DE4232302B4 - Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere für eine Regulierstrecke für Baumwolle - Google Patents
Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere für eine Regulierstrecke für Baumwolle Download PDFInfo
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Abstract
Streckwerk für eine Strecke, insbesondere eine Regulierstrecke für Baumwolle, mit einem Eingangswalzenpaar, einem Mittelwalzenpaar und einem Ausgangswalzenpaar, von welchen jeweils die Eingangsunterwalze, die Mittelunterwalze und die Aungangsunterwalze angetrieben sind, wobei die Eingangsunterwalze und die Mittelunterwalze über Übertragungsstufen von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet , dass einem gemeinsamen Element der Übertragungsstufen zwischen dem Elektromotor (14) und der Eingangsunterwalze (10) sowie der Mittelunterwalze (11) ein Klemmfreilauf (49) zugeordnet ist, der ein Drehen der Eingangsunterwalze (10) und der Mittelunterwalze (11) entgegen der Laufrichtung (Pfeilrichtung A) eines zu verarbeitenden Faserverbandes (16) sperrt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Streckwerk für eine Strecke, insbesondere einer Regulierstrecke für Baumwolle, mit einem Eingangswalzenpaar, einem Mittelwalzenpaar und einem Ausgangswalzenpaar, von welchen jeweils die Eingangsunterwalze, die Mittelunterwalze und die Ausgangsunterwalze angetrieben sind, wobei die Eingangsunterwalze und die Mittelunterwalze über Übertragungsstufen von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben sind.
- Durch die nicht vorveröffentlichte
DE 41 40 984 A1 gehört es zum Stand der Technik, der Mittelunterwalze und der Ausgangsunterwalze jeweils einen entgegen ihrer betriebsmäßigen Laufrichtung sperrenden Freilauf zuzuordnen. Mit dieser Ausbildung ist es möglich, ohne den Einsatz von verschleißgefährdeten Bauteilen wie Bremsen odgl. ein Zurückdrehen der Walzen im Stillstand aufgrund von Verzugsspannungen in dem Fasermaterial oder aufgrund eines elektronischen Driftens zu verhindern. - Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, bei Stillstand ein ungewolltes Zurückdrehen der Walzen zu verhindern, ohne das verschleißbehaftete Mittel verwendet werden.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass einem gemeinsamen Element der Übertragungsstufen zwischen dem Elektromotor und der Eingangsunterwalze sowie der Mittelunterwalze ein Klemmfreilauf zugeordnet ist, der ein Drehen der Eingangsunterwalze und der Mittelunterwalze entgegen der Laufrichtung eines zu verarbeitenden Faserverbandes sperrt.
- In der Praxis hat sich gezeigt, dass bereits dann eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik erzielt wird, wenn das Mittelwalzenpaar und damit indirekt auch das Einzugswalzenpaar mittels eines Klemmfreilaufes gegen ein Zurückdrehen gesperrt werden. In diesem Fall kann sich zwar das Ausgangswalzenpaar nach Abschalten der Antriebe zurückdrehen, jedoch hat sich gezeigt, dass dieses Zurückdrehen lediglich des Ausgangswalzenpaares relativ ungefährlich ist und beim Wiederanfahren der Strecke ohne weiteres beherrscht werden kann.
- Zweckmäßig ist zwischen dem einen Elektromotor und wenigstens zwei angetriebenen Walzen eine gemeinsame Übertragungswelle angeordnet, der ein Freilauf zugeordnet ist. Dadurch ist nur ein Freilauf im Hauptantriebsstrang für zwei angetriebene Walzen angeordnet, was anlagemäßig einfach ist. Dieser Freilauf blockiert auch alle Drehbewegungen stromauf. Die Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß an dieser Stelle konstruktiv ausreichend Raum für die Anordnung des Freilaufs vorhanden ist. Der Freilauf ersetzt ein Kugellager.
- Schließlich besteht noch ein Vorteil darin, daß der Freilauf örtlich zwischen den beiden angetriebenen Walzen angeordnet ist, so daß ein gewisser Entfernungsausgleich vorhanden ist.
- Zweckmäßig ist jedem Elektromotor eine elektronische Motorregeleinrichtung zugeordnet, die an die elektronische Maschinensteuereinrichtung angeschlossen sind. Bevorzugt ist den Elektromotoren jeweils ein Tachogenerator zugeordnet, der mit der zugehörigen elektronischen Motorregeleinrichtung in Verbindung steht Vorzugsweise werden die elektronischen Motorregeleinrichtungen jeweils der Art abgeglichen, daß die beim Stillstand von der elektronischen Maschinensteuerung an die Motorregeleinrichtungen abgegebenen Sollwerte ein Gegendrehmoment der Elektromotoren in der dem normalen Betrieb entgegengesetzten Drehrichtung zur Folge haben. Zweckmäßig werden die Drehung der Elektromotoren bestimmende Signale von der elektronischen Maschinensteuereinrichtung in die Motorregeleinrichtungen eingegeben. Vorzugsweise sind die Elektromotoren Wechselstrom-Servo-Motoren. Bevorzugt steht die elektronische Regeleinrichtung zum Ausgleichen von Unregelmäßigkeiten mit einem Meßglied, z. B. Nut-Feder-Walzenpaar, in Verbindung. Vorteilhaft wird eine gemeinsame elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. ein Mikrocomputer, verwendet.
- Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Freilauf ein Klemmkörperfreilauf, der bevorzugt mit einem Kugellager ein integrales Teil bildet. Der Klemmkörperfreilauf sperrt selbsttätig und sofort bei dem geringsten Drehmoment in Rückwärtsrichtung.
- Bevorzugt ist bei diesem Streckwerk eine Einrichtung vorgesehen, die beim Stillsetzen an die Elektromotoren eine Spannung anlegt, deren Drehsinn dem Drehsinn einer während des normalen Betriebs angelegten Spannung entgegengerichtet ist, wobei zweckmäßig die Höhe der beim Stillsetzen abgegebenen Steuerspannung derart gewählt ist, daß ein elektronisches Driften in dem betriebsmäßigen Drehsinn der Elektromotoren
14 ,17 ausgeschlossen ist. Vorteilhaft beträgt die beim Stillsetzen abgegebene Steuerspannung etwa –1 mV. - Vorteilhaft ist eine Einrichtung vorgesehen, die bei Stillstand an die Elektromotoren eine Spannung anlegt, deren Drehsinn dem Drehsinn einer während des normalen Betriebes angelegten Spannung entgegengerichtet ist, wobei bevorzugt die Höhe der bei Stillstand abgegebenen Steuerspannung derart gewählt ist, daß ein elektronisches Driften in dem betriebsmäßigen Drehsinn der Elektromotoren
14 ,17 ausgeschlossen ist. Eine Drehung der Walzen wird dadurch mit Sicherheit ausgeschlossen, da einerseits die oben erwähnte Steuer spannung dem Drehsinn in Betriebsrichtung, andererseits der Freilauf dem Drehsinn in Gegenrichtung entgegenwirkt - Zweckmäßig beträgt die bei Stillstand ab gegebene Steuerspannung etwa –1 mV.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1a schematisch in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Streckwerk, bei dem ein Freilauf einer gemeinsamen Übertragungswelle zugeordnet ist, -
1b Seitenansicht der Walzenpaare nach1a , -
2a ,2b Blockschaltbilder der Einrichtungen, um beim Stillsetzen ein Driften im betriebsmäßigen Drehsinn auszuschließen, -
3a bis3c ein Klemmkörperfreilauf und - Das in
1a dargestellte Regulierstreckwerk besitzt ein Eingangswalzenpaar10 ,10' , ein Mittelwalzenpaar11 ,11' und ein Ausgangswalzenpaar12 ,12' , von welchen jeweils die Eingangsunterwalze10 , die Mittelunterwalze11 und die Ausgangsunterwalze12 angetrieben sind. Diesen Unterwalzen10 ,11 ,12 sind mit einstellbaren Andrückkräften belastete, frei drehbare Oberwalzen10' ,11' ,12' zugeordnet (sieheFig. 1b ) Die Eingangsunterwalze10 und die Mittelunterwalze11 sind über eine Getriebestufe miteinander verbunden, deren Übersetzung einem vorgegebenen Vor-Verzug entspricht Die Mittelunterwalze10 und damit auch die Eingangsunterwalze11 werden von einem Elektromotor14 angetrieben. Dem Elektromotor14 ist ein Freilauf49 nachgeordnet, der ein Drehen der Eingangsunterwalze10 und der Mittelunterwalze11 entgegen der Laufrichtung (Pfeilrichtung A) eines zu verarbeitenden Faserbandes16 sperrt. - Die Ausgangswalze
12 ist mittels eines eigenen Elektromotors17 angetrieben. Zwischen diesem Elektromotor17 und der Ausgangsunterwalze12 ist ein Freilauf18 angeordnet, der ebenfalls ein Drehen der Ausgangsunterwalze12 entgegen der Laufrichtung (A) des Faserbandes16 sperrt. - Die Drehzahlen der Elektromotoren
14 und17 werden mittels einer elektronischen Regeleinrichtung so geregelt, daß einerseits in der Hauptverzugszone zwischen dem Mittelwalzenpaar11 ,11' und dem Ausgangswalzenpaar12 ,12' ein Verzug bis zur gewünschten Feinheit erfolgt, während gleichzeitig Massenschwankungen des zulaufenden Faserbandes16 so weit wie möglich ausgeglichen werden. - Nach
1a ist zwischen dem Elektromotor14 und den beiden angetriebenen Walzen10 und11 eine gemeinsame Übertragungswelle30 vorhanden, der der Freilauf49 zugeordnet ist Die gemeinsame durchgehende Übertragungswelle30 verwirklicht eine Verzweigung, wobei der Elektromotor14 die Übertragungswelle30 direkt und anschließend von der Übertragungswelle30 abzweigend mittelbar stromab die beiden Walzen10 und11 antreibt Die Getriebestufen bzw. Übertragungsstufen mit Zahnriemen zu der Walze10 einerseits und zu der Walze11 andererseits sind auf diese Weise vorteilhaft einstellbar. Zwischen dem Elektromotor17 und der Ausgangsunterwalze12 ist ein Freilauf50 vorhanden. Die Freiläufe49 und50 sind achsparallel zu den Walzen10 ,11 bzw.12 angeordnet Mit31 bis41 sind Zahnräder oder Zahnriemenräder bezeichnet. Mit42 bis46 sind Zahnriemen bezeichnet Mit A ist der Fasermaterialfluß in Arbeitsrichtung angegeben. - Nach
2a ist jedem Elektromotor14 ,17 jeweils eine elektronische Motorregeleinrichtung51 bzw.52 (Drehzahlregelung) zugeordnet, die an die gemeinsame elektronische Maschinensteuereinrichtung53 angeschlossen sind. Den Elektromotoren14 ,17 ist jeweils ein Tachogenerator54 bzw.55 zugeordnet, der mit der zugehörigen elektronischen Motorregeleinrichtung51 bzw.52 in Verbindung steht Die elektronischen Motorregeleinrichtungen51 ,52 werden jeweils der Art elektrisch abgeglichen, daß die beim Stillsetzen von der elektronischen Maschinensteuereinrichtung53 an die Motorregeleinrichtungen51 ,52 abgegebenen Sollwerte56 bzw.57 für die Drehzahl und Drehrichtung ein Drehmoment der Elektromotoren14 bzw.17 in der dem normalen Betrieb (siehe Pfeil C bis H inFig. 1b ) entgegengesetzten Drehrichtung zur Folge haben. -
2b zeigt weiterhin, daß zusätzlich die Drehrichtung der Elektromotoren14 ,17 bestimmende Signale58 bzw.59 von der elektronischen Motorsteuereinrichtung52 in die Motorregeleinrichtungen50 bzw.51 eingegeben werden. Die Sollwerte bestimmen hier nur die Drehzahl. - In
2 ist die elektronische Maschinensteuereintichtung dargestellt Es kann eine gemeinsame elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. ein Mikrocomputer, verwendet werden, die die Maschinensteuereinrichtung52 und die (nicht dargestellte) elektronische Regeleinrichtung zum Ausgleichen von Ungleichmäßigkeiten umfaßt. - Mit
60 ist ein Meßwertumwandler bezeichnet, der Wegauslenkungen des Nutwalzenpaares25 in elektronische Signale umwandelt. - Die elektronischen Motorregeleinrichtungen
50 ,51 werden jeweils derart abgeglichen, daß die beim Stillsetzen abgegebenen Sollwerte53 ,54 tendenziell den Motoren14 ,17 eine leichte, der dem normalen Betrieb entgegengesetzten Drehrichtung erteilen, wobei eine Drehung aber durch die Freiläufe18 ,49 ,50 verhindert wird. Auf diese Weise ist eine Vorlaufsperre verwirklicht. - Mit
61 ,62 ,63 sind die Antriebswellen der Unterwalzen10 ,11 bzw.12 bezeichnet Mit64 ist eine Übertragungswelle zwischen dem Elektromotor17 und der Unterwalze12 bezeichnet. - Die Unterwalzen
10 ,11 ,12 haben eine Drehzahl z. B. von 1400, 2000 bzw. 7200 U/min und einen Durchmesser z. B. von 35 mm, 35 mm bzw. 40 mm. Am Ausgang der Walzen12 ,12' beträgt die Bandlaufgeschwindigkeit ca. 900 m/min bei der Drehzahl7200 U/min der Unterwalze12 . - Als Rücklaufsperre gestatten die Freiläufe
18 ,49 ,50 eine Drehbewegung der Walzen nur in eine Richtung, d. h. in Vorlaufrichtung C bis H (vgl.Fig. 1b ) während des Betriebes. Nach Stillstand des Streckwerkes verhindert der Freilauf eine rückläufige Drehbewegung der Walzen - Bei einem Kugellagerfreilauf liegen die Kugeln in einem massiven Käfig, der entsprechend
Fig. 3 gleichzeitig eine Anzahl einzeln angefederter Klemmkörper65 führt Die Klemmkörper65 haben in Freilaufrichtung I aufgrund ihrer geometrischen Form "abhebende Tendenz", die bei hohen Drehzahlen bis zur vollendeten Berührungsfreiheit zu den Ringen (Innenring66 und Außenring67 ) führt Wichtig ist eine ausreichende relative Käfigdrehzahl aus genügender Radialbelastung des Lagen. Dieser Klemmkörperfreilauf18 ,49 ,50 arbeitet stufenlos und kraftschlüssig. Die Klemmkörper65 heben in Freilaufrichtung I (Vorlaufrichtung) aufgrund der Fliehkraft ab. In Rücklaufrichtung K tritt eine Klemmwirkung und damit die Sperrwirkung aufgrund der Anpressung der Feder68 der Klemmkörper65 gegen die Ringe66 ,67 . Der Innenring66 ist fest, z. B. als Preßsitz, auf der Antriebswelle (z. B. 30) für die Unterwalzen angeordnet, wodurch die Sperrwirkung gegenüber der Antriebswelle eintritt Der Außenring67 dreht sich nicht -
3a zeigt einen Ausschnitt aus einem Klemmkörperfreilauf, bei dem die Klemmkörper65 an den Ringen66 ,67 anliegen, so daß der Rücklauf in Richtung K gesperrt ist InFig. 3b und3c ist die Kombination eines Klemmkörperfreilaufs mit einem Kugellager dargestellt In3c sind die Klemmkörper65 von den Ringen66 ,67 abgehoben, d. h. es ist die Freilaufdrehung I dargestellt Mit69 sind die Kugeln bezeichnet Die Erfindung ist am Beispiel eines Klemmkörperfreilaufs dargestellt, umfaßt aber auch andere kraftschlüssig wirkende Freiläufe, z. B. Klemmrollenfreiläufe. Weiterhin umfaßt die Erfindung sowohl ungelagerte Freiläufe, bei denen die Welle durch separate Lager, z. B. Wälzlager, gelagert ist als auch gelagerte Freiläufe (Kombination), bei denen der Freilauf und z. B. das Wälzlager (Kugellager, Zylinderrollager, Nadellager, Tonnenlager) ein integrales Bauteil (3b ,3e ) bilden. - Durch die Rücklaufsperre in Gestalt der Freiläufe
18 ,49 ,50 wird die Aufgabe gelöst, das Zurückdrehen der Walzen bei Stillstand auszuschließen; das Zurückdrehen tritt praktisch immer auf und ist insbesondere durch eine Entspannung der Faserbänder und der Antriebsriemen verursacht - Die Vorlaufsperre in Gestalt des Gegendrehmoments für die Elektromotoren
14 ,17 hat den weiteren Vorteil, daß das unerwünschte Vorwärtsdrehen der Walzen bei Stillstand ausgeschlossen wird; das Vorwärtsdrehen tritt nur dann auf, wenn die Motorregeleinrichtungen51 ,52 (Antriebssystem) nicht exakt auf ±0 abgeglichen sind, d. h. das Vorwärtsdrehen kann auftreten. Erwünschter Abgleich liegt an sich vor, wenn bei einem Sollwert56 ,57 von Null der Elektromotor14 ,17 still steht Im Betrieb kann aber Abweichung vom Nullabgleich und damit elektronisches Driften in Vorlaufrichtung auftreten, das durch das Gegendrehmoment vermieden wird.
Claims (21)
- Streckwerk für eine Strecke, insbesondere eine Regulierstrecke für Baumwolle, mit einem Eingangswalzenpaar, einem Mittelwalzenpaar und einem Ausgangswalzenpaar, von welchen jeweils die Eingangsunterwalze, die Mittelunterwalze und die Aungangsunterwalze angetrieben sind, wobei die Eingangsunterwalze und die Mittelunterwalze über Übertragungsstufen von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet , dass einem gemeinsamen Element der Übertragungsstufen zwischen dem Elektromotor (
14 ) und der Eingangsunterwalze (10 ) sowie der Mittelunterwalze (11 ) ein Klemmfreilauf (49 ) zugeordnet ist, der ein Drehen der Eingangsunterwalze (10 ) und der Mittelunterwalze (11 ) entgegen der Laufrichtung (Pfeilrichtung A) eines zu verarbeitenden Faserverbandes (16 ) sperrt. - Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Elektromotor (
14 ) und wenigstens zwei angetriebenen Walzen (10 ,11 ) eine gemeinsame Übertragungswelle (30 ) angeordnet ist der ein Freilauf (49 ) zugeordnet ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Elektromotor (
14 ,17 ) eine elektronische Motorregeleinrichtung (51 ,52 ) zugeordnet ist, die an die elektronische Maschinensteuereinrichtung (53 ) angeschlossen sind. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Elektromotoren (
14 ,17 ) jeweils ein Tachogenerator (54 ,55 ) zugeordnet ist, der mit der elektronischen Motorregeleinrichtung (51 ,52 ) in Verbindung steht. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die elektronischen Motorregeleinrichtungen (
51 ,52 ) jeweils der Art abgeglichen werden, daß die beim Stillstand von der elektronischen Maschinensteuereinrichtung (53 ) an die Motorregeleinrichtungen (51 ,52 ) abgegebenen Sollwerte (56 ,57 ) ein Gegendrehmoment der Elektromotoren (14 ,17 ) in der dem normalen Betrieb entgegen gesetzten Drehrichtung zur Folge haben. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Elektromotoren (
14 ,17 ) bestimmende Signale (58 ,59 ) von der elektronischen Maschinensteuereinrichtung (52 ) in die Motorregeleinrichtungen (50 ,51 ) eingegeben werden. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (
14 ,17 ) Wechselstrom-Servo-Motoren sind. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Regeleinrichtung zum Ausgleichen von Unregelmäßigkeiten mit einem Meßglied,z. B. Nut-Feder-Walzenpaar (
60 ), in Verbindung steht. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, z. B. ein Mikrocomputer, verwendet wird.
- Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (
18 ,49 ,50 ) ein Klemmkörperfreilauf ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (
18 ,49 50 ) mit einem Kugellager ein integrales Teil bildet. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die beim Stillsetzen an die Elektromotoren (
14 ,17 ) eine Spannung anlegt, deren Drehsinn dem Drehsinn einer während des normalen Betriebes angelegten Spannung entgegengerichtet ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der beim Stillsetzen abgegebenen Steuerspannung derart gewählt ist, daß ein elektronisches Driften in dem betriebsmäßigen Drehsinn der Elektromotoren (
14 ,17 ) ausgeschlossen ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Stillsetzen abgegebene Steuerspannung etwa –1 mV beträgt.
- Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die bei Stillstand an die Elektromotoren (
14 ,17 ) eine Spannung anlegt, deren Drehsinn dem Drehsinn einer während des normalen Betriebes angelegten Spannung entgegengerichtet ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der bei Stillstand abgegebenen Steuerspannung derart ge wählt ist, daß ein elektronisches Driften in dem betriebsmäßigen Drehsinn der Elektromotoren (
14 ,17 ) ausgesehlossen ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Stillstand ab gegebene Steuerspannung etwa –1 mV beträgt.
- Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 17, durch gekennzeichnet, daß der Freilauf (
18 ,49 ,50 ) ein Wälzlagerfreilauf ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 18, durch gekennzeichnet, daß ein kraftschlüssiger Freilauf (
18 ,49 ,50 ) vorhanden ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein nahezu verschleißfreier Freilauf (
18 ,49 ,50 ) vorhanden ist. - Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die bei Stillstand an den Elektromotoren (
14 ,17 ) ein Gegendrehmoment der Elektromotoren (14 ,17 ) in der dem normalen Betrieb entgegengesetzten Drehrichtung erzeugt.
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