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Maschine zum Herstellen gedrehter oder gezwirnter Fäden
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen gedrehter oder
gezwirnter Fäden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Maschine kann zum Beispiels als Ringspinnmaschine,
Ringzwirnmaschine, Offenend-Rotor-Spinnmaschine, Offenend-Friktionsspinnmaschine
oder dergleichen ausgebildet sein. Das gemeinsame Kriterium derartiger Maschinenvarianten
ist, daß sie gedrehte oder gezwirnte Fäden herstellen. Dabei ist ein gezwirnter
Faden lediglich als eine Variante einesgedrehten Fadens anzusehen. Als Ausgangsmaterial
für gedrehte oder gezwirnte Fäden kommen zum Beispiel Spinnfasern, Endlosfäden oder
Filamente in Betracht. Die Kraftübertragung von den Elektromotoren beziehungsweise
Antriebsvorrichtungen zu den Arbeitsaggregaten erfolgt beispielsweise durch Wellen,
Tangentialriemen oder dergleichen.
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Obwohl die verschiedenen Gruppen der Arbeitsaggregate eigene Antriebsvorrichtungen
besitzen, wird beim Betrieb dennoch für mindestens angenäherten Synchronlauf beziehungsweise
angenähert konstante Drehzahlverhältnisse gesorgt. Sobald aber die Stromversorgung
ausfällt, sind die gewünschten etwa konstanten Drehzahlverhältnisse nicht mehr gewährleistet,
weil jede Antriebsvorrichtung mit den angeschlossenen Arbeitsaggregaten aus der
Nenndrehzahl heraus bis zum Stillstand eine andere Auslaufcharakteristik und eine
andere Auslaufzeit hat. Die notwendige Folge ist, daß beim Auslauf der Maschine
Fehler am Produkt entstehen, beispielsweise durch Überdrehung der Fäden, daß zugleich
aber auch der Arbeitsablauf gestört ist, was sich zum Beispiel im gehäuften Auftreten
von Fadenbrüchen äußert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand sicherzustellen,
daß nach einem Stromausfall ein gewünschtes
Drehzahlverhältnis der
auslaufenden Arbeitsaggregate einer Gruppe im Verhältnis zur benachbarten Gruppe
gewährleistet und somit Fehler am Produkt und Störungen des Arbeitsablaufs vermieden
werden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die für
den Auslauf eine kürzere Zeitspanne benötigende Antriebsvorrichtung mit einer die
Auslaufzeit verlängernden Schwungmasse versehen ist. Diese Schwungmasse kann jetzt
so bemessen werden, daß die Auslaufzeiten der Antriebsvorrichtungen etwa gleich
sind.
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Vorteilhaft ist die Schwungmasse auf der Welle des Elektromotors der
betreffenden Antriebsvorrichtung angeordnet. Hierbei können sich allerdings Nachteile
beim Wiederanfahren der Antriebsvorrichtung ergeben, weil dann die Schwungmasse
gleich mitbeschleunigt werden muß.
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Um Anlaufschwierigkeiten zu vermeiden, ist nach einer weiteren Ausbildung
der Erfindung vorgesehen, daß die Schwungmasse eine eigene Welle aufweist, die über
einen drehrichtungsabhängigen Drehmomentbegrenzer mit der Antriebsvorrichtung verbunden
ist.
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Dieser drehrichtungsabhängige Drehmomentbegrenzer kann beispielsweise
aus einer Kombination von Freilauf und Reibungskupplung bestehen. Der drehrichtungsabhängige
Freilauf sorgt nun dafür, daß beim Anfahren allein die Reibungskupplung wirksam
ist. Sie begrenzt beim Anfahren das Drehmoment. Nach einem Stromausfall dagegen
treibt die Schwungmasse über den jetzt das Drehmoment voll übertragenen Freilauf
die Antriebsvorrichtung an, wobei die parallel zum Freilauf angeordnete Reibungskupplung
jeweils nur einen kleinen Teil des Drehmoments über trägt.
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Hat der Elektromotor eine verhältnismäßig geringe Drehzahl, dann ist
es nicht so günstig, die Schwungmasse auf der Welle des Elektromotors anzuordnen.
Außerdem ist eine Schwungmasse um so wirkungsvoller, je höher die Drehzahl ist.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist, diesen Gegebenheiten Rechnung
tragend, vorgesehen, daß zwischen der Welle der Schwungmasse und dem Drehmomentbegrenzer
ein Rädergetriebe angeordnet ist. Das Rädergetriebe kann jetzt die Übersetzung ins
Schnelle beim Antreiben der Schwungmasse bewirken, so daß die Schwungmasse selber
bei gleicher Wirkung kleiner sein kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den schematischen Zeichnungen
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Teilansicht einer als Ringspinnmaschine ausgebildeten
Maschine zum Herstellen gedrehter Fäden.
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Fig. 2 zeigt eine Schwungmasse, der ein Rädergetriebe vorgeschaltet
ist.
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Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen in Fig. 2 dargestellten
Drehmomentbegrenzer.
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Die insgesamt mit 1 bezeichnete Ringspinnmaschine besitzt eine hier
nicht dargestellte erste Gruppe von Arbeitsaggregaten, bestehend aus einer Vielzahl
von Spindeln. Die Spindeln werden durch eine erste Antriebsvorrichtung angetrieben,
die einen besonderen Elektromotor besitzt. Diese Antriebsvorrichtung und ihr Elektromotor
sind hier nicht dargestellt. Eine weitere Gruppe von Arbeitsaggregaten besteht aus
Streckwerkswalzen 2, 3 und 4, die dem Betrieb der Streckwerke 5, 6 dienen. Jedes
Streckwerk ist für zwei Spindeln zuständig und weist demgemäß zwei Dreieranordnungen
von Oberwalzen 7, 8, 9 auf.
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Den Streckwerkswalzen 2, 3, 4 ist eine Antriebsvorrichtung 10 zugeordnet,
bestehend aus einem Elektromotor 11 und einem Getriebe 12. Die Antriebsvorrichtung
10 benötigt nach einem Stromausfall für den Auslauf eine kürzere Zeitspanne als
die weiter oben erwähnte Antriebsvorrichtung der Spindeln. Auf der Welle 13 des
Elektromotors 11 ist eine Schwungmasse 14 in Form eines Schwungrades angeordnet.
Ein Gehäuse 15 umgibt das Schwungrad 14.
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Bei der Ausbildung nach Fig. 2 ist die Schwungmasse 14' nicht auf
der Welle 13 des Elektromotors 11 angeordnet, sondern auf einer eigenen Welle 16.
Die Welle 13 des Elektromotors 11 ist hier durch einen drehrichtungsabhängigen Drehmomentbegrenzer
17 mit einer Welle 18 in Verbindung, die zu einem Rädergetriebe gehört, das aus
den Zahnrädern 19 und 20 besteht. Das kleinere Zahnrad 20 sitzt auf der Welle 16,
auf der sich auch die Schwungmasse 14' befindet.
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Die innere Struktur des Drehmomentbegrenzers 17 ist in Fig.
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3 dargestellt. Der Drehmomentbegrenzer 17 besteht aus der Kombination
eines Freilaufs 21 mit einer Reibungskupplung 22.
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Eine auf der Welle 13 festgekeilte Nabe 23 trägt eine Kupplungsscheibe
24 und ein Freilaufgehäuse 25. Eine auf der Welle 18 festgekeilte Nabe 26 trägt
mehrere Auflauframpen 27 für Klemmrollen 28 des als Klemmrollenfreilauf ausgebildeten
Freilaufs 21. Außerdem trägt die Nabe 26 ein Kupplungsgehäuse 29, das gegen die
Kupplungsscheibe 24 gerichtete Aussparungen 30 aufweist. Jede dieser Aussparungen
enthält einen Reibklotz 31, der durch eine Feder 32 belastet ist.
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Die Auflauframpen 27 sind so gestaltet, daß die Klemmrollen 28 nicht
mehr klemmend wirken, wenn die Welle 13 schneller läuft als die Welle 18. Dies ist
beim Anfahren des Elektromotors
11 der Fall. Die Reibungskupplung
22 ist dagegen immer wirksam, auch beim Anfahren. Hierbei rutscht aber die Kupplungsscheibe
24 an den Reibklötzen 31 entlang, so daß nur ein begrenztes Drehmoment übertragen
wird und die Schwungmasse 14 langsam hochlaufen kann. Schließlich ist die Schwungmasse
14' aber soweit beschleunigt, daß sie mit konstanter Drehzahl rotiert und zwischen
der Kupplungsscheibe 24 und dem Kupplungsgehäuse 29 keine Relativbewegung und daher
auch keine Reibung mehr auftritt.
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Bei Stromausfall hat die Schwungmasse 14' die Aufgabe, den Elektromotor
11 anzutreiben. Das hierzu erforderliche Drehmoment wird durch die Klemmrollen 28
übertragen. Die Reibungskupplung 22 überträgt nur einen kleinen Teil des Drehmoments,
weil sie sich stets in Arbeitsbereitschaft befindet.
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Reibungskupplungen und Klemmrollenfreiläufe sind an sich bekannt,
so daß sich hierzu weitere Ausführungen erübrigen.
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Die Schwungmassen können in jedem Fall so ausgebildet werden, daß
die Antriebsvorrichtung 10 einen genauso langen Auslauf hat wie die andere Antriebsvorrichtung,
welche die Spindeln antreibt. Schwierigkeiten, die wegen des ungleich langen Auslaufs
andernfalls entstehen könnten, sind dadurch vermieden.
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