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Regeleinrichtung für Spinn, Zwirn- und ähnliche Textilmaschinen Bei
der Ringspinnmaschine ändert sich bekanntlich bei gleichbleibender Spindeldrehzahl
die Fadenspannung zwischen Lieferwalzen und Fadenauge in Abhängigkeit vom jeweiligen
Aufwindehalbmesser. Dadurch entsteht in dem aus den Lieferwalzen austretenden, noch
nicht völlig fertiggedrehten Fadenstück beim Aufwinden auf den kleinen Spulenhalbmesser
eine besondere Gefahr für Fadenbrüche. Um dies zu vermeiden, regelt man die Spindeldrehzahl
mit fortschreitendem Abzug auf gleiche Fadenspannung am Lieferwerk. Durch diese
Regelart wird auch die Aufwindefadenspannung, d. h. der Zug im Fadenstück zwischen
Läufer und Spule, beeinflüßt, jedoch bleibt für diese Fadenspannung, die größer
ist als die Fadenspannung am Lieferwerk, noch eine gewisse Veränderlichkeit übrig,
die aber in bezug auf Fadenbrüche wenig schädlich ist, da der Faden an dieser Stelle
bereits seine volle Drehung und Festigkeit erhalten hat.
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Die vorbeschriebene Regelweise ist das Gegebene für Ringspinnen und
Ringzwirnen von schwachen Fäden, bei denen besonders leicht Fadenbrüche auftreten.
Das Ziel besteht hier in der Fadenbruchverminderung und der Produktionserhöhung
durch Heben der mittleren Drehzahl während des Abzuges. Durchgeführt wird diese
Regelweise mit Hilfe von mechanischen Reglern auf mittelbarem Wege oder durch Steuern
des Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Fadenspannung am Lieferwerk, die unmittelbar
hinter den Lieferwalzen gemessen wird.
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Auch für die Flügelspinnmaschinen sind ähnliche Regelungsweisen bekannt;
hierbei wird jedoch die gleichbleibende Fadenspannung am Lieferwerk durch entsprechendes
Regeln der Spulenbremsung erreicht.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das bisher allgemein
geübte Regelverfahren den Anforderungen in bestimmten Fällen nicht voll entspricht.
So hat sich beispielsweise herausgestellt, daß für gewisse hochwertige Zwirne die
Bruchdehnung auf einer bestimmten Höhe gehalten werden muß, wobei nur sehr geringe
Abweichungen nach oben oder unten zulässig sind. Eine solche Gleichmäßigkeit läßt
sich aber nur erreichen, wenn nicht die Fadenspannung am Lieferwerk, sondern die
Aufwindefadenspannung zwischen Spinnelement (Läufer oder Flügel) und Spule möglichst
gleichgehalten wird. Um dieses Ziel zu erreichen, ist bereits die Verwendung eines
mit Kurvenscheiben o. dgl. arbeitenden, also mechanischen Reglers vorgeschlagen
worden, wie er
für das Gleichhalten der Fadenspannung am Lieferwerk
bei Ringspinnmaschinen benutzt wird. Das Anpassen dieser Scheiben an die .jeweils
gewünschten Verhältnisse ist jedoch umständlich und erfordert häufiges Ausprobieren
für jede bestimmte Garnnummer.
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Die Erfindung beschreitet daher einen anderen Weg zum Regeln (Gleichhalten)
der Aufwindefadenspannung durch Ändern der Spindelgeschwindigkeit oder Spulenbremsung.
Nach der Erfindung wird ein entsprechend der Änderung des Spulendurchmessers (z.
B. vom Schwinghebel aus) gesteuertes Regelgerät benutzt, das den in Abhängigkeit
vom Fadenzug am Lieferwerk oder von der am Ring tangential angreifenden Kraftkomponente
der Aufwindefadenspannung stehenden Regelimpuls zusätzlich beeinflußt.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst auf die grundsätzlichen
Unterschiede zwischen zwei bekannten Regelverfahren an Hand von Zeichnungen in der
bekannten Diagrammweise eingegangen.
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In der Fig. i ist die übliche Regelweise bei Ringspinnmaschinen veranschaulicht.
Der obere Teil der Fig. i zeigt die durch die Regelung erzielte gleichbleibende
Erzeugerfadenspannung Z.' unmittelbar hinter den Lieferwalzen sowie die Aufwindefadenspannung
P, wie sie sich bei Gleichhalten von T zwischen Läufer und Spule einstellt. Der
untere Teil der Fig. i zeigt die zugehörigen Durchmesser der Spule S unter Angabe
des Fadenzuges P1 beim größten und des Fadenzuges P2 beim kleinsten Spulenhalbmesser.
Wie ersichtlich, nimmt trotz Gleichhaltens der Erzeugerfadenspannung T die Aufwindefadenspannung
P bei abnehmendem Spulenhalbmesser beträchtlich zu.
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Bei einer anderen Regelweise wird die Aufwindefadenspannung P dagegen
gleichgehalten, wie es die Fig.2 zeigt; die Erzeugerfadenspannung T nimmt dann bei
abnehmendem Spulenhalbmesser ab. Im unteren Teil der Fig. 2 sind die Aufwindefadenspannungen
P1 und P2 gleich groß.
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Dieser Erfolg läßt sich gemäß der Erfindung bei einer Ringspinn- oder
Ringzwirnmaschine beispielsweise mit einer Ausführungsform entsprechend der Fig.3
erreichen. Der aus dem Lieferwalzenpaar i kommende Faden 2 geht in bekannter Weise
durch das Fadenauge 3 und den Läufer 4 des Ringes 5 zur Spule 6, die auf der Spindel
7 sitzt. Das Regeln möge unmittelbar in Abhängigkeit vom Fadenzug selbst erfolgen.
Hierzu dient beispielsweise das Fadenauge 3, das an einem um den Drehpunkt 8 pendelnden
Hebel g angeordnet ist. Als Gegengewicht dient die Feder io, die im Punkt i i befestigt
ist. Der Hebel g. trägt eine Kontakteinrichtung 12, die je nach Erhöhen oder Erniedrigen
des Fadenzuges nach oben oder unten Kontakt macht und dadurch die Drehzahlregelung
in an sich bekannter Weise bewirkt. An die Stelle der Kontakteinrichtung 12 können
auch andere Regeleinrichtungen treten, insbesondere solche, die kontinuierlich und
trägheitslos arbeiten. Dies ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Soweit die Regeleinrichtung bisher beschrieben ist, würde sie auf
konstante Erzeugerfadenspannung T regeln. Zum Erzielen der gewünschten konstanten
-Aufwindefadenspannung P ist nun eine Korrektur erforderlich. Diese wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Gegenkraft des Meßgliedes, also im Ausführungsbeispiel
die Kraft der Feder io, an deren Stelle aber auch ein Gewicht o. dgl. treten kann,
in Abhängigkeit von der Maschine geändert wird. Zu diesem Zweck ist der Befestigungspunkt
ii der Feder io nicht ortsfest, sondern verschiebbar und über ein Gestänge 13, 14,
i5 mit dem Schwinghebel i6 der Maschine gekuppelt. Bei aufwärts gehendem Schwinghebel,
also abwärts gehender Ringbank, d. h. beim Spinnen auf den größeren Spulenhalbmesser,
wird die Spannung der Feder io erhöht,. bei abwärts gehendem Schwinghebel, also
bei aufwärts gehender Ringbank und Spinnen auf den kleineren Halbmesser dagegen
erniedrigt. Auf diese Weise wird deshalb der von der Kontakteinrichtung 12 gegebene
Regelimpuls zusätzlich beeinflußt, so daß die Drehzahlregelung der Maschine derart
erfolgt, daß die Aufwindefadenspannung P entsprechend dem Diagramm der Fig.2 gleichbleibt.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung
im Schnitt und in Draufsicht. Hier ist der Spinnring 5 auf Kugeln 17 drehbar gelagert
und als Meßglied ausgebildet. Er trägt eine Zunge 18, an der wiederum ein Regelkontakt
r2 sitzt. Als Gegenkraft dient eine Feder io mit verschiebbarem Befestigungspunkt
ii. In der Fig. 5 sind die Kräfteverhältnisse dargestellt. Beim Spinnen auf den
großen Halbmesser hat die Aufwindefadenspannung den Wert P1. Würde die Drehzahl
beim Spinnen auf den kleinen Halbmesser auf gleichbleibende Erzeugerfadenspannung
T geregelt werden, so würde die Aufwindefadenspannung mit abnehmendem Halbmesser
entsprechend der gestrichelten Linie ig bis auf den Wert P2 anwachsen. Die am Ring
tangential angreifenden Kraftkomponenten, die unmittelbar an dem drehbar gelagerten
Ring gemessen werden können, haben im ersten Fall die Größe .P1 # sin a1, im zweiten
Fall die Größe P2 # sin a2. Da jedoch eine gleichbleibende
Aufwindefadenspannung
auch bis zum kleinsten Halbmesser (entsprechend P3) erreicht werden soll, deren
zugehöriger Tangentenwert P3 # sin a2 beträgt, so ist ersichtlich, daß der Regler
nur dann richtig arbeitet, wenn die Gegenkraft der Feder io bei abnehmendem Spulenhalbmesser
ebenfalls abnimmt. Dies kann in ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel der
Fig.3 durch Verschieben des Punktes ii in Abhängigkeit von der Maschine entsprechend
der Änderung des Spulendurchmessers erreicht werden.
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In entsprechender Weise läßt sich die-Erfindung auch bei Flügelspinn-
und Flügelzwirnmaschinen anwenden, wo statt der Drehzahl die Flügelbremsung sinngemäß
beeinflußt wird. Anstatt die Gegenkraft des Meßgliedes selbst zu beeinflussen, kann
die Beeinflussung auch an anderer Stelle geschehen, beispielsweise bei kontinuierlichem
Regeln mit einem trägheitslosen Regelgerät durch Einschalten entsprechender Widerstände
in den Regelstromkreis.
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Bei zylindrischer Spulenwindung- genügt es, zwecks zusätzlichen Beeinflussens
des Regelimpulses ein Klinkwerk beispielsweise vom Ringbankschwinghebel oder von
der Spulenbank aus fortzuschalten, durch das dann beispielsweise die Gegenkraft
in Stufen geändert wird.