DE60024950T2

DE60024950T2 - Ringspinn- und zwirnmaschine

Info

Publication number: DE60024950T2
Application number: DE60024950T
Authority: DE
Inventors: Periaswamy Coimbatore 641 002 LAKSHMI NARASIMHAN; Coimbatore Jagannathan Coimbatore 641 038 BALASUBRAMANIAM; Ponnusamy Coimbatore 641 037 NAGARAJAN; Kulur Balaraman Coimbatore 641 018 KRISHNAN; Ramasamy Coimbatore 641 001 DURAISAMY; Ramachandran Suresh Kumar; Kulandivelu Coimbatore 641 107 SIVASANKAR
Original assignee: Lakshmi Machine Works Ltd
Current assignee: Lakshmi Machine Works Ltd
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2020-02-10
Also published as: WO2000049210A3; EP1095178A2; CZ20003681A3; ATE313651T1; DE60024950D1; EP1095178B1; ES2256016T3; WO2000049210A2; WO2000049210A9; AU5424400A

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Ringspinn- und Zwirnmaschine. Ringspinn- und Zwirnmaschinen werden zur Herstellung von Kurzfaserware oder Langfaserware aus Vorgarn oder Spinnband verwendet. Herkömmliche Ringspinnmaschinen weisen eine Vielheit von Spindeln auf, die an einem Ringrahmen montiert sind, wobei das hergestellte Garn auf Spulen aufgewickelt ist, die an diesen Spindeln vorgesehen sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Spinnrahmen großer Länge, die wenigstens 1000 Spindeln aufnehmen, sind mittlerweile gängig. Obwohl praktische Probleme im Zusammenhang mit dem Betrieb einer großen Anzahl von Spindeln bestehen, geht der Trend in der Textilindustrie aufgrund der merklichen Verringerung der Kosten, des Betriebsaufwandes, der Wartung und des Platzbedarfs zu Ringspinnmaschinen mit mehreren Spindeln.
Der Hauptnachteil des Einsatzes langer Spinnrahmen mit einer großen Anzahl von Spindeln ist die beträchtliche Stillstandszeit bei Reinigung und Wartung. Das Anhalten der Maschine ist darüber hinaus beim Andrehen des Garns von Nöten. Das gleichzeitige Andrehen von Garn, das zu beiden Seiten der Ringspinnmaschine hergestellt wird, bedarf eines noch größeren Arbeitsaufwandes. Darüber hinaus muss der Antrieb manuell aus- und eingekoppelt werden.
Während einer Spinnsitzung ist beim Aufwickeln des Garnes auf einen leeren Kops von Bedeutung, dass die Unterseite des leeren Wickels eine höhere Garnmenge als der entsprechende obere Abschnitt des Wickels aufnimmt, der eine im Vergleich kleinere Garnmenge aufnimmt. Dieser Umstand ist wesentlich, um häufige Fadenbrüche während der Spinnvorgänge zu vermeiden. Um dies zu erreichen, lässt man die Spindel anfänglich während einer vorbestimmten Zeitspanne in Abhängigkeit von der Länge des verarbeiteten Garnes mit einer niedrigeren Drehzahl beziehungsweise Geschwindigkeit laufen. Nachdem die gewünschte Wickelmenge erreicht ist, ändert man die Geschwindigkeit.
Bei herkömmlichen Maschinen wird der Hauptantrieb über ein Variatormittel auf die Spindel übertragen. Das Variatormittel weist obere und untere Riemenscheiben auf, die über ein V-förmiges Riemenantriebsmedium verbunden sind. Die obere Riemenscheibe besteht aus zwei separaten Schreiben mit einstellbaren Mitteln zum Verringern oder Vergrößern des Abstandes zwischen den beiden Scheiben. Diese Verringerung oder Vergrößerung des Abstandes zwischen den Scheiben führt zu einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des V-Riemens, wodurch eine Änderung des Antriebsdurchmessers der oberen und unteren Riemenscheiben bewirkt wird, was wiederum eine Geschwindigkeitsänderung verursacht. Sind die Scheiben näher beieinander, so nimmt der Drehdurchmesser der oberen Riemenscheibe zu und derjenige der unteren Riemenscheibe ab, wodurch eine Zunahme der Geschwindigkeit der unteren Riemenscheibe bewirkt wird. Wird demgegenüber der Abstand zwischen den Scheiben vergrößert, so nehmen der Drehdurchmesser der oberen Riemenscheibe und infolgedessen die Geschwindigkeit der unteren Riemenscheibe ab. Die Änderung der Spindelgeschwindigkeit wird durch Verbinden des Hauptantriebsmittels mit der oberen Riemenscheibe und der Spindel mit der unteren Riemenscheibe des Variators erreicht. Die eine Scheibe ist fest montiert, während die andere Scheibe mit einem Einstellhalter verbunden ist, der durch pneumatische Mittel betätigt wird, wodurch eine Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Scheiben möglich wird. Gleichwohl lässt dieses System nur zwei Geschwindigkeitsänderungen zu. Aufgrund dieser Beschränkung auf zwei Stufen ist die Herstellungsgeschwindigkeit beschränkt und kann für eine höhere Produktivität nicht optimiert werden. Um diese Beschränkung zu überwinden, wurden Weiterentwicklungen vorgenommen, damit Geschwindigkeiten mehrerer Stufen möglich werden. Bei diesen Weiterentwicklungen ist seitens des Anwenders die Vorgabe von Werten betreffend die Zuführlänge und die Stufenzunahme notwendig. Die mittels dieses Verfahrens erhaltenen Geschwindigkeitsänderungen erfolgen nicht um kleine Beträge und führen zu einer höheren Garnspannung, was gegebenenfalls zu mehr Fadenbrüchen führt. Darüber hinaus führen Instabilitäten bei der Geschwindigkeit im System zu Nennwertschwankungen. Nennwertschwankungen verringern die Garngüte und die Lebensdauer der Maschine. Ein weiterer Nachteil des Systems betrifft den zeitraubenden Vorgang der häufigen Nachstellung des Strömungsventils.
Das Voreinstellen geht mit Zeitverlusten und Produktivitätsverlusten einher, was folgerichtig zu einer unvermeidlichen Stillstandszeit der Maschine herrührt.
Eine ideale Kombination aus Ring und Läufer in einer Ringspinn- und Zwirnmaschine muss eine hohe Spindelgeschwindigkeit zulassen. Wann immer eine neue Maschine mit neuen Ringen in Betrieb genommen wird, oder wann immer die verschleißbedingte Auswechslung eines Ringes von Nöten ist, ist eine Einlaufzeit zwischen 1 und 32 Tagen unvermeidlich, bis die maximale Spindelgeschwindigkeit wieder erreicht ist. Unter Idealbedingungen bleibt diese Einlaufzeitspanne minimal. Darüber hinaus beschränken herkömmliche Ringe die Geschwindigkeit des Läufers. Mit steigender Lebensdauer des Läufers verschlechtert sich die Garngüte, was zu Fadenbrüchen und Haarigkeit führt. Ein weiterer Nachteil, der bei der Verwendung eines herkömmlichen Ringes auftritt, besteht darin, dass ein und derselbe Ring für die Verarbeitung von Materialien verschiedener Feinheiten ungeeignet sein kann. Um den vorstehend erläuterten Idealzustand bei einer Ringspinn- und Zwirnmaschine zu erreichen, muss die Spinnspannung auf den Wert S × (mμ mv²)/(sin α r) beschränkt werden, wobei mμ den Reibungskoeffizienten zwischen dem Ring und dem Läufer, α den Winkel des Garnzuges, m die Masse des Läufers in mg, v die Geschwindigkeit des Läufers in mm/sec und r den Radius bezeichnen.
Aus der Formel ergibt sich, dass zum Erreichen einer höheren Geschwindigkeit von Spindel und Läufer zum Zwecke des Erzielens der maximalen Herstellungseffizienz wesentlich ist, die Reibung und das Gewicht des Läufers minimal zu halten, wobei die Einheitsfläche gleich bleibt, sowie den Verschleiß des Läufers im Rahmen zu halten und den Winkel größer als 30° zu machen, was dadurch erfolgt, dass der Durchmesser des Ringes geeignet gewählt wird. Wesentlich ist zudem, die/den Ballonspannung/Luftwiderstand auf dem kleinstmöglichen Niveau zu halten, indem Ringe kleinerer Durchmesser und Rohre geringerer Längen verwendet werden. Die Baugruppe aus Ring und Läufer muss hohe Verschleißbeständigkeit, gute Wärmeableiteigenschaften, eine homogene Struktur, Korrosionsbeständigkeit und eine leichte Herstellbarkeit aufweisen.
Der Schritt des Auswechselns eines Ringes geht mit einer Anzahl von Betriebsschritten einher, bei denen Vorarbeiten von Nöten sind. So müssen beispielsweise der Antrieb des Verzugssystems und der Antrieb der Ringschiene ausgekoppelt, die Energieversorgungen der beteiligten Maschinenbauteile unterbrochen, die Ringschiene in die gewünschte Position angehoben und die Spindelgeschwindigkeit geregelt werden. Der Bediener muss die Fadenführerbaugruppe während dieser Betriebsschritte manuell drehen. Nach Beendigung des Vorganges der Ringzentrierung muss diese Abfolge von Betriebsschritten wiederholt werden, woraufhin die Maschine in die gewünschte Startposition zurückgesetzt werden muss, bevor der Spinnbetrieb wiederaufgenommen werden kann.
Die manuelle Ausführung dieser Abfolge von Betriebsschritten vergrößert die Stillstandszeit der Maschine, was wiederum zu Produktionsverlusten führt. Das vorliegende System ist seinem Wesen nach arbeitsintensiv.
Beim Textilspinnen umfasst der Abzugszyklus das Entfernen voller Kopsen von den Spindeln und das Aufsetzen leeren Kopsen hierauf für den nächsten Betriebszyklus. Mittlerweile ist in der modernen Textilindustrie das automatische Abziehen üblich geworden. Die Abfolge der für das automatische Abziehen notwendigen vorhergehenden Betriebsschritte umfasst das Transportieren der von den Spindeln abgenommenen vollen Kopsen zur nächsten Betriebsstation, das Herbeibringen leeren Kopsen und das Zwischenlagern leerer Kopsen für das Auswechseln.
Bei herkömmlichen oberen Armen werden das Verriegeln und Belasten durch ein Zapfenmittel bewerkstelligt, das pneumatisch betätigt wird. Das Belastungs- und Verriegelungsmittel einer bekannten Anordnung des oberen Armes umfasst einen Zapfen, der durch pneumatische Mittel mit einer Nockenverbindung an dem Halter des oberen Armes betätigt wird. Der Zapfen überträgt seine Belastung auf den Halter. Ist der Halter mit dem oberen Arm verriegelt, so wird die Belastung auf den oberen Arm übertragen, um die Walzen des oberen Armes gegen die entsprechenden unteren Walzen zu drücken. Der obere Arm und der Zapfen sind bezüglich des Hebelschwenkpunktes an einem festen Bügel angebracht, um das vorerläuterte Belasten zu ermöglichen.
Da diese beiden Funktionen von demselben Mittel bewerkstelligt werden, kann eine funktionelle Variation des einen Faktors zu Unzulänglichkeiten bei der Herstellung führen. So führt beispielsweise eine fehlerhafte Verriegelung zu einer Schwankung der Belastung der oberen Walze auf die entsprechenden unteren Walzen. Jede herstellungstechnische Unzulänglichkeit bei irgendeiner der beteiligten Komponenten, so beispielsweise bei dem Zapfen, dem Halter, dem Belastungsarm oder den festen Bügeln, kann zu einer fehlerhaften Verriegelung führen. Man hat zudem beobachtet, dass der Walzendurchmesser verschleißbedingt schwankt, was zu einer nichtwirkungsvollen Verriegelung zwischen den beiden Sätzen von Walzen führt. Ein weiterer Nachteil, den man bei dem bestehenden System bemerkt hat, besteht darin, dass sich kleine Abweichungen bei den Komponenten beträchtlich auf die effektive Belastung auswirken. Dies ist dem vergleichsweise geringen Abstand zwischen den Hebelelementen, so beispielsweise dem Zapfen und dem Halter oder dem Halter und seinem Hebel, geschuldet.
Offenbarung der Erfindung
Es wurden Versuche unternommen, durch Aufbringen einer Oberflächenbeschichtung auf die Baugruppe aus Ring und Läufer die Reibung und das Wärmeableitvermögen zu verringern. Die bislang eingesetzten Beschichtungen erfüllen jedoch, so hat man herausgefunden, die vorstehend aufgeführten Anforderungen nicht vollständig und beseitigen die Probleme im Zusammenhang mit den herkömmlichen Baugruppen aus Ring und Läufer nicht zur Gänze. Herkömmliche Beschichtungen, die bislang im Stand der Technik Verwendung fanden, gehen oder blättern im Betrieb ab, was ein weiteres Problem neben den bestehenden Problemen darstellt.
Zur Überwindung der vorstehend erläuterten Probleme wird ein Ring mit amorphem, hydrogenisiertem Kohlenstoff beschichtet, der im Stand der Technik auch als DLC (diamond like carbon DLC, diamantartiger Kohlenstoff) bekannt ist. DLC wird vorzugsweise unter Einsatz einer plasmagestützten chemischen Dampfaufbringungstechnik aufgebracht. Eine Auflage mit einer Dicke von ungefähr 4 μm wird mittels dieser Technik bei niedrigen Temperaturen auf der Oberfläche ausgebildet.
Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel kann der Ring eine Ovalität von 0,1 mm, eine Rundheit von 90 μm und eine Oberflächenrauheit von Ra 0,05 sowie eine Härte von 750 bis 2000 HV aufweisen. Die Breite des Flansches kann bei wenigstens 3,2 mm + 0,05–0 mm liegen, wobei die Basisflachheit bei 0,01 mm liegt. Die Filmbeschichtung aus hydrogenisiertem Kohlenstoff weist eine Dicke von 2 bis 3 μm und eine Härte von 2000 Wmk-2 auf.
Der Läufer muss ebenfalls unter Verwendung dieses Plasmabeschichtungsverfahrens mit DLC beschichtet werden. Die Beschichtung auf dem Läufer kann vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 2 μm und eine Härte von 1000 bis 1500 KV aufweisen.
Es wurde ein Geschwindigkeitsänderungssystem entwickelt, das gesteuert, programmiert und vernetzt ist, um die vorstehend erläuterten Nachteile bei den bestehenden Systemen zu überwinden. Das Steuer- und Programmiermittel erzeugt automatisch eine glatte Geschwindigkeitskurve und wandelt diese in Pulse zur Betätigung eines herkömmlichen Geschwindigkeitsregelmittels um, wodurch abrupte Änderungen der Geschwindigkeit und die bei herkömmlichen Systemen auftretenden Nennwertschwankungen vermieden werden.
Das Geschwindigkeitsänderungssystem für Textilmaschinen umfasst entsprechend der Erfindung Variatormittel, Steuermittel, Programmmittel und Ventilmittel, wobei das Steuermittel in der Lage ist, die Spindelgeschwindigkeit der Textilmaschine zu messen und zu speichern, das Programmmittel in der Lage ist, glatte Geschwindigkeitspulssignale aus zugeführten Geschwindigkeitsdaten zu erzeugen, und das Steuermittel das Ventilmittel durch eine Pulsabfolge zur Regelung des Variators betätigt.
Der Variator kann ein pneumatischer Variator sein, der im Stand der Technik bekannt ist und zwei Riemenscheiben aufweist, die über einen V-Riemenantrieb verbunden sind, wobei eine der Riemenscheiben ein Einstellmittel zum Ändern des Drehdurchmessers des V-Riemens aufweist. Die pneumatische Betätigung kann ein System mit geschlossenem Regelkreis zum Empfangen von Befehlen sein, die kontinuierlich von dem Steuermittel eintreffen, damit die Geschwindigkeitsänderung überwacht werden kann, und damit die Pulserzeugung zum Zwecke der gleichmäßigen Steuerung eingestellt werden kann.
Alternativ kann der Variator ein Konusantriebssystem umfassen, das zwei Konusse aufweist, die übereinander in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind. Die Konusse sind mittels eines Flachriemenmittels verbunden, das wiederum Mittel zum Bewegen des Riemens über die Länge der Konusse aufweist, damit die Durchmesser des Antriebsmittels und des angetriebenen Mittels geändert werden können.
Das Steuermittel ist ein programmierbarer Mikroprozessor. Die Steuer- und Programmmittel sind in der Lage, eine Vielheit von Parametern zu speichern, und dafür ausgelegt, Programme zwischen den Maschinen zu kopieren. Dies ermöglicht eine Vernetzung und die Ersetzung eines Programmparameters gegen einen anderen. Der Betrieb der Maschinen an einem beliebigen Standort wird durch die Vernetzung möglich.
Das Mittel zum sequenziellen Aufstecken und Abnehmen von Kopsen bei der erfindungsgemäßen Spinnmaschine überwindet die vorstehend erläuterten Nachteile und Unzulänglichkeiten. Die Basisplatte der Stifthalterung ist derart ausgelegt, dass sie wenigstens zwei erhöhte Profile aufweist, die symmetrisch darauf angeordnet sind. Die Stifte sind derart angeordnet, dass sie auf diesem Profil aufsitzen, sodass der Kontakt zwischen dem Stift und der Halterung auf den erhöhten Profilbereich der Halterung beschränkt ist, was die Reibung beträchtlich vermindert. Eine Vielheit von Perforationen ist in die Basisplatte der Halterung eingebracht, um eine durch eine Anhäufung von Flusen bedingte Verstopfung hierauf während des Betriebes zu verhindern. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Greiferschiene des Abziehers derart gesenkt, dass jeder der leeren Kopsen in der Halterung von dem Greifermittel bei Freilauf oder Deaktivierung eingeschlossen ist. Die Bewegungsfreiheit der leeren Kopsen ist daher während des Betriebes innerhalb der Grenzen des deaktivierten oder freilaufenden Greifermittels beschränkt, wodurch ein Herabfallen der leeren Kopsen und eine Bewegungsbeschränkung derselben vermieden werden. Die Oberfläche der Stiftschiene kann mit einer glatten elektrolosen Nickelbeschichtung mit einer Dicke von bis zu 5 μm beschichtet sein.
Eine weitere Verbesserung besteht in der Bereitstellung einer einfachen Kegelradgetriebeanordnung zur Steuerung der Einschwing- und Ausschwingbewegung des Greiferarmes des Greifermittels der Abziehervorrichtung mittels einer Kegelradgetriebeanordnung und Verbindung. Hierdurch wird ein glatter beziehungsweise ruckfreier Einschwing- und Ausschwingvorgang ermöglicht, und es werden komplizierte und separate Vorrichtungen zur Steuerung der Bewegung überflüssig.
Programmierte Steuermittel sind zum Definieren und Berechnen der verschiedenen Positionen der Greiferbewegungen vorgesehen, so beispielsweise der Position der leeren Greifer, der Herabfallzwischenposition der leeren Kopse, der Greiferposition der vollen Kopse, der Herabfallposition der vollen Kopse, der Greiferposition der leeren Kopse an der Zwischenschiene, der Einschwingposition wie auch der Abziehposition der leeren Kopse an den Spindeln für verschiedene Spindelhebegrößen. Das Anheben und Abdecken der Greiferarme wird zudem von dem programmierten Steuermittel, so beispielsweise von einem Mikroprozessor, gesteuert und synchronisiert.
Eine automatische elektronische Steuerung und Programmierung des vorgelegten Systems vereinfacht die Vorgänge des Ringwechselns, was zu einer verringerten Stillstandszeit und zu einem höheren Produktionsausstoß führt. Andere Vorteile der automatischen Zentrierung betreffen die erleichterte Handhabung sowie die Verringerung möglicher menschlicher Fehler und Ungenauigkeiten.
Das Mittel zur Ringzentrierung in der erfindungsgemäßen Ring- und Zwirnmaschine umfasst Programmmittel, Steuermittel, Betätigermittel und Authentisierungsmittel, wobei die Programmmittel und die Steuermittel die Betätigermittel betätigen, um den Verzugsantrieb und den Antrieb für die Ringschiene auszukoppeln, um die Energieversorgungen des Saugmittels auszukoppeln, um die Ringschiene in eine gewünschte Position anzu heben und die Spindelgeschwindigkeit festzulegen, damit eine Ringzentrierung und eine anschließende Wiederholung der Abfolge der Betriebsschritte zur Rückverbringung der Maschine in ihre ursprüngliche Position möglich werden.
Das Programmmittel kann darüber hinaus mit einem Antiballonsteuerringzentrierprogramm versehen sein, das entweder vor oder nach der Ringzentrierung ablaufen kann. Die Programm- und Steuermittel können darüber hinaus mit Programmen zum Anheben und Verkippen des Fadenführers zum Zwecke der Ringzentrierung versehen sein.
Das Authentisierungsmittel ist vorgesehen, damit nur authentisierte Personen in die Lage versetzt werden, die Maschine zu bedienen, was mit Hilfe eines ausgewählten Passwortes geschieht.
Bekannte Steuermittel, Programmmittel und Betätigungsmittel können bei diesem System Verwendung finden, da sie je nach gewünschter Funktion programmiert werden können.
Eine weitere Verbesserung betrifft die Anordnung des oberen Armes bei einer Textilspinnmaschine mit unabhängigen Verriegelungs- und Belastungsmitteln. Dieses Mittel umfasst einen Trägerrahmen, der mit einem Belastungshebel versehen ist, der daran schwenkbar angebracht ist, wobei das eine Ende des Belastungshebels mit dem Belastungsmittel verbunden ist, während das andere Ende mit einem Belastungsverteilungsmittel verbunden ist, und das Verriegelungsmittel einen Verriegelungshebel umfasst, der mit einer Verriegelungsnocke beweglich verbunden ist, die fest an dem Trägerrahmen montiert ist.
Die vorliegende Erfindung offenbart zudem eine weitere Anordnung des oberen Armes, die zur Überwindung der Nachteile und Unzulänglichkeiten des bestehenden Systems des oberen Armes gedacht ist. Schellen üben einen Druck auf die oberen Walzen aus. Die Belastungsfunktion wird durch horizontal montierte Module mit Federmitteln erreicht, die eingestellt werden können. Die Federbelastung wird über Druckzapfen auf die Schellen übertragen. Belastungsbügel, die schwenkbar an dem Montagemittel angebracht und senkrecht daran angeordnet sind, übertragen die Belastung auf die Schelle, die mit einem Satz oberer Walzen versehen ist. Jedes modulare Belastungsmittel ist derart angeordnet, dass es zu einer entsprechenden unteren Walze passt. Die Montage- und Belastungsbügel sind derart schwenkbar angebracht, dass der Abstand zwischen dem Zapfen und dem Schwenkpunkt und der Abstand zwischen dem Schwenkpunkt und dem Verteilungspunkt gleich sind, sodass die entstehende Federbelastung gleich der gewünschten Belastung ist.
Der Belastungshebel ist schwenkbar an einem Trägerelement angebracht und wird durch Ineingriffnahme des Verriegelungshebels mit der festen Verriegelungsnocke in dem Trägerelement festgehalten. Der obere Arm kann aufrecht und verriegelt gehalten werden, indem eine Lösung der Ineingriffnahme von der festen Nocke und ein Platzieren des Hebels auf der Nocke erfolgen.
Die Anordnung des oberen Armes für Textilmaschinen mit einem modularen Belastungsmittel entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst ein Trägerelement mit einem Belastungshebel, der mit wenigstens einem horizontal angeordneten Montagemittel versehen ist, wobei jedes Montagemittel mit einem federbetätigten Druckzapfen, einem Einstellmittel und einem Belastungsbügel mit dem Ende in einer Schelle und einer Baugruppe der oberen Walze und einem Verriegelungshebel versehen ist, der beweglich an einer Verriegelungsnocke angeordnet ist, die an dem Trägerelement befestigt ist.
Es bestehen bei bestehenden Spinnrahmen auch Nachteile durch den Antrieb der unteren Walzen an beiden Seiten der Spindel mittels unabhängiger Antriebsmittel, die an jedem Ende vorgesehen sind. Die unteren Walzen sind zudem segmentiert, sodass ein Anhalten des einen Satzes von Walzen keine Auswirkungen auf den Lauf der anderen Walzen an derselben oder an der gegenüberliegenden Seite hat. Ein Wartungsplan kann zudem zum sequenziellen Einkoppeln und Auskoppeln jedes Segmentes von Walzen derart vorprogrammiert werden, dass während der Wartung des einen Satzes von Walzen Produktion und Betrieb der anderen Abschnitte der Maschine nicht betroffen sind. Die Stillstandszeit wird hierdurch um bis zu 50% verringert.
Ringrahmen sind mit einer Vielheit von Saugrohren unterhalb des unteren Zylinders versehen, damit die Fasern im Falle eines Fadenbruches abgesaugt werden können. Bei längeren Maschinen fällt der Saugdruck in den Saugrohren am distalen Ende des Saugsystems merklich ab. Die Saugeffizienz nimmt beträchtlich zu, wenn die Saugsysteme an beiden Enden der erfindungsgemäßen Maschine vorgesehen werden.
Herkömmliche Spinnmaschinen sind mit Spindeln in einer Reihe zu beiden Seiten des Längsschnittes versehen. Die vordere Walze der Verzugszone ist diagonal über der Spindel angeordnet. Das Verzugsvorgarn läuft über die vordere Walze und erreicht die Spindeln über einen Fadenführer, der in Ausrichtung mit der Mitte der Spindel angeordnet ist. Während des Betriebes läuft der Fadenführer aufwärts und abwärts, um dem Garn eine Zwirnung zu verleihen, und zwar bis zu den Klemmpunkten. Dies trägt auch dazu bei, eine gleichmäßige Spannung in dem Garn aufrechtzuerhalten, damit es, auf eine Spule aufgewickelt werden kann, die in dem oberen Teil der Spindel montiert ist. Die von dem Garn bezüglich der vertikalen Ebene des Fadenführers gebildeten Winkel sind als Spinnwinkel bekannt und hängen von der Höhe und dem Abstand zwischen dem Klemmpunkt des Garnes in der vorderen Walze und dem Mittelpunkt des Fadenführers ab.
Die Druckschrift DE 195 00 036 offenbart eine Ringspinn- und Zwirnmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mehrere Spinnwinkel zu ermöglichen, um einen Betrieb der Maschine mit wechselbaren verschiedenen Spinnwinkeln zu ermöglichen, und zwar abhängig von der Feinheit und Güte des Garnes, das verarbeitet werden soll. Ein Satz auswechselbarer Spinnboxen mit wenigstens zwei Arten von Spinnboxen verschiedener Breite und Montagebohrungen sind zur gewünschten Änderung des Spinnwinkels vorgesehen. Die Montagebohrungen sind in verschiedenen Höhen zum Vergrößern/Verkleinern des Abstandes zwischen den Klemmpunkten der vorderen Walzen und dem Fadenführer vorgesehen. So vergrößert beispielsweise eine Spinnbox mit größerer Breite den Abstand zwischen den Spindeln an beiden Seiten der Maschine und verringert den Abstand zwischen dem Klemmpunkt und dem Fadenführer. Die Höhe zwischen den vorderen Walzen und dem Fadenführer wird durch Auswahl der Montagebohrungen vergrößert/verkleinert. Die Seite der Spinnbox in der Nähe der Spindelschiene weist wenigstens zwei Montagebohrungen oder Mittel auf. Diese Spinnboxen sind zwischen der Spinnschiene und einem Zwischenrahmen angeordnet und weisen wenigstens drei Montagemittelbohrungen an der zu dem Zwischenrahmen weisenden Seite auf.
Bei herkömmlichen Spinnmaschinen läuft das Vorgarn zwischen Einbettungen und Leisten in der Verzugszone über eine Nitschelwalze. Läuft das Vorgarn entlang eines einzigen Weges, so treten häufig Fadenbrüche auf. Dies verringert auch die Lebensdauer der Einbettung. Nitschelvorgarnstangen werden kontinuierlich changiert, damit das Vorgarn über eine vorbestimmte Breite laufen kann. Primär- und Sekundärchangierungen sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. Die Geschwindigkeit bei Primär- und Sekundärchangierungen ist vorgegeben. Die Erfindung stellt Mittel zur Änderung der voreingestellten Geschwindigkeiten beim Primär- und Sekundärchangieren der Nitschelstange in Abhängigkeit von der Feinheit des zu verarbeitenden Garnes bereit. Ein Steuersystem, das einen programmierbaren Mikroprozessor, der mit einer Spannungsquelle verbunden ist, einen Linearbetätiger und einen Positionssensor umfasst, ist mit der Welle zur Steuerung der Geschwindigkeit beim Primär- und Sekundärchangieren verbunden. Kleinere Hublängen werden durch Steuerung der Antriebsspannung erreicht.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung ein programmierbares Steuermittel zum Anheben der Ringschiene auf das gewünschte Niveau für eine Ersetzung des Läufers bereit. Das Programm- und Steuermittel weist ein Warnsystem, so beispielsweise ein Warnlicht auf, um anzuzeigen, dass die Auswechslung des Läufers fällig ist. Nach einer derartigen Auswechslung wird die Ringschiene automatisch in ihrer aktuellen Position wiederhergestellt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die zum Kühlen des Hauptmotors verwendete Luft rezykliert, um die Steuerpanele und die Servomotoren zu kühlen.
Das Steuersystem ist für einen in regelmäßigen Abständen abzuarbeitenden Wartungsplan mit einer automatischen Warn- und Anzeigevorrichtung programmiert. Details betreffend die Prozessparameter, das Herunterladen von Daten und die Vernetzungsmittel sind in dem Steuermittel vorgesehen, das ein Mikroprozessor ist.
Entsprechend stellt die Erfindung eine Ringspinn- und Zwirnmaschine entsprechend dem Gegenstand von Anspruch 1 bereit.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm eines Geschwindigkeitsänderungssystems, bei dem ein Variator als Riemenscheibenantriebsmittel mit einem V-Riemen ausgebildet ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das das Geschwindigkeitsänderungssystem mit einem Konusantriebsmittel mit Flachriemen zeigt.
In 1 bezeichnet der Block C_y den Zylinder, mit dem das die Steuermittel, die Programmmittel und die Ventilmittel umfassende System S verbunden ist. Das System ist betätigbar mit pneumatischen Mitteln verbunden, die Scheiben D, D' umfassen. M bezeichnet den Motor und B den Riemen, der antreibbar mit dem pneumatischen Mittel verbunden ist. In Abhängigkeit von Pulssignalen, die sich aus der glatten Geschwindigkeitskurve ergeben, wird der Abstand zwischen den Scheiben D und D' geändert, was bewirkt, dass der Riemen nach oben und unten wandert. Wie bereits festgestellt wurde, nimmt, wenn die Scheiben näher zusammen sind, der Drehdurchmesser der oberen Riemenscheibe zu und derjenige der unteren Riemenscheibe ab, was zu einer Änderung der Geschwindigkeit führt. Derart werden die Signale geregelt und abrupte Änderungen vermieden. Das Ventil in dem System kann elektronisch derart gesteuert werden, dass es Pulse zur Betätigung der pneumatischen Mittel überträgt.
In 2 bezeichnen C_y, S, N und B den Zylinder, das System, den Motor beziehungsweise den Riemen. C und C' bezeichnen die Konusse des Antriebes, die übereinander angeordnet sind.
3 zeigt einen Stift (PEG), der an der Stifthalterung von 4 anbringbar ist. Die Stifthalterung ist mit dem Bezugszeichen PT bezeichnet. P₁ und P₂ bezeichnen Vorsprünge, die in Längsrichtung an der Basis der Stifthalterung angeordnet sind. Das Bezugszeichen N bezeichnet eine Mehrzahl von Perforationen, die an der Basisplatte der Stifthalterung vorgesehen sind.
5 zeigt einen Abschnitt der Stifthalterung; wo die Vorsprünge P₁ und P₂ gezeigt sind.
6 beschreibt die Einschwing- und Ausschwinganordnung des Kopsenaufsteck- und Abnehmmittels. GM₁ und GM₂ bezeichnen die Greifermittel, die an den Greiferarmen montiert sind, die mit GA₁ und GA₂ bezeichnet sind. BGA bezeichnet die Kegelradgetriebebaugruppe, die mit dem Greiferarm über ein Betätigungsglied verbunden ist, das mit dem Bezugszeichen AL bezeichnet ist, sowie einen Übertragungshebel, der mit COL bezeichnet ist. Die Getriebeanordnung im Zusammenspiel mit dem Betätigungsglied und den Hebeln stellt das glatte Einschwingen und Ausschwingen des Greiferarmes sicher.
7 zeigt die Baugruppe des oberen Armes in der aufgesteckten und verriegelten Position. Der Belastungshebel ist mit dem Bezugszeichen (1) bezeichnet, während der Verriegelungshebel mit dem Bezugszeichen (2) bezeichnet ist. Das Trägerelement ist mit dem Bezugszeichen (5) bezeichnet. Die feste Verriegelungsnocke ist mit (3) bezeichnet, während die Verriegelungswalze zum Einkoppeln und Auskoppeln des Verriegelungshebels und des Belastungshebels mit dem Bezugszeichen (4) bezeichnet ist. Montagebügel der modularen Belastungsmittel sind mit dem Bezugszeichen (7) bezeichnet, während Einstellmittel, die an der Feder zur Einstellung der Belastung angeordnet sind, mit dem Bezugszeichen (8) bezeichnet sind. Der Belastungsbügel und die Schelle sind mit den Bezugszeichen (9) beziehungsweise (12) bezeichnet, während der Druckzapfen mit dem Bezugszeichen (10) bezeichnet ist. Ein Verschleißkissen (10) ist zwischen dem Belastungsbügel und dem Druckzapfen angeordnet, um einen direkten Kontakt zwischen beiden zu vermeiden. Der Trägerrahmen ist an einem Führungsrohr montiert, das mit dem Bezugszeichen (5) bezeichnet ist. Der Verriegelungshebel ist unabhängig von dem Belastungsbügel betätigbar.
8 zeigt die Baugruppe des oberen Armes in der Belastungs- und Verriegelungsposition. Der Belastungshebel ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet und zu einem Trägerrahmen verschwenkt, der mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet ist, und zwar bezüglich eines von mehreren Schwenkpunkten, die mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet sind. Der Trägerrahmen kann einen oberen Stellbügel und einen unteren Stellbügel umfassen. Ein Ende des Belastungshebels ist mit Lastverteilern verbunden, die mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet sind. Die Lastverteiler sind mit einem Satz oberer Walzen versehen. Das andere Ende ist mit einem Belastungsmittel versehen. Ein spezifisches Ausführungsbeispiel des Belastungsmittels ist ein Druckzapfen vom sich linear bewegenden Plungertyp, der mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist. Die Belastung wird pneumatisch durch einen aufgeblasenen Druckschlauch 16 bewirkt, der mit dem Plungerlager 17 verbunden ist, das an dem Führungsrohr 5 in dem Plungergehäuse befestigt ist, was eine Linearbewegung des Druckzapfens ermöglicht. Der Belastungspunkt zwischen dem Druckzapfen und dem Belastungshebel ist mit einem Verschleißkissenwälzmechanismus versehen. Das Verschleißkissen 18 ist an dem Druckzapfen befestigt, während die frei drehende Walze 19 des Mechanismus an dem Belastungshebel befestigt ist, um einen glatten Kontakt an einem vordefinierten Punkt sicherzustellen. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Druckleiste, an der der Druckzapfen fest angebracht ist. Die Druckleiste 20 und der Druckzapfen sind innerhalb des Führungsrohres angeordnet. Dies unterbindet eine Abweichung aufgrund eines Verkippens der Druckleiste. Im Belastungszustand geht die Druckleiste keinen Kontakt mit dem Druckrohr ein, während bei entleertem Druckrohr der Druckzapfen nicht zur Gänze an dem Druckrohr ruht, damit die Orientierung und Positionierung der Druckleiste sichergestellt ist.
Die Verriegelungsmittel der Baugruppe sind ebenfalls an dem Trägerrahmen 6 montiert. Der Verriegelungshebel ist mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Der Trägerrahmen ist schwenkbar mit dem Stellstück 21 verbunden, das in Eingriff mit dem Verriegelungshebel 2 und der Verriegelungsnocke 3 steht. Ist der Verriegelungshebel mit der festen Nocke in Eingriff, so kann eine Verriegelung des Trägerrahmens in der Position erfolgen. Die Baugruppe des oberen Armes kann in einer aufrechten Position gehalten werden, indem der Verriegelungshebel ausgekoppelt und an der festen Nocke angeordnet wird. Die oberen und unteren Bügel können durch Betätigung der Verriegelungs- und Belastungshebel eingekoppelt und ausgekoppelt werden.
9 ist eine Schnittansicht, die die Spinnzonen zu beiden Seiten der Maschine zeigt. Die Einwärtsbewegung ist mit dem Bezugszeichen (22) bezeichnet. Das Vorgarn wird mittels des oberen Armes (2) zu vorderen, mittleren, hinteren und unteren Walzen geführt, die mit F, M, R beziehungsweise B bezeichnet sind. Ein Saugkanal ist mit dem Bezugszeichen (24) bezeichnet. Die mit dem Bezugszeichen (25) bezeichnete Spindel wird von dem Bandantriebsmechanismus 26 angetrieben. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet Montagemittel zum Montieren der Spindel 4. Die Spinnbox ist mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet. Die Zwischenrahmenantriebswelle und das Zwischenrahmenelement sind mit den Bezugszeichen 28 beziehungsweise 29 bezeichnet. Die Bezugszeichen 30 und 31 bezeichnen den Fadenführer beziehungsweise die Spindelschiene.
10 zeigt das Schaltungsdiagramm des Steuermittels zur Steuerung der Geschwindigkeit beim Primär- und Sekundärchangieren der Nitschelwalze.
C bezeichnet die programmierte Mikroprozessorsteuereinheit, die mit einer Spannungsquelle V verbunden ist. LA bezeichnet einen Linearbetätiger, der mit der Spannungsquelle verbunden ist, und S bezeichnet einen Sensor zur Positionserfassung. Die Schaltung ist mit der Welle Sh des Antriebes verbunden, wobei die Spannung derart gesteuert wird, dass die Geschwindigkeit beim Primär- und Sekundärchangieren je nach Bedarf zu- oder abnimmt.

Claims

Ringspinn- und Zwirnmaschine mit Spinnzonen auf beiden Seiten der Maschine, wobei die Maschine umfasst: eine oberflächenbeschichtete Ring- und/oder Läuferbaugruppe, eine Vielheit von Spindeln (4), die auf beiden Seiten der Maschine montiert sind, Mittel für automatisches Variieren und Steuern der Spindeldrehzahl, Mittel für sequenzielles und automatisches Aufstecken und Abnehmen von Kopsen während des Spinnvorgangs, automatische Ringzentriermittel, eine obere Armbaugruppe mit unabhängigen Verriegelungsmitteln (2) und Belastungsmitteln (1), wobei besagte obere Armgruppe mit modularen Belastungsmitteln versehen ist, die Längsseite eines Ringrahmens der besagten Ringspinnmaschine einen daran angeschlossenen Zwischenrahmen (9) aufweist, eine Verzugszone, die aus einem Satz Walzen (F; M; R; B) besteht, die diagonal über jeder Spindel (4) besagter Spinnzone angeordnet sind, besagte Verzugswalzen (F; M; R; B) in wenigstens zwei separat antreibbare Gruppen auf beiden Seiten des besagten Ringrahmens segmentiert sind, Antriebsmittel und Synchronisiermittel zum individuellen Antreiben besagter segmentierten Walzen und eine Nitschelwalze, wobei besagte Ringspinn- und Zwirnmaschine außerdem mit Steuer- und Regelmitteln zum Steuern der Geschwindigkeit der primären und sekundären Changierung der Nitschelwalze versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine angepasst ist eine Vielheit auswechselbarer Spinnboxen (27) verschiedener Breiten aufzunehmen, wobei die Seiten der besagten Boxen (27), die an besagtes Zwischenrahmenelement (28) und die dazu gegenüberliegenden Seiten angrenzen, Montagebohrungen an unterschiedlichen Positionen aufweisen und wobei jede Spinnbox (27), die an besagten Rahmen (9) und die dazu gegenüberliegenden Seiten angrenzt, mindestens zwei Montagebohrungen einschließt.
Ringspinn- und Zwirnmaschine wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzugswalzen hintere, mittlere und obere Paare von Verzugswalzen (F; M; R; B) einschließen und, dass die unterschiedliche Breitenabmessung jeder der Spinnboxen (27) so ist, dass sich der horizontale Abstand zwischen dem Fadenführer (30) und dem Klemmpunkt der vorderen Verzugswalzen variieren lässt.
Ringspinn- und Zwirnmaschine wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzugswalzen (F; M; R; B) ein vorderes Paar Verzugswalzen einschließen und, dass die unterschiedlichen Montagebohrungspositionen jeder der Spinnboxen (27) das Variieren des vertikalen Abstands zwischen dem Fadenführer (30) und dem Klemmpunkt der vorderen Verzugswalzen berücksichtigen.
Ringspinn- und Zwirnmaschine wie in Anspruch 1, 2 oder 3 beansprucht, wobei jede Spinnbox (27) mindestens drei Montagebohrungen einschließt.