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Verfahren und Vorrichtung zum Wiederverbinden der Fäden in
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Offenend-Spinnmaschinen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuervorrichtung
zum Wiederverbinden der freien Fadenenden mit dem in einen Spinnrotor eingeführten
BUndel aufgeschlossener Fasern sowohl für jede einzelne Spinneinheit getrennt als
auch gleichzeitig für alle Spinneinhel ten einer Offenend-Spinnmaschine.
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Wie bekannt, ist das Verbinden der abgerissenen Fäden in Offenend-Spinneinheiten
sehr wichtig und entscheidend für die Wirtschaftlichkeit des Produktionsvorganges.
Ebenso wichtig ist es, das Anfahren der gesamten Spinnmaschine bei Beginn jedes
Arbeitsablaufes so durchzuführen, dass die Höchstzahl der beim ersten Versuch gelungenen
Fadenverbindungen erhöht wird, da dadurch die Produktivität der Spinnmaschine selbst
erhöht wird. Das oben Gesagte betrifft zwei Gesichtspunkte eines einzigen technischen
Problems, das in der Wiedereinführung des freien Fadenendes in die Spinnkammer zu
Wiederverbinden mit dem Faserbündel im Innern des Spinnrotors nach jedem auf technische
oder zufällige Ursachen zurückzuführenden Fadenbruch besteht. In der Tat sind die
zum Wiederverbinden des in jeder Spinneinheit abgerissenen Fadens notwendigen Arbeiten
im wesentlichen die gleichen die beim Anfahren der gesamten Spinnmaschine durchgeführt
werden müssen, da der Stillstand bei Jedem Arbeitsablauf der Spinnmaschine als gleich
zeitige Unterbrechung aller Spinneinheiten zu betrachten ist.
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Das Wiederverbinden der Finden in den Spinneinheiten von Offenend-Spinnmaschinen,die
mit einer relativ gertngen Geschwindigkeit, beispielsweise mit 30.000 - 40.000 U/min.,
arbeiten, weisen im wesentlichen gegenwXrtig weder bei der von Hand durchgeführten
Wiederverbindung seitens einer tüchtigen Bedienungsperson noch bei der Verbindung
mittels halbautomatischer oder automatischer Vorrichtungen keine grossen Schwierigkeiten
auf. Mit der Entwicklung der Spinnmaschinen, die dahingeht, eine 9ebssere Produktivität
der Offenend-Spinnmaschinen zu erhalten0 heben sich die Probleme der Wiederverbindung
der Finden durch die Erfindung der Rotorengeschwindigkeit wesentlich erweitert,
sodass das Wiederverbinden der Fflden ton Hend praktisch unmöglich wird. Da die
in den Spinnmaschinen mit hoher Geschwindigkeit verwendeten Spinnrotoren Drehgeschwindigkeiten
von 100.000 U/min. und mehr erreichen Können.
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ergibt sich die Tatsache, dass die im Innern des Spinnrotors auf den
Faden wirkenden Kräfte und somit die Spannung auf den Faden selbst, mit dem Quadrat
der Umdrehungszahl des Rotors erhöht werden, während slch die Produktionsgeschwindigkeit
nur linear erhöht. Daraus folgt, dass die Arbeiten zum Verbinden des Fadens sowohl
in einer Spinneinheit als auch in allen Spinneinheiten beim Anfahren der Spinnmaschine
Inner kritischer werden, wobei die Fadenverbindung in sehr kurzen Zeiten durchgeführt
werden muss.
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Man hat versucht, den vorstehenden Mangel des Fadenverbindens In einer
Offenend-Spinneinheit mit hoher Geschwindigkeit durch halbauto-tische oder automatische
Systeme wenigstens teilweise zu beseitigen, wobei wohl theoretisch eine grössere
Genauigkeit und ein grösserer Synchronismus möglich wurde, jedoch wirken diese Systeme
in keine. Fall auf die Ursachen des Mangels oder ihre Wirkung erfolgt nur In komplizierter
Weise, die teuer und unwirtschaftlich ist.
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Die verschiedenen gegenwärtig bekannten und in der Praxis angewandten
Systeme wirken nur in einer einzigen Richtung und zwar dahingehend, dass das Wiederverbinden
der Fäden durch gleichzeitige Verininderung der Drehgeschwindigkeiten a-ler in Bewegung
befindlichen Organe erfolgt und gleichzeitig die Zuführgeschwlndigkeit der Fasern,
sowie auch die Drehgeschwindigkeit des Rotors und die Geschwindigkeit des Fadenabzuges
verringert werden, wobei der Synchronismus oder ein konstantes Verhältnis zwischen
den genannten Geschwindigkeiten beibehalten wird.
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In der Tat ist nach der gegenwärtigen technischen Rlchtung die Veränderung
der Verhältnisse zwischen den genannten Geschwindigkeiten schdlich und nicht kzeptlerbar,
weil sie eine VerXnderung der technischen Eigenschaften des hergestellten Fadens
mit sich bringen wUrde. In Wirklichkeit, auch wenn die Synchronisation der Rotor-,
ZufUhr- und
Fadenabzugsgeschwindigkeit eingehalten wird, hat die
Stretkt' geringerer Geschwindigkeit gegenüber der mit Normalgeschwindigkeit des
Rotors hergestellten Fadens immer verschiedene technische Eingeschaften (beispielsweise
die Reissdehnung) gegenüber dem bei normaler Rotorgeschwindigkeit hergestellten
Fadens. In Anbetracht der infolge der bedeutenden Trägheit des Systems selbst relativ
langen Zeiten,die benötigt werden, damit ein zynchronisiertes System auf Normalgeschwindigkeit
gebracht werden kann, ist erklärlich, dass die Länge des hergestellten Fadens mit
unterschiedlichen technischen Eigenschaften immer sehr grcss ist.
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Andere Mangel dieser Systeme entstehen aus ihrer relativen Kompliziertheit
und der sich daraus ergebenden Kosten.
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Mit dem Verfahren und der Steuervorrichtung gemäss der vorliegenden
Erfindung ist vorgesehen, in entgegengesetzter Richtung vorzugehen, wobei von der
Voraussetzung ausgegangen wird,dass die Stelle der Wiederverbindung des Fadens auf
jeden Fall ein Defekt des Fadens selbst ist, der sich auf einer Strecke des nachfolgend
hergestellten Fadens solange fortsetzt, bis die Spinneinheit oder die gesamte Spinnmaschine
den Beharrungszustand oder die Normalgeschwindigkeit des Spinnvorganges erreicht
hat. Daher ist es erforderlich, die Möglichkeiten des Wiederverbindens der Fladen
in den mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten funktionierenden Spinnmaschinen zu erhöhen,
wobei die Strecke des schadhaften Fadens in Ubereinstimmung mit der Verbindung auf
ein Minimu.
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verringert wird und gleichzeitig die Eigenschaften des Fadens selbst
innerhalb annehmbarer Grenzen sowohl fUr den Spinnvorgang als auch für die nachfolgenden
Handhabungen beibehalten werden.
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Im allgemeinen ist das Problem der Fadenverbindung In den Offenend-
Spinneinheiten,
bei denen das Faserband jeder Spinneinheit zum Aufschliessen in einzelne Fasern
zugeführt wird, die dann durch einen Luftstrom in den sich mit hoher Geschwindigkeit
drehenden Rotor transportiert werden, aus dem die zugefuhrten Fasern in Form von
Zwirn abgezogen werden, und bei denen die Geschwindigkeit der Zuführung des Faserbandes,
die Drehung des Spinnrotors und der Fadenabzug während dos normalen Spinnvorganges
miteinander synchromisiert sind, mit einem Verfahren geldst worden, nach dem vorgesehen
ist, die Wiedervereinigung des freien Fadenendes mit dem Bündel der im Innern des
Rotors sich befindenden Fasern dadurch zu verwirklichen, das der Rotor mit einer
verringerten und konstanten Geschwindigkeit während der Gesamtdauer der Wiederverbindung
des Fadens gesteuert wird, während gleichzeitig die Zuführung des Faserbandes und
der Fadenabzug mit der normalen Geschwindigkeit für den Spinnvorgang gesteuert werden
und schliesslich nach dem das Fadenende wieder mit dem Faserband im Innern des Rotors
verbunden ist, der Rotor erneut auf seine hohe Drehgeschwindigkeit zum Spinnen gebracht
wird.
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Das vorgeschlagene Verfahren unterscheides sich durch die Tatsache,
dass im Gegensatz zu den bekannten Systemen, bei welchen die Zwirnungswerte auf
den Faden konstant gehalten werden sollen, die Verbindung des Fadens jetzt nur durch
die Verminderung der Drehgeschwindigkeit des Rotors erreicht wird, die auf einen
konstanten Wert gehalten wird, bis die vollstXndige Wiederverbindung durchgeführt
ist. Dadurch wird die Zwirnung des Fadens verringert, aber eine grössere Sicherheit
der Durchführung der Wiederverbindung des Fadens ermöglicht, ohne in aussergewöhnlicher
Weise die Steuervorrichtung zu komplizieren und ohne zwangsweise automatische Vorrichtungen
zur Hilfe nehmen zu müssen. In der Tat wird es mit dem erfindungsgemässen Verfahren
und der entsprechenden Vorrichtung möglich,
eine Wiederverbindung
des Fadens von Hand mit einem hohen Prozentsatz von beil ersten Versuch gelungenen
Verbindungen durchzuführen, ohne die Qualität des Fadens selbst zu beeinträchtigen,
die werte beibehält, die normalerweise In diesen Fellen akzeptiert Werden.
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Die Tatsache mit nur eine Rotor zu arbeiten, der sich mit verringerter
konstanter Geschwindigkeit dreht und ihn nur zu beschleunigen, nach dem die Wiederverbindung
des freien Fadenendes alt de Bünde1 im Innern dos Rotors selbst erfolgt ist, verhindert
in bedeutender Weise die 1. Spiel stehenden Trigheiten für die kleinere Anzahl von
sich drehenden und zu beschleunigenden Organen, was ermöglicht, in aussergewohnlich
kurzen Zeiten den Rotor schnell auf seine normale Spinngeschwindigkeit zu bringen,
wodurch die Strecke des erzeugten Fadens alt unterschiedlichen technischen Eigenschaften
auf ein Minimum beschränkt wird.
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Das Verfahren und einige Ausführungsbeispiele der erfindung gemässen
Vorrichtung werden nachstehend beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema einer Steuervorrichtung zum Verwirklichen
des Verfahrens für die Wiederverbindung des Fadens in einer Spinneinheit, sowie
das Anfahren einer Spinnmaschine.
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Fig. 2 ein Blockschema der logischen Kontrolleinheit gemäss Fig. 6.
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Figg. 3A bis 3D zeigen in der Zeitfolge die Geschwindigkeiten der
Rotordrehungen, der Faserbanzuührung und des Fadenabzuges in den verschiedenen Spinneinheit
bei. Anfahren der gesamten Spinnmaschine.
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Fig. 3E zeigt gegenüber den vorangegangenen Figuren 3A bis 3C den
Verlauf der vom Erzeuger gelieferten Spannung, die den Steuermotor einer Spinneinheit
gemäss de. in der nachfolgenden Fig. 6 gezeigten Beispiel speist bzw. den Verlauf
der Erregerspannung des
Steuersystems des Rotors gemZss dem Beispiel
der nachfolgenden Fig. 10.
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Fig. 4A bis 4C zeigt in der Zeitfolge die Geschwindigkeiten der Rotordrehungen,
der Zuführung des Faserbandes und des Fadenabzuges im Falle der Wiederverbindung
in einer bereits zuvor angefahrenen Spinneinhei t.
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Fig. 4D zeigt gegenUber den vorausgegangenen Figuren 4A bis 4C die
grafische Darstellung der Speisespannung des Motors für das Beispiel der Fig. 6.
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Fig. 4E zeigt gegenüber den vorausgegangenen Figuren 4A bis 4c den
zeitmässigen Verlauf der Erregerspannung für das Steuersystem des Rotors nach dem
Beispiel gemäss Fig. 10.
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Fig. 5 zeigt die grafischen Darstellungen der beim ersten Versuch
gelungenen Wiederverbindungen in Funktion der Rotorgeschwindigkeit für verschiedene
Fadenarten.
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Fig. 6 zeigt ein allgemeines Schema einer anderen Steuervorrichtung
zum Wiederverbinden des Faden gewilss der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 7 ist ein Blockschema der in Fig. 6 gezeigten logischen Kontrolleinheit.
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Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Verwirklichungsform der Steuert vorrichtung,
bei der besondere mit Gleichstrom gespeiste Motoren verwendet werden.
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Fig. 10 zeigt schematisch eine weitere Verklichungsform der Vorrichtiag
zum
Steuern des Rotors einer Spinneinheit.
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Fig. 11 zeigt eine grafische Darstellung der dem Rotor übertragenen
Leistung in Funktion der Drehzahl mit dem Steuersystem gemäss Fig. 10.
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Fig. 12 zeigt das Blockschema der logischen Kontrolleinheit für das
Beispiel gemäss Fig. 10.
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Fig. 13 zeigt eine mechanische Variante für die Steuerung eines einzelnen
Rotors.
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In Fig. list das allgemeine Schema einer Steuervorrichtung für die
Spinneinheiten 1 einer Offenend-Spinnmaschine gemdss einer Verwirklichungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt.
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Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, besteht jede Spinneinheit
1 im wesentlichen aus einer Zuführvorrichtung 2 für ein Faserband, das durch einen
im Zuführungskanal 3 strlmenden Luftzug im Spinnrotor 4 aufgeschlossen und befördert
wird, der in einem Gehäuse 5 oder auf einer an der Spinnmaschine festen Struktur
drehbar gelagert ist. Im Rotor 4 werden die aufgeschlossenen Fasern zu einem ringförmigen
BUndel 6 gesammelt, das fortlaufend in Form von Zwirn 7 Uber ein Rollenpaar 9 abgezogen
wird, wobei eine dieser Rollen drehbar gesteuert ist. Anschliessend wird der Faden
7 verteilt und auf eine Fadenspule 10 gewickelt, die auf Schwenkarme 11 drehbar
gelagert ist. Die Spule 10 wird von einer MItnehrwalze oder -rolle 12 In Drehung
gebracht, die die Bewegung beispIelsweise von den Rollen 9 zum Abzug des Fadens
Uber eine Transmission 13 erhält.
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Nach dem gezeigten Beispiel wird das Faserband 14 von einer Zuführrolle
15 einer Karde 16 zugeführt, die aus einer mit Spitzen versehenen Rolle besteht
und mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit gesteuert wird, um die einzelnen
Fasern aus dem Band 14 herauszuziehen. Die Fasern werden dann durch den den Kanal
3 durchströmenden Luftstrom zum Rotor 4 geleitet, wie bereits gesagt wurde.
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Die das Faserband 14 zuführende Rolle 15 jeder Spinneinheit ist mit
einem Steuerantrieb, beispielsweise Uber eine elektromagnetische Kupplung 17 verbunden
und ein Schneckenrad 18 ist mit der für die gesamte Spinnmaschine gemeinsamen Antriebswelle
19 verbunden, die Uber mechanische Regelgetriebe 20, 21 von einem Elektromotor M2
betätigt wird. Das mechanische Regelgetriebe 21 betätigt ausserdem die Abzugszylinder
9 jeder Spinneinheit Uber eine mit 22 allgemein bezeichnete Trasmission und umfasst
eine automatische Umkehrvorrichtung 22' zum Drehen der Rollen oder Zylinder 9 und
12.
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In entsprechender Weise wird die Drehung der Karden 16 aller Spinneinheiten
von einem einzigen Elektromotor M3 Uber eine mechanische Transmission gesteuert,
die schematisch mit 23 angegeben ist. Die baulichen Einzelheiten der verschiedenen
mechanischen Transmissionen sind schematisch dargestellt, da sie keinen wesentlichen
Teil der vorliegenden Erfindung bilden und in jeder beliebigen Weise verwirklicht
werden können.
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Im Gegensatz zu den anderen Organen der Spinnmaschine wird der Rotor
jeder Spinneinheit von einer eigenen Motoranlage gesteuert, deren Bau- und Funktionsweise
geeignet ist,den Rotor 4 mit einer ersten sehr hohen Drehgeschwindigkeit nR oder
Beharrungsgeschwindigkeit für den normalen Spinnvorgang, beispielsweise 50.000 bis
100.000 U/min. oder mehr, und mit einer zweiten Zwischengeschwindigkeit nI, die
gerInger als die erste Geschwindigkeit ist, zu steuern und die erforderlich ist,
um die Wiederverbindung des Fadens durchzufUhren oder die gesamte erfindungsgemässe
Spinnmaschine alzufahÃrRnz
In dem dargestellten Falle werden die
beiden Drehgeschwindigkeiten des Rotors 4 jeder Spinneinheit durch eine einzelne
Motorisierung erhalten, die einen Synchron- oder Asynchrom-Elektromotor Ml umfasst,
der von ei nein ersten Frequenzerzeuger Cl bzw. einem zweiten Frequenzerzeuger C2
gespeist wird, wobei betde Erzeuger fUr die Spinneinheiten gemeinsam sind. Insbesondere
ist der Frequenzerzeuger C1 in der Lage, eine erste Frequenz zu liefern, die gleichzeitig
alle Motoren M1 zur Betätigung der Rotoren der Splnneinhetten mit einer ersten hohen
Drehgeschwindigkeit nR ür den normalen Spinnvorgang speist. Der Erzeuger Cl ist
ausserdem in der Lage eine zweite der ersten gegenÜber niedrigere Frequenz zu liefern
mit der alle Motoren Ml gespeist werden, die Rotoren 4 mit einer konstanten und
geringeren Geschwindigkeit nI gegenlber der ersten Geschwindigkeit während des Anfahrens
der Spinnmaschine zu steuern, wie weiter unten noch erläutert wird.
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Dagegen ist der Frequenzumformer C2 so ausgestattet, dass er nur einen
oder einige Motoren Ml für den Antrieb der Rotoren bei verringertem Frequenzwert
oder geringere als den ersten Frequenzwert von Cl speisen kann, - das Wiederverbinden
der Finden bei geringer Geschwindigkeit mit eine. konstanten und geringeren Drehgeschwindigkeitswert
des Rotors als der fnr den Beharrungszusatnd für den normalen Spinnvorgang zu ermöglichen-Dementsprechend
kann der Umformer C2 für eine geringere Leistung beissen werden.
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Da der Motor Ml zu. Steuern des Rotors Jeder Spinneinheit von Cl und
C2 mit unterschiedlichen Frequenzen gespeist werden kann, - des Verfahren des Wiederverbindes
des Fadens oder des Anlassens der Spinnmacshine durchzuführen, ist jeder Motor M1
am ausgang der Frequenzerzeuger Cl und C2 Ufer den Xentekt Je eines Relais 24 bzw.
25, die von einer Jeder Spinneinheit eigenen logischen Xontrolleinheit 26 gesteuert
werden, verbunden.
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Die logische Kontrolleinheit 26 ist ausserdem mit einem Kontakt des
Fadenfühlers 27 der entsprechenden Spinneinheit verbunden, wie im ausflihrlichen
Schema der Fig. 2 einzeln dargestellt ist. Ein weiterer Kontakt des FUhlers 27 ist
ausserdem im Speisekreis der elektromagnetischen Kupplung 17 enthalten, um die Drehung
der Rolle 15 für die Zufuhr des Faserbandes anzuhalten oder anzufahren.
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Die in Fig. 1 gezeigte Steuervorrichtung umfasst ausserdem einen Druckknopf
PMM zum Anfahren und einen Druckknopf PAM zum Anhalten der gesamten Spinnmaschine,
die beide mit allen logischen Kontrolleinheiten 26 der Spinneinheiten verbunden
sind, und einzelne Druckknöpfe PM zum Anfahren jeder Spinneinheit.
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Das Schema der verschiedenen logischen Kontrolleinheiten 26, das zusammen
mit der (nicht gezeigten) normalen Vorrichtung für das allgemeine Programm der Maschine
die Reihenfolge der Vorgänge zum Verbinden des Fadens sowohl in jeder einzelnen
Spinneinheit als in allen Spinneinheiten beim Anfahren der Spinnmaschine kontrolliert,
wird in Fig. 2 eingehend dargestellt. Zu bemerken 1st, dass die Programmiervorrichtung
zu.
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Anfahren und Anhalten der Spinnmaschine nicht gezeigt ist, da sie
keinen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt und normalerweise in den gebräuchlichen
Spinnmaschinen zur Einstellung und Kontrolle aller Arbeitsvorgänge zum Anfahren
und Anhalten der Spinnmaschine vorgesehen ist, die von unterschiedlichen Anforderungen
der einzelnen Maschinen abhängen. Deshalb wird nachstehend nur 1. allg-einen auf
die Programmier vorrichtung der Spinnmaschine Bezug genommen, um Ihre Funktionen
oder Signal, die sie der erfindungsgemlssen Vorrichtung zu Durchführen des Wiederverbindens
des Fadens oder des Anfahrens der Spinnmaschine liefert, anzugeben. Weiterhin wird
bemerkt, dass die logischen Blöcke der Fig. 2 und der nachfolgenden Figuren leicht
von einer zustundigen
Fachmann aufgrund seiner technischen Erfahrungen
auf diesem Gebiet und aufgrund der Beschreibung ihrer Funktionen, die weiter unten
noch erwähnt werden, leicht verwirklicht werden können, sodass eine ausfl>rliche
Beschreibung derselben als UberflUssig betrachtet wird.
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Zur Fig. 2 ist zu bemerken, dass Jede logische Kontrolleinheit 26
einz ersten Speicher 28 mit einem ersten mit dem allgemeinen Druckknopf PMM zum
Anfahren der gesamten Spinnmaschine verbundenen Eingang und einen zweiten mit dem
Druckknopf PAM zum Anhalten der gesamten Spinnmaschine verbunden Eingang hat. Ein
erster Ausgang des Speichers 28 ist mit eine. logischen Kentrollblock BLl des Relais
24 verbunden, das den Motor Ml zum Steuern des Rotors mit dem Frequenzerzeuger Cl
verbindet, während ein zweiter Speicherausgang 28 Mit einem Eingang des zweiten
logischen Blockes BL2 verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten
Speichers 29 verbunden ist, der den Zustand des Relais 25 zur Verbindung des Motors
Ml Mit dem zweiten Frequenzerzeuger C2 verbindet.
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Ein zweiter Eingang des Speichers 29 ist mit dem Druckknopf PM zum
Anfahren der einzelnen Spinneinheiten verbunden, während ein weiterer Eingang des
Blockes BLl mit einem Kontakt N verbunden ist, der vom Prograimierer der Maschine
zum Signalisieren des erfolgten Anfahrens betätigt wird. Weiter ist aus der Fig.
2 ersichtlich, dass ein zweiter Ausgang des Blockes BLl mit eine. zweiten Eingang
des Blockes BL2 verbunden ist, um ein Signal der Umschaltung der Speiseschaltungen
der oben erwXhnten Relais 24,25 zu geben. Ein Umschaltkontakt des Fadenfühlers 27
ist ausserdem mit einem weiteren Eingang des Blockes BLl bzw. des Blockes BL2 verbunden
und zwar aus Gründen, die IM Laufe der Beschreibung der Betreibsweise der Vorrichtung
noch erklärt werden.
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FUr die Beschreibung der Funktionsweise der dargestellten Vorrichtung
zur
Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens muss jetzt der Fall des Fadenverbindens
in einer einzelnen Spinneinheit im Fall des Fadenverbindens in allen Spinneinheiten
bis zum Anfahren der gesamter Spinnmaschine unterschieden werden.
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Anhand der Figuren 1,2,3A,3B,3C wird nun der Vorgang des automatischen
Anfahrens der Spinnmaschine beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, dass das bliedereinführen
des Fadenendes 8 in die Spinneinheit automatlsch durch eine Umkehr der Drehung der
Spule 10 zum Abwickeln einer erforderlichen Fadenmenge erfolgt, um das freie Fadenende
In den Spinnrotor 4 zu leiten, damit sich der Faden erneut mit dem FaserbUndel 6
vereinen kann. Die Umkehrung der Drehung der Spule 10 kann in an sich bekannter
Weise durch eine Umkehrvorrichtung erfolgen, die schematisch mit 22' in Fig. 1 in
der mechanischen Transmission 22 angegeben ist. Der dargestellte Fall darf jedoch
nicht in einschränkenden Sinne verstanden werden, da das Wiedereinführen des Fadens
in die Spinneinheit auch in anderer Weise mit irgend einem bekannten System erfolgen
kann, wobei beispielsweise die Bildung einer Fadenreserve vorgesehen werden kann,
die beim Anfahren zum Wiedereinftihren des Fadens in die Spinneinheit - wie oben
erwähnt - verwendet werden kann.
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Zum Anfahren der gesamten Spinnmaschine zu Beginn jedes Arbeitsvorganges
wird der auf dem Schaltbrett der Spinnmaschine angebrachte Druckknopf PMM betätigt,
wodurch das Anfahren der Motoren M2, M3 veranlasst und ein Signal zum Eingang des
Speichers 28 aller logischer Kontrolleinheiten 26 der Spinnmaschine gesandt wird.
Die Speicher 28 ändern ihren logischen Stand, wodurch auf ihren Ausgängen Immer
ein Signal vorhanden ist. Diese Veränderung wird von den logischen Blöcken BLl und
BL2 aufgenommen, jedoch hindert der logische Block BL2 jeder Spinneinheit den Speicher
29 zur Speisung des Relais 25, da am
Eingang des Blockes BL2 ausser
dem Signal im Ausgang aus dem Speicher 28 auch ein vom Fadenfühler 27 kommendes
Signal vorhanden ist. Dagegen ist am Block BL1 ausser dem Signal C des Speichers
28 ein zweites Signal vorhanden, da der vom allgemeinen Programm zum Anfahren der
Maschine kontrollierte Kontakt N anfänglich geschlossen ist. Deshalb besteht am
Ausgang des logischen Blockes 8Ll aller logischer Einheit 26 eine Spannung, die
das entsprechende Relais 24 erregt; das den Motor Ml der entsprechenden Spinneinheit
.it den für die gesagte Maschine gemeinsamen Frequenzerzeuger Cl verbindet.
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Der Frequenzerzeuger Cl wird vom allgemeinen Proqranw zum Anfahren
der Maschine so kontrolliert. dass er bei. Anfahren eine geringere Frequenz abqibt
und dadurch die Rotoren 4 aller Spinneinheiten so gesteuert werden, dass sie sich
mit einer Zwischengeschwindigkeit nI konstanten Wertes drehen, wie schematisch mit
A bis C in der grafischen Darstellung der Frg. 3A dargestellt ist. Die Rotoren werden
für die ganze zur Vervollständigung der Anfahrvorgllnge der Maschine nötige Zeit
auf diese Zwischenstellung gehalten. Insbesondere erfolgt vom Zeitpunkt B ab (Fig.
3C) das Abwickeln einer FadenlXnge, die von einer Steuerung Q vorbestimmt ist, die
vom Hauptprogramm der Maschine der Umkehrvorrichtung 22' zum Einführen des freien
Fadenendes in alle für ein automatisches Anfahren voreingestellte Spinneinhelten
gegeben wird. Zum Zeitpunkt C beginnt bei geringerer Rotorengeschwindigkeit die
Zuführung der Fasern mit norsaler Beharrungsgeschwindigkeit, wie in der grafischen
Darstellung 3B angegeben ist, während zu einer nachfolgenden Zeitpunkt D der Abzug
des Fadens mit Beharrungsgeschwindigkeit beginnt, was in der grafischen Darstellung
3C angegeben ist. In der Zwischenzeit veranlasst ein vom Hauptprogramm der Spinnmaschine
an den Erzeuger Cl geliefertes Zeichen K die Speisung der Motoren Ml mit hoher Frequenzwert,
wodurch die Rotwin 4 auf der Strecke CE schnell beschleunigt werden,
bis
sie die Beharrungsgeschwindigkeit nR für den normalen Spinnvorgang erreichen. Wenn
die Vorgänge des Anfahrens der Maschine beendet sind, wird der Kontakt N von einer
vom allgemeinen Programm gegebenen Steuerung geöffnet, jedoch ändert der logische
Block BL1 Jeder logischen Einheit 26 ihren Stand nicht, da jetzt der Fühler 27 den
Faden fühlt und seine Kontakte umschaltet, wobei dem Eingang von BLl, der am Ausgang
die Erregerspannung des Relais 24 beibehält, ein Signal geliefert wird. Gleichzeitig
sendet BLl ein Signal an den Eingang des Blockes BL2, dessen Ausgang weiterhin aberregt
bleibt und den Speicher 29 aller Spinneinheiten, bei denen das Wiederverbinden des
Fadens erfolgt ist, daran hindert, das Relais 25 zu erregen.
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Während des Anfahrens der Spinnmaschine kann es vorkommen, dass aus
verschiedenen Gründen In einigen Spinneinheiten das Wiederverbinden nicht erfolgt
oder dass während des Betriebs der Faden zufällig reisst.
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Nachstehend wird das Wiederanfahren dieser Spinneinheiten anhand der
grafischen Darstellungen der Figuren 4A,4B und 4C der beigefugten Zeichnungen erläutert.
In Betracht gezogen wird der Fall einer einzigen Spinneinheit, wobei vorausgesetzt
wird, dass die Einführung des Fadens in die Spinnkammer von Hand ausgeführt wird.
Selbstverständlich gilt die nachfolgende Beschreibung auch für die mit halbautomatischen
oder automatischen Mitteln durchgeführte einführung des Fadens.
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Wie bereits gesagt, befinden slch nach dem Anfahren Inner die Signale
an den Ausgängen des Speichers 28, während der Kontakt N Jetzt offenbleibt. Deshalb
bleibt bei den Spinneinheiten, bei denen die Wiederverbindung nicht zustandegekommen
oder der Faden gerissen list, der Fadenfühler 27 in der in Flg. 2 dargestellten
Lage oder er bringt sich in diese Lage. Folglich wird der Block BLl blockiert und
speist das Relais 24 nicht mehr. Gleichzeitig wird durch das vum Fadentaster 27
gelieferte Signal ein Signal an den Eingang des Blockes BL2 gesandt,
dessen
Ausgang den Speicher 29 freigibt, der somit in der Lage ist, den elektrischen Impuls
des Druckknopfes PM für die infrage konende Spinneinheit zu empfangen. In der Zwischenzeit
ist der Rotor 4 jedoch zum Stillstand gekonen, wie auf der Strecke A', B' der Fig.
4A angegeben ist, da gewartet werden uss, bis die Bedienungsperson oder eine automatische
Vorrichtung den Mangel bemerkt hat und die normalen Reinigungsarbeiten des Rotors
vornimmt. ähnlich wie in Fig. 4B angegeben, ist zum Zeitpunkt A' die ZufUhrung der
Fasern infolge des Stillstandes der Rolle 15 seitens der vom Fadentaster 27 kontrollierten
elektromagnetischen Kupplung 17 zum Stillstand gekomMen. Dagegen drehen sich die
Abzugsrolle 9 und die Aufwickelrolle 12 weiterhin mit normaler Drehgeschwindlgkeit>
wie in der grafischen Darstellung Fig. 4C gezeigt ist. In der Zwischenzeit setzen
die anderen Spinneinheiten ihren normalen Betrieb fort. Wenn alle erforderlichen
Vorgänge zum Wiederanfahren der Spinneinheit ausgeführt sind, wird zu diesem Zeitpunkt
C' der Druckknopf PM gedrückt, wobei dem Speicher 29 ein Impuls geliefert und dadurch
das Relais 25 erregt wird.
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Nun wird der Motor Ml mit dem Frequenzerzeuger C2 verbunden, der den
Motor mit einer niedrigeren Frequenz speist, um den Rotor in dem kurzen Zeitabstand
C'-D' auf eine Zwischengeschwindigkeit nI zu bringen, die konstant, aber niedriger
als die Beharrungsgeschwindigkeit nR ist. Die Geschwindigkeit nI kann gleich oder
unterschiedlich von der Zwischengeschwindigkeit zum Anfahren der gesamten Spinnmaschine
sein.
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Der Rotor dreht sich nun mit einer geringeren Geschwindigkeit, bei
welcher die Wiederverbindung des Fadens mit grösster Sicherheit durchgeführt werden
kann: das Wiederverbinden des Fadens kann Jetzt von Hand erfolgen.
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Nachdem in diesem Falle die Bedienungsperson eine Fadenstrecke von
der Spule 10 abgewickelt hat, führt sie von einem allgemeinen Zeitpunkt E' ausgehend
die normale Reihenfolge des Wiederverbindens durch, weshalb zum Zeitpunkt G', zu
welche. der Faden erneut aus der Spinneinheit
abgezogen wird, der
Fadenfühler 27, der wieder die Fadenspannung fühlt, schaltet und erregt die elektromagnetische
Kupplung 17, die die Zufuhr der Fasern bei normaler Beharrungsgeschwindigkeit beginnen
lässt, wie in der grafischen Darstellung der Fig. 48 dargestelltt. Gleichzeitig
löst er mit seinem Wechselkontakt (Fig. 2) die Hemmung des Speichers 29 aus, der
das Relais 25 aberregt und liefert erneut ein Signal am Eingang des Blockes BLl,
der dem Relais 24 Spannung gibt. Der Motor Ml wird erneut mit dem Frequenzerzeuger
Cl verbunden, der die normale Beharrungsfrequenz liefert. Der Rotor 4 kommt in der
mit G', H' bezeichneten Strecke schnell auf Touren und dreht sich mit seiner hohen
Spinngeschwindigkeit.
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Die Herstellung des Fadens kann jetzt auf normale Weise fortgesetzt
werden. Es wird jedenfalls verständlich geworden sein, dass das Wi ederverbi nden
des Fadens bei geringerer Rotorengeschwi ndi gkei t verwirklicht wird, während die
Zufuhr der Fasern und der Fadenabzug bei normaler Beherrungsgeschwindigkeit erfolgt.
Das vorgeschlagene System zum Wiederverbinden des Fadens sowohl beim Anfahren der
gesamten Spinnmaschine als bei einer einzelnen Spinneinheit ist vorteilhaft, da
es die Steuervorrichtung in bemerkenswerter Weise vereinfacht und keine Synchronisiervorrichtungen
zwischen den einzelnen drehbaren Organen verlangt. Ausserdem wird der Energieverbrauch
bedeutend verringert, da zuR Wiederverbinden des Fadens nur die Rotoren der Spinneinheiten
wieder auf Touren komnen müssen. In der Tat ist zu bemerken, dass für mit hoher
Geschwindigkeit arbeitende Maschinen die Energiersparnis für Jedes Kilogramm hergestellten
Fadens eines der hauptsächlichsten Ziele bedeutet, da der Energieverbrauch im allgemeinen
um ungefähr die dritte Potenz der Geschwindigkeit des Rotors steigt.
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Die vorgeschlagene Methode ermöglicht nicht nur eine bauliche Vereinfachung
der Steuervorrichtung und folglich eine Energleersparnis infolge der geringen Geschwindigkeit
des Rotors während des Anfahrens
und der Wiederverbindung der Fäden,
sondern ermöglicht auch, dass das Wiederverbinden der Fäden mit grösster Sicherheit
und mit einem hohen Prozentsatz gelungener Wiederverbindungen beim ersten Versuch
erfolgt. Die grafische Darstellung in Fig. 5, in welcher fur unterschiedliche Spinnbedingungen
die ProzentsStze der bei. ersten Versuch gelungenen Wiederverbindungen in Funktion
der Rotorengeschwindigkeit angegeben sind, und die nachfolgende Tabelle zeigen die
Wirksamkeit des vorgeschlagenen Verfahrens.
| L1 L2 L3 |
| Beharrungsgeschwindigkeit des |
| Rotors u/min. 55.000 80.000 80.000 |
| Rotorendurchmesser mm 67,5 45 45 |
| Garnnummer Mm 17 Mm 34 Mm 34 |
| Material Baumwolle Baumwolle Polyester |
| Verringerte Geschwindigkeit |
| zur Fadenverbindung u/min. 42.000 48.000 56.000 |
| Prozentsatz zwischen verringerter |
| und Beharrungsgeschwindigkeit | 75% | 60% | 70% |
| rozentsatz der bei. ersten |
| Versuch gelungenen Wieder- |
| rbindungen (bei verringerter |
| schwindigkeit 100% 100% 80S |
Die Kurve L1 zeigt, dass fur ein Baumwollgarn Nr. Mm 17 bei Verwendung eines Rotors
mit 67,5 mm Durchmesser, der sich mit einer Beharrungsgeschwindigkeit von 55.000
u/min. dreht und die Wiederverbindung des Fadens bei einer verringerten Geschwindigkeit
von 42.000 u/min. durchgeführt
wird, der Prozentsatz der beim ersten
Versuch gelungenen Wiederverbindungen 100X beträgt. Das Gleiche kann von einem Baumwollfaden
Nr. Nm 34, jedoch mit einem Rotor von 45 mm Durchmesser gesagt werden, der sich
mit einer Beharrungsgeschwindigkeit von 80.000 u/min. und einer verringerten Geschwindigkeit
zum Wiederverbinden von 48.000 U/miii.
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dreht. Einen geringeren Prozentsatz für beim ersten Versuch gelungen
Wiederverbindungen, der jedoch immer einen hohen Wert dargestellt, hat nan bei Polyestergarne
festgestellt, die mit einem Rotor von 45 mm Durchmesser bei einer Beharrungsgeschwindigeit
von 80.000 U/min. und einer verringerten Geschwindigkeit von 56.000 U/min. hergestellt
wurden.
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Im allgemeinen konnte festgestellt werden, dass gute bzw.
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für die Industrie annehmbare Ergebnisse erhalten werden, wenn die
Wiederverbindung bei einer Geschwindigkeit erfolgt, die zwischen 50X bis 90% der
Beharrungsgeschwindigkeit liegt und in Funktion der Maharrungsgeschwindigkeit selbst,
des Rotorendurchmessers, der Sarnnumner und der Faserart ist.
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Eine erste Variante des oben beschriebenen Verfahrens zum Wiederverbinden
des Fadens sowohl in der Anfahrphase der gesamten Spinnmaschine als auch im Falle
der Wiederverbindung in einer eizelnen Spinneinheit besteht in der Einführung einer
Verzögerungsvorrichtung 40 (Fig. 1) die zwischen dem Fadenfühler 27 und der logischen
Kontrolleinheit 26 angeordnet ist. Die Vorrichtung 40 veranlasst eine vorbestimmte
Verzögerung der Steuerung der Beschleunigung des Rotors 4, wenn dieser von einer
Zwischengeschwindigkeit nI zu seiner Beharrungsgeschwindigkeit nR übergehen muss
und zwar vom Augenblick des Beginns der Zufuhr ab, wie in Fig. 3A mit C, C", E"
bzw. mit G', G", HN in Fig. 4A der beigefügten Zeichnungen angegeben ist.
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In der Tat wurde festgestellt, dass es zum Erhöhen der Leistungs-
fähigkeit
der Vorgänge zum Wiederverbinden des Fadens und zur Verringerung der Fadenbruchmöglichkeiten
vorteilhaft ist, die Beschleunigung des Rotors gegenüber dem Moment C oder bzw.
G' zum Anfahren der Zufuhr kurz zu verzögern, beispielsweise für die Zeit einer
Sekunde oder weniger. Diese Verzögerung C - CH bzw. G4 - GN> die vom Fadenfühler
27 gesteuert wird, erinöglicht, die Drehung des Rotors in der Zwischengeschwindigkeit
nI kurz zu verlängern, bevor er auf Touren gebracht wird und seine Beharrungsgeschwindigkeit
nR im Augenblick EN bzw. H" erreicht, wie mit gestrichelten Linien in den Figuren
3A und 4A gezeigt ist.
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Die Fig. 3D zeigt den wirklichen Verlauf der Geschwindigkeit des Rotors
beim Ubergang der Zwischengeschwindlgkeit nI zu seiner Beharrungsgeschwindigkeit
nR im Falle des Anfahrens der gesamten Spinnmaschine mit Bezug auf die Figuren 3A
bis 3D. Dabei ist es offensichtlich, dass das in Bezug auf das Anfahren der gesamten
Spinnmaschine Gesagte und in Fig. 3D Gezeigte auch auf die Vorgänge des Wiederverbindens
des Fadens in einer einzelnen Spinneinheit, die in den nachfolgenden Figuren 4A
und 4C dargestellt sind, bezogen werden kann. FUr gewisse Anwendungen ist es vorteilhaft
gefunden worden, die Fadenstrecke, die dem unteren Drall unterzogen ist, der sich
beim Vorgang des Wiederverbindens mit dem Faserband im Innern des Spinnrotors ergibt,
auf ein Minimum zu verringern, was dadurch erhalten wird, dass dem Rotor beim Ubergang
von der Zwischengeschwindigkeit nI zur Beharrungsgeschwindigkeit nR ein hoher Beschleunigungsgradient
gegeben wird. Informationshalber wird bemerkt, dass die zum Ubergang von der Zwischengeschwindigkeit
nI zur Beharrungsgeschwindigkeit nR verwendete Zeit vorteilhafterweise Im Zeitabstand
von 0,1 bis 1,5 Sek.
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in Funktion der verschiedenen zpezifischen Anforderungen oder Arbeitsbedingungen
wie die Höchstbeharrungsgeschwindigkeit der Rotoren, ihre TrXgheit, die verfügbaren
Leistungen und andere enthalten sein kann.
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Mit Bezugnahme auf die in den Figuren 3A und 4A illustrierte Schematisierung
ist zu verstehen, dass als Beschleunigungszeit" der Zeitintervall vom Moment C bis
zum Moment E für den Ubergang von einer zur anderen Geschwindigkeit, bzw. zwischen
den Momenten C", E"; G', H'; G", H" mit Bezug auf die anderen Beispiele zu verstehen
ist. Jedenfalls wird bezüglich Fig. 3D bemerkt, dass wenn das Beschleunigungsgesetz
des Rotors einen asyntotischen Verlauf gegenüber der Geschwindigkeit nR hat, unter
"Beschleunigungszeit" der Zeitintervall zu verstehen ist, den der Rotor benötigt,
um 9ûX des Unterschiedes zwischen den beiden Geschwindigkeiten nR und nI zu erreichen,
wie schematisch in Fig. 3D mit M angegeben ist.
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In den Figuren 6 und 7 ist eine Variante für die Steuerung des Spinnrotors
gezeigt. In diesen Figuren sind die Teile gegenUber den in Figur 1 und 2 gezeigten
im wesentlichen gleich geblieben und daher mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
Die Steuerung des einzelnen Rotors 4 entsprechend den Figuren 6 und 7 wird dadurch
verhalten, dass ein Hysteresemotor Ml verwendet wird. Die Hysteresemotoren sind
Synchronarten und weisen die Eigenschaft auf, die eigene Geschwindigkeit (Synchronismus)
nicht zu ändern, wenn bei Frequensparität der Speisespannung der Wert der Spannung
selbst erhöht wird. In diesem Fall behält ein zuvor in Beharrungszustand befindlicher
Motor seine Beharrungsgeschwindigkeit (Synchronismus) bei; dagegen bringt sich ein
zuvor stillstehender Motor, auch wenn er mit Beharrungsspannung gespeist wird, in
Bewegung, wobei er jedoch eine Zwischengeschwindigkeit oder eine gegenüber dem Synchronismus
geringere Geschwindigkeit ausregelt. Diese Geschwindigkeit ist in Funktion der Speisespannung.
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Damit der Motor den Synchronismus erreichen kann, ist ein Uberspeisen
desselben mit einer gegenüber der Beharrungsspannung höheren Spannung erforderlich.
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Nach Beendigung der vorübernehenden Beschleunigung kann die Spannung
auf den Beharrungswert für den Normalbetrieb der Vorrichtung zurUckgesetzt werden.
Diese Eigenschaft der Hystaresemotoren kann vorteilhafterweise bei der vorliegenden
Erfindung ausgenützt werden, da sie ein System der Motorrisierung der Rotoren enöglicht,
das nur von einem einzigen Erzeuger Cl> der für die ganze Spinnmaschine gemeinsam
zweckentsprechend eingestellt ist, um die Ausgangsspannung ohne Anderung der Frequenz
zu ändern.
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Anhand der Figuren 6 und 7 wird nachstehend kurz die Funktionsweise
der Vorrichtung zum Wiederverbinden des Fadens sowohl während der Anfahrphasen der
gesammten Spinnmaschine als auch während der Vorgänge des Wiederverbindens in einer
einzelnen Spinneinheit beschrieben.
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Aus Fig. 7 ist ersichtlich, dass die logische Einheit 26 gegenüber
dem Fall der Fig. 2 dahingehend geändert wurde, dass jetzt eine operative Verbindung
zwischen dem Ausgang des Speichers 29 und einem Eingang des logischen Blockes BLlA
besteht und dass gleichzeitig der Ausgang des logischen Blockes BL2A ausser zum
Speicher 29 zu einem vom Block 41 angegebenen Taktgeberkreis gesendet wird. Der
Ausgang 42 des Blockes 41 wird zu einem Eingang zum Steuern des Frequenz- und Speisungserzeugers
Cl gesandt. Die verbleibenden Teile der logischen Kontrolleinheit 26, die gegenüber
den in Fig. 2 gezeigten Lösungen unverändert geblieben sind, sind mit den gleichen
Bezugsnummern bezeichnet. Die logischen Funktionen der Einheit BLlA/BL2A sind selbstverständlich
nicht die gleichen wie die logischen Blöcke BLl/BL2 der Fig. 2.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung in der Anfahrphase der gesamten
Spinnmaschine erweist sich als äussert kurz und ist folgende: Wenn der Druckknopf
Pum gedrückt wird, erregt sich der Speicher 28, dessen Ausgänge den logischen Zustand
ändern. Diese Veränderung wird von den logischen Blöcken BLlA und BL2A aufgenommen.
Infolge der Stellung des
FadenfUhlers 27 ändert der Ausgang des
logischen Blockes BLlA seinen Zustand, wobei das Relais 24 erregt wird, dessen Kontakte
- wie in Fig. 1 gezeigt - den Motor Ml mit dem Ausgang des Erzeugers Cl verbinden.
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Da der Erzeuger Cl vor Beginn (Punkt I der Fig. 3E) voreingestellt
wild, um die Motoren Ml aller Spinneinheiten mit einem Spannungswert V1, der geringer
als der Wert der Beharrungsspannung oder höchstenfalls diesom gleich ist, gespeist
wird, ergibt sich, dass sich jeder Motor in Drehung bringt, bis er eine Geschwindigkeit
nI erreicht hat, die geringer als die Beharrungsgeschwindigkeit nR (Fig. 3A) ist.
Der Grund dafür ist, das.
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die Spannung Vl (Fig. 3E) am Ausgang des Erzeugers Cl nicht ausreicht,
um dem Motor zu ermöglichen, auf seine Synchronisiergeschwindlgkelt nR zu kommen.
Nachdem die Anfahrvorgänge der gesamten Spinnmaschine beendet sind, öffnet sich
der Kontakt N (Fig. 7) sodass sich die beiden folgenden Möglichkeiten ergeben können:
1. Möglichkeit: Das Wiederverbinden des Fadens ist gelungen; der Ausgang des Blockes
BL1A bleibt erregt, weil der Kontakt des FUhlers 27 umgeschaltet hat. Auch der Block
BL2A hat ebenfalls die Umschaltung des Fühlers 27 wahrgenomnen und seinen zuerst
erregten Ausgang aberregt. Dieser Wechsel des Zustandes des Blockes BL2A wird auch
vom Zeitgeberkreis 41 empfunden, von dem ein Impuls ausgeht, der über die Verbindung
42 zum Eingang des Erzeugers Cl gesandt wird. Die Spannung am Ausgang des Erzeugers
Cl> die auf ihren geringeren Wert Vl während der Zeit von 1 bis H (Fig. 3E) geblieben
ist, steigt jetzt auf einen höheren Wert V2 als der Beharrungswert und bleibt auf
der Strecke H - K während der ganzen Dauer des Impulses im Ausgang von 41. Dadurch
wird allen Motoren Ml zur Steuerung der Rotoren der verschiedenen Spinneinheiten
ermöglicht, die Synchrongeschwindigkeit zu erreichen, sodass sich die Rotoren bei
normaler Beharrungsgeschwindigkeit nR drehen.
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2. Hoglichkeit: Das Wiederverbinden des Fadens ist in einigen Spinneinheiten
nicht gelungen. Der Motor Ml bleibt stehen, da beim Offnen der Kontakte N, die Umschaltung
des Kontaktes des FUhlers 27 nicht angesprochen hat, was unbedingt notwendig ist,
damit der Ausgang des Blockes BLl erregt bleibt. Nunmehr muss die Bedienungsperson
oder eine automatische Vorrichtung eingreifen, die in an sich bekannter Weise die
Reinigung des Rotors vornimmt und dann den Druckknopf PM betätigt, um den Block
29 zu erregen. Dieser Block 29 steuert mit seinem Ausgang den Block BLl zum Speisen
des Relais 24, das seinen Kontakt schliesst (Fig. 1), wobei der Motor Ml mit dem
Erzeuger Cl verbunden wird. Am Ausgang des Erzeugers Cl besteht die Spannung Vl,
sodass der Motor gesteuert wird, um sich mit der Zwischengeschwlndigkeit nI zu drehen,
wie bereits oben ausgeführt wurde, während die bereits angefahrenen Hysteresemotoren
der anderen Spinneinheiten die Drehung bei Synchrongeschwindigkeit fortsetzen.
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Sobald die Fadenverbindung in der hier in Betracht kommenden Spimeinheit
erfolgt ist, wird die Reihenfolge der Arbeitsvorgänge entsprechend der ersten oben
beschriebenen Möglichkeit wiederholt.
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Setzt man dagegen voraus, dass die Wiederverbindung des Fadens in
einer zuvor funktionierenden Spinneinheit ausgeführt werden muss und in der ein
Fadenbruch zufallig erfolgt ist, wird ähnlich wie bei der oben beschriebenen 2.
Mdglichkeit der Zustand des FUhlers 27 durch den Fadenbruch uargeschaltet, sodass
der Ausgang von BLl das Relais 24 nicht mehr speist, das seinen Kontakt öffnet und
dabei den Motor Ml der betreffenden Spinneinheit stillstehen lässt (Moment II in
Fig. 4D).
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Alle anderen Spinneinheiten werden weiterhin mit der Spannung Vl gespeist,
sodass die Motoren Ml der einzelnen Rotoren normalerweise mit ihrer Synchroneeschwindigkeit
nR gesteuert werden, was mit der gestrichelten Linie 12 in Fig. 4D angegeben ist.
Sobald die Reinigung des Rotors
erfolgt ist, wird erneut der Druckknopf
PM betätigt, wodurch der Motor mit der Spannung Vl zum Moment 12 in Fig. 4D gespeist
wird. Der Motor Ml wird so gesteuert, dass er sich mit seiner Zwischengeschwindigkeit
nI (Fig. 4A) dreht. Nach erfolgtem Wiederverbinden (Punkt Hl) veranlasst die Umschaltung
des Kontaktes des Fühlers 27 eine Uberspeisung des Motors bei der Spannung V2, wie
bereits oben gesagt wurde. Folglich bringt sich der Motor der hier infrage kommenden
Spinneinheit auf die Synchrongeschwindigkeit, wobei der Rotor auf die Geschwindigkeit
nR beschleunigt wird. Nach Beendigung des Impulses Hl-Kl für die Uberspeisung sinkt
die Spannung neuerdings auf den Wert Vl, wobei die Motoren ihre Synchrongeschwindigkeit,
wie oben erwähnt, beibehalten.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 wird nachstehend der Fall
beschrieben, dass die Motoren der einzelnen Spinneinheiten von Gleichstrommotoren
mit geeignetem System zur Geschwindigkeitskontrolle gesteuert werden. Diese Gleichstrommotoren
können auch mit Wechselstrom mittels einer jedem Motor zugeordneten Schaltung, die
sowohl die Spannung gleichrichtet als auch die Drehgeschwindigkeit regelt, gespeist
werden. Die Gleichstromnotoren der vorerwähnten Art sind beispielsweise in der CH-PS
527 513 beschrieben. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist der Gleichstromnotor vorerwähnter
Art zur Steuerung des Rotors 4 ebenfalls mit Ml bezeichnet und ist in an sich nach
dem Beispiel der CH-PS 527 513 bekannten Weise mit einer Gleichrichter- und Beruhigungsschaltung
CC verbunden, die ihrerseits von einer normalen Elektroleitung 53 für Wechselstrom
gespeist wird. Zwei Eingänge zur Kontrolle des Gleichrichters CC sind über die Leiter
51 und 52 mit dem Ausgang des Speichers 29B bzw.
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mit dem Block BL2B der logischen Kontrolleinheit 26 verbunden. Die
logische Einheit 26 ist in der in Fig. 8 und 9 dargestellten Weise verändert. Insbesondere
ist zu bemerken, dass der Ausgang des Speichers 28B gleichzeitig sowohl zum Block
BLlB als auch zum Block BL2B und zum zweiten Speicher 29B gesandt wird. Der Speicher
298 ist mit dem Ausgang des Blockes BLlB und eines dritten logischen Blockes BL3
verbunden, deren Eingänge mit dem Kontakt N bzw. mit einem Kontakt
des
FUhlers 27 verbunden sind, wie gezeigt wird. In diesem Falle ist der Druckknopf
PM unmittelbar mit einem Eingang des oben erwähnten Blockes BLlB verbunden.
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Die Funktionsweise des Anfahrens der gesamten Spinnmaschine ist folgende.
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Durch Betätigung des Druckknopfes rall erregt sich der Ausgang des
Speicherblockes 28B und folglich wird der Ausgang des logischen Blockes BLlB erregt;
dadurch wird vom Ausgang 51 des Speichers 29B ein Zeichen ausgegeben,das die Speisevorrichtung
CC des Motors Ml umschaltet, der angefahren wird und auf eine Zwischengeschwindigkeit
gegenüber der Beharrungsgeschwindigkeit kommt.
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Nachdem die Vorgänge des Anfahrens der Spinnmaschine beendet sind,
wird der Kontakt N für kurze Zeit, beispielsweise eine Sekunde, geöffnet und dann
wieder geschlossen. An diesem Punkt können sich zwei Möglichkeiten ergeben: 1. Möglichkeit:
Das Wiederverbinden des Fadens mit dem im Rotor enthaltenen Faserring ist nicht
gelungen. In diesem Falle verursacht das Offnen und Schliessen des Kontaktes N und
die nicht erfolgte Umschaltung des Kontaktes des FUhlers 27 mittels des Blockes
BL3 die Aberregung des Ausganges des Speicherblockes 29 und somit die Unterbrechung
des Signals am Ausgang 51, sodass der Motor Ml zum Stillstand kommt.
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2. Soglichkeit: Das Wiederverbinden des Fadens mit dem Faserring in
Rotor ist gelungen. Der Kontakt des FUhlers 27 schaltet seine Stellung um, der Ausgang
des Blockes BL3 wird aberregt und verursacht seinerseits die Aberregung des Blockes
29B, die das Zeichen am Ausgang 51 unterbricht.
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Die Umschaltung des Fühlers 27 wird andererseits vom logischen Block
BL2B
wahrgenommen, dessen Ausgang 52 die Speisevorrichtung CC steuert; folglich kommt
der Motor M1 auf seine normale Beharrungsgeschwindigkeit.
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Wenn dagegen das Wiederverbinden des Fadens in einer einzelnen Spinneinheit
durchgeführt werden muss, in der sich ein Fadenbruch durch zufällige oder technische
Ursachen eingestellt hat, öffnet die Bedienungsperson oder gegebenenfulls eine automatische
Vorrichtung die Spinneinheit und nimmt die normale Reinigung des Rotors vor; daraufhin
wird die Spinneinheit geschlossen und der Druckknopf PM betäti9t-Nun erregt sich
der Block BLlB, dessen Ausgang den Block 29B erregt, der über seinen Ausgang 51
die Speisung der Gleichrichterschaltung CC des Gleichstrommotors Ml steuert, der
folglich auf eine Zwischengeschwindigkeit oder eine geringere als die Beharrungsgeschwindigkeit
kommt.
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Nach erfolgtem Wiederverbinden des Fadens bei Drehung des Rotors mit
konstanter Zwischengeschwindigkeit schaltet der Fühler 27 seinen Kontakt um. Die
Umschaltung des Kontaktes des Fühlers 27 veranlasst über BL3 die Rückstellung des
Blockes 29B während er den Block BL2B erregt, dessen Ausgang zur Speisevorrichtung
CC des Gleichstrommotor gesandt wird, der sich damit auf die Beharrungsgeschwindigkeit
bringt, wie bereits oben erklärt wurde.
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In den Figuren 10 bis 12 ist ein weiteres Beispiel der Steuerung des
Rotors einer Spimeinheit gezeigt, das von einer elektromechanischen Vorrichtung
Gebrauch macht, die auf den normalen Riemen zum tangentialen Steuern der Rotoren
einer Offenend-Spimmaschine wirkt.
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Die mechanische Gestaltung ist schematisch in Fig. 10 dargestellt,
die einen allgemeinen Spinnrotor 4 zeigt, dessen Welle mit einer Riemenscheibe
60
versehen ist, welche die Bewegung von einem tangentialen Riemen 61 erhält, der nur
teilweise gezeigt ist und zum Steuern der Rotoren aller Spinneinheiten einer Spinnmaschine
dient. Der Riemen 61 wird von einer oberen Druckrolle 62, die leicht ausserachsig
zur Rotorscheibe gelagert ist, gegen die Scheibe 60 gedrückt, um an dieser anzuhaften.
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Die Druckrolle 62 dreht sich frei auf ein Lager 63, das am Ende eines
elastischen Armes 64 befestigt ist, der mit seinem anderen Ende an einem festen
Punkt mit dem Spinnmaschinengestell verbunden ist. A Lage 63 der Rolle ist ein beweglicher
Anker eines Elektromagneten 65 fest angebracht, dessen Wicklung mit einer elektrischen
Energiequelle über den Kontakt des Relais 24 verbunden ist, das in ähnlicher Weise
wie in den vorausgegangenen Beispielen von der in Fig. 12 dargestellten logischen
Steuereinheit 26 kontrolliert wird.
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Die Funktionsweise der Steuervorrichtung nach Fig. 10 wird unter Bezugnahme
auf die grafische Darstellung der Fig. 11 erklärt, die den Verlauf der von Riemen
61 auf die Scheibe 60 des Rotors in Funktion der Drehzahl n des Rotors selbst Ubertragenen
Leistung W darstellt.
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Das Verhältnis zwischen der übertragenen Leistung und der Drehzahl
kann durch die Beziehung W= f P.r.n ausgedrückt werden, wo W die dem Rotor Ubertragene
Leistung, f der Reibungskoeffizient zwischen dem Riemen 61 und der Scheibe 60, P
die von der Rolle 62 auf den Riemen 61 ausgeübte Kraft ist (da der Abstand zwischen
der Achse der Rolle 62 und der Achse des Rotors 4 unbeträchtlich ist, kann angenommen
werden, dass die Kraft P auf die Achse des Rotors selbst einwirkt) und r der Radius
der Scheibe 60 und n die Drehzahl/in. des Rotors ist.
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Aus der oben wiedergegebenen Foniel kann abgeleitet werden, dass die
dem Rotor Ubertragene Leistung und dementsprechend die Drehzahl oder
Geschwindigkeit
des Rotors mit dem Vermindern der von der Druckrolle 62 auf den tangentialen Riemen
61 ausgeübten Kraft P vermindert wird.
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Indessen wenn sich der Kontakt des Relais 24 schliesst, wird der Elektromagnet
65 erregt, der mit einer Kraft FM seinen am Halter der Rolle 22 festen Anker anzieht.
Die gegen den Riemen 61 und die Scheibe 6C des Rotors ausgeübte Kraft wird dementsprechend
verringert. Aus dcr vorstehenden Formel ist zu entnehmen, dass die vom Motor verlangte
Leistung in Funktion der Drehgeschwindigkeit ist, aus der die Werte nA des Dauerbetriebes
und nI des Betriebes mit Zwischengeschwindigkeit ifi Funktion der Höchstkraft P,
die von elastischen Am 64 ausgeübt wird, bzw. der Kraft P, die von der vom Elektromagneten
65 ausgeUbten Rückführungskraft FM verringert ist, erhalten werden können. Da die
Anziehungskraft FM von der Speisespannung des Elektromagneten 65 abhängt, ist es
möglich, den Wert FM für alle Elektromagneten der Spinneinheit durch einen einzigen
Potentiometer zu regulieren, sodass die Veränderung der Geschwindigkeit innerhalb
eines weiten Bereiches möglich ist.
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Im Falle der Fig. 10 wird von einer logischen Einheit 26 nach dem
Bei spiel der Fig. 12 Gebrauch gemacht, aus der zu entnehmen ist, dass die Ausgänge
des Blockes 28 mit den Eingängen der Blöcke BLlC bzw.
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BL2C verbunden sind, sodass der Ausgang des Blocks BLlC die Erregung
des Relais 24 kontrolliert, während der Ausgang des Blockes BL2C zum Eingang des
Speicherblockes 29 gesandt wird, mit welchem ausserdem der Fühler 27 verbunden ist.
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Beim Anfahren der gesamten Maschine durch Betätigung des Druckknopfes
PMM werden die Ausgänge des Blockes 28 erregt, was von den Blöcken BLlC und BLS
wahrgenommen wird; jedoch wird nur der Ausgang des Blockes BLlC aktiviert, sodass
sich das Relais 24 erregt (I'-H' in Fig. 3E), das seinen Kontakt schliesst, wobei
es dem Elektromagneten 65 gestattet, sich am Stromnetz zu speisen. Die Rotoren 4
aller Spinneinheiten drehen sich deshalb mit der Zwischengeschwindigkeit.
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Nach Beendigung der Anfahrfolge öffnet sich der Kontakt N, der Ausgang
des Blockes BLlC wird unterbrochen und folglich wird das Relais 24 erregt, das die
Speisung des Elektromagneten 65 unterbricht. Sobald die Rückstellbetätigung des
Elektromagneten 65 beendet ist, wirkt die Druckrolle 62 mit aller ihr Kraft P auf
den Steuerriemen 61, vom elastischen Arm 64 gegebenen > sodass die dem Rotor
übertragene Leistung auf die Beharrungsgeschwindigkeit nR kommt und zwar auch im
Falle, dass die Wiederverbindung des Fadens noch nicht erfolgt ist. Sofern das Wiederverbinden
des Fadens in einer einzelnen Spinneinheit vorgenommen werden muss, wird von der
Bedienungsperson oder gegebenenfalls von einer automatischen Vorrichtung nach dem
der Stillstand und die Reinigung des Rotors erfolgt ist, der Druckknopf pM betätigt,
der über den Block BL2C den Speicherblock 29 und demzufolge den Block ßLl; erregt;
der Block BLlC steuert die Erregung des Relais 24 (Fig. 4E), das seine Schaltung
schliesst und den Elektromagneten 65 speist. Der Rotor der betreffenden Spinneinheit
wird dann mit einer konstanten geringeren Geschwindigkeit gedreht als die Beharrungsgeschwindigkeit,
sodass das Wiederverbinden des Fadens in der schon beschriebenen Weise durchgeführt
werden kann. Nach der Durchführung des Wiederverbindens wird der Kontakt im Fühler
27 umgeschaltet, der die Blöcke 29 und BLlC zurückstellt; der Elektromagnet 65 wird
aberregt und der Rotor kommt auf die Beharrungsgeschwindigkeit nR, wie bereits oben
erklärt wurde.
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Zu bemerken ist, dass die Vorrichtungen nach den Figuren 10 und 12
für Spinneinheiten jeder Art sowohl mit festem als auch mit neigbarem Rotorenlager
eingesetzt werden können, Weiterhin ist hervorzuheben, dass infolge der kurzen Betätigungszeit
des Elektromagneten 65, das Gleiten zwischen dem Riemen 61 und der Scheibe 60 keine
Uberhitzungsstörungen auftreten Iässt, wobei dem verminderten Druck durch die Anziehung
des
Elektromagneten 65 Rechnung getragen wird.
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Es wird auch darauf hingewiesen, dass hiermit ein System illustriert
wird, das von einem Elektromagneten Gebrauch macht, um den vom Riemen der tangentiälen
Steuerung 61 ausgeübten Druck zu vermindern, jedoch könnte der Elektromagnet 65
auch durch andere elektromechanische oder elektropneumatische Vorrichtungen ersetzt
werden.
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Selbstverständlich können den Fachleuten zahlreiche änderungen und
Varianten der Vorrichtung in den Sinn komnen, doe jedoch den Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung nicht verlassen. Beispielsweise könnte anstelle der einzelnen Motorisierung
der Rotoren mit unabhängigen Elektromotoren oder des in den Figuren 10-12 dargestellten
elektromechanischen Systems irgendein anderes mechanisches oder elektromechanisches
Steuerungssystem und die Veränderung der Rotorgeschwindigkeiten, die die UEwegung
von einer einzigen Transmission für die ganze Spinnmaschine abnimmt, vorgesehen
werden.
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Das könnte beispielsweise durch den in Fig. 13 dargestellten mechanischen
Geschwindigkeitsveränderer verwirklicht werden, bei dem der Rotor 4 beispielsweise
auf Lager indirekter Art abgestützt ist und von einem endlosen Riemen 70 gedreht
wird, der sich um die Scheiben von zwei von einem Schwenklager 73 getragenen Rollen
71, 72 unterschiedlichen Durchmessers wickelt. Das Schwenklager 73 kann wechselweise
von einer elektromagnetischen Vorrichtung 75 gesteuert werden, um die eine oder
die andere der beiden Rollen 71, 72 mit dem für die gesamte Spinnmaschine gemeinsamen
tangentialen Antriebsriemen 74 in BerUhrung zu bringen. Selbstverständlich sind
auch andere als die dargestellten Lösungen möglich.
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Es versteht sich jedenfalls, dass das anhand der Figuren der beigefügten
Zeichnungen Gesagte und Dargestellte nur als Beispiel des allgemeinen Lösungsgedankens
der Erfindung zu betrachten ist, die darin besteht, das Wiederverbinden des Fadens
sowohl in jeder einzelnen Spinneinheit als auch gleichzeitig in allen Spinneinheiten
beim Anfahren der Maschine durchzuführen, wobei der Rotor oder die Rotoren mit einer
konstanten und verminderten Geschwindigkeit gegenüber der Beharrungsgeschwindigkeit.
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gesteuert wird, während sowohl die Zufuhr der Fasern als der Abzug
des hergestellten Fadens mit normaler Geschwindigkeit gesteuert wird und der Rotor
oder die Rotoren dann bis zu ihrer Beharrungsgeschwindigkeit beschleunigt werden.