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Spinnregler für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf einen Spinnregler für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen, welche mit einer
dem Spulenaufbau und Spulendurchmesser entsprechend veränderlichen Drehzahl von
elektrischen Kommutatormotoren oder über sonstige stufenlos regelbare Geschwindigkeitswechselvorrichtungen
angetrieben werden.
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Die wirtschaftliche Ausnutzung von Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen
erfordert, daß -die Drehzahl der Spindeln in jedem Zeitabschnitt der Abzugdauer
(Füllung einer Spule) dem Aufbau der Spulen und den dabei auftretenden verschiedenen
Fadenspannungen entsprechend geregelt wird. Man begrenzt bei Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen
mit solcher Drehzahlregelung die Spindelgeschwindigkeiten während der Anspinn-,
Vollspinn- und Abspinnperiode sowie beim Aufwinden der Fäden auf die verschiedenen
Spulendurchmesser auf ein solches Höchstmaß, daß das Bedienungspersonal der Maschine
die pro Zeiteinheit auftretenden, mit steigender Spindeldrehzahl «-achsenden Fadenbrüche
restlos beseitigen kann. Drehzahlregler, allgemein in der Praxis Spinnregler genannt,
welche eine Regelung der Spinngeschwindigkeit von Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen
in vorerwähntem Sinne erstreben, sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Bekannt
ist jedoch auch die Tatsache, daß heute noch in der Mehrzahl aller Fälle Ringspinn-
und Ringzwirnmaschinen mit gleichbleibender Drehzahl und daher unwirtschaftlich
angetrieben werden. Die Gründe, die den Spinner bisher veranlaßten, auf die Verwendung
der bekannten Spinnregler, also auf Mehrproduktion und bessere Garnqualitäten, zu
verzichten, sind zumeist in den schlechten Erfahrungen zu suchen, welche er mit
solchen Reglern gemacht hat. So handelt es sich bei den bisher bekannten Spinnreglern
fast durchweg um äußerst verwickelte Vorrichtungen, deren Arbeitsweise und Einstellung
nur dem Eingeweihten geläufig sind. Nachteilig für die Betriebssicherheit und ein
einwandfreies Arbeiten der bekannten Regler wirkt die Verwendung von Drahtseilen,
biegsamen Wellen, Federn usw. als Kraftübertragungsmittel. Vielfach enthalten die
Regler schwierig herzustellende Kurventeile, welche beim Wechseln der Garnnummern
ausgetauscht werden müssen und deren unvermeidlicher Verschleiß die Regelung der
Maschinen beeinträchtigt. Ein weiterer Nachteil vieler bekannter Spinnregler ist
ihre nur einseitig wirkende Regelkraft und die Ableitung der zur periodischen Drehzahlregelung
der Maschinen notwendigen Bewegungen der Spinnreglerteile von kraftschlüssigen und
empfindlichen Teilen der Maschine, welche eine solche zusätzliche Beanspruchung
nicht vertragen.
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Mit den bekannten, den gleichen Zwecken verfolgenden Drehzahlreglern
stimmt der Erfindungsgegenstand darin überein, daß er zur periodischen Regelung
der Drehzahl von Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen Teile
der letzteren
benutzt, welche sowohl der Auf-und Abwärtsbewegung der Ringbank zur Fadenschichtbildung
als auch der zur Spulenbildung erforderlichen Schaltung der Ringbank folgen.
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Dem nachfolgend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Drehzahlregler
liegt der neue Gedanke zugrunde, daß der von der Herzkurvenscheibe ausgeschwungene
Schwinghebel auf der Achse des von der Klinkenradwelle fortgeschalteten Grundkurventeiles
im Spinnregler selbst sitzt und daß ein Winkelhebel nach Maßgabe dieses Grundkurventeiles
die Nabe eines an ihm angelenkten Doppelhebels während des Spinnens so in der Gleitbahn
eines von der Herzwelle der Maschine entsprechend der Lagendrehzahlregelung ausgeschwungenen
Rollenführungshebels verschiebt, daß vorn freien Ende des Doppelhebels über eine
in ihrer Länge verstellbare Kuppelstange sowie einen Summierhebel die Reglerv erstellwelle
zwangsläufig entsprechend der vereinigten Grund-und Lagendrehzahlregelung der Maschine
gesteuert wird.
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Aus diesem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ergibt sich der
namhafte technische Fortschritt, daß eine einwandfreie und zwangsläufige Drehzählregelung
von Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen, d. h. ein vom Regler (ohne Zuhilfenahme von
Gegenkräften im Motor) allein bestimmtes Spinndiagramm, mit denkbar einfachsten
Mitteln in völlig betriebssicherer Weise erreicht wird.' So konnten beispielsweise
bisher bekannte Spinnregler die Schaltteile des Motors nur in einer Schaltrichtung
steuern, den Motor also entweder nur beschleunigen oder nur verzögern, während die
entgegengesetzten Schaltbewegungen durch eine vom Spinnregler unabhängige Gegenkraft
bewirkt werden mußten. Es erfolgte dort demnach nur eine teilweise zwangsläufige
und gesetzmäßige Motordrehzahlregelung durch den Spinnregler; zur Erhaltung des
notwendigen Kraftschlusses zwischen den Kurvenscheiben und den angelenkten Regelungsgestängen
war jedoch infolge der auftretenden resultierenden Einzelkräfte eine erhebliche
fremde Gegenkraftwirkung nötig, die sich nur durch eine Feder erzielen ließ. Durch
diese Betriebsvorbedingung des Reglers war eine gesetzmäßige Beherrschung der Form
des Spinndiagramms unmöglich.
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Zieht man weiter in Betracht, daß bei bekannten Spinnreglern die Grundkurve,
welche während der Füllung einer Spule höchstens eine volle Umdrehung machen darf,
von der an der Spinnmaschine einzig möglichen Stelle, d. h. der sich während der
Füllung einer Spule mehrfach drehenden und eine dauernden Wechselschwingbewegung
unterliegenden Klinkenradwelle, nur durch eine biegsame Welle angetrieben werden
muß, welche ein bestimmtes Drehmoment nicht starr abgeben kann, bis sie entsprechende
Vorspannung besitzt, dann ist ersichtlich, daß der Erfindungsgegenstand gegenüber
den bekannten Spinnreglern dieser Art erhebliche Vorteile aufweist.
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Weitere namhafte Fortschritte der Erfindung sind, daß der Drehzahlregler
nach Füllung der Spulen oder überhaupt durch das Hinabkurbeln der Ringbank durch
die Klinkenrädwelle leicht und völlig selbsttätig in die Ursprungsstellung zurückkehrt,
die er bei Beginn eines neuen Abzuges einnehmen muß, und daß bei Änderung der zu
spinnenden Garnnummern keinerlei Teile ausgewechselt zu werden brauchen.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es bedeutet:
Abb. i das gemäß der Erfindung erzielte Spinndiagramm, Abb.2 eine Ausführungsform
der Erfindung in der Seitenansicht, Abb. 3 bis 5 Einzelheiten der Erfindung. Der
von der Herzkurvenscheibe i der Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine bewegte Schwinghebel
2 schwingt frei auf der Achse 3 des Spinnreglerbockes q., welche in fester Anordnung
den Grundkurventeil 5 und ein Kegelrad 6 trägt. Das Kegelrad 6 wird von der verlängerten
Klinkeriradwelle 7 aus durch ein Kegelrad 8 so angetrieben, daß während einer Abzugdauer
Kegelrad 6 und Grundkurventeil 5 eine volle Umdrehung ausführen. Auf der Achse 9
des Spinnreglerbockes ist frei drehbar ein Winkelhebel io angeordnet, dessen ungleich
lange und ungleich breite Schenkel die äußere Form des Grundkurventeiles 5 so tangieren,
daß der Winkelhebel io dauernd zwangsläufig geführt wird und ein am längeren Schenkel
desselben angeordnetes Auge i i während einer vollen Umdrehung des Grundkurventeiles
5 eine vorbestimmte intermittierende Bewegung zwischen den Punkten A und
B ausführt. Diese Bewegung ist dergestalt, daß sich das Auge i i zu Beginn
des Anspinnens in Stellung A befindet und während der Anspinndauer langsam nach
Stellung B wandert. Während der Vollspinndauer bleibt das Auge i i unverändert in
Stellung B und wandert während der Abspinndauer in seine Ursprungsstellung A zurück.
Die intermittierende Bewegung des Auges i i findet Verwendung zur Grunddrehzahlregelung
der Spinnmaschine. Das zur Erzielung der Bewegung von der Klinkenradwelle 7 abgeleitete
Drehmoment ist äußerst gering und beeinträchtigt in keiner Weise den
Kraftschluß
zwischen Schwinghebel 2 und Herzkurvenscheibe i.
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Die sogenannte Lagendrehzahlregelung, d. h. die Drehzahlregelung während
einer Auf- und Abwärtsbewegung der Ringbank wird gemäß der Erfindung in der Weise
erzielt, daß auf der drehbaren Achse i2 des Spinnreglerbockes q. ein Rollenführungshebel
13 fest angeordnet ist, dessen freies Ende Schwingungen von einstellbarem Größenwert
ausführt, die der Ringbankbewegung beim Aufundabgehen entsprechen. Der Antrieb des
Rollenfiihrungshebels 13 kann, wie in der Zeichnung (Abb. 5) angegeben, in der Weise
erfolgen, daß mittels Gelenkkette 14. von einem auf der drehbaren Herzwelle 15 angeordneten
Kettenrad 16 aus ein auf der Achse 9 frei drehbares, gleich großes. Kettenrad 17
angetrieben wird und ein mit diesem Kettenrad 1; gekuppelter Kurbeltrieb 18, dessen
Kurbelzapfen i9 sich in der Kurbelschleife eines auf der Achse 12 festgekeilten
Hebels 2o führt, dem freien Ende des Rollenführungshebels 13 durch den Hebel -2o
die zur Lagendrehzahlregelung erforderliche Bewegung erteilt. Derselbe Effekt würde
sich ergeben, wenn ein auf der Achse 15 angeordneter, im Hub verstellbarer Kurbeltrieb
am freien Ende des Rollenführungshebels 13 angreifen würde, wodurch die in der Zeichnung
zur Bewegungseinleitung dargestellte Kette 14 sowie die Kettenräder 16 und 17 überflüssig
würden.
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Zur Erzielung der vereinigten Grund- und Lagendrehzahlregelung der
Spinnmaschine dient gemäß der Erfindung weiter ein Rollengestänge 21, welches einerseits
mit dem Auge i i des Winkelhebels io verbunden ist, andererseits mit seinem freien
Ende 22 über eine verstellbare Kuppelstange 23 und einen Summierliebel 2q. mit verstellbarem
Hebelarm auf die Reglerverstellwelle 9 einwirkt, während die Rolle 25 des Doppelhebels
21 in der Leitbahn des Rollenführungshebels 13 geführt ist. Von der Reglerverstellwelle
9 wird die aus den Einzelbewegungen der Spinnreglerteile resultierende Bewegung
gemäß dem Spinndiagramm .der Abb. i sodann auf die Schaltteile des Antriebsmotors
weitergeleitet, denen alle Bewegungen gesetzmäßig und allein durch den Regler mitgeteilt
werden. Der Regelvorgang selbst ist folgender: Bei Beginn einer Spinnperiode steht
der die Grunddrehzahl regelnde Grundkurventeil 5 so, daß das Auge i i des die Kurvenform
tangierenden Winkelhebels io sich in Stellung A und die Rolle 25 des Doppelliebels
21 sich im Drehpunkt des schwingenden Rollenführungshebels 13 befindet, wobei die
Reglerverstellwelle 9 in Ruhe verbleibt (Grundstellung des Reglers). Während der
Anspinndauer durchläuft die Rolle 25 des Rollengestänges 21 im schwingenden Rollenführungshebel
13 einen Weg, welcher dem Ausschlag des Winkelhebels io bzw. einem gewissen Winkelwerte
des Grundkurventeiles 5 entspricht; die Reglerverstellwelle 9 erfährt während dieser
Zeiteine wechselnde Drehbewegung, welche von einem Winkelwert o (zal - Grundstellung)
bis zu einem zwischen iil und 7t. wechselnden Winkelwerte am Schluß der Anspinndauer
anwächst.
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Während der nun folgenden Vollspinndauer verbleibt die Rolle 25 in
letzterwähnter Stellung, und die Reglerverstellwelle 9 führt eine reine Lagendrehzahlregelung
aus.
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Während der Abspinndauer spielt sich der während der Anspinndauer
beobachtete Regelvorgang umgekehrt ab.
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Die der Lagendrehzahlregelung entsprecliende Schwingbewegung des Rollenführungshebels
13 kann durch Veränderung des Radius des Kurbeltriebes (der Kurbelzapfen ist in
einem Schlitz -der Kurbelscheibe versetzbar) in. praktischen Grenzen vergrößert
oder verkleinert werden.
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Die Steuerkurve 5 zur Regelung der Grunddrehzahl ist so bemessen,
daß sie den vollen Bereich aller Grunddrehzahlen, die beim Spinnen von Garnen verschiedener
Fadenstärken in Frage kommen, umfaßt und ein bestimmter Drehzahlbereich zum Spinnen
einer bestimmten Garnnummer innerhalb der oberen und unteren Grunddrehzahlgrenze
durch entsprechende Verdrehung des Rollenführungshebels 13 auf der Achse 12 sowie
eine entsprechende Verkürzung bzw. Verlängerung des Summiergestänges 23, 2¢ erreicht
wird, so daß sich die verschiedenen Grunddrehzahlen für alle Garnstärken einstellen
lassen.