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In Abhängigkeit von der Fadenspannung arbeitende Regeleinrichtung
für Wechseistromantriebe von Wickelmaschinen, insbesondere für Kunstseide-Kontinue-Spinnmaschinen
Gegenstand der Erfindung ist eine Regeleinrichtung für Wechselstromantriebe von
Wickelmaschinen, welche in Abhängigkeit von der Fadenspannung areitet. Sie bezieht
sich insbesondere auf Kunstseide-Kontinue-spinnmaschinen mit einem die Lage des
Kernes einer Drosselspule und dleren Scheinwiderstand veränderten Fadenfühler.
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Das wichtigste Merkmal der erfidung besteht darin, daß der Fadenfühler
als doppelarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen eines mit eienr auf dem faden laufenden
Rolle versehenes Ende in Abhängigkeit von der FAdenspannung gesteuert wird und daß
dessen anderes Ende gleichzeitig und entgegengesetzt die Lage des Kernes einer in
den Ständerkreis des Wechselstrommotors der Wickelvorrichtung eingeschalteten Drosselspule
verändert.
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Weitere merkmale und Vorteil der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung
und der dauzgehörigen Beschreibung.
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In der die Erfindung veranschaulichenden Zeichnung bedeutet Fig.
1 eine Stirnansciht des Erfindungsgegenstandes mit schematischer Darstellung der
Stromkreise, Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. I, gleichfalls mit
schematischen, Stromkreisen, Fig. 3 eine Stirnansicht mit einer anderen Ausführungsform
der Tänerrolle und
Fig. 4 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform
der Tänzerrolle.
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Nach den Fig. I und 2 läuft das Garn von der Zuführungsrolle 2 über
eine Tänzerrolle 3 durch einen, hin und her gehenden Fadenführer 4 auf den Garnwickel
5, der auf der Spule 6 aufgewickelt wird Die Spule 6 wird durch die Welle 7, die
Riemenscheiben 8 und 9 den Riemen 10 vom Motor 11 angetrieben, wobei die Motorwelle
12 mit der die Riemenscheibe g tragenden Welle I3 durch ein nicht dargestelltes
Schneckengetriebe verhunden ist. Die Zuführungsvorrichtung 2 ist eine beliebige,
mit konstanter Geschwindigkeit arheitende Garnfördereinrichtung, z. B. ein fadenaufnehmender
und -fördernder Haspel, wie er als letzter einer Reihe bei kontinuierlich arbeitenden
Spinnmschinen für künstliche Fäden benutzt wird. Zusätzlich kann die Trocknung des
Fadens auf dem Zuführugnshaspel bewirkt werden.
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Die Tänzerrolle 3 ist am äußeren Ende eines bei I6 schwingbar gelagerten
Armes 15 drehbar angeordnet Ein Begrenzungsstift 37 begrenzt die Abwärtsbewegung
des Armes 15. Eine Nockenscheibe I7 dreht-sich mit dem Arm 15 um den Drehpunkt I6
und weist eine Umfangnut auf. Ein Magnetkern 18 ist mittels einer bigsamen Litze
19 bei 20 an der Scheibe I7 befestigt, und eine Feder 21 ist ebenfalls mittels einer
biegsamen Litze 22 mit der Scheibe I7 bei 20 verbunden. Der Kern 18 bewegt sich
in einer Führungshülse 23, welche in die Drosselspule 24 hineinragt, die mit einer
Windung des Wechselstrommotors 11 und mit der Speiseleitung 25 desselben in Serie
geschaltet ist. Ein Hauptschalter 26 dient zur Einschaltung des Motors. Dieser Schalter
ist vorzugsweise auf der Scheibe I7 montiert, wie gezeigt.
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Aus Gründen der einfachen Montage und des geringsten kraftbedarfes
kann er als Quecksilberschalter ausgebildet sein. Der Schalter 26 ist so angeordnet,
daß er sich öffnet, wenn der Arm 15 der Tänzerrolle auf den Anschlag 37 gelangt,
und sich schließt, wenn der Arm von diesem Anschlag abgehoben wird. Ein Hilfsschalter
27 schaltet die Einrichtung aus dem Stillstand ein. Dieser Schalter ist mit einer
Feder 28 versehen, die ihn sofort wieder ausschaltet, wenn er nach dem Einschalten
des Motors losgelassen wird. Der AnlaB-schalter 27 schließt die Spule 24 kurz und
legt dadurch die volle Spannung an den Motor, so daß dieser m-it größtem Drehmoment
anläuft. Bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung wird das Garn unter die Tänzerrolle
gelegt, bevor mit dem Aufwickeln begonnen wird. Wenn der Anlaßschalter 27 geschlossen
wird und das Aufwickeln beignnt, zieht das Garn die Tänzerrolle nach oben und schließt
den Schalter 26. Der Bedienende gibt dann den Schalter 27 frei, der durch die Wirkung
der Feder 28 in seine Ausschaltlage zurückkehrt. Als Wechselstrommotor kann jede
Art dienen, die eine veränderliche Geschwindigkeitscharakteristik aufweist z. B.
ein Serienwicklungskommutatormotor oder ein Drehstromkurzschlußankermotor mit einem
Rotor von hohem Widerstand.
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An Stelle eines massiven Kernes kann jeder beliebige andere Kern
verwendet werden, z. B. kann ein Elektromagnetkern mit einer stromdurchfiossenen
Spule an Stelle des massiven Kernes aus magnetischem Material verwendet werden,
z. B. aus Eisen, Kobalt, Nickel odler einer magnetischen Legierung, wobei der Ausdruck
»Magnetkern« im weitesten Sinn alle Arten von Kernen einschließen soll. Der gewickelte
Kern kann besonders zweckmäßig sein, wenn ein Faden von geringem Denier aufgewickelt
wird, denn dessen geringe Masse verringert bei einem gegebenen Widerstand die Träggleit
der Tänzerrolleneinrichtung und vermindert dadurch die Spannungsveränderunen im
Faden.
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Spule und Kern bilden ein Paar induktiv verbundener Teile.
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Da der Garnwickel sich beim Aufspulen vergrößert, bewirkt sleine
Durchmesserzunahme eine Vergrößerung der Garngechwindigkeit heim Aufwickelvorgang.
Dies veranlaßt die Garnschleife die Tänzerrolle 3 anzuheben, wodurch der Kern I8
in die Reaktanzspule 24 eintaucht. Dadurch wird die Reaktant der Spule erhöht und
die Drehzahl des Motors erniedrigt, so daß die Anfangsgeschwindigkeit des Garnwickels
auf die Geschwindigkeit der Garnzuführung herabgesetzt wird. Die Gleichgewichtslage
des Armes 15 steigt fortschreitend von der in gestrichelten Linien dargestellten
Lage 15a bis zu der in gestrichtelten Linien dargestellten Lage 15b an, während
der Garnwickel von der leeren zur vollen Spule aufbaut. Während der Lageveränderungen
von 15a nach 15b taucht der Kern I8 allmählich tiefer in die Spule ein. Da der Zug
eines Solenoids auf einen Kern von fast Null, wenn der Boden des Kernes oberhalb
des Spulenkopfes liegt, bis auf einen Maximalwert zunimmt und dann auf Null herabsinkt,
wenn die magnetischen Mittelpunkte zusammenfallen, ist der Kern I8 in bezug auf
die Spule 24 derart bemessen und angeordnet, daß dieses Niedergehen des Kernes (während
der Bewegung des Armes I5 von der Lage I5a in die Lage I5D von einem Anwachsen der
Zugkraft des Solenoids 24 auf den Kern begleitet ist und infolgedessen mit einer
allmählichen Abnahme der Garnspannung Hand in Hand geht, so wie es für die Bildung
des garnwickels wünschenswert ist. Außerdem wird bei den ausführungsformen nach
Fig. 1 und 2 die Gawrnspannung durch die Wirkung der Feder 21 und die Ausbildung
der Scheibe 17 als Kurvenscheibe verändert, da hierdurch das Moment des Armes, mit
welchem die Feder 21 durch die Litze 22 wirt, allmählich abnimmt, wenn der Garnwickel
sich aufbaut. Diese Abnahme wird vorzugsweise so bemessen, daß sie die Spannungszunahme,
die durch die Feder 2I bei deren Aus dehnung bewirkt wird, überkompensiert und daß
auf diese Weise die Spannung im Garn während des Aufwickelns weiterhin allmählich
ahnimmt. Ein weiterer Grund für die Abnahme der Garuspannung während des Aufbaues
des Garnwickels ist darin zu sehen daß die Belastung des Motors während des Wickelaufbaues
ansteigt und gleichzeitig der Strom im Solenoid erhöht wird,
wodurch
auch die Zugwirkung des Solenoides auf den Kern wächst. Diese verschiedenen Faktoren
können verschiedenen Anteil bei der Abnahme der Garnspannung je nach den Systemen
bei den verschiedenen Ausführungsformen haben. Zum Beispiel ist ein Induktionsmotor
sehr empfindlich gegen Laständerungen, und infolgedessen ist der größte Faktor bei
der Erniedrigung der Garnspannung das Anwachsen des Stromes in der Solenoidspule,
wobei in manchen Fällen diese Veränderung eine solche Größe annehmen kann, daß die
Gleichgewichtslage des Armes 15 sich nicht merklich verändert. Wenn andeerseits
ein Reihenwicklungs-' motor benutzt wird, so besteht der Hauptfaktor für die Spannungserniedrigung
in der vEränderung der Gleichgewichtslage des Armes 15,w elche, wie schon oben dargelegt
wurde, von einer zusätzlichen, entweder positiven oder teilweise negativen Wirkung
der Feder in Verbindung mit der Kurvenscheibe I7 Begleitet sein kann.
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In Fig. 4 ist eine Abänderung gezeigt, bei welcher die Spannung mit
Hilfe eines Geg, engewichltsarmes 29 verändert wird. In dem Maße, wie der Garnwickel
wächst, nimmt das Moment des Gegengewichtsarmes allmählich ab. Dies bewirkt eine
Spannungsabnahme, welche zu der durch die Vorrichtung gemäß Fig. 3 bewirkten Spannungsabnahme
hinzukommt, bei der der Arm 15 ein Gegengewicht 15 trägt. Die Winkelstellung des
Armes 29 (Fig. 4) kann mit Hilfe des Stiftes 30 und des Schlitzes 3I der drehbaren
Nabenplatte, an der der Arm 15 sitzt, eingestellt werden; ebenso ist das Gegengewicht
32 in bezug auf den Arm 29 einstellbar. Mit Hile dieser beiden Einstellungen kann
man eine im wesentlichen konstante Garnspannung während des Aufwickelvorganges erhalten,
und man kann ferner jeden gewünschten Grad der Erhöhung oder Erniedrigung der Garnspannung
während des Aufwickelvorganges erreichen. Vorzugsweise wird eine allmähliche Abnahme
der Garnspannung gewählt, da dadurch ein besonders zufriedenstellender Garnwickel
erhalten wird. Das Maß der Spannungsabnahme kann auch je nach der Garnstärke eingestellt
werden. Im allgemeinden bedingen schwerere Garne ein größeres Maß an Spannungsabnahme.
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Es können ferner Mittel vorgesehen sein, die anzeigen, wenn eine
Spulle voll ist. Wie in Fig.1 und 2 gezeigt ist, ist ein Schaltarm 35 im Bereich
eines an dem hin und her gehenden FAdenführerschwenkarm 14 befestigten Vorsprunges
34 angeordnet. Wenn der Vorsprung 34 den Schalter 33 berührt, leuchtet eine Glühbirne
35 auf. Der Vorsprung 34 ist bei 36 eisntellbar an dem Hebel 14 befestigt, so daß
jede gewünschte Dicke des Wickels erhalten werden kann. Wenn erforderlich, kann
der Hauptschalter 26 derart in der vom Schalter 33 eingenommenen Lage angebracht
werden, daß er bei Berührung durch den Vorsprung 34 geöffnet wird und den Motor
11 abschaltet.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine einfach Anordnung zur Kontrolle
der Geschwindigkeit des Aufwickelmotors bei stufenloser Regelung mit entweder konstanter
Spannung des aufzuwickelnden Garnes oder mit wahlweise allmahlicher Zunahme oder
Abnahme der Garnspannung. Das aus Reaktanzspule und Magnetkern bestehende System
ist außerordentlich empfindlich und kann daher bei den leichtesten Garnen und Fäden
mit Vorteil und Sicherheit benutzt werden. Dies beruht darauf, daß außer der Einrichtung
zur Überwindung der Trägheit und Reibung der Tänzerrolle und des den Kern tragenden
Systems keine weiteren Vo, rrichtungen zur Veränderung der Motorgeschwindigkeit
benötigt werden. Die Erfindung gestattet ferner eine einfache, einstellbare und
genaue Konftolle des Grades der Spannungsabnahme während des Aufwickelvorganges.
In Verbindung mit einem Anlaufinduktionsmotor mit unveränderlichem Kondoen -sator
und Quecksilberschaltern ermöglicht die Erfindung eine elektrische Geschwindiglceits-
und Garnspannungskontrolle ohne Explosionsgefahr durch Öffnungsfunken und ohne Korrosionsgefährdung
offen liegender Kontakte.
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PATENANSPRÜCHE: 1. Tn Abhängigkeit von der Fadenspannung arbeitende
Regeleinricthugn für Wechslelstromantriebe von Wickelmaschinen, insbesondere für
Kunstseide-Kontinue-Spinnmaschinen mit einem die Lage des Kernes einer Drosselspule
und deren Scheinwiderstand veränderndem Fadenfühler, dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden -fühler als doppelarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen eines mit einer
auf dem Faden laufenden Rolle versehenes Ende in Abhängigkeit von der Fadenspannung
gesteuert wird und des sein anderes Ende gleichzeitig und entgegengesetzt die Lage
des Kernes einer in den Ständerkreis des Wechs'elstrommotors der Wickelvoririchtung
eingeschalteten Drosselspule verändert.