DE2535457A1

DE2535457A1 - Aufspulmaschine

Info

Publication number: DE2535457A1
Application number: DE19752535457
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Illg; Erich Dr Ing Lenk; Hans Lohest
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1975-08-08
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1977-02-10
Also published as: DE2535457C3; DE2535457B2

Description

Au~fspulnzschine Eine bekannte Aufspulmaschine für mit konstanter Geschwindigkeit laufende Chemiefasern weist eine Spulspindel mit einem drehzahl steuerbaren Achsantriebsmotor und einer Drehzahlsteuereinrichtung sowie eine Kontaktwalze auf, die mit dem sich bildenden Wickel in Umfangskontakt steht und deren Antriebsmoment während des Aufwickelvorganges annähernd konstant gehalten wird (DT-PS 1 267 780).
Nach einem weiteren bekannten Vorschlag erfolgt die Steuerung des drehzahlsteuerbaren Achsantriebsmotors der Spulspindel dadurch, daß. die Kontaktwalze von einem SynchronaußentlEufermotor angetrieben wird, den von einem ihn speisenden Synchrongenerator eine der gewünschten Aufspulgeschwindigkeit entsprechende Umfangsgeschwindigkeit vorgegeben wird und dessen Ständerwelle drehbar gelagert wird, so daß der bei Auftreten eines Übertragungsmomentes zwischen den Oberflächen der Fadenautwickelspule und den Kontaktwalzen entstehende Drehausschlag des Ständers zur Drehzahlsteuerung für den Autspulmotor dient (DT-AS 1 246 864 sowie DT-AS 1 286 619).
Bei dieser Regelanordnung, bei der die Spulenumfangsgeschwindigkeit die Regelgröße ist, kann man den Schlupf zwischen Kontaktwalze und Wickel weder erfassen noch konstant halten.
Deshalb ist die mechanische Messung der Oberflächengeschwindigkeit durch Erfassung des Ausschlages des Stators der Kontaktwalze stets mit einer gewissen Unabhängigkeit und Ungleichförmigkeit behaftet, die beim Spinnen von Chemiefasern und insbesondere beim ealettenlosen Spinnen zur Schädigungen führt. Im übrigen ist dieses mechanische Regelsystem kostspielig und störanfällig, und erfordert aufwendige Umstellungen bei Xnderung der Aufwickelgeschwindigkeit.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll eine Regelung für den Achsantriebsmotor der Spulspindel angegeben werden, der eine zentrale Sollwertvo-~cbe für sämtliche an einer Chemiefasererzeugungsanlage angeordneten Aufspulmaschinen erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Eine besonders zuverlässige, preisgünstige und technisch einfache Ausführungsform ergibt sich aus Anspruch 2.
Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, daß keine mechanischen Meßeinrichtungen verwandt werden. Der Schlupf und die Schlupfschwankungen zwischen Kontaktwalze und Wickel wirken sich nicht aus, da die Leistungsaufnahme durch die dem Meß-und Regelsystem immanenten Stromänderungsverzögerungen und Strombegrenzungen von kurzfristigen Schwankungen unabhängig ist, so daß die Drehzahl des Achsantriebsmotors der Spulspindel mit dem anwachsenden Durchmesser des Wickels gleichmäßig vermindert wird. Der Sollwert kann dabei zentral an der Maschine eingestellt werden. Der Sollwert sollte so vorgegeben werden, daß die Leistung etwa zu gleichen Anteilen von dem Achsantriebsmotor und dem Kontaktwalzenmotor aufgebracht wird.
Es sind jedoch auch andere Verhältnisse möglich. In jedem Fall ist jedoch gewährleistet, daß die Kontaktwalzenleistung und auch das Kontaktwalzendrehmoment bei gleicher konstanter Kontaktwalzendrehzahl konstant bleiben oder nach einem vorgegebenen Programm während der Spulreise variiert werden. Hierdurch werden Schädigungen der Wickeloberfläche vermieden und höchste Spulgeschwindigkeiten ermöglicht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines AusfUhrungsbeispiels beschrieben: Es zeigen: Fig. 1: die schematische Darstellung einer Aufspulmaschine; Fig. 2: den Schaltplan des Antriebs einer Aufspulmaschine (soweit erfindungswesentlich).
In Fig. 1 wird der von der Spinnanlage 1 kommende Faden 2 über die Changiereinrichtung 3 zu einem Wickel auf der Spulspindel 4 aufgewickelt. Die Changiereinrichtung 3 ist durch Motor 5 mit konstanter Drehzahl , die Spulspindel 4 durch Achsantriebsmotor 6 mit abnehmender Drehzahl angetrieben.
Ferner steht der Wickel mit der Kontaktwalze 7 in Umfangskontakt. Die Kontaktwalze kann sich - wie in Fig. 1 gezeigt -über die gesamte Länge des Wickels erstrecken. Bei der Kontaktwalee kann es sich jedoch auch um eine oder mehrere kürzere Scheiben handeln, die sich jeweils nur über einen Teil der Wickellänge erstrecken und insbesondere nur die Kantenbereiche der Wickeloberfläche berühren (so z.B. DT-OS 23 10 202).
Die Kontaktwalze 7 wird durch Synchronmotor 8 mit konstanter Drehzahl angetrieben. Der Achsantriebsmotor 6 kann ein beliebiger drehzahlsteuerbarer Motor sein, wie z.B. Gleichstrommotor, oder - wie hier - ein frequenz steuerbarer Asynchronmotor, der an einen steuerbaren Frequenzwandler 10 angeschlossen ist. Der Eingang 11 des Frequenzwandlers 10 ist mit der Drehzahlsteuereinrichtung 12 und Sollwertgeber 13 verbunden.
Die Drehzahlsteuereinrichtung 12 erfaßt die Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotors 8 und ist deshalb in die Zuleitung des Synchronmotors 8 zu dem einstellbaren Frequenzwandler 9 eingeschaltet. Die Schaltung. der Drehzahlsteuereinrichtung 12 wird im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben.
Der Synchronmotor 8 der Kontaktwalze 7 ist - wie gesagt - an das Drehstronnetz des einstellbaren Freouenzwandlers 9 angeschlossen. Die von den Synchronmotor 8 aufgenommene Wirkleistung wird durch ein Meßgerät 16 gemessen. Dieses '^eRgerMt verfügt über Steuerstronschlüsse 17, die in eine Zuleitung des Synchronmotors eingeschaltet sind sowie über Steuerspannungsanschlüsse 18, die eine Phasenspannung der Zuleitung des Synchronmotors unter Berücksichtigung der Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom erfassen. Es kann sich hierbei z.B.
um ein Meßgerät nach dem Prinzip der Pulsdauer- und Pulsamplitudenmodulation (Time Division Multiplie&tion) handeln. Wegen Einzelheiten wird verwiesen auf z.B. Telefunken-Zeitschrift September 1960 Seite 29 ff. In vorteilhafter Weise wird als Meßgerät 16 aber auch ein Hallgenerator verwandt, dessen Steuerstromanschlüsse das Magnetfeld des Hallgenerators beeinflussen und in die Zuleitung des Synchronmotors und dessen Steuerfeldanschlüsse an die gleiche Phasenspannung des Synchronmotors gelegt sind. Die Ausgänge 21 des Meßger(Etes bzw. Hallgenerators 16 sind unter Zwischenschaltung einer StrombeZrenzung 23 an eine an sich bekannte Regelschaltung 22 gelegt, wobei das Ausgangssignal des Meßgerätes bzw. des Hallgenerators 16 zuvor mit dem Ausgangssignal eines einstellbaren Sollwertgebers 13 verglichen wird. Die Ausgänge der Regelschaltung 22 wirken auf den Frequenzwandler 10, der in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Meßgerätes bzw. lIallgenerators die eingespeiste Sekundärfrequenz zum Asynchronmotor 6, der als Achsantriebsmotor der Spule 4 dient, führt.
Durch die Erfassung der Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotors zum Zwecke der Regelung der Drehzahl des Achsantriebsmotors wird es möglich, die Oberflächengeschwindigkeit des Wickels 4, wie auch die Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotors konstant zu halten.
Wird der Synchronmotor 8 des Kontaktwalzenantriebs stärker belastet als durch den Sollwertgeber 13 vorgegeben, so wird durch das Meßgerät bzw. den Hallgenerator 16 ein entsprechendes Ausgangssignal über die Regelschaltung 22 mit den Verstärkern Pi und P2 als Spannung an den Frequenzwandler 10 weitergegeben, der seine Sekundärfrequenz spannungsproportional oder in einem dem Wickelprozeß angepaßten und cntsprechend programmierten Spannungs- / Frequenz (V / Hz) -Verhältnis dem Achsantriebsmotor 6 weitergibt. Dadurch ergibt sich die Drehzahl des Asynchronmotors 6 und der Synchronmotor 8 wird wieder entlastet, so daß ein geschlossener Regelkreis besteht. Der Regelvorgang bei verminderter Leistungsaufnahme des Synchronmotors 8 ist umgekehrt. Die Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotors 8 kann durch Sollwertgeber 13 in ihrem Sollwert positiv, negativ oder auch auf Null eingestellt werden, so daß der Synchronmotor treibt oder bremst oder aber zahlgerade mit einer der Oberflächengeschwindigkeit entsprechenden Nenndrehzahl läuft.
Ebenso kann die Wirkleistungsaufnahme einem dem Wickelprozeß angepaßten Programm (z.B. Kurvenscheibe), das dem Sollwertgeber 13 eingegeben wird, im Verlauf der Spulreise veriiert werden.
In einer Cheniefaserspinnanlage mit einer Vielzahl von Spulstellen befindet sich an jeder Stelle ein Meßger'lt bzw. eine Hallsonde 1G, eine Regelschaltung 22 und ein Prequenzwandler 10.
Der Frequenzwandler 9 zur Versorgung des Synchronmotors 8 sowie der Sollwertgeber 13 für die Leistungsaufnahme des Synchronmotors 8 können dagegen zentral an der Chemiefaserspinnanlage und gemeinsam für eine Mehrzahl von Spulstellen angebracht werden.

Claims

Patentansprüche

i Aufspulmaschine mit einer durch einen drehzahlsteuerbaren Achsantriebsmotor angetriebenen Spulspindel und mit einer Kontaktwalze, welche mit dem sich bildenden Wickel in Reibkontakt steht und welche durch einen Synchronmotor mit konstanter Umfangsgeschwindigkoit angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsantriebsmotor (6) der Spulspindel (4) in Abhängigkeit von der gemessenen Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotors (3) der Kontaktwalze (7) drehzahlsteuerbar ist.
2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Hallgenerator (16) zur Messung der Wirkleistungsaufnahme, dessen Steuerstromanschlüsse (17) in eine Zuleitung (19) des Synchronmotors (8) eingeschaltet sind, und dessen SteuerfeidanschlUsse(18) an eine Spannungsquelle (Widerstand 20), welche dieselbe Frequenz wie die Zuleitung 19 des Synchronnotors (8) hat, angelegt sind, und dessen Hallspannungsausgänge (21) unter Zwischenschaltung eines Sollwertgebers (13) und einer Verstärkungskette (22) mit der Drehzahlsteuereinrichtung (10) verbunden sind.