energie entnehmen und als Antriebsenergie weitergeben kann.

Eine besondere vorteilhafte Lösung ist dann gegeben, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Hilfsmotor als ein Motor ausgebildet ist, der auf Änderungen seiner Belastung mit möglichst geringen Drehzahländerungen reagiert und stattdessen seine Leistungsaufnahme entsprechend verändert. Als ein derartiger Motor wird ein Asynchronmotor vorgeschlagen.

Damit die Erfindung noch deutlicher zum Ausdruck gebracht wird, wird sie anhand der beispielsweise wiedergegebenen Prinzipzeichnung näher beschrieben. Sie zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Dabei sind die Lieferwalze 1 mit den Druckwalzen 2, die Galetten 3, die Spindeln 4 und die Ringbank 5 als bekannte Elemente dargestellt, jedoch nicht im einzelnen beschrieben, da sie von bekannter Bauart sein können.

Als Spindelantrieb werden gemäß der Erfindung einzelne Asynchronmotoren 6 vorgeschlagen, wobei je ein Asynchronmotor 6 eine Spindel 4 antreibt. Die Galetten 3 werden durch je einen einzelnen Synchronmotor angetrieben, ebenso ist der zum Antrieb der Lieferwalze vorgesehene Motor 20 als Synchronmotor ausgebildet. Der zum Antrieb der Synchronmotoren benötigte Antriebswechselstrom wird von dem Synchrongenerator 7 erzeugt. Der Synchrongenerator 7 wird durch einen Gleichstrommotor 8 angetrieben, der drehzahlveränderbar ist, um ein synchrones An- und Auslaufen der Lieferwalze 1 und der Galetten 3 zu ermöglichen.

Desweiteren ist der Synchrongenerator 7 über eine Überholkupplung TO mit einem Hilfsmotor 11 gekoppelt^ der mit hoher Getriebeuntersetzung 13 versehen ist.

ORIGINAL INSPECTED

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Die Drehzahl der Umformereinheit 8/7, bestehend aus Gleichstrommotor 8 und Frequenzgenerator 7, wird mittels eines Tachogenerators 15 gemessen. Die vom Tachogenerator 15 gemessene Istdrehzahl wird einem Regelgerb't 16 aufgegeben, in diesem mit einer vorgegebenen Solldrehzahl verglichen und bei Abweichungen die Klemmenspannung des Gleichstrommotors 8 im Sinne einer Verminderung der Abweichung geändert. Das Prinzip derartiger Regeigeröte ist bekannt und daher hier nicht näher beschrieben. Über das Regelgerät 16 ist auch der Hilfsmotor 11 mit dem Netz verbindbar.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist so, daß vor dem Einschalten der Maschine durch Schließen des Schalters 17 das Regelgerät mit der Energieversorgung verbunden wird und der Umformersatz 8/7 anläuft. Dabei ist das Regelgerät 16 auf die Synchronisierdrehzahl für den Anlauf eingestellt, bei der vom Synchrongenerator 7 eine Frequenz von beispielsweise 3 Hz abgegeben wird. Dies entspricht bei beispielsweise 6-poliger Ausführung des Synchrongenerators einer Drehzahl des Umformersatzes von 60 U/min. Das Regelgerät schaltet in dieser Einstellung auch den Hilfsmotor 11 mit ein, der den Umformersatz 8/7 ebenfalls mit dieser Drehzahl antreibt.

Wenn nun durch Schließen des Schalters 18 die Maschine in Betrieb gesetzt, d.h. die Motoren der Galetten 3 und der Lieferwalze 1 mit dem Synchrongenerator 7 verbunden werden, entzieht der Einschaltstromstoß dem Synchrongenerator schlagartig eine hohe Energie. Dies würde dessen Drehzahl absinken lassen, da das Regelgerät 16 zwar infolge der vom Tachogenerator 15 gemeldeten Drehzahlabnahme einen hohen Stromstoß an dem antreibenden Gleichstrommotor 8 auslösen würde, um dessen Drehzahl zu halten. Diese Energiezufuhr wird aber erst ausgelöst, wenn die Drehzahl schon begonnen hat, abzusinken und erst wirksam werden, wenn die Drehzahl schon zu gering ist, ein Synchronisieren der Motoren zu erreichen. Der in seiner Drehzahl sehr "steife" Hilfsmotor 11

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gemäß der Erfindung verhindert jedoch ein Absinken der Drehzahl.

Wenn alle Synchronmotoren in den Synchronismus gefallen sind, kann der Hilfsmotor 11 bereits abgeschaltet werden. Durch Vergabe einer höheren Solldrehzahl am Regelgerät 16 werden dann der Umformersatz 8/7 und damit die Lieferwalzen 1 und die Galetten 3 auf die vorgesehene Betriebsdrehzahl hochgefahren. Dabei Überholt der Umformersatz 8/7 drehzahlmäßig den Hilfsmotor 11 mittels der Überholkupplung 10, so daß dieser Hilfsmotor nicht beschleunigt wird.

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Claims (6)

Zinser Textilmaschinen GmbH Ebersbach /FiIs Patentansprüche

1) Spinn- oder Zwirnmaschine mit Lieferwalzen und Galetten, ~ die je durch Einzelsynchronmotoren angetrieben sind und bei der der Antriebswechselstrom aller Einzelsynchronmotoren durch einen gemeinsamen, umlaufenden Synchrongenerator erzeugt wird, der zum Zwecke des synchronen An- und Auslaufes aller Lieferwalzen und Galetten mittels eines drehzahlveränderbaren Gleichstrommotors antreibbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsantrieb vorgesehen ist, der die Energieabgabe des Synchrongenerators (7) infolge des Einschaltstromstoßes durch Zufuhr von Bewegungsenergie ausgleicht und dadurch ein Absinken der Drehzahl des Synchrongenerators verhindert.

2) Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsantrieb als Hilfsmotor (11) mit steifer Drehzahlcharakteristik ausgebildet ist, der seine Drehzahl bei Änderungen seiner Belastung möglichst wenig ändert.

3) Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (11) als Asynchronmotor ausgebildet ist.

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4) Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß in die Antriebsübertragung vom Hilfsmotor (11) auf den Synchrongenerator (7) eine Überholkupplung (10) eingeschaltet ist.

5) Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsantrieb als Schwungmasse ausgebildet ist, die über eine hohe Getriebeuntersetzung (13) mit dem Synchrongenerator (7) verbunden ist.

6) Spinn- oder Zwirnmaschine nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß als Schwungmasse der Hilfsmotor (11) dient.

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