DE4106953A1 - Elektromotorischer einzelantrieb fuer eine spinn- oder zwirnspindel mit einem elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Einzelantrieb für eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Elektromotor, der einen mit einem Schaft der Spindel rotierenden Rotor und einen Stator aufweist, dessen Wicklungen über eine Schalteinrichtung mit einer Stromversorgung verbunden sind.

Bei einem bekannten elektromotorischen Einzelantrieb der ein­ gangs genannten Art (DE 36 19 647 A1) ist ein Asynchronmotor vorgesehen, der von einer Speisestromquelle mit einer vorgege­ benen Frequenz und mit einer vorgegebenen Spannung versorgt wird. Dem Asynchronmotor ist ein Einschalter und ein Ausschal­ ter zugeordnet. Der Einschalter oder der Ausschalter sind mit einem die Speisespannung einer Stromquelle steuernden Steuerge­ rät verbunden. Das Steuergerät dient dazu, die Speisestromquel­ le zu veranlassen, für die Zeit der Beschleunigung des Asyn­ chronmotors während des Anlaufens eine um 30% bis 50% erhöhte Speisespannung zu liefern.

Bei konventionellen Spindelantrieben mittels eines in Maschi­ nenlängsrichtung verlaufenden Tangentialriemens ist es bekannt (GB-PS 10 29 321), in der Spindelbank ein knopfartiges, flexib­ les Element anzuordnen, das von der Bedienungsperson zum Brem­ sen der Spindel betätigt wird. Dieses flexible Element muß wäh­ rend des Bremsens von der Bedienungsperson in der Bremsstellung gehalten werden. Bei Loslassen des flexiblen Elementes geht dieses zusammen mit der Bremseinrichtung wieder in die Be­ triebsstellung zurück, in welcher die Spindel angetrieben wird. Es ist auch bekannt, ähnliche flexible Betätigungselemente als Knieschalter auszubilden, die die Bedienungsperson während ei­ ner Wartungsarbeit an der betreffenden Spinnstelle mit einem Knie bedient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotori­ schen Einzelantrieb der eingangs genannten Art so zu verbes­ sern, daß der Bedienungskomfort erhöht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schalteinrichtung ein in drei Stellungen bringbares Schaltelement enthält, das in einer Bremsstellung die Wicklungen der Stators mit einer Wech­ selstromversorgung (Drehstrom) und in einer Bremsstellung mit einer Gleichstromversorgung verbindet und das in einer neutra­ len Stellung die Stromversorgung zu den Wicklungen des Stators unterbricht.

Durch den Einsatz einer derartigen Schalteinrichtung ist es möglich, alle Spindeln einer Spinnmaschine in Betrieb zu hal­ ten, oder einzelne Spinnstellen abzuschalten, was beispiels­ weise dann sinnvoll ist, wenn nur ein Teil der Spindeln einer Maschine für die Produktion eingesetzt werden sollen. Darüber hinaus ist es möglich, insbesondere für einen Wartungsvorgang, wie das Beheben eines Fadenbruches, die betreffende Spindel schnell stillzusetzen, indem die Wicklungen des betreffenden Stators an eine Gleichstromversorgung angeschlossen und somit gebremst werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Schaltelement ein Schalter ist, der eine einrastbare Be­ triebsstellung und eine einrastbar betriebene neutrale Stellung und eine gegen eine Rückstellfederkraft haltbare Bremsstellung aufweist. Mittels eines derartigen Schalters ist es möglich, den Elektromotor in eine Betriebsstellung zu schalten und in dieser Betriebsstellung zu belassen sowie in einer Außerbe­ triebsstellung zu schalten und in dieser Außerbetriebsstellung zu belassen, die als eine Art Leerlaufstellung bezeichnet wer­ den kann, da in dieser Stellung die Stromversorgung zu dem Elektromotor unterbrochen ist. Für das Bremsen durch Beaufschla­ gen von Gleichstrom muß jedoch dieser Schalter von der Bedie­ nungsperson oder auch von einem Automaten in der Bremsstellung gehalten werden, aus der er sich selbsttätig zurückbewegt. Da­ durch wird mit hoher Sicherheit verhindert, daß durch ein zu langes Beaufschlagen der Wicklungen mit Gleichstrom für ein Bremsen der Elektromotor beschädigt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schalter als Knieschalter ausgebildet ist. Dies führt zu dem bekannten Vorteil, daß eine Bedienungsperson den Schalter zum Bremsen der betreffenden Spinn- oder Zwirnspindel so betätigen kann, daß sie beide Hände für eine Wartungsarbeit, insbesondere ein Fadenbruchbeheben, frei hat.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Schalteinrichtung eine Steuerlogik enthält, die an einen Fadenwächter angeschlossen ist, auf dessen Fadenbruchsignal hin die Steuerlogik die Schalteinrichtung aus der Betriebsstellung in die Bremsstellung und nach einer vorgegebenen Zeitspanne in die neutrale Stellung schaltet. Damit wird erreicht, daß nach einem Fadenbruch die betreffende Spindel schnell stillgesetzt wird, während jedoch die Beaufschlagung der Wicklungen des Sta­ tors mit Gleichstrom zum Abbremsen nur für eine vorgegebene Zeitspanne erfolgt, in der noch keine Beschädigung auftreten kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch einen elektromotorischen Einzelantrieb einer Spindel mit einem an einer Spindelbank angebrachten als Knieschalter ausgebildeten Schalter,

Fig. 2 und 3 Ausschnitte der Fig. 1 in jeweils weiteren möglichen Stellungen des als Knieschalter ausgebildeten Schal­ ters und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Stromversorgung der Wicklungen des Stators eines Elektromotors für einen Einzelantrieb entsprechend Fig. 1.

In Fig. 1 ist der untere Teil eines Schaftes (2) einer Spinn- oder Zwirnspindel dargestellt, der in einem Fußlager (7) und einem Halslager (7′) gelagert ist, die nur sehr schematisch an­ gedeutet sind. Das Fußlager (7) und das Halslager (7′) sowie der Schaft (2) befinden sich in einem Gehäuse (1), als das auch eine in Maschinenlängsrichtung durchlaufende Spindelbank dienen kann. Jedem Schaft (2) ist ein eigener Elektromotor (3) zuge­ ordnet, der einen in dem Gehäuse (1) oder der Spindelbank sta­ tionär angeordneten Stator (4) und einen mit dem Spindelschaft (2) drehfest verbundenen Rotor (5) aufweist. Der Stator (4) ist in üblicher Weise mit Wicklungen (6) versehen, die an Stromver­ sorgungen anschließbar sind, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Während des Normalbetriebs sind die Wicklungen (6) des Stators (4) an eine Drehstromversorgung (L1, L2, L3) angeschlossen. Zum Bremsen des Elektromotors (3) ist dieser an eine Gleichstrom­ versorgung (+UB, -UB) anschließbar. Darüber hinaus ist jegliche Stromversorgung zu den Wicklungen (6) unterbrechbar. In der Drehstromversorgung (L1, L2, L3) liegt ein Relais (R1). In der Gleichstromversorgung (+UB, -Uß) liegt ein Relais (R2). Die Re­ lais (R1, R2) sind über ein Schaltelement (10) schaltbar, das drei Schaltstellungen (A, B, C) aufweist. In der Schaltstellung (B) sind beide Relais (R1, R2) geöffnet, d. h. die Stromzufuhr zu den Wicklungen (6) ist unterbrochen. In der Schaltstellung (C) ist das Relais (R1) geschlossen, so daß die Wicklungen (6) des Stators (4) mit Drehstrom versorgt sind, d. h. die Stellung (C) entspricht der Betriebsstellung. In der Stellung (A) ist das Relais (R1) offen, während das Relais (R2) geschlossen ist. Den Wicklungen (6) wird somit Gleichstrom zugeführt, so daß die Stellung (A) eine Bremsstellung ist.

Der Schalter (10) ist als ein Knieschalter ausgebildet, wozu ihm ein Betätigungselement (9) zugeordnet ist, das eine Bedie­ nungsperson mittels ihres Knies bedienen kann. Das Betätigungs­ element (9) ist in der der Bedienungsseite der Maschine zuge­ kehrten Vorderwand des Gehäuses (1) oder einer Spindelbank an­ geordnet. Das Betätigungselement (9) enthält eine Wippe (11), die um eine in ihrer Mitte befindliche, horizontale Achse ver­ schwenkbar ist. Die Wippe (11) besitzt auf ihrer Außenseite ei­ ne schalenförmige Vertiefung, so daß ein oberer Höcker (12) und ein unterer Höcker (13) gebildet werden. Die Wippe (11) ist beispielsweise im Bereich ihres oberen Höckers (12) an einen Schalthebel des Schalters (10) angelenkt. In der neutralen Schaltstellung (B) des Schalters (10) befindet sich die Schalt­ wippe (11) in einer mittleren Position (Fig. 1), in welcher beide Höcker (12, 13) gleich weit nach außen abragen. In der Betriebsschaltstellung (C), in welcher das Relais (R1) ge­ schlossen ist, ist die Wippe (11) so verschwenkt, daß der unte­ re Höcker (13) weiter nach außen vortritt, während der obere Höcker (12) eingedrückt ist, (Fig. 2). In der Bremsstellung (A), in welcher das Relais (R1) offen und das Relais (R2) ge­ schlossen ist, ist der untere Höcker (13) eingedrückt, während der obere Höcker (12) weiter herausragt (Fig. 3). Der Schalter (10) oder das Betätigungselement (9) sind so ausgebildet, daß die Betriebsstellung (C) und die neutrale Stellung (B) Rast­ stellungen sind. Entsprechende Verrastungen können in dem Schalter (10) und/oder in dem Betätigungselement (9) vorgesehen sein. Die Bremsstellung (A) ist dagegen als eine sogenannte Taststellung ausgebildet, d. h. der Schalter (10) und das Betä­ tigungselement (9) rücken selbsttätig aus dieser als Bremsstel­ lung dienenden Schaltstellung (A) aus, sobald die Wippe (11) losgelassen wird. Die Wippe (11) kehrt dann selbsttätig in ihre neutrale Stellung (B) zurück, die in Fig. 1 und 4 dargestellt ist und in der beide Relais (R1, R2) offen sind, so daß die Stromversorgung zu den Wicklungen (6) unterbrochen ist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Achse der Wippe (11) drehfest mit einem Hebel verbunden ist, der an einen entsprechenden Schwenkhebel des Schalters (10) angeschlossen ist.

Wie in Fig. 4 noch dargestellt ist, ist dem Schalter (10) eine Steuerlogik (14) zugeordnet, die über ein nur mit Pfeilen dar­ gestelltes Betätigungselement (15) mit dem Schalter (10) ver­ bunden ist. Die Steuerlogik (14) ist über eine Signalleitung (16) an einen nicht dargestellten Fadenbruchwächter angeschlos­ sen. Das Fadenbruchsignal wird in der Steuerlogik (14) derart verarbeitet, daß das Betätigungselement (15) den Schalter (10) so betätigt, daß er für eine vorgegebene Zeitspanne in die Bremsstellung (A) und danach in die neutrale Stellung (B) ge­ bracht wird. Da die Wippe (11) des Betätigungselementes (9) mit dem Schalter (10) verbunden ist, führt die Wippe (11) die Schaltbewegungen mit aus, so daß sich dann nach einem Faden­ bruch das Betätigungselement (9) in der neutralen Stellung (B) befindet (Fig. 1).

Claims (5)

1. Elektromotorischer Einzelantrieb für eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem Elektromotor, der einen mit einem Schaft der Spindel rotierenden Rotor und einen Stator aufweist, dessen Wicklungen über eine Schalteinrichtung mit einer Stromversor­ gung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltein­ richtung ein in drei Stellungen bringbares Schaltelement (10) enthält, das in einer Betriebsstellung (C) die Wicklungen (6) des Stators (4) mit einer Wechselstromversorgung (L1, L2, L3) und in einer Bremsstellung (A) mit einer Gleichstromversorgung (+UB, -UB) verbindet und das in einer neutralen Stellung (B) die Stromversorgung zu den Wicklungen (6) des Stators (4) un­ terbricht.

2. Einzelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein Schalter (10) ist, der eine einrast­ bare Betriebsstellung (C) und eine einrastbare neutrale Stel­ lung (B) und eine gegen eine Rückstell-Federkraft haltbare Bremsstellung (A) aufweist.

3. Einzelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (9, 10) als Knieschalter ausgebildet ist.

4. Einzelantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Knieschalter (9, 10) an einer Vorderwand einer Spindel­ bank (1) angeordnet ist.

5. Einzelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine Steuerlogik (14) enthält, die an einen Fadenwächter angeschlossen ist, auf des­ sen Fadenbruchsignal hin die Steuerlogik (14) die Schaltein­ richtung (10) aus der Betriebsstellung (C) in die Bremsstellung (A) und nach einer vorgegebenen Zeitspanne in die neutrale Stellung (B) schaltet.