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Antriebsvorrichtung für Drehköpfe an Spinnmaschinen Drehköpfe haben
bekanntlich die Aufgabe, dem Vorgarn die für :einen günstigen Verzug erforderliche
Vorgarndrehung zu erteilen, indem das Vorgarn zwischen zwei Walzen hindurchgeführt
wird, die sich drehen und zusätzlich als Ganzes umlaufen. Gleichzeitig wird dabei
das Vorgarn in Verbindung mit einem zweiten Zylinderpaar (Zuführzylinder) verzogen.
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Der notwendige Doppelantrieb der einzelnen, an einer Maschine vorgesehenen
Drehköpfe kann mittels eines Schnur- oder Bandantriebes von einer oder zwei Antriebstrommeln
aus erfolgen oder mittels Schraubenradantriebes von einer oder zwei längs liegenden
Wellen aus, auf denen die Antriebsritzel sitzen.
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Die Drehzahl des Walzengehäuses, mit dem das Walzenpaar des Drehkopfes
als Ganzes umläuft, ergibt bei einer bestimmten Liefergeschwindigkeit die Anzahl
der Vorgarndrehungen je t m Vorgarn. Die Liefergeschwindigkeit selbst ist nicht
nur abhängig von dem für die U'alzendrehung vorgesehenen Antrieb, sondern auch von
der Differenzgeschwindigkeit zwischen beiden Antrieben unter Berücksichtigung der
vorhandenen übersetzungsverhältnisse; denn die Drehung der Walzen wird auch durch
das umlaufende Walzengehäuse beeinflußt, was sich allein daraus ergibt, daß die
N`'alzen selbst bei Stillstehen ihres eigenen Antriebes eine Drehung ,ausführen,
indem ihre Zahnräder sich auf ihrem stillstehenden Antriebsrad abwälzen, wenn sich
die `;Talzen als Ganzes mit ihrem Gehäuse drehen.
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Es ist nun für ein praktisches Arbeiten mit Drehköpfen wichtig, daß
die Liefergeschwindigkeit einerseits
und die Vorgarndrehung andererseits
unabhängig voneinander geregelt werden können. Die bisher bekannten Konstruktionen
von Drehkopf-Antrieben genügen dieser Forderung nicht. In einem bekannten Falle
wurde sogar die ganze Anordnung einfach auf eine bestimmte Vorgarndrehung abgestellt
und demgemäß nur eineinfacher Antrieb vorgesehen. Das ist spinntechnisch untragbar,
da verschiedene Materialien auch jeweils andere Vorgarndrehungen benötigen. Es ist
auch bekanntgeworden, die Änderung der Vorgarndrehung durch austauschbare Räder
innerhalb des Antriebes vorzunehmen. In diesem Falle ist aber ein Auseinanderbauen
der Drehköpfe erforderlich, wenn von einer Partie zur anderen übergegangen werden
soll, was natürlich äußerst umständlich ist. Schließlich wurde vorgeschlagen, jeden
antrieb von der Motorivelle aus getrennt zu regeln.
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Diese Regelung führt aber, wie eingangs erläutert, nicht zum Ziel,
da die Änderung der Drehzahl des Walzengehäuses, also die Änderung der Vorgarndrehung,
automatisch auch eine :entsprechende Änderung der Liefergeschwindigkeit mit sich
bringt, wodurch also beide Größen sich im gleichen Verhältnis ändern.
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Um im genannten Falle die Vorgarndrehung je i in Vorgarn zu verändern,
muß bei solcher Ausführung des Antriebes auch der Antrieb der Walzen entsprechend
mitgeregelt werden, damit z. B. die Liefergeschwindigkeit konstant bleibt. Die beiden
Antriebsregelungen müssen also in irgendeiner Weise von Hand ,aufeinander abgestimmt
werden. Auch muß das Regeln synchron erfolgen, sonst entstehen leicht Stauungen
oder Fehlverzüge im Vorgarn. Eine solche Regelung erfordert daher große Sorgfalt
bei der Bedienung und ist mithin unpraktisch.
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Von diesen Verhältnissen ausgehend löst die Erfindung die Aufgabe,
:einerseits die Anzahl der Vorgarndrehungen während des Laufes der Drehköpfe oder
im Stillstand derselben zu ändern, ohne daß dabei eine bestimmte, eingestellte Liefergeschwindigkeit
geändert wird, und ferner andererseits die Liefergeschwindigkeit zu ändern, wobei
die bestimmte eingestellte Anzahl der Vorgarndrehung je Längeneinheit konstant bleibt.
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Gemäß der Erfindung :erfolgt der Antrieb der Walzen und des Walzengehäuses
des Drehkopfes von einem gemeinsamen Antriebsmittel. etwa einem Elektromotor, aus
über je ein Regelgetriebe und, weiter über ein gemeinsames Differentialgetriebe.
Dieses Differentialgetriebe arbeitet derart, daß die bei der Regelung eines der
beiden Antriebe innerhalb des Direhkopfes erzeugte Mitbeeinflussung des anderen
Antriebes durch seine Differentialwirkung ausgeglichen wird. Damit ist erreicht,
daß bei Anderung :einer Größe, also entweder der Vorgarndrehungoder der Liefergeschwindigkeit,
die andere Größe den eingestellten Wert beibehält. Die Regelung beider Größen erfolgt
mithin unabhängig voneinander.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt Abb. i schematisch eine Antriebsanordnung nach der Erfindung mit einem
Kegelräder-Differentialgetriebe und Abb. 2 ebenfalls schematisch eine Antriebsanordnung
nach der Erfindung, aber mit einem Stirnräder -Differentialgetriebe.
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In Abb. i sind alle besonderen Einzelheiten weggelassen, um das Prinzip
der Erfindung besser zu verdeutlichen. Vom Motor i aus wird die Welle a mit gleichmäßiger
Geschwindigkeit angetrieben. Mittels Seiltriebes 3 od. dgl. wird der Antrieb über
ein Regelgetriebe 4 auf die Hauptwelle 5 eines Differentialgetriebes 6 übertragen.
Diese Hauptwelle 5 ist durchgehend .ausgeführt und setzt sich unmittelbar in die
untere Antriebswelle 7 der Drehköpfe 8 fort, die über einen Schraubenradtrieb den
Antrieb der Walzengehäuse 9 bewirkt.
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Ein zweiter Seiltrieb io treibt von der Welle aus über ein weiteres
Regelgetriebe i i den drehbar gelagerten Planetenradträger 12 des Differentialgetriebes
6 .an. Dias Planetenrad 13 kämmt mit den beiden Sonnenrädern 14 und 15, von
denen. das Eingangssonnenrad i 4 fest auf der Hauprivelle 5 des Differentialgetriebes
sitzt, während-das Ausgangssonnenrad 15 drehbar auf der Hauptwelle 5 gelagert
ist. Von diesem Ausgangssonnenrad i 5 wird über das Zahnräderpaar 16 die
obere Antriebswelle 17 der Drehköpfe 8 angetrieben, die ihrerseits über einen Schraubenrädertrieb
den Antrieb der Walzen 18 der Drehköpfe 8 bewirkt.
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Die ZVirkungsweise ist folgende: Es sei angenommen, daß der Motor
i mit gleichbleibender Geschwindigkeit läuft und das Regelgetriebe 4 auf einen bestimmten
Wert eingestellt ist, der einer gewünschten Vorgai-ndrehung entspricht. Die Hauptwelle
5 des Differentialgetriebes 6 wird mit der entsprechenden Drehzahl gedreht, und
damit laufen auch die Walzengehäuse 9 mit einer :entsprechenden Drehzahl um. Ist
das Regelgetriebe i i auf den Nullwert eingestellt, was einer Liefergeschwindigkeit
Null entspricht, so dreht sich der Planetenradträger iz nicht. Dagegen dreht sich
aber das Eingangssonnenrad 14 mit der Hauptwelle 5. Es treibt über das Planetenrad
13 das Ausgangssonnenrad 15 mit gleicher Geschwindigkeit an, und diese Geschwindigkeit
wird über das Zahnräderpaar 16 ,auf die obere Antriebswelle 17 übertragen. Die beiden
Antriebswellen 7 und 17 drehen sich also mit gleicher Drehzahl je Zeiteinheit. Die
Walzen 18 laufen demzufolge .als Ganzes um, wodurch die Vorgarndrehung entsteht.
In sich drehen sich aber die Walzen 18 nicht, da die Antriebswelle 17 mit gleicher
Geschwindigkeit die Walzen in entgegengesetzter Richtung antreibt, wie diese durch
das Abwälzen in der Antriebsverzahnung innerhalb des Drehkopfes infolge der Drehung
des Walzengehäuses 9 gedreht werden. Beide Drehimpulse heben sich auf, die Walzen
sind in sich in Ruhe, sie laufen nur als Ganzes um. Es ist also eine Vorgarndrehung
durch das Getriebe 4 eingestellt, während durch Einstellen des Getriebes i i auf
Null die Liefergeschwindigkeit gleich Null ist. Diese Liefergeschwindigkeit Null
bleibt erhalten, gleichgültig wie hoch die Vorgarndrehuing
durch
das Getriebe .4 eingestellt wird.
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Wird nun das Getriebe i i auf eine bestimmte Geschwindigkeit eingestellt,
so führt dementsprechend der Planetenradträger 12 eb,enfa:ls eine Drehbewegung aus,
das Planetenrad 13 wälzt sich auf den beiden Sonnenrädern 14 und 15 zusätzlich ab,
und diese zusätzliche Drehung überlagert sich mit dem Antrieb des Sonnenrades 1
4. von der Hauptwelle 5 aus. Die Antriebswelle 17 erhält mithin jetzt eine andere
Geschwindigkeit als die Antriebswelle 7. Die Differenz dieser Geschwindigkeiten
wirkt sich in einer Drehung der Walzen 18 in sich aus, d. h. es ist eine bestimmte
Liefergeschwindigkeit vorhanden. Diese Liefergeschwindigkeit kann daher unabhängig
von der durch das Getriebe eingestellten Vorgarndrehung mittels des Getriebes i
i geregelt werden. Auch in diesem Falle bleibt die durch das Getriebe i i eingestellte
Liefergeschwindigkeit genau die gleiche, wenn mittels des Getriebes 4. eine andere
Vorgarndrehung eingeschaltet wird; denn dies bewirkt eine Änderung der Drehzahl
der Hauptwelle 5 des Differentialgetriebes und damit die gleichmäßige und gleichzeitige
Drehzahländerung beider Antriebswellen 7 und 17, wodurch die von der Drehung des
Walzengehäuses 9 auf die Drehung der Walzen ausgeübte Rückwirkung (durch das Abwälzen
der Walzenantriebsräder) kompensiert wird.
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Es wird also mit dem Einschalten des Differentialgetriebes erreicht,
daß Vorgarndrehung und Liefergeschwindigkeit je für sich eingestellt werden können.
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Da der Antrieb der unteren Antriebswelle 7 über die Hauptwelle 5 des
Differentialgetriebes 6 unmittelbar durch dieses hindurchgeht, könnte der Seiltrieb
3 mit Regelgetriebe 4 auch gleich direkt in die Antriebswelle 7 gehen, wobei also
der Antrieb 3, .4 in der Zeichnung links vom Differentialgetriebe angeordnet werden
müßte. Das Differentialgetriebe würde sich dann zwischen den beiden Antrieben 3,
¢ und to, i i befinden. In dieser Hinsicht könnte die Anordnung des Differentialgetriebes
auch so aufgefaßt werden, daß es lediglich in den Antrieb für die obere Antriebswelle
17 eingeschaltet ist, wobei aber die Drehung der unteren Antriebswelle 7 in das
Differentialgetriebe, nämlich auf das Sonnenrad 14, geleitet werden muß. Das Prinzip
der Erfindung kennzeichnet sich also in diesem Zusammenhang dadurch, daß die Drehung
der unteren Antriebswelle 7 auf ein in den. Antrieb der oberen Antriebswelle eingeschaltetes
Differential rückwirkt, um den Drehimpuls, den die Walzen 18 durch das Drehen des
Walzengehäuses 9 erfahren, zu veniichten.
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Bei der in Abb. 2 im Schema dargestellten praktischen Ausführung einer
solchen Antriebsanordnung für Drehköpfe ist ein Stirnräder-Differential getriebe
verwendet. Vom Motor i 9 aus wird die Welle 2o mit der Spinntrommel 2 1 angetrieben.
An die Welle 2o sind zwei Getriebe 22 und 23 angeschlossen, von denen das Getriebe
22 zum Regeln der Vorgarndrehung und das Getriebe 23 zum Regeln der Liefergeschwindigkeit
dient. Das Getriebe 22 arbeitet über zwei Freiläufe 24 und 2 5 mit Rechts-und Linkstrieb,
die für Rechts- und Linksdraht des Vorgarns vorgesehen sind, auf die Hauptwelle
26 des Differentialgetriebes 27. Diese Hauptwelle 26 setzt sich wieder in die untere
Antriebswelle 28 der Drehköpfe 29 fort.
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Das Getriebe 23 arbeitet zunächst auf eine Vorgelegewelle 30, von
der aus über ein weiteres Wechselgetriebe 3 i bzw. auch ein stufenloses Regelgetriebe
od. dgl. der obere Riffelzylinder 32 angetrieben wird. Die Vorgelegewelle
30 führt in das Differentialgetriebe 27. Sie trägt ein Zahnrad 33, das mit
einem am Planetenradträger 34 sitzenden Zahnrad 35 kämmt. Der Planetenradträger
34 ist auf einem Gehäusetei136 drehbar gelagert, und die Planetenradträger 37 kämmen
mit dem Eingangssonnenrad 38, das auf der Hauptwelle 26 befestigt ist. Andererseits
sind die Planetenräder 37 mit einem äußeren, drehbaren Zahnkranz 39 im Eingriff,
der wieder mit einem Zahnrad 4o kämmt, das fest auf der aus dem Differentialgetriebe
herausführenden Welle 4i sitzt. Diese Welle ist oder setzt sich fort in die obere
Antriebswelle der Drehköpfe.
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Die Wirkungsweise entspricht der bereits zu Abb. i beschriebenen.
Von der Welle 2o aus wird über einen der Freiläufe 24 oder 25 und über die Hauptwelle
26 des Differentialgetriebes 27 die untere Antriebswelle 28 der Drehköpfe 29 angetrieben,
wodurch mittels des Getriebes 22 die Vorgarndrehung regelbar ist. Über das Getriebe
23 wird die Vorgelegewelle 30 und ferner über Zahnrad 33 der Planetenradträger
34 angetrieben. Ist nun die Geschwindigkeit des Planetenradträgers 34 bei abgestelltem
Getriebe 23 gleich Null, was einer eingestellten Liefergeschwindigkeit Null entspricht,
so werden die Planetenräder 37 lediglich von dem auf der Hauptwelle 26 befindlichen
Zahnrad 38 mit gleicher Geschwindigkeit wie die Hauptwelle 26 bzw. die untere Antriebswelle
28 angetrieben. Über die Räder 37 wird der äußere Zahnkranz 39 gedreht. Da.s Rad
4o und damit auch die Utriebswelle 41erhalten die gleiche Drehzahl je Zeiteinheit
wie die Antriebswelle 28. Die Walzen des Drehkopfes 29 werden also wieder mit der
gleichen Geschwindigkeit von der Antriebswelle 41 im entgegengesetzten Sinne angetrieben,
wie sie sich durch die Drehung des Walzengehäuses durch Abwälzen innerhalb ihrer
Antriebsverzahnung im Gehäuse drehen, d. h. sie bleiben in Ruhe. Wird durch das
Getriebe 23 eine bestimmte Geschwindigkeit eingestellt, so wird über die Welle 3o
der Planetenradträger 34 gedreht. Die Planetenräder 34 erteilen dem Zahnkranz 39
eine zusätzliche Drehung, die sich über Rad 4o der Welle 41 mitteilt. Die Differenzdrelizahl
zwischen den Wellen 28 und 41 IX-wirkt nun eine bestimmte Liefergeschwindigkeit.
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Beim praktischen Arbeiten mit der Einrichtung werden die Getriebe
22 und 23 auf eine bestimmte Einstellung gebracht, um die gewünschte Liefergeschwindigkeit
bei der ebenfalls gewünschten Vorgarndrehung je i m Vorgarn zu erhalten. Soll die
Liefergeschwindigkeit geändert werden, so wird die
Drehzahl des
Motors i9 gesteigert oder vermindert. Die Anzahl der Vorgarndrehungen
je i m bleibt konstant. Soll jedoch diese Gräße verändert -werden, so wird
das Getriebe 22 geregelt.
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Rechts- und Linksdrehung wird durch Vor- und Rücklauf des Motors i9
eingestellt, wobei jeweils ein Freilauf 24 oder 25 arbeitet. Damit beim Umkehren
der Motordrehrichtung die Vorgelegeivelle 30 mit den dahinterliegenden Wellen
32 und 41 trotzdem die gleiche Drehrichtung beibehält, ist zwischen Welle 2o und
Welle 3o noch ein -Wendegetriebe 42 eingeschaltet.