DE2817711A1

DE2817711A1 - Vorrichtung zum steuern des antriebes einer fluegel-vorspinnmaschine

Info

Publication number: DE2817711A1
Application number: DE19782817711
Authority: DE
Inventors: Hermann Adolf; Bernhard Grupp
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1978-04-22
Filing date: 1978-04-22
Publication date: 1979-10-25
Also published as: FR2423561A1; US4254615A; IN152097B; DE2817711C2; GB2022151A; CH635873A5; IT1111223B; GB2022151B; FR2423561B1; BR7902411A; IT7921612A0

Description

SALZER

P + ZS

Vorrichtung zum Steuern des Antriebes einer Flügel-Vorspinnmas chine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebes einer Flügel-Vorspinnmaschine mit einem Antriebsmotor für die Lieferwalzen und die Flügel sowie für ein die Spulen antreibendes Differentialgetriebe und ein diesem vorgeschaltetes Stellgetriebe, das durch ein Stellglied beeinflußbar ist, wobei die Drehzahl der Flügel und der Lieferwalze stufenweise veränderbar ist.

Bei Flügel-Vorspinnmaschinen oder Flyern wird dem von der Lieferwalze eines Streckwerkes gelieferten Vorgarn mittels eines Flügels eine gleichbleibende Drehung erteilt und aus dem gedrehten Vorgarn eine Spule mit konischen Enden gebildet. Um dies zu erreichen, ist es üblich, Lieferwalze und Flügel mit einer konstanten, in einem festen Verhältnis zueinander stehenden Geschwindigkeit und die auf und ab bewegbaren, beispielsweise auf einem Spulenwagen gelagerten, Spulen mit einer gegenüber den Flügeln höheren Geschwindigkeit anzutreiben, so daß die Spule dem Flügel voreilt. Entsprechend dem größer werdenden Spulendurchmesser muß bei gleichbleibender Liefergeschwindigkeit für ein ordnungsgemäßes Aufwickeln des Vorgarnes zum einen die Hubgeschwindigkeit der Spule und zum andern die Voreilung der Spule gegenüber dem Flügel abnehmen. Die veränderliche Spulendrehzahl wird durch ein von einem Stellglied beeinflußbaren Stellgetriebe, beispielsweise einem Konusgetriebe, in Verbindung mit einem Differentialgetriebe bewirkt. Dem Umstand, daß die Spannung des Vorgarnes auf der Spule mit wachsendem Spulendurchmesser infolge der ansteigenden Zentrifugalkräfte zunimmt, wird dadurch Rechnung getragen, daß die Flügel nicht mit ihrer höchstmöglichen Drehzahl umlaufen, sondern mit einer von Anfang an geringer angesetzten,

ORIGINAL INSPECTED 909843/0503

der Zentrifugalkraft des vollen Spulendurehmessers entsprechenden, und während des gesamten Spulenaufbaues gleichbleibenden Drehzahl. Dadurch werden zwar Vorgarnbrüche und Spulenplatzer in der Endphase der Spulenbildung vermieden, jedoch führt diese Maßnahme zu einem erheblichen Produktionsverlust.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die Geschwindigkeit der Flügel und Lieferwalze während des Spulenaufbaues zu vermindern, wobei das für ein ordnungsgemäßes Aufwinden erforderliche Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Spule und Flügel aufrechterhalten werden soll (GB-PS 1.205.555). Der Vorschlag sieht vor, von der höchstmöglichen Flügelgeschwindigkeit auszugehen oder gegebenenfalls die programmierte Maschinengeschwindigkeit so einzurichten, daß sie unterhalb derjenigen Geschwindigkeit beginnt, die die maximale Oberflächengeschwindigkeit der Spule erzeugt. Diese Geschwindigkeit wird konstant beibehalten, bis die Spule einen Durchmesser erreicht, der dem die maximale Spulen-Oberflächengeschwindigkeit liefernden entspricht. Von da ab kommt dann das Schaltelement eines dem Antriebsmotor unmittelbar nachgeschalteten und von ihm angetriebenen Regelgetriebes in Betrieb, das automatisch die Maschinengeschwindigkeit einstellt, um die Oberflächengeschwindigkeit der Spule konstant auf dem maximalen Wert zu halten. Das Schaltelement wird durch eine hin- und herbewegbare, den Riemen eines Konusgetriebes mit hyperbolischen Konen verschiebende Stange betätigt, die ihrerseits von einem nicht näher erläuterten und daher üblichen Schaltapparat bewegt wird. Diese üblichen Schaltapparate oder Stellglieder schalten die Riemenstange bei einem Konusgetriebe mit hyperbolischen Konen während des gesamten Spulenaufbaues in konstanten Sehaltschritten.

Mit der Veränderung der Flügeldrehzahl ändern sich jedoch auch der Anpreßdruck des Preßfingers und die Reibungsverhältnisse im Flügel, was zur Folge hat, daß die Windungsschichten des Vorgarnes auf der Spule sich in ihrer Dicke entsprechend ändern. Es ist daher in der Praxis nicht möglich, während des Spulenaufbaues kon-

909843/0503

stante Schaltschritte für das Stellgetriebe bzw. konstante
Schaltwinkel für das die Ausgangsdrehzahl des Stellgetriebe
beeinflussende Stellglied zu verwenden, da in diesem Fall
unterschiedliche Spannungen des Vorgarnes zwischen der Lieferwalze und der Spule auftreten. Die Punktionsfähigkeit der
bekannten Vorrichtung ist daher nicht gewährleistet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
zum Steuern des Antriebes einer Flügel-Vorspinnmaschine zu
schaffen, die ein ordnungsgemäßes Aufwinden des Vorgarnes
bei- einer stufenweisen Änderung der Flügeldrehzahl zur Steigerung der Produktionsleistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Antrieb des Stellgliedes in von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe sich ändernden Schritten steuerbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß jeder beliebig wählbaren Flügeldrehzahl der entsprechende Schaltschritt zugeordnet werden kann, wodurch der sich ändernden Dicke der Aufwindeschichten Rechnung
getragen und damit eine einwandfreie Aufwindung der Spulen erreicht wird. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Bei Ausgestalten der Vorrichtung nach Anspruch 5 wird eine besonders genaue Einhaltung der Stellschrittgrößen erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnung beschrieben.

Der Antrieb der Vorspinnmaschine, von der nur ein Flügel 1 und eine ihm zugeordnete Spule 2 gezeigt sind, erfolgt durch einen drehzahlregelbaren Antriebsmotor 3. Dieser treibt in bekannter Weise auf eine Hauptantriebswelle (nicht gezeigt), mit der die beispielsweise hängend gelagerten Flügel 1 und die Lieferwalze

909843/0503

des Streckwerkes antriebsmäßig verbunden sind. Dabei entspricht das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Lieferwalze 11 und der des Flügels 1 der verlangten Drehung, die dem Vorgarn zu erteilen ist.

Die Spulen 2 sind auf einem auf- und abbewegbaren Spulenwagen (nicht gezeigt) gelagert, so daß sie sich in der für die Aufwindung des Vorgarnes erforderlichen Weise in vertikaler Richtung relativ zu den Flügeln 1 bewegen. Die Auf- und Abbewegung der Spulen kann jedoch gegebenenfalls auch in bekannter Weise durch Schraubenspindeln erfolgen. Der Antrieb der Spulen 2 wird von einem Differentialgetriebe 4 erhalten, in dem ein erster, von der Hauptantriebswelle kommender Antrieb und ein zweiter, von einem Stellgetriebe 5 kommender Antrieb miteinander vermischt werden, derart, daß die Spule gegenüber dem Flügel voreilt. Das Stellgetriebe 5, beispielsweise ein Konusgetriebe oder ein anderes stufenlos verstellbares Getriebe, wird von der Hauptantriebswelle aus angetrieben. Seine Ausgangsdrehzahl wird von einem Stellglied 6, das im Ausführungsbeispiel ein Exzenter 60 ist, beeinflußt. Dessen Rolle 61 ist über ein Hebelgestänge 62 mit dem Stellgetriebe 5 verbunden. Eine weitergehende Erläuterung erübrigt sich, da diese Teile bekannt sind. Dem Antriebsmotor 3 sind Drehzahlwähler zugeordnet,- durch welche die Drehzahl des Antriebsmotors 3 in Stufen bestimmt werden kann. In der Zeichnung sind drei Drehzahlwähler 31, 32 und 33 gezeigt, jedoch können gegebenenfalls auch nur zwei oder mehr als drei Drehzahlwähler vorgesehen werden. Jedem der Drehzahlwähler 31, 32 und 33 ist als Schrittgeber für das Stellglied 6 ein einstellbarer Impulszähler 41, 42 und 43 zugeordnet, mit dem er elektrisch verbunden ist.

Der als Stellglied 6 dienende Exzenter 60 wird von einem stets mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Hilfsmotor 7 über eine auf der Antriebswelle 70 angeordneten Kupplung 71 und über ein Schneckengetriebe 72 angetrieben. Zweckmäßig ist der Kupplung 71, beispielsweise einer elektromagnetischen Kupplung, ei-

909843/0503

τ ·

ne Bremseinrichtung zugeordnet. Die Kupplung 71 mit zugehöriger Bremse ist mit den als Schrittgeber vorgesehenen Impulszählern· 4l, 42 und 43 sowie mit einem Spulenhub-Wendeschalter 8, der vom Spulenwagen jeweils bei Beendigung eines seiner Hübe betätigt wird, elektrisch verbunden. Den Impulszählern werden Impulse zugeführt, die von einem Impulsgeber erzeugt werden. Hierzu ist auf der die Kupplung 71 tragenden Antriebswelle 70 ein Impulsauslöser 73 befestigt, der gemäß der gezeigten Ansicht von vorn sternförmig ausgebildet ist. Dieser sternförmige Impulsauslöser 73 arbeitet mit einem Impulsgeber 7¹J zusammen, welcher die erzeugten Impulse jeweils an einen der Impulszähler 41, 42 oder 43 weiterleitet.

Entsprechend der vorgegebenen Anzahl von drei Drehzahlwählern 31, 32 und 33 ist der Stellweg des das Stellglied 6 bildenden Exzenters 60 in drei vorgegebene Stufen oder Abschnitte I, II und III unterteilt. Dabei ist für die durch den Drehzahlwähler 31 vorwählbare Drehzahlstufe des Antriebsmotors 3 der Stellweg gemäß Abschnitt I vorgegeben, für die zweite, durch den Drehzahlwähler 32 bestimmbare Drehzahlstufe der Stellweg gemäß Abschnitt II und für die durch den Drehzahlwähler 33 wählbare dritte Drehzahlstufe der Stellweg gemäß Abschnitt III. Das Ende des Abschnittes I des Stellweges ist durch ein einstellbares Schaltelement und das Ende des Abschnittes II durch ein einstellbares Schaltelement 64 begrenzt. Den Schaltelementen 63 und 64 ist ein Schalter 9 zugeordnet, der bei Betätigung durch eines der Schaltelemente auf einen Wählschalter 91 einwirkt, durch den die Drehzahlwähler 31, 32 und 33 und die ihnen zugeordneten Impulszähler 4l, 42 und 43 ansteuerbar sind. Die Schaltelemente 63 und 64 können Schaltnocken oder Schaltfahnen sein, je nachdem ob als Schalter ein mechanischer oder ein berührungslos arbeitender Schalter verwendet wird.

Die Punktionsweise ist folgende: Vor Beginn der Maschinenproduktion werden die Drehzahlwähler 31, 32 und 33 auf die jeweils in den einzelnen Stufen gewünschte Drehzahl des Antriebsmotors 3 eingestellt, wobei meist der erste Drehzahlwähler 31 auf die

909843/0503

höchstmögliche Drehzahl eingestellt und diese dann durch die folgenden Drehzahlwähler in Stufen verringert wird. In bestimmten Fällen, beispielsweise bei Verwendung der Vorrichtung in Kammgarnflyern, kann es jedoch auch erforderlich sein, in der Anfangsphaee mit einer Geschwindigkeit unterhalb der höchstmöglichen zu beginnen und die Höchstgeschwindigkeit erst am zweiten Drehzahlschalter 32 einzustellen. Die weitere Funktionsbeschreibung geht jedoch davon aus, daß mit dem ersten Drehzahlwähler 31 die höchstmögliche Drehzahl gewählt wird.

Ferner sind bei jedem der Impulszähler 41, 42 und 43.die zu zählenden Impulse als Schrittgröße einzustellen, die ein Maß für den Verstellweg des Stellgliedes 6 sind. Die jeweils einzustellende Impulszahl wird in Abhängigkeit von den Kennwerten des zu erzeugenden Vorgarnes ermittelt und ist jederzeit reproduzierbar. Es sei angenommen, daß bei dem Impulszähler 4l die Impulszahl 123 eingestellt wird, bei dem Impulszähler 42 die Impulszahl 133 und bei dem Impulszähler die Impulszahl 143. Mit der stufenweise abnehmenden Drehzahl des Antriebsmotors 3 und damit der Flügel 1 und der Lieferwalze 11 ändert sich somit gleichzeitig und automatisch die Impulszahl. Im vorliegenden Fall, in dem die Drehzahl des Antriebsmotors 3 von einem Höchstwert stufenweise absinkt, steigt die Impulszahl an.

Entsprechend den obigen Darlegungen werden bei Inbetriebnahme der Vorspinnmaschine die Flügel 1 und die Lieferwalze 11 mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit angetrieben, wobei die Spulen mit der der Liefergeschwindigkeit des Vorgarnes entsprechenden Geschwindigkeit umlaufen und der Hub des Spulenwagens mit einer solchen Geschwindigkeit erfolgt, daß die einzelnen auf die Spule

aufgebrachten Windungen des Vorgarnes dicht aneinander zu liegen kommen. Wenn der Spulenwagen seinen ersten Hub vollendet hat, betätigt er den Spulenhub-Wendeschalter 8, der auf die .Kupplung einwirkt und sie in Kuppelstellung bringt. Der Hilfsmotor 7 treibt somit über das Schneckengetriebe 72 den Exzenter 60 an, der sich in Richtung des Pfeiles dreht und über die Rolle 6l und das Hebel-

09843/0503

gestänge 62 das Stellgetriebe 5 im Sinne einer Verringerung von dessen Ausgangsdrehzahl beeinflußt.

Gleichzeitig wird auch der auf der Antriebswelle 70 befestigte Impulsauslöser 73 vom Hilfsmotor 7 angetrieben, so daß dessen Arme am Impulsgeber 74 vorbeilaufen. Jeder der Arme löst einen Impuls aus, der vom Impulsgeber 74 an den Impulszähler 4l weitergeleitet wird. Ist die eingestellte Zahl von 123 Impulsen und damit die vorgewählte Schrittgröße erreicht, so wirkt der Impulszähler 41 auf die Kupplung 71 und unterbricht die Antriebs verbindung zum Exzenter 60, wobei die zweckmäßig der Kupplung 71 zugeordnete Bremseinrichtung wirksam wird und das sofortige Stillsetzen des Antriebs bewirkt. Dieser Vorgang wiederholt sich fortwährend, bis sich der Exzenter 60 schrittweise so weit gedreht hat, daß das Schaltelement 63, das den durch den Abschnitt I definierten und für die erste Drehzahlstufe vorgegebenen Stellweg des Exzenters begrenzt, auf den Schalter 9 einwirkt. Dadurch wird der Wählschalter 91 betätigt, durch den nun der zweite Drehzahlwähler 32 und der ihm zugeordnete Impulszähler 42 angesteuert wird, so daß die vom Impulsauslöser 73 ausgelösten Impulse nun von dem Impulszähler 42 gezählt werden.

Der für die erste Drehzahlstufe beschriebene Vorgang des Antriebs des als Stellglied 6 dienenden Exzenters 60 und seine Unterbrechung wiederholt sich, jedoch mit dem Unterschied, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Exzenter 60 und dem Hilfsmotor 7 bis zum Erreichen von 133 Impulsen und damit über eine gegenüber den Verhältnissen in der ersten Drehzahlstufe längere Zeit erhalten bleibt. Wenn der Exzenter 60 den für die zweite Drehzahlstufe vorgegebenen Stellweg gemäß Abschnitt II zurückgelegt hat, wirkt das Schaltelement 64 auf den Schalter 9 ein und verursacht dadurch über den Wählschalter 91 die Ansteuerung des dritten Drehzahlwählers 33 und des ihm zugeordneten Impulszählers 43· Da letzterer erst nach Erreichen von 143 Impulsen auf die Kupplung 71 einwirkt und damit die Antriebsverbindung zwischen dem Hilfsmotor 7 und dem

909843/0503

. 40-

Exzenter 60 unterbricht, bleibt die Antriebsverbindung über eine noch längere Zeitdauer als in der vorhergehenden Drehzahlstufe erhalten.

Aus obigen Darlegungen geht hervor, daß der Antrieb des das Stellglied 6 bildenden Exzenters 60 in von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe' sich ändernden Schritten gesteuert wird. Wird gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit drei Drehzahlstufen der Maschinenlauf mit der höchstmöglichen Drehzahl begonnen und diese dann stufenweise verringert, so werden dem Exzenter 60 in der ersten Drehzahlstufe nach jedem Hub des Spulenwagens nur kleine Stellsehritte erteilt, die sich dann von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe um vorgegebene Beträge vergrößern. Dementsprechend wird die Ausgangsdrehzahl des Stellgetriebes 5 und damit auch die des die Spulen 2 antreibenden Differentialgetriebes 4 in der ersten Drehzahlstufe durch jeden Stellschritt in einem relativ geringem Maß herabgesetzt, das jedoch dann von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe größer wird.

Wird dagegen in der Anfangsphase eine Geschwindigkeit unterhalb der höchstmöglichen gewählt und diese dann in der zweiten Stufe gesteigert, so stellt man auf dem zur ersten Drehzahlstufe gehörenden Impulszähler 41 eine größere Impulszahl ein als auf dem zur zweiten Drehzahlstufe gehörenden Impulszähler 42. Demgemäß werden in der ersten Drehzahlstufe dem Stellglied 6 Stellschritte erteilt, die gegenüber denen in der zweiten Drehzahlstufe größer sind. Die Größe der einzelnen Stellschritte richtet sich also nach dem zu verarbeitenden Material und nach der vorgegebenen und vorgewählten Drehzahl des Antriebsmotors 3 in den einzelnen Stufen.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise anstelle des sternförmigen Impulsauslösers 73 auch ein Lochscheibe in Verbindung mit einer Photozelle zur Auslösung der Impulse Verwendung finden. Ebenso können statt der Impulszähler 4l, k2 und 43 und Impulsauslöser

909843/0503

. /ff·

als Schrittgeber Zeitrelais oder mechanische Zähler vorgesehen werden, die die vorgegebenen Schrittgrößen bestimmen. Der Hilfsmotor 7 und die Kupplung 71 mit zugeordneter Bremse können durch einen Bremsmotor oder durch einen Synchronmotor ersetzt werden, dessen Anlauf durch den mit ihm verbundenen Spulenhub-Wendeschalter 8 und dessen Stillse.tzen durch den jeweiligen Schrittgeber bewirkt wird. Ferner ist es möglich, den drehzahlgeregelten Antriebsmotor 3 durch einen nicht regelbaren Motor zu ersetzen und diesem ein Regelgetriebe nachzuschalten, mit dem die Drehzahlwähler elektrisch verbunden werden.

909843/0503

Leerseite

Claims

SCHUBERT & SALZER Patentansprüche

1. Vorrichtung zum- Steuern des Antriebes einer Flügel-Vorspinnmaschine mit einem Antriebsmotor für die Lieferwalzen und die Flügel sowie für ein die Spulen antreibendes Differentialgetriebe und ein diesem vorgeschaltetes Stellgetriebe, das durch ein Stellglied beeinflußbar ist, wobei die Drehzahl der Flügel und der Lieferwalze stufenweise veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Stellgliedes (6) in von Drehzahlstufe zu Drehzahlstufe sich ändernden Schritten steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Antriebsmotors (3) durch wenigstens zwei Drehzahlwähler (31, 32, 33) veränderbar ist, denen jeweils ein Schrittgeber mit vorwählbarer Schrittgröße zugeordnet ist, wobei die vorgewählte Schrittgröße ein Maß für den Verstellweg des Stellgliedes (6) ist, und daß der für eine Drehzahlstufe vorgegebene Stellweg des Stellgliedes (6) durch ein auf dem Stellglied (6) angeordnetes Schaltelement (63, 64) begrenzt ist, das auf einen Schalter (9) einwirkt, über den der die nächstfolgende Drehzahlstufe vorbestimmende Drehzahlwähler und der ihm zugeordnete Schrittgeber ansteuerbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Stellgliedes (6) über eine vom Spulenhub-Wendeschalter (8) betätigbare Kupplung erfolgt, die nach Erreichen der vorgewählten Schrittgröße durch den jeweiligen Schrittgeber auskuppelbar ist.

909843/0503

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Stellgliedes (6) durch einen Brems- oder Synchronmotor erfolgt, dessen Anlauf durch den Spulenhub-Wendeschalter (8) bewirkbar und der nach Erreichen der vorgewählten Schrittgröße durch den jeweiligen Schrittgeber stillsetzbar ist.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittgeber Impulszähler (41, 42, 43) sind, denen von einem auf der Antriebswelle (70) des Stellgliedes (6) angeordneten Impulsauslöser (73) über einen Impulsgeber (74) Impulse zuführbar sind, wobei die vorgewählte Impulszahl ein Maß für den Verstellweg des Stellgliedes (6) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Schrittgeber Zeitrelais vorgesehen sind, wobei die eingestellte Zeit ein Maß für den Verstellweg des Stellgliedes (6) ist.

909843/0503