DE4020291C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitspositionen, die jeweils eine Spindel enthalten, die mit jeweils eigenen Synchronmotoren ausgerüstet sind, für die eine gemeinsame, das An- und Hochfahren aller Spindeln und das Einhalten der Betriebsdrehzahl steuernde Frequenzsteuerung vorgesehen ist.

Um an einer oder mehreren Spindeln einer Spinn- oder Zwirnmaschine während des Betriebes eine Wartungsarbeit auszuführen, beispielsweise das Beheben eines Fadenbruches, ist es notwendig, eine einzelne Spindel stillzusetzen und anschließend wieder auf ihre Betriebsdrehzahl hochzufahren. Das Wiederanfahren einer stillgesetzten Spindel bereitet bei den bis heute nahezu ausschließlich in der Praxis eingesetzten Spinn- oder Zwirnmaschinen keine Probleme, bei denen die Spindeln mittels eines zentralen Tangentialriementriebes angetrieben werden. Es ist ohne weiteres möglich, eine einzelne Spindel von dem Tangentialriemen zu lösen, zu bremsen und wieder mit dem Tangentialriemen zu verbinden, so daß sie auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt wird. Bei Spinn- oder Zwirnmaschinen mit einem zentralen Tangentialriemenantrieb und einer besonderen Ring- Läufer-Konstruktion ist es auch bekannt (DE 25 44 319 A1) das Wiederanfahren einer einzelnen Spindel mittels eines Wartungsgerätes durchzuführen. Bei dieser Bauart bestand das zu lösende Problem darin, daß bei einem Wiederanfahren der Spindel eine zu hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Läufer und Ring auftreten kann, die dadurch vermieden wird, daß das Wartungsgerät ein langsames Beschleunigen der Spindel durchführt.

Bei Spinn- oder Zwirnmaschinen der eingangs genannten Art, bei denen die Spindeln mit Einzelantrieben ausgerüstet sind (DE-AS 11 17 716) wird eine, einen Hilfsgenerator aufweisende, gemeinsame Frequenzsteuerung für einzelne oder alle Einzelmotoren vorgesehen, die das An- und Hochfahren betreffender Spindeln steuert. Das Einhalten der Betriebsdrehzahl erfolgt über die vorgegebene Frequenz eines Hauptgenerators. Um auch bei dieser Bauart das Stillsetzen und Wiederanfahren einer einzelnen Spindel zu ermöglichen, ohne jedem der Einzelmotoren eine eigene Anfahrsteuerung zuzuordnen, wird bei der bekannten Bauart vorgesehen, daß die gemeinsame Frequenzsteuerung ihre Frequenz periodisch zwischen Null und der Betriebsfrequenz hochfährt, so daß während dieses Hochlaufens ein vorher stillgesetzter Einzelmotor wieder zur Betriebsdrehzahl hochgefahren werden kann. Es erscheint schwierig, den Start für das Wiederanlaufen der Spindel während einer Wartungsarbeit mit dem Hochlaufen der Frequenz abzustimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spinnmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Hochfahren der einzelnen Synchronmotoren zur Betriebsdrehzahl zu jedem beliebigen Zeitpunkt durchführbar ist, und daß hierfür nur ein möglichst geringer zusätzlicher Aufwand erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für das An- und Hochfahren einzelner Spindeln eine mobile Wartungseinrichtung vorgesehen ist, die den Spindeln der einzelnen Arbeitspositionen zustellbar ist und die Mittel zum Antreiben der Spindel dieser Arbeitsposition und zum Hochfahren dieser Spindel vom Stillstand bis zur Betriebsdrehzahl in der Weise enthält, daß nach dem Erreichen der Betriebsdrehzahl eine anschließende Steuerung durch die gemeinsame Frequenzsteuerung aller Spindeln erfolgen kann.

Aufgrund dieser Ausbildung ist es möglich, den Synchronmotor einer einzelnen Spindel wieder auf die Betriebsdrehzahl hochzufahren, ohne daß hierzu die gemeinsame Frequenzsteuerung aller Spindeln beeinflußt wird. Das Wiederanfahren einer einzelnen Spindel kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, der in den betreffenden Wartungsvorgang paßt. Da die mobile Wartungseinrichtung eine Vielzahl von Spindeln bedienen kann, ist der zusätzliche Aufwand in Anbetracht der Vielzahl der Spindeln relativ gering.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 2 wird vorgesehen, daß die Wartungseinrichtung mit einer elektrischen Anfahrsteuerung ausgerüstet ist, die an den Synchronmotor einer einzelnen Spindel anstelle der gemeinsamen Frequenzsteuerung anschließbar ist. Das Anschließen dieser Anfahrsteuerung an den betreffenden Synchronmotor kann beispielsweise mit Hilfe eines Steckkontaktes erfolgen, der beim Zustellen der Wartungseinrichtung an die Spinnstelle in eine entsprechende, mit dem betreffenden Synchronmotor verbundene Kontaktbuchse eingesteckt wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 wird vorgesehen, daß die Wartungseinrichtung mit einer mit einer einzelnen Spindel in Eingriff bringbaren, einen Antriebsmotor enthaltenden Hilfsantriebseinrichtung ausgerüstet ist. Durch das Antreiben der Spindel wird auch der Rotor des Synchronmotors in Drehung versetzt, so daß der Synchronmotor wieder auf die Betriebsdrehzahl gebracht wird. Ein Abkoppeln dieses Motors von der gemeinsamen Frequenzsteuerung ist somit nicht notwendig.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 enthält die Hilfsantriebseinrichtung ein der anzufahrenden Spindel zustellbares Reibrad. Mittels dieses Reibrades erfolgt ein weitgehend schlupffreies Antreiben der Spindel, wodurch jeder Anfahrvorgang immer unter reproduzierbar gleichen Verhältnissen abläuft.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 wird vorgesehen, daß die Hilfsantriebseinrichtung mit einer einen vorgebbaren Verlauf des Anfahrens des Antriebsmotors ausführenden Anfahrsteuerung versehen ist. Dadurch ist es möglich, beispielsweise für einen Anspinnvorgang die Spindel mit einem bestimmten Hochlaufverhalten anzufahren, bei der die Spindel für eine bestimmte Zeitspanne auf eine unterhalb der Betriebsdrehzahl liegenden Anspinndrehzahl gehalten wird, die für das Ansetzen des Fadens geeignet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 wird vorgesehen, daß die Wartungseinrichtung mit Mitteln zum Anpassen an eine vorgegebene Betriebsdrehzahl der Spindel versehen ist. Dadurch ist es möglich, die gleiche Wartungseinrichtung bei unterschiedlichen Betriebsdrehzahlen einzusetzen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform nach Anspruch 7 wird vorgesehen, daß die Wartungseinrichtung mit einem auf eine Nachbarspindel richtbaren Drehzahlsensor ausgerüstet ist, der an die Anfahrsteuerung angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform stellt sich die Wartungseinrichtung selbsttätig auf die Beriebsdrehzahl der Spindeln ein, indem sie diese Betriebsdrehzahl an der Nachbarspindel abfragt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 ist die Wartung der Einrichtung als ein tragbares Handgerät ausgebildet. Eine Bedienungsperson kann somit in einfacher Weise die Wartungseinrichtung mit sich führen und je nach Bedarf mit der anzufahrenden Spindel in Verbindung bringen.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9 ist die Wartungseinrichtung Bestandteil eines entlang der Spinnmaschine verfahrbaren Wartungswagens. Die Wartungseinrichtung kann in diesem Fall in einen an sich bekannten Fadenansetzwagen integriert sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels, bei der ein auf einem Anspinnwagen angeordneter Antriebsmotor über einen Reibradtrieb den Antrieb einer Spindel einer Spinn­ stelle einer Ringspinnmaschine während des Anspinnens übernimmt und die Spindel und damit indirekt auch ihren Synchronmotor zur Betriebsdrehzahl hochfährt.

Eine in der Zeichnung nur schematisch dargestellte, einzelne Spinnstelle einer mit einer Vielzahl derartiger Spinnstellen versehenen Ringspinnmaschine enthält ein Streckwerk mit einem Lieferwalzenpaar (1), eine Spindel (2) mit einem Kops (3) und einen Synchronmotor (4), der die Spindel (2) antreibt. Der Spindelantrieb und die Spindellagerung sind beispielsweise entsprechend der DE-A 38 18 193, 38 18 194, 38 18 195, 38 18 196 ausgebildet und auf einer Spindelbank (5) angeordnet. Die Spinnstelle weist zudem einen in einer Hubbewegungen durch­ führenden Ringbank (10) angeordneten Ring (8) auf, der die Spindel (2) konzentrisch umgibt. Auf dem Ring (8) läuft ein einen Faden (14) zum Kops (3) umlenkender Läufer (9) um. Zur Führung des Fadens (14) ist an jeder Spinnstelle oberhalb der Spindel (2) ein Fadenführer (11) angeordnet.

Allen Synchronmotoren (4) der Ringspinnmaschine ist eine ge­ meinsame Maschinensteuerung zugeordnet. Diese Maschinensteue­ rung speist mittels eines Frequenzumrichters die Synchronmoto­ ren mit einem Strom mit vorgegebener, die Betriebsdrehzahl be­ stimmender Frequenz. Da Synchronmotoren direkt frequenzabhängig sind, definiert die Speisefrequenz der Maschinensteuerung direkt die Drehzahl jedes Synchronmotors.

Sobald jedoch die Spindel (2) aufgrund einer Störung, beispiels­ weise eines Lagerausfalls, außer Tritt geraten ist oder zum Zwecke von Wartungsarbeiten, beispielsweise zum Fadenbruch­ beheben, stillgesetzt worden ist, ist es dem Synchronmotor (4) dieser Spinnstelle nicht möglich, von der niedrigen Drehzahl bzw. aus dem Stillstand wieder auf die Betriebsdrehzahl hochzu­ fahren, ohne daß zusätzliche Maßnahmen getroffen werden.

Funktion und Aufbau der Erfindung wird im folgenden am Beispiel eines Fadenbruchs an einer Spinnstelle und seiner Behebung er­ läutert. Nach dem Auftritt eines Fadenbruchs wird die Spinn­ stelle stillgesetzt, indem die Spindel (2) entweder mittels ei­ ner mechanischen Spindelbremse oder elektrisch abgebremst wird. Das elektrische Abbremsen der Spindel (2) erfolgt beispielswei­ se durch ein Kurzschließen des Synchronmotors (4). Anschließend begibt sich entweder eine Bedienperson für ein manuelles An­ spinnen oder ein automatischer Anspinnwagen zum automatischen Anspinnen an die Spinnstelle. Der Faden (14) wird auf dem Kops (3) gesucht und durch den Läufer (9) sowie durch den Fadenfüh­ rer (11) hindurch zum Lieferwalzenpaar (1) des Streckwerks der Spinnstelle geführt, wo er angesetzt werden soll. Vor dem An­ setzen des vom Kops (3) abgezogenen Fadens (14) an eine von dem Lieferwalzenpaar (1) gelieferte Lunte muß die Spindel (2) nun wieder anlaufen.

In der Zeichnung ist die Fadenbruchbehebung mittels eines automatischen Anspinnwagens dargestellt. Dabei wird der Faden (14) vor dem Ansetzen an die vom Lieferwalzenpaar (1) geliefer­ te Lunte über eine am Anspinnwagen angeordnete Andrückrolle (12) in eine ebenfalls am Anspinnwagen angeordnete Fadenklemme (13) geführt. Um das Anlaufen der Spindel (2) auf eine Anspinn­ drehzahl zum Ansetzen des Fadens (14) an die vom Streckwerk gelieferte Lunte durchzuführen, wird die Spindelbremse gelöst und der Spindel (2) eine am Anspinnwagen angeordnete Hilfsan­ triebseinrichtung zugestellt. Diese Hilfsantriebseinrichtung besteht aus einem mit einem Reibradtrieb versehenen Antriebs­ motor (16). Der Antriebsmotor (16) ist an einem in horizontaler Richtung beweglichen Träger (15) des Anspinnwagens so be­ festigt, daß seine Antriebswelle vertikal nach oben abragt. Auf der Antriebswelle sitzt ein Ritzel (17), das mittels eines Zahnriemens (18) auf ein Zahnrad (19) wirkt, das durch eine Welle (20) drehfest mit einem mit einem Reibbelag (21) ver­ sehenen Reibrad (22) verbunden ist. Diese Welle (20) ist eben­ falls vertikal ausgerichtet im Träger (15) gelagert. Um die Spindel (2) anzutreiben, wird der Träger (15) in horizontaler Richtung gemäß dem Pfeil (23) gegen die Spindel (2) geführt, bis der Reibbelag (21) des Reibrades (22) im Bereich zwischen Synchronmotor (4) und Kops (3) an der Spindel (2) mit einer für die Antriebsübertragung ausreichenden Kraft zur Anlage kommt.

Mittels einer Anfahrsteuerung (24), an die der Antriebsmotor (16) mittels einer Leitung (25) angeschlossen ist, wird nun der Antriebsmotor (16) aus dem Stillstand zunächst auf eine Dreh­ zahl beschleunigt, die einer unterhalb der Betriebsdrehzahl der Spindel (2) liegenden Anspinndrehzahl entspricht. Da durch das Reibrad (22, 21) ein im wesentlichen schlupffreier Antrieb der Spindel (2) durch den Antriebsmotor (16) erfolgt, kann eine solche Anspinndrehzahl direkt durch die entsprechende Drehzahl des Antriebsmotors (16) definiert werden. Durch das Antreiben der Spindel (2) wird auch der Synchronmotor (4) mit hochge­ fahren, da die Drehzahl der Spindel (2) der Drehzahl des Rotors des Synchronmotors (4) entspricht. Eine solche Anspinndrehzahl ist aus der Praxis bekannt und wird der Anfahrsteuerung (24) als vorgegebener Wert eingegeben. Nun erfolgt das Ansetzen des Fadens (14) an die vom Lieferwalzenpaar (1) gelieferte Lunte in an sich bekannter Weise. Dabei gibt die Anfahrsteuerung (24) - angedeutet durch den Informationspfeil (26) - das Signal zum Durchführen des Ansetzvorgangs an die Andrückrolle (12) und die Fadenklemme (13). Während des Ansetzvorgangs hält der Antriebs­ motor (16) die Spindel (2) konstant auf der Anspinndrehzahl. Anschließend fährt er die Spindel (2) auf ihre Betriebsdrehzahl hoch. Da die Betriebsdrehzahl der Spindel (2) der Speise­ frequenz des Synchronmotors (4) entspricht, kann nun das Reib­ rad (22) von der Spindel (2) getrennt werden. Der Antrieb der Spindel (2) und damit das Halten auf der Betriebsdrehzahl erfolgt jetzt wieder durch die Maschinensteuerung.

Für ein lastunabhängiges Anfahren der Spindel (2) und damit des Synchronmotors (4) aus dem Stillstand heraus ist der Antriebs­ motor (16) als Synchronmotor ausgebildet, dessen Drehzahl mit­ tels eines in der Anfahrsteuerung (24) integrierten Frequenzum­ richters gesteuert wird. Als Antriebsmotor (16) kann auch ein Asynchronmotor mit steifer Drehzahlcharakteristik zum Einsatz kommen. Auch hier erfolgt die Drehzahlregelung mit Hilfe einer Frequenzsteuerung.

Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Hilfsantriebseinrichtung nicht in einem automa­ tischen Anspinnwagen, sondern in einem von einer Bedienperson mitzuführenden Handgerät unterzubringen. Beispielsweise ist das Handgerät mit einem mit einem Reibradtrieb versehenen Antriebs­ motor ähnlich dem oben beschriebenen Antriebsmotor (16) verse­ hen. Das Wiederanfahren der Spindel (2) erfolgt entsprechend dem beschriebenen, am Anspinnwagen angeordneten Antrieb. Ledig­ lich das Andrücken des Reibrades an die Spindel und das Entfer­ nen des Reibrades von der Spindel (2) erfolgt manuell durch die Bedienperson.

Gemäß einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist an die An­ fahrsteuerung (24) ein Drehzahlsensor angeschlossen, der bei­ spielsweise am Anspinnwagen angeordnet ist und der zum Abfragen der Betriebsdrehzahl einer Spindel (2) einer benachbarten Spinnstelle, die sich im normalen Betrieb befindet, auf diese Spindel gerichtet werden kann. Dadurch ist es möglich, die stillstehende oder außer Tritt geratene Spindel (2) mit Hilfe der Hilfsantriebseinrichtung exakt an die an den laufenden Spindeln vorhandene Betriebsdrehzahl anzupassen.

Eine weitere, nicht gezeigte Ausführungsform der Erfindung sieht eine elektrische Anfahrsteuerung in einem Anspinnwagen oder in einem Handgerät vor, die direkt an den Synchronmotor (4) der stillstehenden Spindel (2) angeschlossen wird. Dazu sind beispielsweise an jedem Synchronmotor Steckbuchsen vor­ gesehen, in die ein Steckkontakt der Anfahrsteuerung einge­ steckt werden kann. Sobald zum Zwecke des Wiederanfahrens des Synchronmotors (4) eine Steckverbindung zwischen der Anfahr­ steuerung und dem Synchronmotor (4) hergestellt ist, ist die Verbindung des Synchronmotors (4) zur Maschinensteuerung unterbrochen. Mit Hilfe eines in der Anfahrsteuerung integrier­ ten variablen Frequenzumrichters wird die Frequenz der Anfahr­ steuerung von Null aus entsprechend dem gewünschten Verlauf erhöht, bis die Frequenz der Anfahrsteuerung der Speisefrequenz der Maschinensteuerung entspricht. Dann wird die Steckverbin­ dung gelöst und dadurch der Synchronmotor (4) wieder an die Maschinensteuerung angeschlossen.

Claims (9)

1. Spinn- oder Zwirnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitspositionen, die jeweils eine Spindel enthalten, die mit jeweils eigenen Synchronmotoren ausgerüstet sind, für die eine gemeinsame, das An- und Hochfahren aller Spindeln und das Einhalten der Betriebsdrehzahl steuernde Frequenzsteuerung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das An- und Hochfahren einzelner Spindeln (2) eine mobile Wartungseinrichtung vorgesehen ist, die den Spindeln (2) der einzelnen Arbeitspositionen zustellbar ist und die Mittel (16, 21, 22) zum Antreiben der Spindel dieser Arbeitsposition und zum Hochfahren dieser Spindel vom Stillstand bis zur Betriebsdrehzahl in der Weise enthält, daß nach dem Erreichen der Betriebsdrehzahl eine anschließende Steuerung durch die gemeinsame Frequenzsteuerung aller Spindeln erfolgen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungseinrichtung mit einer elektrischen Anfahrsteuerung ausgerüstet ist, die an den Synchronmotor (4) einer einzelnen Spindel (2) anstelle der gemeinsamen Frequenzsteuerung anschließbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungseinrichtung mit einer mit einer einzelnen Spindel (2) in Eingriff bringbaren, einen Antriebsmotor (26) enthaltenden Hilfsantriebseinrichtung ausgerüstet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsantriebseinrichtung ein der anzufahrenden Spindel (2) zustellbares Reibrad (22, 21) enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsantriebseinrichtung mit einer einen vorgebbaren Verlauf des Anfahrens des Antriebsmotors (16) ausführenden Anfahrsteuerung (24) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungseinrichtung mit Mitteln zum Anpassen an eine vorgegebene Betriebsdrehzahl der Spindeln (2) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungseinrichtung mit einem auf eine Nachbarspindel richtbaren Drehzahlsensor ausgerüstet ist, der an die Anfahrsteuerung angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungseinrichtung als ein tragbares Handgerät ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartungseinrichtung Bestandteil eines entlang der Spinnmaschine verfahrbaren Wartungswagens ist.