-
Regeleinrichtung für Spinn-, Zwirn- und ähnliche Maschinen Es sind
bereits Regeleinrichtungen für Spinn-, Zwirn- und ähnliche Maschinen bekannt, bei
denen die den Fadenzug bestimmenden Größen in Abhängigkeit vom Fadenzug selbst geregelt
werden.
-
Bei Maschinen mit voreilender Aufwindung, also beispielsweise Ringspinnmaschinen,
hat ,man bereits vorgeschlagen, die Spindelgeschwindigkeit durch den Fadenzug derart
regeln zu lassen, daß dieser konstant bleibt. Zu diesem Zweck wurde an den Faden
zwischen Streckwerk und Fadenführerauge oblerhalb des Ballons ein besonderer Fadenzug;
anesser angelegt, der eine zwischen ;zwei Grenzen, 'nämlich zwei Kontakten, pendelnde
Zunge trug. Je nachdem ob der Fadenzug vom gewünschten Normalwert nach unten oder
nach oben abwich, sollte die Kontakteinrichtung im einen oder anderen Sinne Kontakt
machen und damit den Motor auf »schneller« oder »langsamer« regeln.
-
Bei Maschinen mit nacheilender Aufwindung, z. B. Flügelspinnmaschinen,
hat man ebenfalls bereits vorgeschlagen, den Fadenzug dadurch konstant zu halten,
daß in Abhängigkeit von ,ihm die Spulenbremsung geregelt wird. Auch diese Vorrichtung
arbeitet wie die vorbeschriebene nach dem Prinzip der Steuerung zwischen zwei festen
Grenzen. Bekannt sind auch schon praktisch reibungs-und trägheitslos arbeitende
elektrische Regeleinrichtungen, bei .denen lichtelektrische Zellen vorgesehen sind,
die entsprechend ihrer Bestrahlung einen elektrischen Steuerstrom in einem Galvanometer
.erzeugen, dessen Nadel zwischen zwei Kontakten pendelt und durch Kantaktgabe einen
Hilfsmotor entweder in der einen oder aber in der anderen Drehrichtung .einschaltet.
Auch diese Regeleinrichtung ,arbeitet nach dem Prinzip der Steuerung zwischen zwei
festen Grenzen, also unstetig.
-
Das den bekannten Anordnungen zugrunde liegende Prinzip der Steuerung
zwischen zwei festen Grenzen hat jedoch den Nachteil, daß die Regeleinrichtung dauernd
arbeiten muß, d. h. daß die den Fadenzug bestimmenden Größen dauernd zwischen einem
Höchst- und einem Mindestwert schwanken. Es findet also ständig eine überregelu:ng
statt, die mit Rücksicht auf die mechanischen oder elektrischen Grenzen der Regeleinrichtung
nicht im gewünschten Maße genügend klein gemacht werden kann. Durch diese überr.egelung
wird künstlich eine gewisse periodische Veränderung des Fadenzuges hineingebracht,
den man ja gerade andererseits möglichst konstant halten will.
Zur
Abhilfe sind schon Regeleinrichtungen vorgeschlagen. worden, bei denen zur Erzielung
eines gleichbleibenden Fadenzuges beim Aufwinden auf voreilende Spulen die Masd#i@@
nendrehzahl bzw. die Flügelbremsung q@,el` beim Aufwinden auf nacheilende Spulen
tie Spulenbremsung in Abhängigkeit vom e welligen,. Fadenzug auf rein mechanischem
Wege kontinuierlich geregelt werden soll. Bei einer anderen Regeleinrichtung soll
die Stärke eines den Läufer einer Kötzer herstellenden Ringspinnmaschine antreibenden
Luftstromes entsprechend den auf den Läufer wirkenden wechselnden Reibungswiderständen
durch den Fadenzug selbst geregelt werden, indem eine unter Federdruck stehende
Fadenführeröse bei ihrer durch den Fadenzug hervorgerufenen Bewegung die Drosselklappe
in der die Antriebskraft für den Läufer liefernden Luftleitung entsprechend bewegt.
Diese mechanische Organe verstellende Einrichtung arbeitet bei den geringen, vom
Faden erzeugten Verstellkräften in der Größenordnung von höchstens i bis
3,9 wegen der vielen zu überwindenden Reibungswiderstände entweder überhaupt
nicht oder .aber wegen der Größe der Massen des Steuergestänges nur sehr träge und
dann auch noch ungenau, weil die mit Bezug ,auf den Kötzer einseitig zugeführte
Druckluft zum Antrieb des. Läufers auf der entgegengesetzten Seite des Kötzers praktisch
nicht wirken kann, da die Luft-und Druckverhältnisse ,auf verschiedenen Seiten des
Kötzers ungleich sind.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der vorstehend
geschilderten Regelarten und -geräte zu vermeiden. Nach der Erfindung wird das dadurch
erreicht, daß das Steuergerät, z. B. ein Brückenbolometer, eine die Maschinendrehzahl
oder die Spulenbremsung beeinflußte elektrische Regelgröße als stetige Funktion
des Fadenzuges reibun.gs- und praktisch auch trägheitslos verändert. Im Gegensatz
zur bisherigen Übung wird von dem Fadenösengerät also keine mechanische oder pneumatische,
sondern eine elektrische Regelgröße, beispielsweise ein Widerstandswert, kontinuierlich
gesteuert. Dieser allgemeinere Erfindungsgedanke läßt sich auf mannigfache Weise
in die Praxis umsetzen. Besonders vorteilhaft erscheint es, daß als den Fadenzug
messender Teil ein den Regelimpuls messelos weitergebendes Gerät verwendet wird.
Als solche Geräte kommen beispielsweise Brückenbolometer in Frage, deren den Luftstrom
ablenkende Gabel mit dem den Fadenzug ines.-senden Teil verbunden wird.
-
Zur Steuerung von DrahtzneIunaschinen ist zwar schon vorgeschlagen
worden, die Gitterspannungen von den Antriebsmotor beeinflussenden Elektronenröhren
durch die Stellung eines Magnetkernes zu steuern. Diese Einrichtung benutzt zur
Drahtbelastung ein 'Gewicht in Form eines Magnetkernes und ist =für Spinnzwecke
nicht brauchbar, weil sich die 2em Faden vom Spinnorgan erteilte Drehung ',nicht
über die durch das Magnetkerngewicht belastete Stelle fortpflanzen und deshalb ein
dauerndes fortlaufendes Spinnen praktisch nicht zustande kommen kann. Bei der Regeleinrichtung
gemäß der Erfindung ist dieser Nachteil vermieden, weil die Fadenzub verte praktisch
reibungs- und auch trägheitslos als stetige Funktion zur Veränderung der elektrischen
Regelgrößen übertragen werden.
-
In den Abb. i und z der Zeichnung, in der rein schematisch verschiedene
grundsätzliche Ausführtuigsmöglichkeiten für die Erfindung veranschaulicht sind,
ist ein Beispiel für eine Bolometersteuerung dargestellt. Das den Fadenzug messende
Gerät besteht aus einem Hebel i, durch dessen Fadenauge a der Faden 3 hindurchgeführt
ist. Das andere Ende des Hebels ist als Gabel 4. ausgebildet, die sich entsprechend
dem Fadenzug verstellt. Gegenüber den Zinken bzw. Öffnungen der Gabel befinden sich
zwei schlitzförmige Düsen 5 und 6, durch die dauernd ein Luftstrom geblasen wird.
In der Abb. z a ist eine Aufsicht .auf die Düsen und die Gabel in Normalstellung
und in der Abb. ab die Stellung bei Fadenbruch gezeigt. Unter der Gabel befindet
sich die Bolometerbrücke 7, die sich aus den Widerständen 8, 9, 1o und i i zusammensetzt.
Die Widerstände sind derart abgeglichen, daß für gewöhnlich im Brük-' kenkreis,
an den die Erregerwicklung 12 eines Hilfsmotors 13 angeschlossen ist, kein Strom
fließt. Die Widerstände 8 und 9 sind aus stark temperaturabhängigem Widerstandsmaterial
hergestellt; sie liegen den Düseii 5 und 6 ,gegenüber Lund werden durch deren Luftstrom
gekühlt. In der in der Abb. 2a gezeichneten Stellung herrscht im Brückenkreis Gleichgewicht.
Wenn sich die Gabel jedoch infolge Änderung des Fadenzuges nach oben oder unten
verschiebt, so werden die Luftströme teilweise abgelenkt, wodurch sich der Ohmwert
der Brückenwiderstände ändert. Dadurch ergibt sich ein Ausgleichsstrom, der durch
die Wicklung i--, des Hilfsmotors 13 fließt, so daß dieser im einen oder anderen
Drehsinn anläuft. Dabei verstellt er den Regler 14 des Antriebsmotors 15 der Maschine,
und zwar in dem Sinne, daß der durch die Feder 16 des Meßhebels i eingestellte Fadenzugwert
wiederhergestellt wird. An die Stelle des Hilfsmotors 12, 13 kann auch eine andere
.elektrische Regeleinrichtung treten; gegebenenfalls ist zwischen die Regeleinrichtung
13 und den Regler 14 - noch ,eine relaisartig
wirkende Vorrichtung,
z. B. ein weiterer Hilfsmotor, einzuschalten, falls die Regelkräfte nicht zur unmittelbaren
Steuerung des Reglers 1 ¢ ,ausreichen. An Stelle des dargestellten Gleichstromantriebes
können natürlich ,auch irgendwelche anderen regelbaren elektrischen Antriebe treten,
deren Regler dann in Abhängigkeit vom Fadenzug verstellt werden.
-
Für das den Regelimpuls masselos weitergebende Gerät lassen sich auch
lichtelektrische Zellen verwenden, deren Bestrahlung durch den den Fadenzug anessenden
Teil geändert wird. Die Anordnung kann beispielsweise ähnlich wie beim Beispiel
der Abb. i getroffen sein. An die Stelle der Luftdüsen 5 und 6 tritt dann eine Lichtquelle,
deren Strahlung auf lichtelektrische Zellen fällt, die an Stelle der Widerstände
8 und 9 in die Brück -enschaltung eingebaut sind.
-
Ferner kann man auch die an sich bekannte Steuerung von Schwingungskreisen
benutzen, z. B. in der Weise, daß mit dem den Fadenzug messenden Teil der bewegliche
Teil eines Kondensators oder ein die Selbstinduktion beeinflussender Teil verbunden
wird, wobei in an sich bekannter Weise durch Änderung der Kapazität oder der Selbstinduktion
der Regelimpuls weitergegeben wird. Hierfür gibt die Abb.3 ein Beispiel. Die in
einem Hochfrequenzgenerator 17 erzeugte Hochfrequenz wird über einen Schwingungskreis
18 *ein.em Gleichrichter i9 zugeführt. Im Schwingungskreis liegt der Kondensator
2o, der mit dem Fadenzugmesserhebel i derart verbunden ist, daß die Kapazität bei
der Verstellung dieses Hebels geändert wird.- Anstatt die Kapazität zu verändern,
kann man auch die Selbstinduktion des Kreises 18 verändern. Entsprechend diesen
Änderungen schwankt die vom Gleichrichter i 9 an die Erregung 12 eines Hilfsmotors
13 abgegebene Energie. Der Wicklung 12 kann eine weitere Wicklung 2o entgegengeschaltet
sein, so daß in der Gleichgewichtslage des Hebels i, also 1>ci richtigem Fadenzug,
der Motor i 3 kein Feld hat und daher in Ruhe bleibt. Erst bei AbwQichungen des
Fadenzuges läuft der Motor 13 im einen oder anderen Drehsinne an und beeinliußt
den Hauptantriebsmotor in geeigneter Weise.
-
Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des allgemeineren Erfindungsgedankens
hesteht darin, daß der den Fadenzug messende Teil einen vorzugsweise reibungslos
arbeitenden Widerstand verändert. So kann man beispielsweise-einen Qu.ecksilb,erkapillarrohrwiderstand
benutzen, wobei durch den Fadenzugmesser der Quecksilberspiegel entsprechend den
Fadenzügen gehoben und gesenkt wird; dabei kann die Quecksilbersäule gleichzeitig
als Gegengewicht für den 1#adenzugmesserarm dienen. Man kann aber auch den Widerstandsdraht
an einem beweglichen Teil des Fadenzugmessers anordnen und ihn entsprechend dessen
Bewegungen mehr oder weniger in das Quecksilber ,eintauchen lassen. Die Abb. q.
gibt .ein Beispiel für die zuerst bes.chriebene Möglichkeit. Der Fadenzugmesserhebel
i drückt ,gegen die Membran 2 i eines Quec'ksilb,erg,efäß.es 22, an das sich ein
Kapillarrohr 23 anschließt. Der Quecksilberspiegel steht in diesem Kapillarr ohr
und hebt oder senkt sich entsprechend dem auf den Hebel i aus;g.eübten Druck, also
entsprechend dem Fadenzug. In das kapillarrohr taucht ein Widerstandsdraht 2.1,
der durch das Quecksilber mehr oder weniger ein- und ausgeschaltet wird. Diese Widerstandsänderungen
werden in einem aus einer Batterie 25 gespeisten Stromkreis nutzbar gemacht, indem
an die Klemmen 26 dieses Kreises irgendein passendes Regelgerät angeschlossen wird,
das den kontinuierlichen Regelimpuls weitergibt.
-
Als vorzugsweise reibungslos arbeitend Widerstände können auch durch
Wälzlager gesteuerte Widerstände oder druckabhängige Kohlewiderstände benutzt werden.
Auch kommen Öldruc'kregler für den Zweck in Frage. Hierbei kann gegebenenfalls das
Vorsteuerventil ohne elektrisches Zwischenmittel durch das Meßsystem unmittelbar
gesteuert werden.
-
Mit Rücksicht auf die Regelgenauigkeit und ,auch ,auf die Empfindlichkeit
des zu verspinnenden oder zu verzwirnenden Fadens erscheint es nach der Erfindung
besonders vorteilhaft, daß .als den Fadenzug messender Teil ein zur Fadenführung
sowieso notwendiger Teil der Maschine benutzt wird; bei Ringspinnmaschinen oder
auch bei Glockenspinnmaschinen kommt hierfür beispielsweise das Fadenauge oberhalb
des Ballons in Frage.
-
Die von dem Meßgerät kontinuierlich veränderten elektrischen Regelgrößen
können in irgendeiner an sich bekannten Weise zur unmittelbaren oder ,gegebenenfalls
auch mittelbaren Steuerung des. Antriebsmotors oder, bei Maschinen mit nacheilender
Aufwindung, zur Regelung der Spurenbremsung, beispielsweise für sämtliche Spinnstellen,
gleichzeitig mit an sich bekannten Mitteln benutzt werden. Bei Maschinen mit voreilender
Aufwindung wird der Motor kontinuierlich geregelt. Es ist aber auch im Rahmen der
Erfindung durchaus möglich, eine an sich bekannte Regeleinrichtung zwischenzuschalten,
die eine Regelung des Motors ergibt, bei der dann die Regelempfindlichkeit erheblich
gesteigert und damit die Regelgrenzen sehr klein gemacht werden können. Im Gegensatz
zu der bekannten Anordnung der reinen Kontaktsteuerung mit überregelung nach der
einen und
der anderen Seite, bei der man mit Rücksicht auf die geringen,
zur Verfügung stehenden Kräfte und die sehr kleinen Wege- nur eine grobe Regelung
und eine geringe Regelgenauigkeit bezüglich der Einhaltung eines Mittelwertes erreichen
kann, ist es bei einem kontinuierlich besinflußten Zwischenrelais möglich, die Empfindlichkeit
und damit die Regelgenauigkeit ganz erheblich zu steigern, so daß die bei der bekannten
Einrichtung vorhandenen Nachteile bei der an sich gleichen Art der Impulsweitergahe
nicht mehr störend in Erscheinung treten.
-
Die beschriebene Regeleinrichtung kann an einer beliebigen Spindel
der Maschine angebaut sein. Man kann aber auch mehrere Spindeln mit Regeleinrichtungen
gemäß der Erfindung ausrüsten und diese, in geeigneter Weise gemeinschaftlich die
Regelung vornehmen lassen.