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Selbsttätiger Geschwindigkeitsregler für Ringspinn-, Ringzwirn- und
ähnliche Textilmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen Geschwindigkeitsregler
für Ringspinn-, Ringzwirn- und ähnliche Textilmaschinen, bei dem das Regelglied
des Antriebsmotors durch einen Hilfsmotor verstellt wird.
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Es ist schon bekannt, die Bürstenbrücke eines Spinnmotors durch einen
Hilfsmotor in unmittelbarer Abhängigkeit von der Fadenspannung zu verstellen. Die
. bekanntgewordene Einrichtung stellt aber keine geeignete Lösung dar, weil infolge
der Trägheit der Anordnung die Drehzahleinstellung der Fadenspannung nicht unmittelbar
folgt, so daß ein einwandfreies Arbeiten der Einrichtung nicht möglich ist.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß das Einschalten. des
Hilfsmotors in beiden Drehrichtungen in Abhängigkeit vom Stand der Ringbank, z.
B. durch eine von der Herzscheibenwelle angetriebene Nockenscheibe, erfolgt, während
das Ausschalten iii Abhängigkeit von der Stellung des Regelgliedes vorgenommen wird.
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Durch diese Anordnung ist es möglich, die Zeitpunkte für das Ein-
und Ausschalten des Hilfsmotors zu verlegen und so Ungenauigkeiten, die durch die
Trägheit der Regelglieder bedingt sind, auszuschalten. Dabei findet ein ständiges
Überwachen des Regelvorganges durch das Ausschalten des Hilfsmotors in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Antriebsmotors statt.
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Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes soll nun an Hand der
Abbildungen näher erläutert werden.
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Abb. i zeigt den oberen Teil eines Kötzers I( mit der Hülse H_, wie
er sich während des Spinnens darstellt. Zum Aufrechterhalten konstanter Fadenspannung
wird gefordert, daß die Umdrehungszahl der Spindel beim Aufwinden des Fadens auf
die hötzerspitze gering, beim Aufwinden auf die Kötzerbasis hoch gehalten wird.
Eine möglichst hohe Durchschnittsgeschwindigkeit ist mit Rücksicht auf die Höhe
der Produktion erwünscht. Den gestellten Forderungen entspricht ein Geschwindigkeitszeitdiagramm
nach Abb.2, in dem die Punkte i bis :l entsprechend der zugehörigen Lage des Fadens
zum gleichen Zeitpunkt nach Abb. i eingetragen und bezeichnet sind. Während des
Aufspinnens von der Kötzerspitze zur Kötzerbasis, etwa zwischen den Punkten i -
und 2 in Abb. i, wird die Drehzahl entsprechend dem Geschwindigkeitsdiagramm (Abb.
2'
) zwischen i und 2 gesteigert. Von Punkt 2 an bis zum tiefsten Punkt der
Kötzerbasis und dann wieder zurück zum Punkt 3, der auf dem Kötzer mit etwa 2 identisch
ist, bleibt die Drehzahl auf ihrem höchsten Wert konstant. Beim Weiter-
| spinnen des Fadens bis in die Nähe der |
| Kötzerspitze, also zwischen 3 und 4, wird die |
| Drehzahl herabgesetzt, bleibt dann kurze Zeit |
| zwischen den Punkten 4 und i, in denen s #; |
| der Faden bis zur höchsten Lage hin IM, |
| ` |
| wieder zurückbewegt hat, abermals etwa kdfestaut, uni dann
das bereits beschriebene Spiel |
| zu wiederholen. Dieser Verlauf der Dreh- |
| zahl in Abhängigkeit von der Zeit wird nun |
| durch einen auf die Welle des Regelgliedes, |
| gegebenenfalls unter Verwendung eines Vor- |
| geleges, wirkenden kleinen Elektromotor er- |
| findungsgemäß dadurch herbeigeführt, daß |
| der Motor in bestimmter Weise zu- und ab- |
| geschaltet wird. |
Das Einschalten des Verstellmotors 111 kann z. B. durch eine Nockenscheibe N (Abb.
.4) herbeigeführt werden, die synchron mit der Herzwelle angetrieben wird und die
Einschalter i und 3 schließt. Zweckmäßig wird die Drehzahl und das übersetzungsverhältnis
des Hilfsmotors 111 derart gewählt, daß das Regelglied IV sich mit jener Geschwindigkeit
bewegt, die der durch die Kötzerbildung bedingten Drehzahlerhöhung in der Zeiteinheit
an dem Antriebsmotor entspricht. Falls dies nötig ist, kann die Drehzahl des llilfsmotors
mit bekannten elektrischen Mitteln, wie z. B. Vorschaltwiderstand bei einem Kurzschlußmotor
oder Bürstenverstellung bei einem Repulsionsmotor, den Erfordernissen des Spinnvorgangs
angepaßt 1tverden. Die Ausschalter 2 und 4 werden erfindungsgemäß in Abhängigkeit
von der Stellung des Regelgliedes selbst gesteuert, was den Vorteil bietet, daß
beim Ausschalten die wirklich erreichte höchste bzw. tiefste Drehzahl des Antriebsmotors
überwacht wird.
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In Abb. 5 ist die Anordnung der Ausschalter grundsätzlich dargestellt.
1,V ist die Welle des Regelgliedes, Sch die durch den Verstellmotor M angetriebene
Schnecke, die im Eingriff mit dem auf die Welle LV fest aufgekeilten Schneckenradsegment
S steht. Je nach der Stellung dieses Segments bzw. der Welle des Regelgliedes werden
die beiden als Ausschalter 2 und 4 durch den Ansatz A geöffnet.
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Die beschriebene Anordnung gestattet, die Größe und Lage des Regelbereiches
dadurch zu verändern, daß die Ausschalter 2 und 4 sinngemäß verstellt werden. Diese
Verstellung zusammen mit einer entsprechenden Verstellung eines der beiden Einschalter
i oder 3 an der Nockenscheibe ergibt alle denkbaren Möglichkeiten für das Erzielen
beliebiger Geschwindigkeitsdiagramme. Soll z. B. der Ausschlag a des Diagramms (Abb.
2) vergrößert werden, so sind folgende Verstellungen erforderlich. Der Ausschalter
2 ist im Regelglied vorzuschieben (Abb. 5) im Sinne des Uhrzeigers. Der Einschalter
3 ist gegen die Drehrichtung der N ockenscheibe zu verschie-;wben, um früher geschlossen
zu werden. Der .,usschalter 4 bleibt in seiner Stellung.
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Die Verstellung der Schalter gestattet nun
:'euch, den Drehzahlbereich,
in dem die Regelung sich abspielt, zu verändern. Bekannt-
lich erfordert der
Ringspinnbetrieb während der Zeit eines Abzuges einen durchschnittlichen Geschwindigkeitsverlauf
etwa nach Abb.6. Am Anfang des Spinnens, während des sogenannten Anspinnens, und
am Ende desselben ist die Drehzahl gegenüber dem Hauptspin-. neu herabzusetzen.
Dies geschieht bei der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung da-
durch, daß
die Ausschalter 2 und 4 gemeinsam in Abhängigkeit vom Aufbau des Kötzers verschoben
werden. Wenn die beiden Ausschalter in der Richtung des Uhrzeigersinnes in Abb.
5 verschoben werden, wird die Drehzahl, bei der jeweils das Ausschalten des Verstellmotors
erfolgt, steigen, im umgekehrten Fall sinken.
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Abb. 7 zeigt das auf diese Weise entstehende Spinndiagramm in Einem
Teil des Anspinnzeitraumes in seiner grundsätzlichen Form. Die beiden Schalter 2
und 4, die den Abstand o besitzen, werden, ohne ihre Lage gegeneinander zu verändern,
in Abhängigkeit von den Schaltbewegungen der Ringbank nach den ebenfalls mit 2 und
4 bezeichneten gestrichelten parallelen Kurven bewegt. Die Einschalter i und 3 werden
nach Abb. 4 von der Nockenwelle in gleichen Zeitabständen gesteuert. Es erfolgt
also immer in den gleichen Zeitabschnitten b und b' das
Schließen
dieser Schalter. Das Ausschalten erfolgt wieder durch die Schalter 2 und 4, je nach
deren zu dem betreffenden Zeitpunkt
bestehender Stellung, also an den Schnittpunkten
mit den Kurven 2 und 4.
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Das Gesamtdiagramm ist dann das in Abb. 7 stark ausgezogene Bild.
Unerwünschte Spitzen nach oben oder unten können durch Anord-
nung fester
Endschalter beseitigt werden; z. B.
wird man beim Spinnen einen Endschalter
in die Lage der strichpunktierten Geraden e legen, die die tiefste Anspinndrehzahl
dar-
stellt. Es wird alo dann nicht der Schalter 4 das Ausschalten des Hilfsmotors
bewirken, sondern der Schalter e, der früher bereits geöffnet wird.
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Die Anordnung der Ausschalter ist in einem Beispiel grundsätzlich
in Abb.8 dargestellt. Die einzelnen Teile haben dieselbe Bezeichnung wie in Abb.
5. Hinzu kommt, daB die Schalter 2 und 4 sich auf dem beweglichen Verstellglied
V befinden. Selbstverständlich sind diese Schalter gegeneinander auch
noch
einstellbar, um die Lagenregelung entsprechend dem Abstand a in Abb.
7 einstellen zu
können. Das Verstellglied V, das die Ausschalter
trägt, ist beispielsweise mit einer Rolle R versehen, die auf dem verschiebbaren
Lineal L aufliegt. Das Lineal bewegt sich in der Pfeilrichtung in Abhängigkeit vom
Aufbau des Kötzers, z. B. mit Hilfe einet Schraubenspindel Sh. Zu Beginn des Spinnens,
N=enn der erhöhte Teil Asp des Lineals L die Rolle nach oben drückt, wird die Drehzahl
durch Verstellen der Ausschalter 2 und .4, entgegen dem Uhr zeigersinn, herabgesetzt.
Im eingezeichneten Augenblick ist die normale Spinndrehzahl bereits eingestellt.
Der obenerwähnte feste Endschalter e befindet sich auf dem ruhenden Teil der Vorrichtung
und ist auf diesem gegebenenfalls einstellbar. Um dieDrehzahlzunahmec (=Abb.6) in
weiten Grenzen ändern zu können, ohne das Linieal L austauschen zu müssen, zwird
die Rolle nach Abb.8 verstellbar angeordnet. Außerdem läßt sich durch Verändern
der relativen Lage der Wandermutter LVM zu der Schraubenspindel Sp wieder die richtige
Lage des Lineals zur Rolle R herbeiführen.
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Zur weiteren Verdeutlichung der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes
dienen Abb. 9 und i o.
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Abb.9 gibt die Anfangsstellung des Geschwindigkeitsreglers wieder.
Es ist hier jene Lage des Lineals gewählt, die dem Anspinnen entspricht. Die Rolle
R befindet sich auf dem Kurventeil Asp des Lineals L. Gleichzeitig ist der
Ansatz .A des Regelgliedes W in einer derartigen Lage, daß sowohl der Endschalter
e, der im Stromkreis für das Erniedrigen der Motordrehzahl liegt, als auch der Ausschalter
2, der im Stromkreis für das Erhöhen der Motordrehzahl liegt, zunächst geöffnet
sind. Infolgedessen ist ein Einschalten des Hilfsmotors in dieser -Stellung zunächst
nicht möglich, entsprechend dem flachen Teil im Anfang des Abzuges nach Abb.6. Erst
,wenn die Rolle längs der KurveAsp abläuft, :wird der Ausschalter 2 geschlossen,
so daß über den Einschalter i der Motor im drehzahlerhöhenden Sinn zuerst kurze
und dann immer länger werdende Impulse erhält.
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In Abb. i o ist endlich eine ausführliche Gesamtdarstellung der Regeleinrichtung
enthalten, zu deren Erklärung folgendes hervorzuheben ist: Die bekannte Anordnung
der Ringspinnmaschine. besitzt für den hier interessierenden, Vorgang außer der
Spindel S1), der Ringbank Ri und den beiden Schwinghebeln Schivt und Scltiv, die
Herzscheibenwelle He und Steigradwelle St, von denen aus die Regelung abgeleitet
wird. Von der Herzscheibenwelle He
aus wird die Nockenscheibe N angetrieben,
die ihrerseits die beiden Einschalter i und 3, welche die beiden Drehrichtungen
des Hilfsmotors 111 steuern, schließt. Die Steigradwelle St treibt auf die Schraubenspindel
Sh, durch deren Drehung sich das Lineal L einmal während eines Abzuges längs der
Spindel bewegt, wodurch die Rolle R und damit das Verstellglied V die bereits in
der Beschreibung ausgeführte Bewegung ausführt. Hierdurch werden die Ausschalter
2 und .1 in ihrer relativen Lage zu dem Segment S bziv. zu dessen Ansatz A verändert.
Gleichzeitig -,wird auch das oben erläuterte Steuern des Endschalters e, welcher
an sich einstellbar ist, vorgenommen.
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Selbstverständlich kann die Anordnung der Schalter, ihre Einstellung
und zwangsläufige Bewegung, je nach den Erfordernissen des besonderen Arbeitsvorganges
erfolgen.