DE2535457B2 - Aufspulmaschine - Google Patents

Description

Kontaktwalzendrehzahl konstant bleiben oder nach einem vorgegebnen Programm während der Spulreise variiert werden. Hierdurch werden Schädigungen der Wickeloberfläciie vermieden und höchste Spulgeschwindigkeiten ermöglicht.

Eine besonders zuverlässige, preisgünstige und technisch einfache Ausführungsform ergibt sich aus mechanische Messung der Oberflächengeschwindigkeit »> Anspruch 2. , . .

durch Erfassung des Ausschlages des Stators der Im folgenden wird die Erfindung anhand ein« Kontaktwalze stets mit einer gewissen Unabhängigkeit Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeig«
und Ungleichförmigkeit behaftet, die beim Spinnen von F i g. I die schemat.sche Darstellung e.ner Aufspul-Chemiefasern und insbesondere beim galettenlosen maschine; ... . , ■

Spinnen zu Schädigungen führt Im übrigen ist dieses <* Fig. 2 den St haltplan des Antriebs e.ner Aufspulmamechanische Regelsystem kostspielig und störanfällig schine (soweit erfindiingswesenthch).

__ λ -_ί i__ _J? Li: 11 .-ii.._„^ K^; Ä_nA„r,,_na in F ΐ α. ι unrd der von der SDinnanlaße 1 kommende

der Aufwickelgeschwindigkeit Faden 2 über d.e Chang.ere.nr.chtung 3 zu einem

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufspulmaschine mit einer durch einen drehzahlsteuerbaren Achsantriebsmotor angetriebenen Spulspindel nach dem Oberbegrifi von Patentanspruch 1.

Eine bekannte Aufspulmaschine für mit konstanter Geschwindigkeit laufende Chemiefasern weist eine Spulspindel mit einem drehzahlsteue'baren Achsantriebsmotor und einer Drehzahlsteuei einrichtung sowie leine Kontaktwalze auf, die mit dem si h bildenden Wickel in Umfangskomakt steht und deren Antriebsmoment während des Aufwickelvorganges annähernd konstant gehalten wird (DT-PS 12 67 780).

F.S ist weiterhin bekannt, den drehzahlsteuerbaren Achsantriebsmotor der Spulspindel dadurch zu steuern, daß die Kontaktwalze von einem Synchronaußenläufermotor angetrieben wird, dem von einem ihn speisenden Synchrongenerator eine der gewünschten Aufspulgeschwindigkeit entsprechende Umfangsgeschwindigkeit vorgegeben wird und dessen Ständerwelle schwenkbar

aufwickelspule und den Kontaktwalzen entstehende Drehausschiag des Ständers zur Drehzahlsteuerung für den Auispuimüior diem (DT-AS 12 46 §54 sowie DT AS 12 86 619).

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

Wickel auf der Spulspindel 4 gewickelt, Die Changicreinrichtung 3 ist durch Motor 5 mit konstanter Dreluihl, die Spulspindej 4 durch Achsantriebsmotor 6 mit abnehmender Drehzahl angetrieben Ferner steht der Wickel mit der Kontaktwalze 7 in Umfangskontakt. Die Kontaktwalze kann sich — wie in Fi g, I gezeigt — über die gesamte Länge des Wickels erstrecken. Bei der Kontaktwalze 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 (vgl. z. B. OT-OS 23 10 202).

Die Kontaktwalze 7 ν ird durch den Synchronmotor 8 mit konstanter Drehzahl angetrieben. Der Achsantriebsmotor 6 kann ein beliebiger drehzahlsteuerbarer Motor sein, wie hier z. B. ein frequenzsteuerbarer Asynchronmotor, der an einen steuerbaren Frequenzi.^ wandler «0 angeschlossen ist. Der Eingang It des ^ij; Frequenzwandlers 10 ist mit der Drehzahlsteuerdnrich-/Tung 12 und dem 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 F i g. 2 beschrieben.

Der Synchronmotor 8 der Kontaktwalze 7 ist — wie gesagt — an das Drehstromneiz des einstellbaren Frequenzwandlers 9 angeschlossen. Die von dem Synchronmotor 8 aufgenommene Wirkleistung wird durch ein Meßgerät 16 gemessen. Dieses Meßgerät ,verfügt über Steuerstromanschlüsse 17, die in eine Zuleitung 19 des Synchronmotors 8 eingeschaltet sind sowie über Steuerspannungsanschlüsse 18, die eine Phasenspannung der Zuleitung des Synchronn.otors unter Berücksichtigung der Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom erfassen. Es kann sich hierbei z. B. um ein Meßgerät nach dem Prinzip der Pulsdauei- und Pulsamplitudenmodulation handeln. In vor eiihafter Weise wird ais Meßgerät 16 aber auch ein Hatlgenerator verwandt, dessen Steuerstromanschlüsse das Magnetfeld des Hailgenerators beeinflussen und in die Zuleitung des Synchronmotors und dessen Steuerfeldanschlüsse an die gleiche Phasenspanrvmg des Synchronmotor gelegt sind. Die Ausgänge 21 des Meßgerätes b/w. Hailgenerators 16 sind unter Zwisthenschaltu'ig einer Strombegrenzung 23 an eine an sich bekannte Regelschaltung 22 gelegt, wobei das Ausgangssignal des Meßgerätes bzw. dus Hallgenera' tors 16 zuvor mit dem Ausgangssignal eines einsieilbii' rer Sollwertgebers 13 verglichen wird, Die Ausgänge der Regelschaltung 22 wirken auf den Frequenzwandler 10, der in Abhängigkeit von oem Ausgangssignnl des Meßgerätes bzw. Hallgenerators dk eingespeiste Sekundärfrequenz vom Asynchronmotor 6, der als Achsantriebsmotor der Spule 4 dient, führt.

Durch die Erfassung der Wirkleistungsaufnahme des ίο Synchronmotors zum Zwecke der Regelung der Drehzahl des Achsantriebsmotors wird es möglich, die Oberflächengeschwindigkeit des Wickels 4, wie auch die Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotor» konstant zu halten.

Wird der Synchronmotor 8 des rCoiHaktwakccnantriebs 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 P1 und μ P2 als Spannung an den Frequenzwandler 10 weitergegeben, der seine Sekundärfrequinz spannungsproportional oder in einem dem Wickilprozeß angepaßten und entsprechend programmierten Spannungs/ Frequenz (V/Hz)-Verhältnis dem AchsaiHriebsmotor 6 weitergibt. Dadurch ergibt sich die Drefi7ahl des Asynchronmotors 6 und der Synchronmotor 8 wird wieder entlastet, so daß ein geschlossener Regelkreis besteht. Der Regelvorgang bei unverminderter 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 entsprechende Nenndrehzahl läuft. Ebenso kann die Wirkleistungsaufnahme einem dem Wtckelprozeß angepaßten Programm (z. B. Kurvenscheibe), das dem So wertgeber 13 eingegeben wird, im Verlauf der Spulreise variiert werden.

In einer Chemiefaserspinnanlage mi» einer Vielzahl von Spulstellen befindet sich an jeder Stelle ein Meßgerät bzw. eine Hallsonde .6, eine Regelschaltung 22 und ein Frequenzwandler 10. DerFre<juenzwandler 9 zur Versorgung des Synchronmotors 8 sowie der 45Sollwertgeber 13 für di" Leitungsaufnahme des Synchronmotors 8 können dagegen central an der Chemiefaserspinnanlage und gemeinsam für eine Mehrzahl von Spulstellen angebracht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. 25 3S457

   Patentansprüche!

   1, Aufspulmaschjne mit einer durch einen dreh- ^r rahlsteuerbaren Achsanlriebsmotor angetriebenen

   Spulspindel und mit einer Kontaktwalze, welche mit ,dem sich bildenden Wickel in Reibkontakt steht und Reiche durch einen Synchronmotor mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit angetrieber ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsan· triebsmotor (β) der Spinlspindef (4) in Abhängigkeil von der gemessenen Wirkleistungsaufnahme des Synchronmotors (8) der Kontaktwalze (7) drehzahlsteuerbar ist.
2. 2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Wirkleistungsaufnahme esa an sich bekannter Hallgcnerator (16) angeordnet ist, dessen Steuerstromanschlüsse

   - (17) in eine Zuleitung (19) des Synchronmotors (8) eingeschaltet sind und dessen Steuerfeldanschlüsse (iS) an eine Spannungsquelle (Widerstand 20), welche dieselbe Frequenz wie die Zuleitung (19) des Synchror.motors (8) hat, angelegt sind und dessen Hallspannungsausgänge (2t) unter Zwischenschaltung eines Sollwertgebers (13) und einer Verstärkungskette (22) mit der Drehzahlsteuer einrichtung (10) verbunden sind.

   ■· Schließlich ist, aus, der DT-OS 22 00 627 eine Regelanordnung (Jelcannl,J?ei der die AufsRulgeschwink JLs. ntjgr Has Aniriebsmomeni des den Wickel axial Imrci&enden Motors geregelt Wird, indem der von einem Synchronmotor angetriebene Treibwalzenmotor dem Wickel eine entsprechende Umfangsgeschwindig-Mt aufzwingt und jede Änderung dieser Umfangsgeschwindigkeit verhindert wird. Bei dieser Regelanordnung wird der Ankerstrom des als Gleichstrommotor ίο vorgesehenen Achsantriebsmotors gemessen und die Drehmomennufnahme über pinen Soll-Istwert-Vergleich so beeinflußt, daß kein Schlupf zwischen Wickeloberfläche und Treibwalze auftritt.

   Nachteilig hierbei isi es. daß sich das vom is Achsantriebsmotor aufgebrachte Drehmoment über die Änderung des Spule-idurchmessers entsprechend der bekannten Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Achsantriebsmotors mit dessen abnehmender Drehzahl ' verändert, wobei diese Änderungen durch die Friktionsw/alze aufgefangen werden müssen. Dabei liegt jedoch weizen der unterschiedlichen Friktion zwischen Treibwafze unJ Wickeloberfläche während der Spulreise eine unterschiedliche mechanische Belastung der Fäden vor. was sich auf die Fadeneigenschaften und insbesondere auf die gleichmäßige Anfärbbarkeit der Fäden nachteilig auswhkt.

   Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der mechanischen Messung des Drenmoments zu vermeider. Insbesondere soli eine Regelung für den Achsantriebsmotor der Spuispindel angegeben werden, der eine zentrale Sollwertvorgabe für sämtliche an einer Chemiefasererzeugungsanlage angeordneten Aufspulmaschinen erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1

   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 immanenter Stromänderungsverzögerungen und Stronbegrenzungen von kurzfristigen Schwankungen unabhingig ist. so daß die Drehzahl des Achsantriebsmotors der Spulspindel mit dem ai.wach senden Durchmesser des Wickels gleichmäßig vermin dert wird. Der Sollwert kann df bei zentral ar der Maschine eingestellt werden. Der SoIIw. 1 sollte ·■< > vorgegeben werden, daß die Leistung etwa zu gleichen Anteilen von dem Achsantriebsmotor und dem Kontaktwalzenmotor aufgebracht wird. Es sind jedoch auch

   «lagert ist. so daß der bei Auftreten eines Übertra- so andere Verhältnisse möglich. In jedem Fall ist jedoch Kmomentes zwischen den Oberflächen der Faden- gewährleistet, daß die Kontaktwalzenle.stung und auch ^{B B} das K intaktwalzendrehmoment bei gleicher konstanter