DE4215005A1

DE4215005A1 - Spindle revolution electrical monitoring appts. for ring spinning frame - comprises spindles driven by separate electric motors attached to generator sending impulses on=line to analyser for indicating spindle stoppage faults

Info

Publication number: DE4215005A1
Application number: DE4215005A
Authority: DE
Inventors: Gerd Stahlecker; Hans Braxmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-05-06
Filing date: 1992-05-06
Publication date: 1993-11-11

Abstract

The spindles (23) are driven by separate motors to which is attached a form of generator to send impulses along a line to an analyser (4). The power supply line (5) is pref. three-phase current to separate motors and spindles (23). Pref. induction motors, which have stator and squirrel cage rotor have a coil (2) fitted close to the end of the rotor, and to lie between two armature slots, so a current is induced into the coil, forming a pulse generated current, connected to a diode rectifier (7), and to a line (6) running to an analyser (4). The pulses form each motor and spindle are timed to appear in sequence, and the absence of a pulse in a specific region may indicate an inactive motor with, spindle stopped. Pref. synchronous motors have an overload to stop the motor. A permanent magnet is attached to the spindle near the bottom bearing in the motor, and is alligned to the coil which generates a pulse signal, which is fed to the analyser (4) similarly. A circuit in the analyser may produce the alarm signal. USE - Each spindle is monitored electrically to ensure it is running, and there are connections to alarm appts. so a fault may be rectified.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen der Drehzahl einer Vielzahl von Spindeln bei einer Spinn- oder Zwirnmaschine.The invention relates to a device for monitoring the Speed of a large number of spindles in a spinning or Twisting machine.

Spinn- und Zwirnmaschinen sind herkömmlich so konzipiert, daß bei jeder Maschine eine große Anzahl von Spindeln untergebracht ist. Alle Spindeln bei einer Maschine laufen mit im wesentlichen gleicher Drehzahl und erzeugen, da die Eigenschaften eines Garns oder Zwirns unter anderem von der Drehzahl abhängig ist, bei jeder Arbeitsstelle ein gleichartiges Garn bzw. einen gleichar tigen Zwirn. Weicht bei einer Spinn- oder Zwirnstelle die Dreh zahl der Spindel wesentlich von der Drehzahl der übrigen Spindeln ab, so hat dies zur Folge, daß an der betreffenden Arbeitsstelle ein unterschiedliches Garn bzw. ein unterschiedlicher Zwirn erzeugt wird. Es liegt im Interesse des Betreibers der Spinn- oder Zwirnmaschine, ein abweichendes Drehzahlverhalten möglichst früh festzustellen, damit die Produktion fehlerhaften Garns vermieden wird. Da ein abweichendes Drehzahlverhalten häufig auf einen Schaden bei der entsprechenden Spindel zurückzuführen ist, können durch frühzeitige Feststellung des abweichenden Drehzahl verhaltens Folgeschäden, die aus der Schadhaftigkeit der Spindel resultieren, vermieden werden.Spinning and twisting machines are conventionally designed so that at each machine has a large number of spindles. All spindles on one machine run with essentially same speed and generate because of the properties of a yarn or thread depends on the speed, among other things each job has the same thread or thread thread. Diverts the spin at a spinning or twisting point Number of spindles significantly from the speed of the other spindles this means that at the job in question a different thread or a different thread is produced. It is in the interest of the operator of the spinning or twisting machine, a different speed behavior if possible Determine early so that the production of faulty yarn is avoided. Because a different speed behavior often occurs damage can be attributed to the corresponding spindle, can by early detection of the different speed Behavioral consequential damage resulting from the damage to the spindle result, be avoided.

Aus der DE-OS 40 10 376 ist es bekannt, bei einer durch einen Elektromotor angetriebenen Spindel nach Erreichen der Nenndreh zahl eine der Drehstromwicklungen von der zugehörigen Phase zu trennen und die in der abgetrennten Wicklung induzierte Spannung auszuwerten. Zu diesem Zweck ist jedem Elektromotor ein Auswer tegerat zugeordnet, mit dem durch Auswertung der in der abge trennten Wicklung induzierten Spannung unter anderem Änderungen der Drehzahl bestimmt werden können. Die bekannte Bauweise hat den Nachteil, daß sie relativ teuer ist, da bei jedem Elektromo tor, mithin bei jeder einzelnen Spindel, eine Auswerteeinheit vorgesehen wird.From DE-OS 40 10 376 it is known, in one by one Electric motor driven spindle after reaching the nominal turning add one of the three-phase windings from the associated phase disconnect and the voltage induced in the disconnected winding evaluate. For this purpose, every electric motor is a scraper assigned tegerat with which by evaluating the in the abge separated winding induced voltage among other changes the speed can be determined. The well-known design has the disadvantage that it is relatively expensive, because with every Elektromo an evaluation unit for each individual spindle is provided.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine preisgünstige Vorrichtung aufzuzeigen, mit der bei einer Gruppe von Spindeln festgestellt werden kann, ob bei wenigstens einer der Spindeln der Gruppe die Drehzahl von der Drehzahl der übrigen Spindeln wesentlich ab weicht.It is the object of the invention to provide an inexpensive device to be demonstrated with that found on a group of spindles whether at least one of the spindles in the group has the Speed significantly from the speed of the other spindles gives way.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Spindel einen elek trische Spannungsimpulse mit einer zu der Drehzahl der Spindel kongruenten Spannungsfrequenz erzeugenden Generator aufweist, der gemeinsam mit den Generatoren einer Vielzahl von Spindeln an eine Einrichtung zum Feststellen unterschiedlicher Spannungsfrequenzen angeschlossen ist.This object is achieved in that each spindle has an elec trical voltage pulses with a to the speed of the spindle has congruent voltage frequency generating generator, the together with the generators of a variety of spindles to one Device for determining different voltage frequencies connected.

Der bei jeder Spindel vorhandene Generator erzeugt eine Span nungsfrequenz, die von der Drehzahl der Spindel abhängig ist. Die Spannungsfrequenz erhöht und erniedrigt sich proportional zu der Drehzahl der Spindel. Da jede Spindel bei einer Spinn- oder Zwirnmaschine in der Regel mit einer - wenn auch geringfügig - anderen Umdrehungsgeschwindigkeit läuft, wird von jedem Generator eine unterschiedliche Spannungsfrequenz abgegeben. Die unter schiedlichen Spannungsfrequenzen liegen jedoch, sofern nicht eine der Spindeln fehlerhaft arbeitet, innerhalb eines relativ engen Rahmens.The generator on each spindle generates a chip frequency, which depends on the speed of the spindle. The Voltage frequency increases and decreases in proportion to that Spindle speed. Because every spindle with a spinning or Twisting machine usually with one - albeit slightly - different rotation speed is running, from each generator given a different voltage frequency. The below however, there are different voltage frequencies, unless one the spindles are working incorrectly, within a relatively narrow Frame.

Sofern die Spindeln einzeln durch jeweils einen Synchronelektro motor angetrieben werden, treten Drehzahlabweichungen und unter schiedliche Spannungsfrequenzen bei normalem Betrieb der Spindel auch nicht innerhalb eines Rahmens auf, da Synchronelektromotoren ohne Schlupf arbeiten und exakt mit einer vorgegebenen Frequenz umlaufen. Wird ein Synchronmotor stark belastet, so läuft er nicht, wie beispielsweise ein Asynchronelektromotor, langsamer, sondern bleibt stehen. Bei einer Betriebsstörung der Spindel bzw. des sie antreibenden Elektromotors treten während des Auslaufens des Synchronmotors Drehzahlabweichungen und unterschiedliche Spannungsfrequenzen auf.If the spindles individually by a synchronous electric motor driven, speed deviations occur and under different voltage frequencies during normal spindle operation also not within a frame because of synchronous electric motors work without slip and exactly with a predetermined frequency circulate. If a synchronous motor is heavily loaded, it runs not, like an asynchronous electric motor, slower, but stops. In the event of a malfunction in the spindle or of the electric motor driving them occur during the run-down of the synchronous motor speed deviations and different Voltage frequencies on.

Anders als bei dem oben beschriebenen Stand der Technik ist bei der vorliegenden Erfindung nicht jedem Generator eine Auswerte einrichtung zugeordnet. Vielmehr ist eine Auswerteeinrichtung für eine Vielzahl von Generatoren vorgesehen. Bei dieser gemeinsamen Auswerteeinrichtung werden die unterschiedlichen Spannungsfre quenzen als Signale ausgewertet. Die Auswerteeinrichtung ist in der Lage, das Gemisch der unterschiedlichen Spannungsfrequenzen in der Weise auszuwerten, daß festgestellt wird, ob die Vielzahl der unterschiedlichen Spannungsfrequenzen innerhalb eines vor gebbaren Frequenzrahmens liegen oder ob mindestens eine Span nungsfrequenz außerhalb dieses Rahmens liegt. Liegt wenigstens eine Spannungsfrequenz außerhalb des vorgebbaren Frequenzrahmens, so bedeutet dies, daß bei mindestens einer Spindel die Drehzahl wesentlich von der Drehzahl der übrigen Spindeln abweicht. Dieser Fall liegt bei Antrieb der Spindel durch einen Synchronmotor während der Auslaufphase vor. Unlike the prior art described above, at the present invention does not evaluate every generator facility assigned. Rather, it is an evaluation device for a variety of generators are provided. At this common The different voltage fre sequences evaluated as signals. The evaluation device is in able to mix the different voltage frequencies in such a way that it is determined whether the plurality of the different voltage frequencies within one specifiable frequency frame or whether at least one span frequency lies outside this range. At least lies a voltage frequency outside the predefinable frequency range, this means that the speed of at least one spindle deviates significantly from the speed of the other spindles. This The case is when the spindle is driven by a synchronous motor during the phase-out phase.

Die Auswerteeinrichtung ist in der Lage, bei Feststellung einer wesentlichen Abweichung ein Signal abzugeben, beispielsweise ein Anzeigesignal oder ein Steuersignal, das auf den Betrieb der Maschine unmittelbar einwirken kann. Es ist also durch die erfinderische Auswerteeinrichtung möglich, daß die Bedienungs person Kenntnis davon erhält, ob Spindeln in der Installation vorhanden sind, die nicht im richtigen Drehzahlbereich laufen, oder daß in einem solchen Fall unmittelbar ein Schaltvorgang, beispielsweise die Stillsetzung der Maschine, ausgelöst wird. Es ist sicherlich preislich wesentlich günstiger, für eine Vielzahl von Spindeln ein Frequenzanalysegerät als Auswerteeinrichtung vorzusehen als bei jeder einzelnen Spindel eine Auswerteeinrich tung anzuordnen, auch wenn diese in einer sehr einfachen Bauweise hergestellt ist.The evaluation device is capable of detecting a to emit a significant deviation, for example a signal Display signal or a control signal that is related to the operation of the Machine can act immediately. So it's through that inventive evaluation device possible that the operating person gets knowledge of whether spindles in the installation are present that do not run in the correct speed range, or that, in such a case, a switching operation immediately for example, the shutdown of the machine is triggered. It is certainly much cheaper in price, for a variety of spindles a frequency analysis device as an evaluation device to be provided as an evaluation device for each individual spindle arrangement, even if this is in a very simple design is made.

Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann als Generator ein Sensor vorgesehen werden, der auf mechanisch abweichende Stellen beim Umlaufen des rotierenden Teils der Spindel reagiert. Bei jedem Passieren der mechanisch abweichenden Stelle an dem Sensor wird bei diesem ein elektrischer Spannungsimpuls erzeugt, der mit einer der Häufigkeit des Passierens entsprechenden Spannungsfrequenz als Signal an die Auswerteeinrichtung weitergegeben wird. Die mechanisch abweichende Stelle kann bei dem rotierenden Teil der Spindel angebracht werden, wobei der Sensor stationär angeordnet wird. Es ist aber auch umgekehrt möglich, den Sensor an dem rotierenden Teil der Spindel anzubringen und die mechanisch abweichende Stelle stationär anzuordnen. Als Sensor kann ein übliches, auf dem Markt erhältliches elektronisches Bauteil verwendet werden.In a first advantageous embodiment, can be used as a generator a sensor can be provided that is mechanically different Make responding when rotating the rotating part of the spindle. Every time the mechanically deviating point is passed at the Sensor generates an electrical voltage pulse, the one with the frequency of passing Voltage frequency as a signal to the evaluation device is passed on. The mechanically different point can be at be attached to the rotating part of the spindle, the Sensor is arranged stationary. But it is also the other way around possible the sensor on the rotating part of the spindle attached and the mechanically deviating point stationary to arrange. As a sensor can be a common one on the market available electronic component can be used.

Bei einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform kann als Genera tor ein Sensor vorgesehen werden, der auf magnetisch abweichende Stellen beim Umlaufen des rotierenden Teils der Spindel reagiert. Es wird hierbei für den Sensor ein Stromgenerator verwendet. In a second advantageous embodiment, as a genera Tor a sensor can be provided on the magnetically different Make responding when rotating the rotating part of the spindle. A current generator is used for the sensor.

Der Stromgenerator wird vorteilhaft machanisch derart mit der Spindel verbunden, daß das Magnetfeld oder der elektrische Leiter des Generators sich mit dem rotierenden Teil der Spindel dreht. Bei jedem Passieren des Magnetfeldes an dem elektrischen Leiter des Generators wird ein Spannungsimpuls erzeugt, der als Wechselspannung mit einer der Häufigkeit des Passierens entsprechenden Spannungsfrequenz an die Auswerteeinrichtung weitergeleitet wird. Der Generator kann zweckmäßigerweise so gestaltet sein, daß er wenigstens einen ein Magnetfeld bildenden Magneten und wenigstens eine einen elektrischen Leiter bildende Spule aufweist. Hierbei kann der Magnet als Permanentmagnet oder als Erregerspule ausgestaltet sein, wobei die den elektrischen Leiter bildende Spule als Generatorspule dient.The current generator is advantageous mechanically with the Spindle connected that the magnetic field or the electrical conductor of the generator rotates with the rotating part of the spindle. Every time the magnetic field passes through the electrical conductor of the generator, a voltage pulse is generated, which as AC voltage with one of the frequency of passing corresponding voltage frequency to the evaluation device is forwarded. The generator can expediently do so be designed so that it forms at least one magnetic field Magnets and at least one forming an electrical conductor Has coil. The magnet can be a permanent magnet or be designed as an excitation coil, the electrical Conductor-forming coil serves as a generator coil.

Die mechanische Verbindung des Generators mit der Spindel kann derart sein, daß der wenigstens eine Magnet drehfest mit dem rotierenden Teil der Spindel, beispielsweise mit dem Spindel schaft verbunden ist. In diesem Fall ist die den elektrischen Leiter bildende Spule stationär angeordnet. Es ist statt dessen auch möglich, die den elektrischen Leiter bildende Spule drehfest mit dem rotierenden Teil der Spindel zu verbinden und den Ma gneten stationär anzuordnen. In jedem Fall ist es erforderlich, den Magneten und die den elektrischen Leiter bildende Spule derart bei der Spindel anzuordnen, daß bei dem Betrieb der Spindel zwischen dem Magneten und der Spule eine Relativbewegung hergestellt wird, die kongruent zu der Bewegung des rotierenden Teils der Spindel ist. Der Magnet bzw. die Spule könnte bei spielsweise bei einer Ringspindel in der Nähe des Wirtels ange bracht werden. Es können bei dem Stromgenerator bei jeder Spindel mehrere Magnetfelder und/oder mehrere elektrische Leiter vorgesehen werden. The mechanical connection of the generator to the spindle can be such that the at least one magnet rotatably with the rotating part of the spindle, for example with the spindle shaft is connected. In this case it is the electrical one Conductor-forming coil arranged stationary. It is instead also possible, the coil forming the electrical conductor rotatably to connect with the rotating part of the spindle and the Ma would be arranged stationary. In any case, it is necessary the magnet and the coil forming the electrical conductor to be arranged in the spindle such that in the operation of the Spindle between the magnet and the coil a relative movement is produced that is congruent to the movement of the rotating Is part of the spindle. The magnet or the coil could be example with a ring spindle near the whorl be brought. The power generator can be used with every spindle multiple magnetic fields and / or multiple electrical conductors be provided.

Die Erfindung eignet sich grundsätzlich für jede Textilspindel, unabhängig davon, in welcher Weise sie angetrieben wird. Es ist besonders vorteilhaft, den Generator bei einer durch einen Elektromotor einzeln angetriebenen Spindel einzusetzen, bei der der rotierende Teil der Spindel drehfest mit dem Läufer des ihn antreibenden Elektromotors verbunden ist. Gerade bei mittels eines Elektromotors einzeln angetriebenen Spindeln zeigen sich die Vorteile der erfinderischen Drehzahlüberwachung, weil hier eine wesentliche, beispielsweise durch starke Belastung hervor gerufene Verringerung der Drehzahl mit einer Erhöhung des Dreh momentes einhergehen kann, die zum völligen Stillstand des Elektromotors und der Spindel führen kann.The invention is basically suitable for any textile spindle, regardless of how it is driven. It is particularly advantageous, the generator at one by one To use the electric motor individually driven spindle at the rotating part of the spindle rotates with the rotor of it driving electric motor is connected. Especially with means of an electric motor individually driven spindles show up the advantages of inventive speed monitoring because here an essential one, for example due to heavy stress called reduction in speed with an increase in rotation can go hand in hand with the moment that the Electric motor and the spindle can lead.

Der Elektromotor kann vorzugsweise als Asynchronmotor ausgebildet sein.The electric motor can preferably be designed as an asynchronous motor be.

Vorzugsweise ist der Generator derart bei der mittels eines Elektromotors angetriebenen Spindel angeordnet, daß der Magnet und die den elektrischen Leiter bildende Spule des Generators in dem Bereich angeordnet sind, der einer der Stirnseiten des Elektromotors gegenüberliegt. Beispielsweise könnte in dem Bereich, der einer der Stirnseiten des Elektromotors gegenüber liegt, der Magnet an dem rotierenden Schaft der Spindel und die den elektrischen Leiter bildende Spule an dem stationären Gehäuse der Spindel befestigt sein. Sowohl der Magnet als auch die Spule des Generators befinden sich bei dieser Ausführungsform außerhalb des axialen Bereichs des Läufers und des Ständers des Elektro motors.The generator is preferably such in the case of a Electric motor driven spindle arranged that the magnet and the coil of the generator forming the electrical conductor in the area are arranged, which one of the end faces of the Electric motor is opposite. For example, in the Area facing one of the front ends of the electric motor lies, the magnet on the rotating shaft of the spindle and the the coil forming the electrical conductor on the stationary housing the spindle must be attached. Both the magnet and the coil of the generator are outside in this embodiment the axial area of the rotor and the stator of the electro motors.

Vorzugsweise ist es auch möglich, den Magneten innerhalb des Bereichs des Läufers und des Ständers des Elektromotors und die den elektrischen Leiter bildende Spule des Generators außerhalb dieses Bereichs, oder umgekehrt die den elektrischen Leiter bildende Spule des Generators innerhalb des Bereichs des Läufers und des Ständers des Elektromotors und den Magneten des Generators außerhalb dieses Bereichs anzuordnen. Der Generator kann vorteilhafterweise auch so angeordnet werden, daß sowohl der Magnet als auch die den elektrischen Leiter bildende Spule des Generators innerhalb des Bereichs des Läufers und des Ständers des Elektromotors liegen.It is preferably also possible to place the magnet inside the Area of the rotor and the stator of the electric motor and the the generator forming the electrical conductor outside the coil this area, or vice versa, the electrical conductor generating coil of the generator within the area of the rotor and the stator of the electric motor and the magnet of the Arrange generator outside this area. The generator can advantageously be arranged so that both the Magnet as well as the coil of the electrical conductor Generator within the range of the rotor and the stator of the electric motor.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann als Magnet des Genera tors wenigstens einer der Magneten des Elektromotors dienen.In an advantageous embodiment, the magnet of the genera tors serve at least one of the magnets of the electric motor.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann als den elektrischen Leiter des Generators bildende Spule eine Spule des Elektromotors dienen. In diesem Fall ist die Spule nicht mit der den Elektro motor mit elektrischer Energie versorgenden Stromphase verbunden.In a further advantageous embodiment, the electrical Conductor of the generator-forming coil is a coil of the electric motor serve. In this case the coil is not the same as the electrical one Motor connected to the current phase supplying electrical energy.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist jedem Wechselstrom generator ein Gleichrichter nachgeschaltet. Zur Feststellung eines abweichenden Drehzahlverhaltens genügt es, nur den in eine Richtung verlaufenden Teil der Wechselspannung auszuwerten.In a further advantageous embodiment, each alternating current generator connected a rectifier. To make a statement of a different speed behavior, it is sufficient to only change the one Evaluate the direction of the part of the AC voltage.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung nicht sämtlichen Spindeln einer Spinn- oder Zwirnmaschine zugeordnet. Statt dessen sind die Spindeln zu mehreren Gruppen, beispielsweise zu einer Sektion, zusammenge faßt, wobei jeder Gruppe eine separate Auswerteeinrichtung zuge ordnet ist, die jeweils für alle Generatoren der entsprechenden Gruppe zuständig ist. Diese Gestaltung kann vorteilhaft sein, wenn die Kapazität der Auswerteeinrichtung zum Auswerten der Frequenzsignale sämtlicher Spindeln einer Spinn- oder Zwirnma schine nicht ausreicht.In a further advantageous embodiment of the invention Evaluation device not all spindles of a spinning or Assigned to twisting machine. Instead, the spindles are closed several groups, for example to form a section summarizes, each group a separate evaluation device is arranged, each for all generators of the corresponding Group is responsible. This design can be advantageous if the capacity of the evaluation device for evaluating the Frequency signals of all spindles in a spinning or twisting machine seems not enough.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den zu den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Further advantages and features emerge from the figures described embodiments.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine teilweise Darstellung einer mittels eines Elektro motors angetriebenen Spindel mit Generator im Längsschnitt, Fig. 1 is a partial view of a means of an electric motor driven spindle with a generator in a longitudinal section

Fig. 2 einen Schnitt durch die Spindel der Fig. 1 entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section through the spindle of FIG. 1 along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 die Spindel der Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform eines Generators, Fig. 3, the spindle of Fig. 1 with another embodiment of a generator,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Spindel der Fig. 3 entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 4 shows a section through the spindle of Fig. 3 taken along line IV-IV of Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Schaltung einer Viel zahl von an eine Auswerteinrichtung angeschlossenen Generatoren bei einer Spinnmaschine. Fig. 5 is a schematic representation of the circuit of a large number of generators connected to an evaluation device in a spinning machine.

Bei der in Fig. 1 und 2 abgebildeten Ausführungsform der Erfindung ist eine Spindel 23 gezeigt, die zusammen mit anderen Spindeln 23 (vergleiche Fig. 5) an einer nicht dargestellten Ringspinnmaschine angeordnet sind. Die heute auf dem Markt erhältlichen Ringspinnmaschinen sind mit einer großen Anzahl solcher Spindeln - bis zu etwas mehr als 1000 - ausgestattet. Die Spindeln 23 sind auf beiden Längsseiten der Ringspinnmaschine unmittelbar nebeneinander angeordnet. An jedem Längsende der Ringspinnmaschine befindet sich ein Maschinenkopf, der die Antriebs- und Getriebeaggregate auch für die übrigen Arbeitsele mente, beispielsweise für die Streckwerksunterwalzen, sowie weitere Bauteile wie beispielsweise sonstige Aggregate, Steuer mittel und dergleichen, enthalten. Häufig ist eine größere Anzahl von Spinnstellen, die jeweils ein Streckwerk, eine Spindel 23 und weitere zum Spinnen eines Fadens erforderliche Teile enthalten, zu einer Sektion zusammengefaßt. Eine übliche Ringspinnmaschine enthält also mehrere Sektionen, die jeweils eine Gruppe von Spindeln 23 enthalten.In the embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2, a spindle 23 is shown, which are arranged together with other spindles 23 (see FIG. 5) on a ring spinning machine, not shown. The ring spinning machines available on the market today are equipped with a large number of such spindles - up to just over 1000. The spindles 23 are arranged directly next to one another on both longitudinal sides of the ring spinning machine. At each longitudinal end of the ring spinning machine is a machine head, the drive and gear units for the other Arbeitssele elements, for example for the drafting rollers, and other components such as other units, control means and the like, contain. Frequently, a larger number of spinning stations, each containing a drafting system, a spindle 23 and other parts required for spinning a thread, are combined to form a section. A conventional ring spinning machine thus contains several sections, each of which contains a group of spindles 23 .

In Fig. 5 ist nur eine kleine Anzahl von Spindeln 23, die zu einer Gruppe gehören, dargestellt.In Fig. 5, only a small number of spindles 23, which belong to a group represented.

bei der vorliegend beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 der Erfindung werden die Spindeln 23 durch jeweils einen Elektromotor 1 angetrieben, der jeder einzelnen Spindel 23 zugeordnet ist. Die Elektromotoren 1 der Spindeln 23 werden über eine elektrische Leitung 5 mit elektrischer Energie versorgt. Je nach Bauart des Elektromotors 1 kann es sich bei der zugeführten elektrischen Energie um Gleichstrom oder Wechselstrom handeln. Bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 1 als Asynchrondrehstrommotor ausgebildet. Dem Asynchrondrehstrommotor jeder Spindel 23 wird über die elek trische Leitung 5 ein Dreiphasenwechselstrom zugeführt, der zur Änderung der Spindeldrehzahl über einen Frequenzumrichter (nicht dargestellt) erzeugt wird. Während des Betriebes werden die Drehstromasynchronmotoren mit einer bestimmten Frequenz beauf schlagt.in the presently described embodiment of FIG. 1 and 2 of the invention, the spindles 23 are each driven by an electric motor 1, which is associated with each individual spindle 23. The electric motors 1 of the spindles 23 are supplied with electrical energy via an electrical line 5 . Depending on the design of the electric motor 1 , the electrical energy supplied can be direct current or alternating current. In the exemplary embodiment described here, the electric motor 1 is designed as an asynchronous three-phase motor. The asynchronous three-phase motor of each spindle 23 is supplied with a three-phase alternating current via the electrical line 5 , which is generated to change the spindle speed via a frequency converter (not shown). A certain frequency is applied to the three-phase asynchronous motors during operation.

Der in Fig. 1 und 2 bei der Spindel 23 dargestellte Elektro motor 1 besteht in bekannter Weise aus einem Ständer 16 und einem Läufer 15. In das Blechpaket des Ständers 16 ist eine Vielzahl von Spulen 17 aufgenommen. Das Blechpaket des Läufers 15 ist in Nähe seiner Mantelseite von Rotorstäben 19, 20 (vergleiche Fig. 2) durchdrungen, die in Umfangsrichtung des Läufers 15 gleichmä ßig verteilt sind. Die Rotorstäbe 19, 20 sind an den Stirnseiten durch nicht dargestellte Kurzschlußringe miteinander verbunden, so daß ein Käfig gebildet wird.The electric illustrated in the spindle 23 in FIGS. 1 and 2 motor 1 consists in known manner of a stator 16 and an armature 15. A large number of coils 17 are accommodated in the laminated core of the stator 16 . The laminated core of the rotor 15 is penetrated in the vicinity of its jacket side by rotor bars 19 , 20 (see FIG. 2), which are evenly distributed in the circumferential direction of the rotor 15 . The rotor bars 19 , 20 are connected to one another at the end faces by short-circuit rings, not shown, so that a cage is formed.

Der Elektromotor 1 ist in einem Motorgehäuse untergebracht, das aus einem topfförmigen Unterteil 8 und einem Deckel 9 zusammen gesetzt ist. Der Ständer 16 ist auf der Innenseite des topfförmigen Unterteils 8 des Motorgehäuses derart befestigt, daß er sich nicht drehen kann. Der Läufer 15 ist drehfest mit dem rotierenden Teil 14 der Spindel 23 verbunden, wobei der rotie rende Teil 14 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Ringspindel durch den Schaft der Spindel 23 gebildet wird. Das topfförmige Unterteil 8 ist mit einem teilweise hohlzylindrischen Ansatz 10 versehen, der von dem Boden des topfförmigen Unterteils 8 zum Inneren des Motorgehäuses hin abragt. Der Deckel 9 des Motorgehauses ist mit einem durchgehend hohlzylindrischen Ansatz 12 versehen, der in Richtung zum Inneren des Motorgehäuses abragt. Der den Schaft bildende, rotierende Teil 14 der Spindel 23 ist in Wälzlagern 11 und 13, die in den Ansätzen 10 und 12 des Motorgehäuses untergebracht sind, gelagert. In dem Ansatz 10 des topfförmigen Unterteils 8 ist außerdem ein nicht dargestelltes Lager zur Aufnahme der axialen Kräfte des rotierenden Teils 14 vorhanden.The electric motor 1 is housed in a motor housing which is composed of a pot-shaped lower part 8 and a cover 9 . The stand 16 is fixed on the inside of the pot-shaped lower part 8 of the motor housing in such a way that it cannot rotate. The rotor 15 is rotatably connected to the rotating part 14 of the spindle 23 , wherein the rotating part 14 is formed in the present embodiment of an annular spindle by the shaft of the spindle 23 . The pot-shaped lower part 8 is provided with a partially hollow cylindrical extension 10 which projects from the bottom of the pot-shaped lower part 8 towards the interior of the motor housing. The cover 9 of the motor housing is provided with a continuously hollow cylindrical extension 12 which projects towards the interior of the motor housing. The rotating part 14 of the spindle 23 , which forms the shaft, is mounted in roller bearings 11 and 13 , which are accommodated in the lugs 10 and 12 of the motor housing. In the approach 10 of the pot-shaped lower part 8 there is also a bearing, not shown, for absorbing the axial forces of the rotating part 14 .

Auf den aus dem Motorgehäuse herausragenden Abschnitt des rotie renden Teils 14 ist drehfest ein nicht dargestelltes Spindel laufteil aufgepreßt, das während des Spinnbetriebes die Spule trägt.On the protruding from the motor housing portion of the rotating part 14 is rotatably pressed a non-illustrated spindle running part, which carries the coil during spinning.

In dem der unteren Stirnseite des Elektromotors 1 gegenüberlie genden Bereich ist an dem Ansatz 10 des topfförmigen Unterteils 8 über eine Halterung 29 eine Generatorspule 18 befestigt, und zwar derart, daß nur ein kleiner Spalt zu der Stirnseite des Läufers 15 gebildet wird. Die Generatorspule 18 erstreckt sich nur über einen kleinen Teil in Umfangsrichtung des Läufers 15 (vergleiche Fig. 2) und liegt wenigstens annähernd dem Kurzschlußring bzw. den Rotorstäben 19, 20 gegenüber.In the lower end face of the electric motor 1 lying area is attached to the neck 10 of the pot-shaped lower part 8 via a bracket 29, a generator coil 18 , in such a way that only a small gap to the end face of the rotor 15 is formed. The generator coil 18 extends only over a small part in the circumferential direction of the rotor 15 (see FIG. 2) and is at least approximately opposite the short-circuit ring or the rotor bars 19 , 20 .

Um dem rotierenden Teil 14 der Spindel 23 eine Drehbewegung zu erteilen, werden die Wicklungen der Spulen 17 des Ständers 16 mit elektrischem Strom beaufschlagt. Hierdurch entsteht bei dem Ständer 16 ein rotierendes Magnetfeld, wodurch ein ebenfalls rotierendes Magnetfeld in dem Läufer 15 aufgebaut wird. Da es sich bei dem Elektromotor 1 um einen Asynchronmotor handelt, läuft das Magnetfeld des Läufers 15 langsamer um als das Magnet feld in dem Ständer 16. Es entsteht ein ständig wechselndes Magnetfeld in dem durch die Rotorstäbe 19, 20 und die nicht dargestellten Kurzschlußringe gebildeten Käfig des Läufers 15. Die von dem wechselnden Magnetfeld ausgehenden Kräfte sind über den nicht dargestellten Kurzschlußring auch in dem Bereich der dem Ansatz 10 gegenüberliegenden Stirnseite des Läufers 15 wirksam, mithin auch im Bereich der an dem Ansatz 10 befestigten Generatorspule 18. Durch das wechselnde Magnetfeld wird in der Generatorspule 18 des Generators 2 eine Wechselspannung erzeugt, deren Spannungsfrequenz zu dem wechselnden Magnetfeld des Läufers 15 und mithin auch zu der Drehzahl des rotierenden Teils 14 der Spindel 23 kongruent ist. Die Generatorspule 18 des Generators 2 dient mithin als Sensor zum Messen der Drehzahl des rotierenden Teils 14 der Spindel 23.In order to impart a rotary movement to the rotating part 14 of the spindle 23 , the windings of the coils 17 of the stator 16 are supplied with electrical current. This creates a rotating magnetic field in the stator 16 , as a result of which a likewise rotating magnetic field is built up in the rotor 15 . Since the electric motor 1 is an asynchronous motor, the magnetic field of the rotor 15 runs more slowly than the magnetic field in the stator 16 . A constantly changing magnetic field is created in the cage of the rotor 15 formed by the rotor bars 19 , 20 and the short-circuit rings (not shown). The forces emanating from the changing magnetic field are also effective via the short-circuit ring (not shown) in the region of the end face of the rotor 15 opposite the extension 10 , and consequently also in the region of the generator coil 18 fastened to the extension 10 . Due to the changing magnetic field, an alternating voltage is generated in the generator coil 18 of the generator 2 , the voltage frequency of which is congruent to the changing magnetic field of the rotor 15 and thus also to the speed of the rotating part 14 of the spindle 23 . The generator coil 18 of the generator 2 thus serves as a sensor for measuring the speed of the rotating part 14 of the spindle 23 .

Den übrigen Spindeln 23 (vergleiche Fig. 5) der Ringspinnma schine sind ebenfalls Generatoren 2 zugeordnet, bei denen jeweils eine von der Drehung des rotierenden Teils 14 der zugehörigen Spindel 23 kongruente Spannungsfrequenz erzeugt wird. Den Gene ratoren 2 sind jeweils Gleichrichter, beispielsweise Dioden 7, nachgeordnet, die die von den Generatoren 2 abgegebene Wechsel spannung in eine pulsierende Gleichspannung umwandeln. Da das durch den Asynchronmotor angetriebene rotierende Teil 14 auch bei störungsfreiem Spinnbetrieb bei jeder Spindel 23 mit geringfügig abweichender Drehzahl umläuft, weichen auch die von den Genera toren 2 abgegebenen Spannungsfrequenzen geringfügig voneinander ab. Die Generatoren 2 sind über eine Leitung 6 an ein gemeinsames Frequenzanalysegerät 4 angeschlossen, das die unterschiedlichen Spannungsfrequenzen der Generatoren 2 auswertet. Das Frequenz analysegerät 4 ist auf einen vorgegebenen Frequenzbereich einge stellt. Weicht eine von einem Generator 2 abgegebene Spannungs frequenz von dem vorgegebenen Bereich ab, so wird dies von dem Frequenzanalysegerät 4 festgestellt. Der Bereich der zulässigen Spannungsfrequenzen ist bei dem Frequenzanalysegerät 4 so einge stellt, daß den innerhalb des zulässigen Bereichs liegenden Spannungsfrequenzen zulassige Drehzahlen des rotierenden Teils 14 der Spindeln 23 entsprechen. Das Frequenzanalysegerät 4 ist demnach so eingestellt, daß einer Abweichung einer Spannungsfre quenz von dem zulässigen Bereich eine Abweichung der Drehzahl des rotierenden Teils 14 einer Spindel 23 von einem zulässigen Bereich entspricht. Wird bei dem Frequenzanalysegerät 4 eine Abweichung von dem zulässigen Frequenzbereich festgestellt, wird eine entsprechende Sichtanzeige ausgelöst, die der Bedienungs person zeigt, daß eine Spindel 23 nicht im richtigen Drehzahlbe reich läuft.The other spindles 23 (see FIG. 5) of the ring spinning machine are also assigned generators 2 , in each of which a congruent voltage frequency is generated by the rotation of the rotating part 14 of the associated spindle 23 . The generators 2 are each followed by rectifiers, for example diodes 7 , which convert the alternating voltage emitted by the generators 2 into a pulsating direct voltage. Since the rotating part 14 driven by the asynchronous motor rotates with a slightly different speed even with fault-free spinning operation with each spindle 23 , the voltage frequencies emitted by the generators 2 also deviate slightly from one another. The generators 2 are connected via a line 6 to a common frequency analysis device 4 , which evaluates the different voltage frequencies of the generators 2 . The frequency analyzer 4 is set to a predetermined frequency range. If a voltage output by a generator 2 deviates from the specified range, this is determined by the frequency analysis device 4 . The range of permissible voltage frequencies is set in the frequency analyzer 4 so that the permissible speeds of the rotating part 14 of the spindles 23 correspond to the voltage frequencies lying within the permissible range. The frequency analyzer 4 is accordingly set such that a deviation of a voltage frequency from the permissible range corresponds to a deviation of the speed of the rotating part 14 of a spindle 23 from a permissible range. If a deviation from the permissible frequency range is found in the frequency analysis device 4 , a corresponding visual display is triggered, which shows the operator that a spindle 23 is not rich in the correct speed range.

Wird bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 anstelle eines Asynchronmotors ein Synchronmotor verwendet, so wird bei normalem Spinnbetrieb bei der Generatorspule 18 ebenfalls eine Wechsel spannung erzeugt. Steigt das Drehmoment, beispielsweise durch starke Belastung, um einen wesentlichen Betrag, so hat dies, anders als beim Asynchronmotor, nicht zur Folge, daß der Elek tromotor 1 und die Spindel 23 mit verminderter Drehzahl weiter laufen, sondern daß der Elektormotor 1 stehen bleibt. Während des Auslaufens der Spindel 23 läuft der Elektromotor 1 bis zum Stillstand mit verminderter Drehzahl weiter. Während dieser Zeit wird durch den Generator 2 eine Spannung mit entsprechend nied riger Frequenz erzeugt, die von dem Auswertegerät 4 als von der vorgegebenen Spannungsfrequenz abweichende Frequenz registriert wird. Es ist demnach möglich, auch bei durch Synchronmotoren angetriebenen Spindeln 23 mittels des Auswertegerätes 4 Abwei chungen im Drehzahlverhalten festzustellen.If, instead of an asynchronous motor, a synchronous motor is used in the exemplary embodiment in FIG. 1, an alternating voltage is also generated in the case of normal spinning operation in the generator coil 18 . If the torque increases, for example due to heavy loads, by a significant amount, unlike the asynchronous motor, this does not result in the fact that the electric motor 1 and the spindle 23 continue to run at a reduced speed, but that the electric motor 1 stops. While the spindle 23 is running down, the electric motor 1 continues to run at a reduced speed until it comes to a standstill. During this time, the generator 2 generates a voltage with a correspondingly low frequency, which is registered by the evaluation device 4 as a frequency deviating from the predetermined voltage frequency. It is therefore possible, even with spindles 23 driven by synchronous motors, to determine 4 deviations in the speed behavior by means of the evaluation device.

Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Spindel 24 unterscheidet sich von der Spindel 23 der Fig. 1 und 2 nur durch die Gestaltung des Generators 3. Insbesondere ist auch der Elektromotor 28 ebenso aufgebaut wie der Elektromotor 1 der Fig. 1 und 2. The spindle 24 shown in FIGS. 3 and 4 differs from the spindle 23 of FIGS. 1 and 2 only in the design of the generator 3 . In particular, the electric motor 28 is also constructed in the same way as the electric motor 1 in FIGS. 1 and 2.

Anders als bei dem zu Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungs beispiel wird als Magnet für den Generator 3 nicht der Käfig bzw. dessen Kurzschlußringe zur Erzeugung eines magnetischen Feldes bzw. einer Wechselspannung bei dem Generator 3 verwendet. Viel mehr wird ein intermittierendes Magnetfeld durch einen Perma nentmagneten 22 erzeugt, der in eine Nut des rotierenden Teils 14 der Spindel 24 unbewegbar eingesetzt ist und der sich zusammen mit dem rotierenden Teil 14 dreht. Hierdurch entsteht eine elektrische Wechselspannung in der Generatorspule 21, die an dem Ansatz 10 stationär befestigt ist und sich nur über einen kleinen Teil des Umfangs des Ansatzes 10 erstreckt. Es wird eine elek trische Wechselspannung bei dem Generator 3 erzeugt, deren Frequenz der Drehzahl des rotierenden Teils 14 der Spindel 24 kongruent ist. Fällt die Drehzahl des rotierenden Teils 14 der Spindel 24 unter einen vorgegebenen Bereich, so wird eine elek trische Spannung mit entsprechend geringer Spannungsfrequenz bei dem Generator 3 erzeugt und an die Auswerteeinrichtung 4 weiter gegeben. Die Auswerteeinrichtung 4 stellt fest, daß bei einer der zugeordneten Spindeln 24 bzw. der zugeordneten Generatoren 3 die Spannungsfrequenz außerhalb des zugelassenen Bereichs liegt. Die Fig. 5 gilt somit sinngemäß auch für die Ausführung nach Fig. 3 und 4.In contrast to the embodiment described for FIGS. 1 and 2, the cage or its short-circuit rings for generating a magnetic field or an alternating voltage in the generator 3 is not used as the magnet for the generator 3 . Rather, an intermittent magnetic field is generated by a permanent magnet 22 which is immovably inserted into a groove of the rotating part 14 of the spindle 24 and which rotates together with the rotating part 14 . This creates an alternating electrical voltage in the generator coil 21 , which is fixed to the extension 10 and extends only over a small part of the circumference of the extension 10 . There is an elec tric AC voltage generated in the generator 3 , the frequency of the speed of the rotating part 14 of the spindle 24 is congruent. If the speed of rotation of the rotating part 14 of the spindle 24 falls below a predetermined range, then an electrical voltage with a correspondingly low voltage frequency is generated in the generator 3 and passed on to the evaluation device 4 . The evaluation device 4 determines that in one of the assigned spindles 24 or the assigned generators 3, the voltage frequency lies outside the permitted range. The Fig. 5 thus applies mutatis mutandis for the embodiment of FIG. 3 and 4.

Claims

1. Device for monitoring the speed of a plurality of spindles in a spinning or twisting machine, characterized in that each spindle ( 23 ; 24 ) generates an electrical voltage pulse with a to the speed of the spindle ( 23 ; 24 ) congruent voltage frequency generating generator ( 2 ; 3 ) which, together with the generators ( 2 ; 3 ) of a plurality of spindles ( 23 ; 24 ), is connected to a device ( 4 ) for determining different voltage frequencies.

2. Device according to claim 1, characterized in that the generator ( 2 ; 3 ) is formed by a current generator which is connected to the spindle ( 23 ; 24 ) in such a way that the magnetic field or the electrical conductor which is present in it rotates with the rotating part ( 14 ) of the spindle ( 23 ; 24 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the generator ( 2 ; 3 ) has at least one magnetic field, the magnet ( 19 , 20 ; 22 ) and at least one generator coil ( 18 ; 21 ) forming an electrical conductor.

4. The device according to claim 3, characterized in that the at least one magnet ( 19 , 20 ; 22 ) is rotatably connected to the rotating part ( 14 ) of the spindle ( 23 ; 24 ).

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the rotating part ( 14 ) of the spindle ( 23 ; 24 ) is rotatably connected to the rotor ( 15 ) of an electric motor driving it ( 1 ; 28 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the electric motor ( 1 ; 28 ) is designed as an asynchronous motor.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one magnet ( 22 ) and / or the at least one generator coil ( 18 ; 21 ) of the generator ( 2 ; 3 ) in one of the end faces of the electric motor ( 1 ; 28 ) opposite area is arranged.

8. The device according to claim 5 to 7, characterized in that the at least one magnet ( 19 , 20 ; 22 ) and / or the least least a generator coil ( 18 ; 21 ) of the generator ( 2 ; 3 ) within half of the axial Expansion of the rotor ( 15 ) and / or the stator ( 16 ) of the electric motor ( 1 ; 28 ) defined area.

9. The device according to claim 8, characterized in that the at least one magnet of the generator ( 2 ) by at least one magnet ( 19 , 20 ) of the electric motor ( 1 ) is formed.

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the at least one generator coil ( 18 ; 21 ) of the generator ( 2 ; 3 ) is formed by at least one coil of the electric motor ( 1 ; 28 ).

11. The device according to claim 1 to 10, characterized in that each of an alternating voltage generating generator ( 2 ; 3 ) is followed by a rectifier ( 7 ).

12. The apparatus according to claim 1 to 11, characterized in that in a spinning or twisting machine, the spindles ( 23 ; 24 ) are combined into several groups, all generators ( 2 ; 3 ) of the spindles ( 23 ; 24 ) of a group in each case a device ( 4 ) for determining different voltage frequencies is assigned.