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Vorrichtung zum Erzielen eines sicheren Vorverzuges für Mehrwalzen-Klemmstreckwerke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzielen eines sicheren Vorverzuges
für Mehrwalzen-Klemmstreckwerke und hat eine Verbesserung der Vorrichtung nach Patent
945 822 zum Gegenstand.
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Dem Hauptpatent lag die Aufgabe zugrunde, bei einem Mehrwalzen-Klemmstreckwerk
die Größe des Getriebeverzuges im Vorfeld so einzustellen, daß mit Sicherheit ein
Vorverzug erreicht wird, jedoch zu hohe Getriebeverzüge, die zu einem Ausfransen
und Wickeln des Faserbandes an der Mittelwalze sowie zu Schnittstellen im Vorverzugsfeld
führen können, vermieden werden.
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Zum Einstellen des geeigneten Getriebeverzugs sind nach dem Hauptpatent
Mittel vorgesehen., die die im Faserband auftretenden Zug- und Verzugskräfte messen,
sowie Mittel, die ein feinstufiges oder stufenloses Verändern der Drehzahl ermöglichen.
Zwecks Einstellens und leichten Veränderns der Mittelwalzendrehzahl ist der Mittelwalze
nach dem Hauptpatent ein vorzugsweise stufenlos regelbares übersetzungsgetriebe
vorgeschaltet. Für den
Antrieb der Mittelwalze kann auch ein regelbarer
Antriebsmotor vorgesehen sein: Bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent erfolgt
die Drehzahländerung der Mittelwalze von Hand über besondere Verstellmittel.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Geschwindigkeitswechsel
der Mittelwalze nicht von Hand aus, sondern selbsttätig in Abhängigkeit vom Zustand
des Faserbandes oder Vorgarnes im Streckwerk vorzunehmen.
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Nach der vorliegenden Erfindung sind zwischen den Mitteln zum Messen
der im Faserband auftretenden Zug- bzw. Verzugskräfte und den Mitteln zum feinstufigen
oder stufenlosen Verändern der Mittelwalzendrehzahl Steuermittel, z. B. in Form
von Kontakten oder einer Röhrensteuerung, angeordnet, die ihrerseits wieder Mittel
zum selbsttätigen Einstellen des Getriebeverzuges so lange im Sinne einer Geschwindigkeitserhöhung
der Mittelwalze gegenüber einer eingestellten Grundgeschwindigkeit steuern, wie
im Faserband Haftzustand besteht und infolgedessen hohe Zug- bzw. Verzugskräfte
auf die Meßmittel wirken.
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Zum selbsttätigen Einstellen des Getriebeverzuges kann ein auf das
Verstellorgan eines der Mittelwalze vorgeschalteten stufenlos regelbaren Übersetzungsgetriebes
oder auf den Regelwiderstand eines regelbaren Antriebsmotors für die Mittelwalze
wirkender Verstellmotor vorgesehen sein.
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Für die Verwirklichung der Erfindung ist es gleichgültig, auf welche
Weise die Steuerimpulse zum Verstellen des Übersetzungsgetriebes bzw. des Regelmotors
gewonnen werden. Es können hierbei Meßeinrichtungen Verwendung finden, die das Faserband
in einem oder gleichzeitig in mehreren Vorv erzugsfeldern abtasten.
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Besonders zweckmäßig sind Drehmomentmeßeinrichtungen, die zwischen
Antrieb und Mittelwalze oder zwischen Antrieb und Einzugwalze geschaltet werden
und die elektrisch oder mechanisch, gegebenenfalls über besondere Verstellantriebe,
die Steuerung vornehmen: Bei der Verwendung eines Regelmotors für den Antrieb der
Mittelwalze kann durch Bestimmen von Strom- bzw. Leistungsaufnahme das abgegebene
Drehmoment bzw. die abgegebene Leistung in verhältnismäßig einfacher Weise ermittelt
und die Drehzahlregelung hiervon abhängig gemachtwerden.
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Wenn ein Getriebeverzug eingestellt ist, bei dem für gewöhnlich ein
Vorverzug des Faserbandes erzielt wird, und es tritt nun im Faserband eine schwer
verziehbare Stelle auf, wodurch sich ein erhöhter Getriebeverzug selbsttätig einstellt,
so kann nach Durchlaufen der schwer verziehbaren Stelle durch das Streckwerk und
nach Wiederherstellen des Gleitzustandes meist sofort wieder der ursprüngliche Getriebeverzug
hergestellt werden. Dies bringt jedoch die Gefahr eines Pendelns der Regelanordnung
mit sich. Nach der Erfindung soll deshalb das Übersetzungsverhältnis des Regelgetriebes
bzw. die Geschwindigkeit eines regelbaren Antriebsmotors nicht "sofort wieder auf
die eingestellte Ausgangsdrehzahl zurückgeregelt werden, sondern dies soll langsam,
gegebenenfalls in einzelnen Stufen, während einer längeren Zeitdauer erfolgen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i die Verwendung eines der Mittelwalze vorgeschalteten, stufenlos
regelbaren Übersetzungsgetriebes und Fig. 2 die Verwendung eines regelbaren Antriebsmotors
für die Mittelwalze.
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In Fig. i wird die Eingangswalze i über ein Getriebe 3 von der nicht
dargestellten, mit dem Antrieb gekuppelten Ausgangswalze angetrieben. Zwischen Eingangswalze
i und Mittelwalze 2 ist ein stufenlos regelbares Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet,
dessen Verstellorgan 5 von einem Verstellmotor 6 gedreht werden kann. Der Verstellmotor
6 wird von einer zwischen die Mittelwalze 2 und das Übersetzungsgetriebe q. eingeschalteten
Drehmomentmeßeinrichtung gesteuert, die über Kontakte 8 ein Relais g beeinflußt,
das beispielsweise mit einem auf den Verstellmotor 6 wirkenden Impulsgeber versehen
ist, dessen Schaltzeit zwecks Beeinflussens der Verstellzeit einstellbar sein kann.
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Beim Einstellen der Spinnmaschine wird zunächst von Hand am Verstellorgan
5 ein niedriger Getriebeverzug eingestellt, bei dem immer nur mit einer Anspannung
im Faserband zu rechnen ist. Bei Inbetriebnahme regelt dann die Vorrichtung nach
der Erfindung selbsttätig auf höheren Getriebeverzug, bis die Haftkraft im Faserband
zusammenbricht und sich unter Gleiten der Fasern ein Verzug einstellt.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß für jede Materialsorte und für
die jeweils gegebenen Voraussetzungen, wie Einstellung des Streckwerkes, Klima im
Spinnsaal usw., der richtige Vorverzug gefunden wird.
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Das Haftvermögen der Faserbänder (Vorgarne) wird gewissen Veränderungen
unterliegen. Besonders abweichende Verhältnisse ergeben sich beim Anfahren nach
längeren Stillstandzeiten (Montagmorgen) oder bei schwankendem Klima (Luftfeuchtigkeit
und Temperatur). Es besteht dann die Gefahr, daß die Verstelleinrichtung für die
gegebene Materialart bei einem nur kurz dauernden Betriebszustand einen verhältnismäßig
hohen Getriebeverzug einstellt, der dann auch weiterhin aufrechterhalten bleibt.
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Nach der .Erfindung soll deshalb ein Zurückführen der Drehzahl der
Mittelwalze auf eine vorher festgelegte Grundgeschwindigkeit erfolgen, wenn dies
die Vorgänge bzw. der Zustand .der Faserbänder (Vorgarne) im Vorverzugsfeld zulassen.
Der kleinste Getriebeverzug wird dann nach Erfahrungswerten dem jeweils verarbeiteten
Material angepaßt und so gewählt, daß unter normalen Verhältnissen mit einem Vorverzug
gerechnet werden kann. Bei auftretenden Haftzuständen in allen oder in einem Teil
der nebeneinander arbeitenden Vorverzugsfelder und bei entsprechendem Anwachsen
der Zugkräfte läßt sich der Getriebeverzug durch die Meß- und Steuermittel auf höhere
Werte
regeln. Beim Aufhören des Regelimpulses beginnt selbsttätig
das Zurückführen auf den ursprünglichen Getriebeverzug. Um hierbei störende Pendelerscheinungen
zu vermeiden, werden für das Rückführen, gegebenenfalls auch für das Aufwärtsregeln,
besondere Verzögerungsglieder, beispielsweise hohe Untersetzung zwischen Verstellmotor
und Regelorgan des Übersetzungsgetriebes oder besondere Impulsgeber, die den Stromkreis
für den Verstelltnotor periodisch unterbrechen, vorgesehen.
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Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Antriebs-und Steuervorrichtung
für die Mittelwalze zeigt Fig. z. Hier ist die Mittelwalze mit io angedeutet. Sie
wird von einem regelbaren Gleichstrom-Nebenschlußmotor angetrieben. Zum Einstellen
der Grundgeschwindigkeit ist im N ebenschlußkreis ein von Hand verstellbarer Widerstand
12 und zum selbsttätigen Regeln der Drehzahl der von einem Doppelfeld-Verstellmotor
1.4 verstellbare Regelwiderstand 13 vorgesehen. Im Hauptstromkreis liegt ein den
Strom und damit das Drehmoment des Motors messendes Relais 16, das mit seinen Kontakten
17 und 18 den Verstellmotor in dem einen oder im anderen Drehsinne einschaltet.
Während der Kontakt 17 unmittelbar auf den Verstellmotor wirkt, steuert der Kontakt
18 den Verstellmoto-r über ein Impulsrelais 15.
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Beim Einstellen der Spinnmaschine wird die Schleiffeder des Regelwiderstandes
13 ganz nach links auf den Anfang des Widerstandes eingestellt und der Widerstand
12 auf einen solchen Wert eingestellt, daß sich eine Grundgeschwindigkeit des Antriebsmotors
i i ergibt, die unter normalen Voraussetzungen einen Vorverzug bewirkt. Bei Veränderungen
im Vorverzugsfeld und beim Übergang von Gleit- auf Haftzustand in allen oder in
einer großen Zahl von Faserbändern steigen die wirksamen Zugkräfte stark an. Infolgedessen
nimmt der Antriebsmotor i i einen erhöhten Strom auf, und das Relais 16 schließt
den Kontakt 17, wodurch der Verstellmotor 14 im Sinne einer Erhöhung der Geschwindigkeit
des Antriebsmotors i i eingeschaltet wird. Dies geschieht so lange, bis im Faserband
wieder der Gleitzustand hergestellt wird, worauf die Verzugskräfte und damit die
Stromaufnahme des Anlaßmotors i i sofort stark abfallen, das Stromrelais 16 seinen
Kontakt 17 öffnet und den Kontakt 18 schließt. Wenn nun durch Schließen des Kontaktes
18 der Verstellmotor 14 den Regelwiderstand 13 ebenso schnell wieder auf den ursprünglichen
Zustand zurückregeln würde, würde die Gefahr des Pendelns der Regelanordnung auftreten.
Aus diesem Grunde wird von dem Kontakt 18 der Verstellmotor beim Rücklauf nicht
unmittelbar, sondern über ein Impulsrelais 15 eingeschaltet, das ein sich über einen
größeren Zeitraum erstreckendes Zurückregeln des Regelwiderstandes auf den ursprünglich
eingestellten Wert bewirkt, indem es, solange der Kontakt i8 geschlossen ist, dem
Verstellmotor 14 nur in Zwischenräumen Impulse erteilt.
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Die für die Mittelwalze erforderliche Antriebsleistung setzt sich
zusammen aus der Reibungskraft an den Lagerstellen, der Vortriebskraft für die Lederriemen
zur Faserführung im Hauptverzugs--feld einschließlich der Widerstände, die diese
für die Bewegung der Spannrollen und an dem Umlenkschienen erfahren, sowie aus den
Reibungswiderständen bei den Oberwalzen bzw. bei der in elastischen Belägen auftretenden
Walkarbeit. Die von den Faserbändern (Vorgarn) auf die Mittelwalze übertragenen
Zugkräfte (Anspann- bzw. Verzugskräfte) nehmen demgegenüber nur einen gewissen Anteil
ein. Dies ist beim Einstellen und Ablesen der Meß- und Steuergeräte, die Drehmoment
oder Leistungsverbrauch an der Mittelwalze bestimmen, entsprechend zu beachten.
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Für die Eingangswalze ergeben sich insofern günstigere Voraussetzungen,
als hier im allgemeinen nur die Reibungswiderstände an den Lagerstellen und an den
Oberwalzen von der Antriebsseite her zu überwinden sind. Die Zugkraft in den Faserbändern
(Vorgarnen) vermindert hier die Antriebsleistung mehr oder weniger stark, je nachdem
ob Haft- oder Gleitzustand besteht. Es erfolgt also eine Leistungsübertragung von
der Mittelwalze aus über die vielen Faserbänder (Vorgarne) auf die Eingangswalze.
Die sich bei Übergang von Haftauf Gleitzustand einstellende Änderung in den zum
Antrieb der Eingangswalze erforderlichen Drehmoment (bzw. Antriebsleistung) kann
auch. hier sinngemäß zum Anzeigen oder Steuern benutzt werden, wobei wegen der geringeren
Reibungskraft an den Lagerstellen die durch den Zustand der Faserbänder bedingten
Unterschiede stärker in Erscheinung treten.
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Gegebenenfalls ist es auch möglich, die Wirkungen von Meßgeräten an
Einzug- und Mittelwalze zu summieren und auf diese Weise zu besonders charakteristischen
Werten zu kommen.