EP0765956A1 - Driving device for the spindles and the drafting unit of a ring spinning machine - Google Patents

Driving device for the spindles and the drafting unit of a ring spinning machine Download PDF

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EP0765956A1
EP0765956A1 EP96114129A EP96114129A EP0765956A1 EP 0765956 A1 EP0765956 A1 EP 0765956A1 EP 96114129 A EP96114129 A EP 96114129A EP 96114129 A EP96114129 A EP 96114129A EP 0765956 A1 EP0765956 A1 EP 0765956A1
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EP
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motors
drive
motor
spindles
tangential belt
Prior art date
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Withdrawn
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EP96114129A
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German (de)
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Inventor
Bruno Schmidt
Peter Fischer
Joachim Löffler
Rainer Löscher
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Chemnitzer Spinnereimaschinenbau GmbH
Original Assignee
Chemnitzer Spinnereimaschinenbau GmbH
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14Details
    • D01H1/20Driving or stopping arrangements
    • D01H1/32Driving or stopping arrangements for complete machines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14Details
    • D01H1/20Driving or stopping arrangements
    • D01H1/24Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
    • D01H1/241Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles driven by belt

Definitions

  • the invention relates to a drive device for the spindles and the drafting system of a ring spinning machine with at least two motors and at least two drive positions for driving the tangential belt for the spindles.
  • DE 33 01 811 proposes a drive device for a spinning machine in which two motors are used to drive the tangential belt that drives the spindles. A third motor drives the lifting elements for the ring bench and a fourth motor gives the drafting device its drive movement. The operation of all motors is synchronized with one another by appropriate controls and speed sensors.
  • the textile-technological conditions can only be secured with considerable effort when the machine is stopped in the event of a power failure.
  • This task consists in proposing a drive device for a spinning machine which, with optimum effort for the control of motors, ensures extensive synchronization between the drive of the spindle and the drive of the drafting system, even in the event of a power failure.
  • the mass of the tangential belt should be kept at a low level.
  • the wear of the tangential belt should be low.
  • the problem of this drive device for the spinning machine is solved in a surprisingly simple manner by the combination defined in claim 1.
  • the mechanical assignment of the drive for the drafting system to a motor for driving the tangential belt enables these assemblies to sit almost synchronously even under the special conditions of the power failure.
  • the reduction in speed due to the higher load on the motor that also drives the drafting system is compensated for by the enlargement of the drive pulley for the tangential belt.
  • the design of the motors according to claim 3 ensures a good cost-performance ratio.
  • the overload protection switch according to claim 4 ensure the protection of the remaining motor if one of the motors fails for any reason.
  • the invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
  • the accompanying drawing shows a schematic representation of the drive concept for a spinning machine, preferably for a ring spinning machine.
  • the spindles 1 assigned to a large number of spinning stations are driven in a manner known per se by a tangential belt 2.
  • This tangential belt 2 extends over the entire length of the machine. It is returned on the opposite side of the spinning machine and drives the spindles 1 arranged there.
  • the tangential belt is guided inwards in the form of a loop by guide rollers 21.
  • the respective loop encloses a drive pulley 41, 51, which are located on the axis of the motors 4 and 5.
  • Both motors 4 and 5 are controlled by a single frequency converter 6, which in turn is supplied with control information from a PLC (programmable logic controller) 7 via the data line 71.
  • PLC programmable logic controller
  • this fact is taken into account in a very simple manner in that the diameter the drive pulley 51 of the motor 5 with the additional load from the drafting system 3 is chosen to be an amount "x" larger than the diameter of the drive pulley 41 of the other motor 4.
  • the actual torque for driving the drafting unit 3 generally differs from machine to machine. It depends on the sum of the manufacturing tolerances of the large number of bearings on drafting rollers, on the degree of contamination, on the lubrication status and many other parameters.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The drive system for the spindles and drawing unit, at a ring spinner, has at least two motors (4,5) and a tangential drive belt (2) which passes round guide rollers (21) at both ends of the ring spinning machine. One motor (5) powers gearings (32), linked to the drawing unit (3). The two motors (4,5) are controlled by a single frequency converter (6), linked by data carriers (71) to a control (7) with memory programming. The motor (5), with a gearing (32) link to the drawing unit (3), has a drive disc (51) for the tangential belt (2), with a larger dia. than the drive disc (41) at the second motor (4) for the tangential drive belt (2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für die Spindeln und das Streckwerk einer Ringspinnmaschine mit mindestens zwei Motoren und mindestens zwei Antriebspositionen für den Antrieb des Tangentialriemens für die Spindeln.The invention relates to a drive device for the spindles and the drafting system of a ring spinning machine with at least two motors and at least two drive positions for driving the tangential belt for the spindles.

Antriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind in unterschiedlichen Ausführungen bereits bekannt. Durch die DE 33 01 811 wird eine Antriebsvorrichtung für eine Spinnmaschine vorgeschlagen, bei der für den Antrieb des Tangentialriemens, der die Spindeln treibt, zwei Motoren eingesetzt werden.
Ein dritter Motor treibt die Hubelemente für die Ringbank und ein vierter Motor erteilt dem Streckwerk seine Antriebsbewegung.
Die Arbeitsweise aller Motoren wird durch entsprechende Steuerungen und Drehzahlgeber untereinander synchronisiert.
Drive devices of the type mentioned are already known in different designs. DE 33 01 811 proposes a drive device for a spinning machine in which two motors are used to drive the tangential belt that drives the spindles.
A third motor drives the lifting elements for the ring bench and a fourth motor gives the drafting device its drive movement.
The operation of all motors is synchronized with one another by appropriate controls and speed sensors.

Eine derartige Antriebsanordnung gestattet mit den heute verfügbaren Steuerungen und Motoren eine optimale gegenseitige Anpassung der Drehzahl. Nachteilig ist, daß der Aufwand für die Steuerung, insbesondere für die Drehwinkelgeber an jedem Motor und die Frequenzumrichter für jeden Motor, hinsichtlich der Kosten sehr aufwendig sind.
Ein entscheidender Nachteil ist außerdem, daß, insbesondere bei Stromausfall, die Motoren in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Belastung nicht genau definierbaren Bremsvorgängen folgen.
With the controls and motors available today, such a drive arrangement permits optimum mutual adaptation of the rotational speed. It is disadvantageous that the effort for the control, in particular for the rotary encoder on each motor and the frequency converter for each motor, is very expensive in terms of costs.
A decisive disadvantage is also that, particularly in the event of a power failure, the motors, depending on their respective load, do not follow braking processes which can be precisely defined.

Die textiltechnologischen Bedingungen können dadurch beim Anhalten der Maschine bei Stromausfall nur mit erheblichem Aufwand gesichert werden.The textile-technological conditions can only be secured with considerable effort when the machine is stopped in the event of a power failure.

Die größten Probleme treten dabei beim Antrieb der Tangentialriemen für die Spindel auf.
Man hat u. a. durch die DE 38 02 200 A1 und DE 34 41 230 A1 Antriebsanordnungen vorgeschlagen, die es möglich machen sollen, mehrere Motoren für den Antrieb des Tangentialriemens einzusetzen und so einerseits die Belastung jedes Tangentialriemens zu reduzieren und seine Masse zu verkleinern.
Andererseits wollte man damit erreichen, daß auch das Auslaufverhalten der Motoren für den Tangentialriemen bei Stromausfall den Motoren angepaßt wird, die das Streckwerk oder die Ringbank antreiben.
The biggest problems arise when driving the tangential belts for the spindle.
It has been proposed, inter alia, by DE 38 02 200 A1 and DE 34 41 230 A1 drive arrangements which are intended to make it possible to use several motors for driving the tangential belt and thus on the one hand to reduce the load on each tangential belt and to reduce its mass.
On the other hand, the aim was to ensure that the stopping behavior of the motors for the tangential belt in the event of a power failure was adapted to the motors that drive the drafting system or the ring rail.

Diese große Zahl von Motoren für den Antrieb der Tangentialriemen erhöhte jedoch zusätzlich die Kosten. Die Wartung wurde komplizierter und die zusätzlichen Führungselemente waren oft Ursache von Störungen.However, this large number of motors for driving the tangential belts additionally increased the costs. Maintenance became more complicated and the additional guide elements were often the cause of malfunctions.

Aus den geschilderten Mängeln ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Diese Aufgabe besteht darin, eine Antriebsvorrichtung für eine Spinnmaschine vorzuschlagen, die, bei einem optimalen Aufwand für die Ansteuerung von Motoren, eine weitgehende Synchronisation zwischen dem Antrieb der Spindel und dem Antrieb des Streckwerkes, auch bei Stromausfall, gewährleistet.
Die Masse des Tangentialriemens soll dabei auf einem niedrigen Niveau gehalten werden. Der Verschleiß des Tangentialriemens soll gering sein.
The object of the present invention results from the deficiencies described.
This task consists in proposing a drive device for a spinning machine which, with optimum effort for the control of motors, ensures extensive synchronization between the drive of the spindle and the drive of the drafting system, even in the event of a power failure.
The mass of the tangential belt should be kept at a low level. The wear of the tangential belt should be low.

Erfindungsgemäß wird das Problem dieser Antriebsvorrichtung für die Spinnmaschine durch die in Anspruch 1 definierte Kombination auf überraschend einfache Weise gelöst.
Die mechanische Zuordnung des Antriebes für das Streckwerk zu einem Motor für den Antrieb des Tangentialriemens ermöglicht ein nahezu synchrones Stillsitzen dieser Baugruppen auch unter den Sonderbedingungen des Stromausfalls.
Die, durch die höhere Belastung des Motors, der auch das Streckwerk treibt, bedingte Drehzahlreduzierung wird durch die Vergrößerung der Antriebsscheibe für den Tangentialriemen ausgeglichen.
According to the invention, the problem of this drive device for the spinning machine is solved in a surprisingly simple manner by the combination defined in claim 1.
The mechanical assignment of the drive for the drafting system to a motor for driving the tangential belt enables these assemblies to sit almost synchronously even under the special conditions of the power failure.
The reduction in speed due to the higher load on the motor that also drives the drafting system is compensated for by the enlargement of the drive pulley for the tangential belt.

Die Differenz zwischen diesen Durchmessern der Antriebsscheiben beider Motoren für den Tangentialriemen ergibt sich aus der wirksamen Drehzahl-Drehmomenten-Kennlinie der Motoren und dem notwendigen Antriebsmoment für das Streckwerk (Anspruch 2).
Auf diese Weise wird der Tangentialriemen nahezu schlupffrei von beiden Antriebsscheiben getrieben und eine hohe Lebensdauer für den Tangentialriemen wird gewährleistet.
The difference between these diameters of the drive pulleys of both motors for the tangential belt results from the effective speed-torque characteristic curve of the motors and the necessary drive torque for the drafting system (claim 2).
In this way, the tangential belt is driven almost slip-free by both drive pulleys and a long service life for the tangential belt is guaranteed.

Die Ausgestaltung der Motoren nach Anspruch 3 gewährleistet ein gutes Kosten-Leistungs-Verhältnis.The design of the motors according to claim 3 ensures a good cost-performance ratio.

Die Überlastschutzschalter nach Anspruch 4 gewährleisten den Schutz des verbleibenden Motors, wenn einer der Motoren aus irgendeinem Grunde ausfällt.The overload protection switch according to claim 4 ensure the protection of the remaining motor if one of the motors fails for any reason.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des Antriebskonzeptes für eine Spinnmaschine, vorzugsweise für eine Ringspinnmaschine.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a schematic representation of the drive concept for a spinning machine, preferably for a ring spinning machine.

Die einer großen Zahl von Spinnstellen zugeordneten Spindeln 1 werden in ansich bekannter Weise durch einen Tangentialriemen 2 angetrieben.The spindles 1 assigned to a large number of spinning stations are driven in a manner known per se by a tangential belt 2.

Dieser Tangentialriemen 2 erstreckt sich über die gesamte Länge der Maschine. Er wird an der gegenüberliegenden Seite der Spinnmaschine zurückgeführt und treibt die dort angeordneten Spindeln 1.This tangential belt 2 extends over the entire length of the machine. It is returned on the opposite side of the spinning machine and drives the spindles 1 arranged there.

Im Bereich beider Maschinenenden wird der Tangentialriemen durch Führungsrollen 21 nach innen in Schlingenform geführt. Die jeweilige Schlinge umschließt jeweils eine Antriebsscheibe 41, 51, die sich auf der Achse der Motoren 4 und 5 befinden.
Auf der Achse des Motors 5 befinden sich zusätzlich Getriebeelemente 32, die die Antriebsbewegung dieses Motors 5 auf die Eingangswelle des Getriebes 31 für das Streckwerk 3 überträgt.
Beide Motoren 4 und 5 werden über einen einzigen Frequenzumrichter 6 angesteuert, der seinerseits über die Datenleitung 71 mit Steuerinformationen einer SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) 7 beauflagt wird.
In the area of both ends of the machine, the tangential belt is guided inwards in the form of a loop by guide rollers 21. The respective loop encloses a drive pulley 41, 51, which are located on the axis of the motors 4 and 5.
On the axis of the motor 5 there are additional gear elements 32 which transmit the drive movement of this motor 5 to the input shaft of the gear 31 for the drafting system 3.
Both motors 4 and 5 are controlled by a single frequency converter 6, which in turn is supplied with control information from a PLC (programmable logic controller) 7 via the data line 71.

Bedingt durch die größere Belastung des Motors 5 durch die zusätzliche Antriebsaufgabe fällt die Drehzahl dieses Motors 5 bei Belastung durch das Streckwerk 3 stärker ab als die Drehzahl des Motors 4.Due to the greater load on the motor 5 due to the additional drive task, the speed of this motor 5 drops more than the speed of the motor 4 when the drafting system 3 is loaded.

Würde man diese Differenz in der Belastung nicht durch irgendwelche Mittel ausschalten, wäre an einer der Riemenscheiben 41, 51 ein ständiger Schlupf nicht zu vermeiden. Dieser führt zu einem starken Verschleiß des Tangentialriemens.If one did not eliminate this difference in the load by any means, constant slippage on one of the pulleys 41, 51 could not be avoided. This leads to heavy wear on the tangential belt.

Diesem Umstand wird erfindungsgemäß auf sehr einfache Weise dadurch Rechnung getragen, daß der Durchmesser der Antriebsscheibe 51 des Motors 5 mit der zusätzlichen Belastung durch das Streckwerk 3 um einen Betrag "x" größer gewählt wird als der Durchmesser der Antriebsscheibe 41 des anderen Motors 4.According to the invention, this fact is taken into account in a very simple manner in that the diameter the drive pulley 51 of the motor 5 with the additional load from the drafting system 3 is chosen to be an amount "x" larger than the diameter of the drive pulley 41 of the other motor 4.

Die Größe dieser Differenz "x" ergibt sich aus der Drehmomentkennlinie des Motors 5 unter den Bedingungen der zusätzlichen Belastung durch das Streckwerk 3. Diese Differenz könnte man ausrechnen, wenn man davon ausgeht, daß für den Antrieb des Streckwerkes stets das gleiche Drehmoment erforderlich ist.The size of this difference "x" results from the torque characteristic of the motor 5 under the conditions of the additional load from the drafting system 3. This difference could be calculated if it is assumed that the same torque is always required for driving the drafting system.

Das tatsächliche Drehmoment für den Antrieb des Streckwerkes 3 ist jedoch in der Regel von Maschine zu Maschine unterschiedlich. Es ist abhängig von der Summe der Fertigungstoleranzen der großen Zahl von Lagerstellen an Streckwerkswalzen, vom Verschmutzungsgrad, von dem Schmierzustand und vielen anderen Parametern.However, the actual torque for driving the drafting unit 3 generally differs from machine to machine. It depends on the sum of the manufacturing tolerances of the large number of bearings on drafting rollers, on the degree of contamination, on the lubrication status and many other parameters.

Es hat sich deshalb als sinnvoll erwiesen, den Durchmesser der Antriebsscheibe 51 des Motors 5 auf empierische Weise zu ermitteln und in dieser Größe in der Maschine zu installieren.It has therefore proven to be sensible to empirically determine the diameter of the drive pulley 51 of the motor 5 and to install it in this size in the machine.

Es hat sich gezeigt, daß eine so gestaltete Antriebsscheibe 51 in Verbindung mit der natürlichen Elastizität der Motoren 4,5 die auftretenden Schlupfgrößen am Tangentialriemen soweit ausgleichen kann, daß schädliche Wirkungen auf den Tangentialriemen weitgehend ausgeschlossen sind.It has been shown that a drive pulley 51 designed in this way in conjunction with the natural elasticity of the motors 4, 5 can compensate for the slip sizes that occur on the tangential belt to such an extent that harmful effects on the tangential belt are largely excluded.

Die entscheidenden Vorteile dieser Antriebsvorrichtung bestehen darin, daß unter normalen Betriebsbedingungen ein verschleißarmer Betrieb möglich ist und daß unter extremen Anhaltebedingungen die textiltechnologisch notwendigen synchronen Bewegungen gewährleistet sind.The decisive advantages of this drive device are that low-wear operation is possible under normal operating conditions and that the synchronous movements necessary for textile technology are guaranteed under extreme stopping conditions.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

11
SpindelnSpindles
22nd
TangentialriemenTangential straps
2121
FührungsrollenLeadership roles
33rd
StreckwerkDrafting system
3131
StreckwerksgetriebeDrafting gear
3232
GetriebegliederTransmission links
44th
1. Motor1. Motor
4141
Antriebsscheibe (Durchmesser = d)Drive pulley (diameter = d)
55
2. Motor2. Motor
5151
Antriebsscheibe ( Durchmesser = d + x
Figure imgb0001
)
Traction sheave ( Diameter = d + x
Figure imgb0001
)
66
Frequenzumrichterfrequency converter
77
SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)PLC (programmable logic controller)
7171
DatenleitungData line

Claims (4)

Antriebsvorrichtung für die Spindeln und das Streckwerk einer Ringspinnmaschine - mit mindestens zwei Motoren und - mindestens zwei Antriebspositionen für den Antrieb des Tangentialriemens für die Spindeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (4,5) in ansich bekannter Weise dem über Führungsrollen (21) umgelenkten Tangentialriemen (2) an beiden Enden der Ringspinnmaschine zugeordnet sind, daß einer dieser Motoren (5) Getriebeelemente (32) treibt, die mit dem Streckwerk (3) verbunden sind, daß beide Motoren (4,5) von einem einzigen Frequenzumrichter (6) ansteuerbar sind und der Frequenzumrichter (6) über Informationsleitungen (71) mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (7) verbunden ist, und daß der Motor (5), der über Getriebeglieder (32) mit dem Streckwerk (3) verbunden ist, eine Antriebsscheibe (51) für den Tangentialriemen (2) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Antriebsscheibe (41) für den Tangentialriemen (2) des zweiten Motors (4). Drive device for the spindles and drafting system of a ring spinning machine - with at least two motors and - at least two drive positions for driving the tangential belt for the spindles, characterized by that the motors (4, 5) are assigned in a manner known per se to the tangential belt (2) deflected via guide rollers (21) at both ends of the ring spinning machine, that one of these motors (5) drives gear elements (32) which are connected to the drafting system (3), that both motors (4, 5) can be controlled by a single frequency converter (6) and the frequency converter (6) is connected to a programmable logic controller (7) via information lines (71), and that the motor (5), which is connected via gear members (32) to the drafting system (3), has a drive pulley (51) for the tangential belt (2), the diameter of which is larger than the diameter of the drive pulley (41) for the tangential belt (2) of the second motor (4). Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz (x) zwischen den Durchmessern der Antriebsscheiben (41,51) der Motoren (4,5) aus dem Drehzahlmoment für den zusätzlichen Antrieb des Streckwerkes (3) und der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie der Motoren (4,5) berechnet ist. Drive device according to claim 1, characterized in that the difference (x) between the diameters of the drive disks (41, 51) of the motors (4.5) is calculated from the speed torque for the additional drive of the drafting system (3) and the torque-speed characteristic of the motors (4.5) is. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (4,5) als Drehstrom-Asynchron-Motoren ausgebildet sind. Drive device according to claims 1 and 2, characterized in that that the motors (4,5) are designed as three-phase asynchronous motors. Antriebsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Motoren (4,5) Überlastschutzschalter zugeordnet sind. Drive devices according to one of claims 1 to 3, characterized in that that both motors (4,5) are assigned to overload protection switches.
EP96114129A 1995-09-27 1996-09-04 Driving device for the spindles and the drafting unit of a ring spinning machine Withdrawn EP0765956A1 (en)

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DE1995135763 DE19535763A1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Drive device for the spindles and drafting system of a ring spinning machine
DE19535763 1995-09-27

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DE (1) DE19535763A1 (en)

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