DE3931642A1 - Ringspinnmaschine mit einer vielzahl von spinnstellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringspinnmaschine mit einer Viel­ zahl von Spinnstellen, die jeweils eine Spindel aufweisen, und mit einem verfahrbaren, den einzelnen Spinnstellen zustellbaren Anspinnwagen, der Mittel zum Durchführen eines Anspinnens bei einer unter der Betriebsdrehzahl der Spindel liegenden Anspinn­ drehzahl enthält.

Durch die DE-A 35 30 373 ist eine Anspinnvorrichtung zum Behe­ ben eines Fadenbruches bekannt, bei der bei einer reduzierten Spindeldrehzahl, etwa 2/3 bis 3/4 der Betriebsdrehzahl, ange­ sponnen wird. Die Spindel ist dabei mit Markierungen versehen, die mit Hilfe eines Sensors am Anspinnwagen erfaßt werden. Bei Erreichen einer vorgegebenen Anspinndrehzahl wird der Vorgang zum Anlegen des Fadens ausgelöst. Äußere Einflüsse, beispiels­ weise Verflugung oder Verschmutzung, wie sie in der Praxis häufig vorkommen, gefährden die Genauigkeit und die Zuverläs­ sigkeit der Vorrichtung. Der Antrieb der Spindel erfolgt mit­ tels des Tangentialriemenantriebs der Spinnmaschine, wodurch kein Einfluß auf die Beschleunigung der Spindel genommen werden kann. Es ist nicht möglich, festzulegen, wie viele Drehungen die Spindel ausgeführt hat, bis die Anspinndrehzahl erreicht wird.

Dadurch ist unbestimmt, wie viele Drehungen in den von der Anspinnvorrichtung festgehaltenen Faden vor dem Anspinnen eingeleitet wurden.

Es ist bekannt (DE-A 25 44 319), den Anlauf einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine nach einem Fadenbruch mittels eines der Spindel der Spinnstelle zustellbaren Antriebs unabhängig von dem Tangentialriemenantrieb der Maschine durchzuführen. Damit soll das Problem gelöst werden, daß das Anlaufen der Spindel durch die Beschleunigung des Tangentialriemens zu rasch er­ folgt. Der dabei von dem Faden geschleppte Läufer wird sehr schnell beschleunigt, der durch den umlaufenden Läufer in Be­ wegung versetzte Ring dagegen nur sehr langsam. In der Anlauf­ phase der Spindel ergibt sich somit eine sehr hohe Relativ­ drehzahl zwischen Ring und Läufer, wodurch der Läufer oder die Läuferlaufbahn sehr schnell verschleißen oder durch die auftre­ tende zu hohe Fadenspannung der Faden bricht. Es ist daher für ein kontrolliertes langsames Beschleunigen der Spindel ein am Fadenansetzwagen angeordneter separater Antriebsmotor vorge­ sehen, der über ein Reibrad die Spindel antreiben kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,eine Ringspinnma­ schine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, durch die das Anspinnen und das Anspinnergebnis verbessert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Anspinnwagen eine ein an der Spindel angreifendes Treibrad und einen Antriebs­ motor enthaltende Einrichtung zum weitgehend schlupffreien Antreiben der Spindel der anzuspinnenden Spinnstelle aufweist, mittels der die vorher gebremste Spindel bis zur Betriebsdreh­ zahl hochfahrbar ist, und daß einer Steuereinrichtung Mittel zum Erfassen des Vorliegens der Anspinndrehzahl an dem Antriebs­ motor zugeordnet sind.

Dadurch kann bei einer vorwählbaren günstigen Spindeldrehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl angesponnen werden. Zudem kann die Anzahl der im festgehaltenen Faden aufgelaufenen Drehungen bestimmt werden. Dadurch läuft jeder Anspinnvorgang immer unter reproduzierbar gleichen Verhältnissen ab.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antriebs­ motor mit einer die Anspinndrehzahl für eine Zeitspanne einhal­ tenden Anfahrschaltung versehen ist. Durch das Konstanthalten der Spindeldrehzahl während des Anspinnvorganges wird aus­ reichend Zeit für die Anspinnoperation zur Verfügung gestellt, auch wenn der Antriebsmotor die Spindel bis zur Anspinndrehzahl und später bis zur Betriebsdrehzahl rasch beschleunigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Antriebsmotor ein Synchronmotor vorgesehen. Synchronmotoren haben eine last­ unabhängige Drehzahl und gewährleisten daher eine lastunabhän­ gige gleichmäßige Beschleunigung der Spindel auf die Anspinn­ bzw. Betriebsdrehzahl.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Antriebsmotor ein Asynchronmotor mit steifer Drehzahlcharakteristik vorgese­ hen. Die steife Drehzahlcharakteristik garantiert eine gleich­ mäßige Beschleunigung des Antriebsmotors unabhängig von der an­ liegenden Last, die beispielsweise durch einen vollen oder einen fast leeren Kops auf der Spindel hervorgerufen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Übertragungs­ mittel zwischen Antriebsmotor und Spindel ein Reibradtrieb mit einem mit einem Reibbelag versehenen Reibrad sowie einem Zahn­ riementrieb zwischen Antriebsritzel und Reibrad vorgesehen. Da­ durch wird eine im wesentlichen schlupffreie Kraftübertragung zwischen Antriebsmotor und Spindel erreicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels, bei der ein auf einem Anspinnwagen angeordneter Antriebs­ motor über einen Reibradtrieb den Antrieb einer Spindel einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine während des Anspinnens übernimmt und

Fig. 2 ein Schaubild, in dem die Spindeldrehzahlen über der Zeit aufgetragen sind.

In Fig. 1 ist eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine darge­ stellt. Sie enthält ein Lieferwalzenpaar (8) eines Streckwerks, eine Spindel (7) für einen Kops (11) und einen Tangentialriemen (12), der an einem Wirtel (13) angreift, um die Spindel (7) in Drehung zu versetzen. Die Spinnstelle ist während des Behebens eines Fadenbruchs gezeigt. Zur Behebung dieses Fadenbruchs ist der Spinnstelle ein Anspinnwagen zugestellt. Die Spindel (7) wurde zunächst durch eine nicht dargestellte Spindelbremse gebremst. Das Fadenende wurde auf dem Kops (11) gesucht und durch einen auf einem Ring (26) umlaufenden Läufer (25) hin­ durch über einen Fadenführer (27) und eine Andrückrolle (9) in eine Fadenklemme (10) geführt, die am Anspinnwagen angeordnet ist. Um das Wiederansetzen des Fadens durchzuführen, wird die Spindel (7) zunächst auf eine vorbestimmte Anspinndrehzahl gebracht, bei der ein Andrücken des Fadens mittels der Andrück­ rolle (9) an die Lieferwalzen (8) des Streckwerks durchgeführt wird. Dabei wird der Faden an eine von dem Lieferwalzenpaar (8) in eine nicht dargestellte Absaugung laufende Lunte angesetzt, die von dem in die Absaugung eingelaufenen Teil abgetrennt wird. Anschließend wird die Spindel (7) auf die Betriebsdreh­ zahl beschleunigt.

Der Antrieb der Spindel (7) während des Anspinnens erfolgt von dem Anspinnwagen aus. Dieser weist an einem in horizontaler Richtung beweglichen Träger (2) einen Antriebsmotor (1) auf. Die Welle des Antriebsmotors (1) ist mit einem Ritzel versehen, das mittels eines Zahnriemens (3) auf ein Ritzel wirkt, das über eine Welle drehfest mit einem mit einem Reibbelag (5) versehenen Reibrad (4) verbunden ist. Die Welle ist dabei ebenfalls im Träger (2) gelagert. Zum Antreiben der Spindel (7) wird der Träger (2) in horizontaler Richtung gegen die Spindel (7) geführt, bis das Reibrad (4) mit seinem Reibbelag (5) fest an der Spindel (7) zur Anlage kommt. Dabei wird durch nicht dargestellte Mittel der an der Spindel (7) anliegende Tangen­ tialriemen (12) gegebenenfalls weggedrückt und die Spindel­ bremse gelöst. Die Spindel (7) ist nun allein von der Kraft­ übertragung zwischen Antriebsmotor (1) und Reibrad (4) ab­ hängig. Das Reibrad (4) setzt knapp oberhalb des Wirtels (13) an der Spindel (7) an. Um Schlupf zwischen Reibrad (4) und Spindel (7) zu vermeiden, ist der Reibbelag (5) aus griffigem Kunststoff oder aus einem entsprechenden Gummi hergestellt. Durch die schlupffreie Übertragung ist ein eindeutiges Ver­ hältnis der Drehzahlen zwischen der Welle des Antriebsmotors (1) und der Spindel (7) definiert. Der Antriebsmotor (1) beschleunigt die Spindel (7) aus dem Stillstand auf eine Anspinndrehzahl, die unterhalb der Betriebsdrehzahl der Spindel (7) liegt. Ein optimaler Drehzahlbereich der Spindel für den Anspinnvorgang ist bekannt. Er wurde in der Praxis empirisch ermittelt und kann einer Anspinnvorrichtung als vorbestimmter Wert eingegeben werden. Bei Erreichen der Anspinndrehzahl wird der Ansetzvorgang durchgeführt. Anschließend wird die Spindel (7) auf ihre Betriebsdrehzahl hochgefahren.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der An­ triebsmotor (1) als Synchronmotor ausgebildet. Synchronmotoren haben eine lastunabhängige Drehzahl, wobei die Drehzahl durch die Speisefrequenz mittels eines Frequenzgebers (6) bestimmt wird.

Es kann als Antriebsmotor (1) auch ein Asynchronmotor mit stei­ fer Drehzahlcharakteristik zum Einsatz kommen, bei dem die Drehzahlregelung ebenfalls durch Frequenzsteuerung durchge­ führt wird.

Nach erfolgtem Anspinnvorgang kann entweder der Antriebsmotor (1) die Spindel (7) auf die Betriebsdrehzahl bringen oder der Tangentialriemen (12) wieder am Wirtel (13) zur Anlage kommen und so die Spindel (7) weiter beschleunigen. Die Informations­ pfeile (14 und 15) deuten den Informationsfluß von einem Frequenzgeber der Steuerung (6) zum Antriebsmotor (1) als auch zu den Anspinnvorrichtungen an, d.h. zu den Betätigungs­ elementen der Andrückrolle (9) und der Fadenklemme (10).

Die Anspinndrehzahl der Spindel (7) wird von dem Antriebsmotor (1) bestimmt. Da dieser über eine praktisch schlupffreie An­ triebsverbindung mit der Spindel (7) verbunden ist, entspricht der Anspinndrehzahl der Spindel (7) eine Drehzahl des Antriebs­ motors (1), so daß das Erreichen der Anspinndrehzahl an dem An­ triebsmotor (1) erfaßt werden kann. Der Anspinnwagen muß daher nicht mit einer der Spindel (7) zustellbaren Detektoreinrich­ tung ausgerüstet sein. Da der Antriebsmotor (1) seine der Anspinndrehzahl entsprechende Drehzahl nach einer vorgegebenen und immer gleichbleibenden Anzahl von Umdrehungen erreicht, gilt Gleiches auch für die Spindel (7), d.h. sie erreicht ihre Anspinndrehzahl nach vorgegebener und immer gleich bleibender Anzahl von Spindelumdrehungen. Dadurch wird die Anzahl der Drehungen kontrolliert, die bis zum Ansetzen des Fadens an die Lunte in diesen zwischen dem Kops (11) und der Fadenklemme (10) eingeleitet werden. In weiterer Ausgestaltung wird vorgesehen, daß diese Anzahl von Garndrehungen noch abhängig von der Posi­ tion der Ringbank (17) korrigiert wird, indem ein Positions­ signal der Ringbank (17) in die Steuerung eingegeben und von dieser verarbeitet wird.

Fig. 2 verdeutlicht anhand der dicken, strichpunktierten Kurve den Verlauf der Spindeldrehzahl (n_spi) über der Zeit (t) bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die mit dem Bezugszeichen (19) versehene Kurvenschar veranschaulicht das typische Hochlaufen der Spindeldrehzahl vom Stillstand bis zur Betriebsdrehzahl (24) beim Antrieb durch den Tangential­ riemen (12). Je nach Kopsbewicklung hat der Tangentialriemen (12) unterschiedliche Lasten zu beschleunigen und benötigt unterschiedlich lange Zeitspannen.

Das durch die Erfindung erreichte gesteuerte Beschleunigen der Spindel (7) und dessen Vorteil werden anhand des Diagramms in Fig. 2 noch einmal erläutert. In Fig. 2 ist die Spindeldrehzahl (n_spi) über der Zeit (t) aufgetragen. Wenn vorgesehen wird, daß der Tangentialriemen (12) die Spindel (7) einer Spinnstelle nach Lösen einer Bremse auf die Betriebsdrehzahl (24) hoch be­ schleunigen soll, so sind unterschiedliche Spindelhochläufe entsprechend der Kurvenschar (19) möglich. Je nach Füllungsgrad des Kopses der Spindel (7) und ggf. auch beeinflußt durch an­ dere Einflüsse, wird die Betriebsdrehzahl nach kürzeren oder längeren Zeitspannen erreicht. Gleiches gilt auch für den Be­ reich optimaler Ansetzdrehzahlen, der ebenfalls entsprechend früher oder später erreicht wird. Damit ändert sich dann aber auch die Anzahl der Spindelumdrehungen, die von der Spindel bis zum Erreichen des Bereiches der Ansetzdrehzahlen ausgeführt wurden. Mithin ist dann auch die Summe der Drehungen in dem Faden zwischen den Kops (11) und der Fadenklemme (10) ent­ sprechend unterschiedlich. Das gesteuerte Beschleunigen der Spindel (7) bietet den Vorteil, daß das Ansetzen nicht nur bei einer optimälen Spindeldrehzahl erfolgt, sondern daß auch noch über die Größe der Beschleunigung die Anlaufzeit der Spindel (7) beeinflußt werden kann. Diese Anlaufzeit ist für das Ausmaß der in den in der Fadenklemme (10) gehaltenen Faden eingegebe­ nen Drehungen bestimmend. Es ist somit möglich, nicht nur die Ansetz-Spindeldrehzahl, sondern auch die Drehungs-Summe in dem anzusetzenden Faden einzustellen und zu kontrollieren.

Bei der gesteuerten Beschleunigung läuft jede Spindel (7) ent­ sprechend der Kurve (22) bei jedem der Ansetzvorgänge hoch. Es wird immer zum gleichen Zeitpunkt (20) der Bereich der opti­ malen Anspinndrehzahlen erreicht. Wie in Fig. 2 ferner darge­ stellt ist, ist es möglich, die Beschleunigung der Spindel (7) so durchzuführen, daß die Spindeldrehzahl für eine Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten (20 und 21) in dem Bereich der opti­ malen Ansetzdrehzahlen verharrt, d.h. konstant bleibt, und an­ schließend erst auf die Betriebsdrehzahl (24) hochbeschleunigt wird. Dieses Hochbeschleunigen zur Betriebsdrehzahl kann zweck­ mäßigerweise ebenfalls über den Antriebsmotor (1) der Antriebs­ einrichtung durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, die Antriebseinrichtung des Ansetzwagens zum Zeitpunkt (21) von der Spindel (7) zu lösen und zu diesem Zeitpunkt dem Tangential­ riemen (14) die weitere Beschleunigung übernehmen zu lassen. Bevorzugt wird die endgültige Beschleunigung zur Betriebsdreh­ zahl (24) von der Antriebseinrichtung des Anspinnwagens über­ nommen, da dann auch bei dieser restlichen Beschleunigung definierte und immer gleiche Verhältnisse vorliegen.

Claims (5)

1. Ringspinnmaschine mit einer Vielzahl von Spinnstellen, die jeweils eine Spindel aufweisen, und mit einem verfahrbaren, den einzelnen Spinnstellen zustellbaren Anspinnwagen, der Mit­ tel zum Durchführen eines Anspinnens bei einer unter der Be­ triebsdrehzahl der Spindel liegenden Anspinndrehzahl enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Anspinnwagen eine ein an der Spindel (7) angreifendes Treibrad (4) und einen Antriebsmotor (1) enthaltende Einrichtung zum weitgehend schlupffreien An­ treiben der Spindel (7) der anzuspinnenden Spinnstelle auf­ weist, mittels der die vorher gebremste Spindel (7) bis zur Be­ triebsdrehzahl hochfahrbar ist, und daß einer Steuereinrichtung Mittel zum Erfassen des Vorliegens der Anspinndrehzahl an dem Antriebsmotor (1) zugeordnet sind.

2. Ringspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antriebsmotor (1) mit einer die Anspinndrehzahl für eine Zeitspanne einhaltenden Anfahrschaltung versehen ist.

3. Ringspinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor (1) ein Synchronmotor vorgesehen ist.

4. Ringspinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Antriebsmotor (1) ein Asynchronmotor mit steifer Drehzahlcharakteristik vorgesehen ist.

5. Ringspinnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsmittel zwischen Antriebsmotor (1) und Spindel (7) ein Reibradtrieb mit einem mit einem Reibbelag (5) versehenen Reibrad (4) sowie ein Zahn­ riementrieb (3) zwischen Antriebsritzel und Reibrad (4) vorge­ sehen ist.