DE3610838A1 - Einrichtung zum herstellen von textilen faserverbaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen von textilen Faserverbänden gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Unter Wechselstrommotoren sind im Sinne der Erfindung allgemein Elektromotoren verstanden, die mit ein- oder mehrphasigen Strom gespeist werden, also be­ liebige Asynchronmotoren oder Synchronmotoren sein können. Vorzugsweise können die Wechselstrommotoren Drehstrommotoren sein.

Bei Einrichtungen, auf die sich die Erfindung bezieht, kann es sich vorzugsweise um Spinnmaschinen, Strecken und Flyer handeln. Die Spinnmaschine kann bevorzugt eine Ringspinnmaschine, Glockenspinnmaschine, Kämmaschine oder dergl. sein. Gegebenenfalls kann die Einrichtung jedoch auch nur ein Teil oder Abschnitt einer Maschine sein oder mehrere hintereinander geschaltete zusammen­ wirkende Maschinen umfassen. Beispielsweise kann oft eine Ring­ spinnmaschine in zwei oder mehr unabhängig voneinander Garne produzierende Abschnitte unterteilt sein, bspw. in ihre beiden Maschinenlängshälften und in diesem Falle bildet dann jede Maschinenlängshälfte für sich eine Einrichtung zum Herstellen von Faserverbänden. Oder es können mehrere Karden im Verbund mit einer ihnen zugeordneten Strecke eine Faserbänder produzie­ rende Einrichtung sein, usw.

Bei den auswechselbaren Aufnahmeorganen solcher Ein­ richtungen handelt es sich normalerweise um Spinn­ kannen, Spulen oder Hülsen. Jedoch gibt es auch andere Aufnahmeorgane, bspw. Spinntöpfe bei Topf­ spinnmaschinen.

Bei den auf solchen Einrichtungen herzustellenden Faserverbänden handelt es sich im allgemeinen um Faserbänder, Vorgarne und Garne oder Fäden.

Bei Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist es bekannt, daß sie eine Hauptantriebsvorrichtung auf­ weisen, die dem Antrieb ihrer Produktionsorgane dient. Mit Produktionsorganen sind dabei alle an der Herstellung der Faserverbände und deren Aufwinden auf Spulen, Hülsen oder dergl. oder deren Einbringen in Kannen, Spinntöpfe oder dergl. mitwirkenden Organe verstanden.

Während eines Zwischenzeitintervalle werden die Auf­ nahmeorgane nicht mehr mit Faserverbänden beschickt, obwohl es in manchen Fällen durchaus möglich ist, daß zu Beginn eines Zwischenzeitintervalles noch für kurze Zeit Faserverbände hergestellt werden, die dann jedoch nicht den Aufnahmeorganen zugeleitet werden, sondern anderen Stellen der betreffenden Einrichtung, bspw. zu Unterwindestellen der Spindeln einer Ringspinnmaschine geleitet und hier aufgewunden werden. Ein Hauptzeitintervall beginnt also nach einem Wechsel der Aufnahmeorgane sobald die dann anfänglich leeren Aufnahmeorgane mit Faserverbänden beschickt werden und endet, wenn die Beschickung der Aufnahmeorgane mit Faserverbänden zwecks nachfolgendem Wechseln der Auf­ nahmeorgane beendet wird. Während des einzelnen Zwischenzeitintervalles werden die während des voran­ gegangenen Hauptzeitintervalles mit Faserverbänden be­ schickten und nunmehr vollen Aufnahmeorgane gegen leere Aufnahmeorgane ausgewechselt und es kann dann anschlie­ ßend wieder mit der Produktion der Faserverbände und deren Zuleiten zu den Aufnahmeorganen begonnen werden, d. h., daß dann wieder ein Hauptzeitintervall begonnen wird. Während eines Hauptzeitintervalles kann die Einrichtung ununterbrochen Faserverbände produzieren und es ist auch möglich, diese Produktion zeitweise zu unterbrechen, ohne die Aufnahmeorgane zu wechseln. Solche Unterbrechungszeiten zählen dann entsprechend mit zu den Hauptzeitintervallen.

Bei Einrichtungen, auf die sich die Erfindung bezieht, kann die Hauptantriebsvorrichtung in vielen Fällen zweckmäßig einen einzigen elektrischen Antriebsmotor aufweisen, der normalerweise ein mit Drehstrom ge­ speister Asynchronmotor ist, der mittels eines Fre­ quenzumrichters gespeist und durch Verstellung der Aus­ gangsfrequenz des Frequenzumrichters in seiner Dreh­ zahl steuerbar ist. Diese Steuerung mittels eines Fre­ quenzumrichters ermöglicht stetige Verstellung der Drehzahl dieses Motors oder in vielen Stufen.

Jedoch kann bei Einrichtungen, auf die sich die Erfindung ebenfalls bezieht, die Hauptantriebsvorrichtung in vielen Fällen auch anstelle eines einzigen Antriebsmotors mehrere oder viele elektrische Wechselstrommotoren aufweisen und ihnen kann bzw. können dann ein gemeinsamer Frequenzumrichter oder mehrere Frequenzumrichter zugeordnet sein oder es kann auch vorgesehen sein, nur einen Motor oder eine Teilzahl der Motoren der Hauptantriebsvorrichtung durch einen oder mehrere Frequenzumrichter zu speisen und den oder die anderen Motoren der Hauptantriebsvorrichtung auf andere Weise zu spielen, vorzugsweise direkt aus dem Netz. Beispielsweise ist es bekannt, jede Spindel einer Ringspinn­ maschine mittels je eines eigenen Wechselstrommotors einzeln anzutreiben und die Streckwerke ebenfalls mittels eines oder mehreren gesonderten Wechselstrom­ motoren anzutreiben. Es kann dann allen diesen Motoren ein gemeinsamer Frequenzumrichter zugeordnet sein oder nur den Spindelantriebsmotoren oder nur dem oder den Antriebs­ motoren für die Streckwerke, oder es können mehrere Frequenz­ umrichter für alle oder einige dieser Motoren vorgesehen sein. Bei solchen Einrichtungen ist es häufig der Fall, daß sie selbsttätig arbeitende Wechselvorrichtungen zum Auswechseln der mit Faserverbänden beschickten Aufnahmeorgane gegen leere Aufnahmeorgane aufweisen. Diese Wechselvorrichtung ist mittels einer Zusatz­ antriebsvorrichtung antreibbar. Auch für andere Zwecke können ein oder mehrere Zusatzantriebsvor­ richtungen vorgesehen sein, bspw. um die Ringbänke einer Ringspinnmaschine oder die Ringbank einer Hälfte einer Ringspinnmaschine nach Abschalten der Ringspinnmaschine während ihres Auslaufes in den Stillstand so zu bewegen, daß die während dieses Auslaufes der Ringspinnmaschine in den Stillstand produzierten Garne nicht auf die Hülsen aufgewunden werden, sondern auf Unterwindestellen der Spindeln. Oder es kann mindestens eine Zusatzantriebsvorrichtung für den Antrieb sonstiger Aggregate oder Organe vorge­ sehen sein, bspw. für in den Zwischenzeitintervallen Reinigungsaufgaben an der Einrichtung durchführende Reinigungsvorrichtungen und/oder Kontrollarbeiten an der Einrichtung durchführende Kontrollvorrichtungen und/oder Rückstellarbeiten an der Einrichtung durch­ führende Rückstellorgane, usw.

Frequenzumrichter sind verhältnismäßig teuer. Man sieht deshalb oft bei solchen Einrichtungen selbst dort kostengünstigere polumschaltbare Wechselstrommotore vor, wo an sich Frequenzumrichter für die Drehzahl­ steuerung der betreffenden Wechselstrommotoren wegen der stetigen oder in vielen Stufen möglichen Frequenzverstellung der Speiseströme dieser Wechsel­ strommotoren günstiger gewesen wären. Polum­ schaltbare Motoren lassen dagegen nur einige wenige unterschiedliche Drehzahlstufen zu, wogegen die Ausgangsfrequenz eines Frequenzumrichters in weiten Grenzen stufenlos oder gewünschtenfalls auch in vielen kleinen Stufen verstellbar ist, wodurch die Dreh­ zahl jedes von ihr gespeisten Wechselstrommotores ent­ sprechend steuerbar ist. Auch sind polumschaltbare Mo­ toren relativ groß und benötigen entsprechend mehr Platz als nicht polumschaltbare Wechselstrommotoren.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, den Einsatz des oder mindestens eines Frequenzum­ richters der Hauptantriebsvorrichtung einer Ein­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 rentabler zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebene Einrichtung gelöst.

Indem erfindungsgemäß der oder mindestens ein Frequenz­ umrichter in den Zwischenzeitintervallen von der mindestens einen Wechselstrommotor aufweisenden Hauptantriebsvorrich­ tung auf die Zusatzantriebsvorrichtung oder mindestens eine Zusatzantriebsvorrichtung zum Speisen mindestens eines Wechselstrommotors von ihr oder ihnen mit Strom verstellbarer Frequenz umschaltbar ist, werden gleichzeitig mehrere Vorteile erreicht. So ist der Frequenzumrichter besser ausgenutzt und damit in seinem Einsatz wirtschaftlicher. Auch können nunmehr Frequenzumrichter in vielen Fällen auch bei Einrichtungen zum Herstellen von textilen Faser­ verbänden, bei denen sie bisher aus Kostengründen nicht eingesetzt werden konnten, kostenmäßig tragbar werden und damit die Eigenschaften dieser Einrichtungen erheblich verbessert werden. Auch ermöglicht die Speisung mindestens eines Wechselstrommotores mindestens einer Zusatzantriebsvorrichtung durch einen Frequenz­ umrichter, daß der oder diese betreffenden Wechsel­ strommotoren nunmehr stetig oder in vielen Stufen in ihrer Drehzahl bzw. ihren Drehzahlen verstellbar sind, was raschere, bessere und ggfs. auch genauere und feinfühligere Arbeitsweise des oder der von dem oder den betreffenden Wechselstrommotoren angetriebenen Arbeitsorgane ermöglicht. Damit läßt sich die betreffende Zusatzantriebsvorrichtung also auch in ihrer Arbeits­ weise verbessern und die Kosten für sie in vielen Fällen sogar verringern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Blockbild­ darstellung eine Einrichtung 20 zum Herstellen von textilen Faserverbänden. Bei dieser Einrichtung kann es sich bspw. um eine Ringspinnmaschine oder eine sonstige Spinnereimaschine handeln. Im weiteren sei angenommen, daß es sich in diesem Ausführungsbeispiel um eine Ringspinnmaschine 20 handelt.

Diese Ringspinnmaschine 20 weist eine Hauptantriebs­ vorrichtung auf, die hier einen einzigen Antriebs­ motor 15 aufweist, jedoch gegebenenfalls auch mehrere oder viele Wechselstrommotoren und in manchen Fällen auch noch Motoren anderer Art aufweisen kann. Ferner weist diese Maschine 20 noch zwei Zusatzantriebsvor­ richtungen mit den Motoren 16, 17 und 18 auf. Alle Motoren 15 bis 18 sind Drehstrommotoren. Der Motor 16 bildet eine Zusatzantriebsvorrichtung für die Ring­ bank oder Ringbänke dieser Ringspinnmaschine 20. Und zwar hat dieser Motor 16 folgende Funktion:

Während jedes Hauptzeitintervalles produziert der die Streckwerke, Spindeln und Ringbänke aufweisende, schema­ tisch als Block 20′′ angedeutete Hauptteil der Ring­ spinnmaschine 20 Garne, die auf die Spindeln aufge­ steckte Hülsen aufgewunden werden. Der Hauptantriebsmotor 15 treibt zu diesem Zweck die Streckwerke, die Ringbänke und die Spindeln dieser Ringspinnmaschine in bekannter Weise an. Am Ende eines Hauptzeit­ intervalles wird der Antriebsmotor 15 ausge­ schaltet und die Ringspinnmaschine 20 läuft nunmehr in ihren Stillstand aus. Schon während dieses Auslaufes in den Stillstand beginnt ein Zwischen­ zeitintervall, denn nunmehr werden die Ringbänke mittels des Motores 16 in Stellungen abgesenkt, in denen die während des Auslaufs der Ringspinn­ maschine in den Stillstand noch weiterhin hergestellten Garne nicht mehr auf die Hülsen aufgewunden werden, sondern auf Unterwindestellen der Spindeln. Der Motor 16 hat also eine Antriebsaufgabe, die er am Anfang jedes Zwischenzeitintervalles ausübt.

Die Motoren 17 und 18 bilden eine zweite Zusatzantriebs­ vorrichtung 19 zum Antreiben einer dem selbsttätigen Auswechseln von vollen gegen leere Hülse an der Ringspinnmaschine 20 dienenden Hülsenwechselvorrichtung 20′. Diese Hülsen­ wechselvorrichtung kann in bekannter Weise ein oder mehrere Förderbänder aufweisen, die durch den mittels eines Schaltens 27 ein- und ausschaltbaren Motor 18 ange­ trieben werden und die u. a. dazu dienen, die zu einem Hülsenwechselvorgang benötigten leeren Hülsen in den Bereich von durch den Motor 17 antreibbaren Greif­ vorrichtungen zu überführen. Diese Greifvorrichtungen ergreifen zuerst die vollen Hülsen und setzen sie auf diesen Förderbändern ab und danach ergreifen sie die leeren Hülsen und setzen sie auf die Spindeln auf.

Es ist zweckmäßig, den Bewegungsablauf dieser Greif­ vorrichtungen mittels eines in relativ weiten Grenzen stetig oder in vielen Stufen drehzahlver­ stellbaren Motors durchzuführen, was hier mittels des Motors 17 und des auf seine Speisung umschalt­ baren Frequenzumrichters 11 erfolgt. Der Motor 18 braucht dagegen nur mit einer Drehzahl zu laufen und kann deshalb über den Schalter 27 an das Netz 10 angeschlossen werden.

Der Frequenzumrichter 11 ist auch an das Drehstromnetz 10 angeschlossen. Es kann sich vorzugsweise um einen Frequenzumrichter mit Gleichstromzwischenkreis handeln, da solche Frequenzumrichter besonders große Ausgangs­ frequenzbereiche haben können. Die Ausgangsfrequenz des Ausgangsdrehstromes des Frequenzumrichters 11 ist mittels eines Stellgliedes 12 stetig oder in vielen Stufen verstellbar, das den Wechselrichter dieses Frequenzumrichters 11 entsprechend ansteuert. Dieses Stellglied 12 ist mittels eines Umschalters 14′ wahlweise an drei Programmsteuervorrichtungen 22, 23 und 24 anschließbar. Dieser Umschalter 14′ ist mechanisch mit einem weiteren Umschalter 14 gekoppelt, der dem Umschalten des Frequenzumrichters 11 auf den Motor 15 bzw. den Motor 16 bzw. den Motor 17 dient. Ferner weisen die Schalter 14, 14′ noch Leerkontakte D zum gemeinsamen Abschalten der Motoren 15, 16 und 17 und der Programmsteuervorrichtungen 22, 23 und 24 auf.

Diese Einrichtung arbeitet wie folgt:

Während jedes Zwischenzeitintervalles werden die auf den Spindeln befindlichen vollen Hülsen gegen leere Hülsen mittels einer schematisch als Block 20′ angedeuteten Hülsenwechselvorrichtung 20′ ausgewechselt. Hierzu werden die Schalter 14 und 14′ gemeinsam auf ihre Schaltkontakte B geschaltet. Die Programmsteuervorrichtung 23 steuert dann den Schalter 27 zum Ein- und Ausschalten des Motors 18 für die Förderbänder in geeigneter Weise und ferner steuert sie die Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters 11 durch entsprechende Ansteuerung des Stellgliedes 12 in der für den Antrieb der Greiforgane der Hülsen­ wechselvorrichtung 20′ erforderlichen Weise, welcher Frequenzumrichter 11 dabei den Motor 17 speist, so daß die Programmsteuervorrichtung 23 einen geeigneten Be­ wegungsablauf der Greiforgane mit veränderlicher Dreh­ zahl des sie antreibenden Motores 17 durchführen kann. Dabei kann, falls erforderlich, auch Drehrichtungs­ umkehr des Antriebsmotores 17 programmiert sein oder die Programmsteuervorrichtung kann elektromagnetische Kupp­ lungen, Wendegetriebe oder dgl. ebenfalls steuern, die Bewegungs­ umkehrungen der Greifvorrichtungen steuern. Wesentlich ist, daß der Motor 17 vom Frequenzumrichter 11 mit Speisestrom speisbar ist, der in weiten Grenzen in seiner Ausgangsfrequenz programmiert verstellt werden kann, so daß entsprechend die Drehzahl des Motores 17 in weiten Grenzen programmiert verstellt werden kann und damit optimale Geschwindigkeitsverläufe der Be­ wegungen der Greiforgane mittels des Motores 17 unter Steuerung durch die Programmsteuervorrichtung 23 erreicht werden können.

Wenn der Hülsenwechselvorgang durchgeführt ist, kann wieder mit einem Hauptzeitintervall begonnen werden und zu diesem Zweck werden die Schalter 14, 14′ auf die Schaltkontakte A umgeschaltet und nunmehr wird der Motor 15 von dem Frequenzumrichters 11 mit Speise­ strom verstellbarer Frequenz gespeist, wobei diese Verstellung der Ausgangsfrequenz dieses Frequenzumrich­ ters und damit der Drehzahl des Hauptantriebsmotores 15 durch die Programmsteuervorrichtung 22 programmiert ist. So kann das Anfahren der Ringspinnmaschine aus dem Stillstand auf Betriebsdrehzahlen programmiert mittels der Programmsteuervorrichtung 22 über das Stellglied 12 und den Frequenzumrichter 11 erfolgen und auch die Betriebsgeschwindigkeit der Ringspinn­ maschine kann während des Hauptzeitintervalles fortlaufend verändert werden, falls dies erwünscht ist. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit der Ringspinn­ maschine in Abhängigkeit der Bewegungen der Ringbänke zur Verringerung der Fadenspannungsschwankungen fortlaufend verstellt werden.

Wenn die während des Hauptzeitintervalles auf die Hülsen aufgewundenen Wicklungskörper ihre vorgesehene Endgröße erreicht haben, wird der Hauptantriebsmotor 15 abgeschaltet, wobei ggfs. vorher noch seine Drehzahl von der zuletzt vorhandenen Betriebsdrehzahl aus noch programmiert verringert worden sein kann. Das Abschalten des Motores 15 erfolgt durch Umschalten des Umschalters 14 und damit auch des Umschalters 14′ auf die Kontakte C und es wird hierdurch der Motor 16 eingeschaltet und damit ein Zwischenzeitintervall eingeleitet. Die Drehzahl des Motors 16 wird mittels der Programmsteuervorrichtung 24 über das Stellglied 12 und den Frequenzumrichter 11 in vorbestimmter Weise so variabel gesteuert, daß während des nunmehr stattfindenden Auslaufes der Ringspinnmaschine in den Stillstand die Ringbänke so bewegt werden, daß die dabei produzierte Garne auf die Unterwindestellen der Spindeln aufgewunden werden. Anschließend werden die Schalter 14 und 14′ auf ihre Schaltkontakte B umgeschaltet und hierdurch werden die auf den Spindeln der Ringspinnmaschine 20 befindlichen vollen Hülsen gegen leere Hülsen durch die Hülsenwechselvorrichtung 20′ in durch die Programm­ steuervorrichtung 23 programmgesteuerter Weise wie beschrieben ausgewechselt. Danach können die Schalter 14, 14′ wieder auf die Schaltkontakte A zur erneuten Her­ stellung von Garnen umgeschaltet werden.

Claims (3)

1. Einrichtung zum Herstellen von textilen Faser­ verbänden, welche eine Mehrzahl von der Auf­ nahme von jeweils während Hauptzeitinterval­ len hergestellten Faserverbände dienende, aus­ wechselbare Aufnahmeorgane aufweist, die in zwischen den Hauptzeitintervallen befind­ lichen Zwischenzeitintervallen gegen leere Aufnahmeorgane ausgewechselt werden, wobei die an der Herstellung der den Aufnahmeorganen zuzu­ führenden Faserverbände und deren Auf- oder Einbringen auf bzw. in die Aufnahmeorgane mit­ wirkenden Produktionsorgane durch eine Hauptan­ triebsvorrichtung antreibbar sind, die mindestens einen Wechselstrommotor und mindestens einen Frequenzumrichter aufweist, welcher Frequenz­ umrichter dem Speisen mindestens eines Wechsel­ strommotores dieser Hauptantriebsvorrichtung mit Speisestrom verstellbarer Frequenz dient, und daß diese Einrichtung mindestens eine Zusatz­ antriebsvorrichtung aufweist, die in den Zwischen­ zeitintervallen mit dem Wechsel der Aufnahmeorgane zusammenhängende und/oder sonstige Antriebs­ aufgaben an dieser Einrichtung durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumrichter (11) oder mindestens einer der Frequenzumrichter in den Zwischenzeit­ intervallen auf mindestens einen Wechselstrom­ motor (16, 17) mindestens einer Zusatzan­ triebsvorrichtung (16, 19) zum Speisen des oder der betreffenden Wechselstrommotoren (16, 17) mit Speisestrom verstellbarer Frequenz umschaltbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Hauptantriebsvorrichtung und mindestens einer Zusatzantriebsvorrichtung mindestens je eine Programmsteuervorrichtung (22, 23, 24) zum programmierten Steuern der Ausgangsfrequenz des oder der betreffenden Frequenzumrichter (11) zugeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zusatzantriebsvorrichtung oder mindestens eine Zusatzantriebsvorrichtung (19) dem Antrieb einer dem Wechseln der Aufnahmeorgane dienenden Wechselvorrichtung dient.