WO2008113504A1 - Antriebsvorrichtung für die spindeln einer ringspinnmaschine - Google Patents

Antriebsvorrichtung für die spindeln einer ringspinnmaschine Download PDF

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Peter Mann
Günter Neuburger
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
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    • D01H1/24—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
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    • D01H1/20—Driving or stopping arrangements
    • D01H1/24—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
    • D01H1/241—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles driven by belt

Definitions

  • the invention relates to a drive device for the multiplicity of spindles of a ring spinning machine, with respective tangential belts driving sections of spindles in each case, which can be driven by one electric motor each.
  • PRIOR ART DD 287 961 A5 and DD 287 962 A5 disclose drive devices for the working units of a spinning or twisting machine, which are driven in sections by a plurality of tangential belts. No statement is made about the type of drive motors. The problem of synchronous running of the tangential belts is not addressed.
  • DE 34 41 230 discloses such a drive in which the sectional tangential belts are driven by induction motors.
  • Asynchronous motors run in particular when they are not equally loaded, not synchronous.
  • synchronous running of the tangential belts must therefore be ensured in all sections. This is achieved by the fact that the tangential belts of adjacent sections wrap around common deflection rollers which ensure this synchronous operation.
  • the object of the invention was therefore to achieve synchronous operation of the sectional tangential belts on a drive device of the type mentioned initially without these being guided via common deflection rollers and thus having to run at different heights. It solves this problem with the features mentioned in the main claim.
  • By feeding the synchronous motors with matching frequency synchronous operation of all sectional tangential belts is achieved without them having to be mechanically coupled with each other.
  • the matching frequency can be generated by providing a frequency converter common to all synchronous motors, which feeds all the synchronous motors.
  • each of the synchronous motors can be equipped with an individual frequency converter. This has the advantage that it is not necessary to provide frequency inverters of different power levels, depending on the number of synchronous motors to be fed. All synchronous motors are associated with them in terms of performance and otherwise adapted frequency converter.
  • one of the frequency converters controls the frequency of the other in a master / slave ratio.
  • a resolver can be provided which detects the angular position of the synchronous motors and forwards them to the frequency generator. So this can act on the synchronous motors during startup with phase-correct supply frequency or regulate at speed deviations to the desired speed.
  • Figure 1 is a plan view of the spindle drive device of a ring spinning machine.
  • Fig. 2 is a plan view of a differently designed spindle drive device;
  • Fig. 4 is a plan view of a deflection point of two sectional tangential to a drive pulley or spindle row on the other side of the ring spinning machine.
  • Figure 1 shows the floor plan of a ring spinning machine 1, which has a plurality not shown spindles on both sides, which are driven in sections by means of tangential 2. Each tangential belt drives a number of spindles on both sides of the machine and in turn is driven by an electric motor 3. These electric motors are designed as synchronous motors. Dir supply current is generated by a frequency converter 4, which generates from the frequency of the network 5 via a DC intermediate circuit alternating (rotating) current certain, preferably variable frequency. The control of this feed frequency takes place in the form of the spindle speed by the machine control 6 the frequency converter 4 via a Interface is specified. In particular, the run-up of the spindles during start-up and their speed reduction at the outlet is controlled by the machine control.
  • the supply frequency is passed through a feed line 7 to all motors 3. Due to the synchronous running of all electric motors 3, the tangential belts 2 and the spindles also run synchronously.
  • a resolver 9 may be arranged, which decreases the rotational position of this motor and reports back to the frequency converter 4 via a signal line 10. This regulates the supply frequency in the event of a deviation from the setpoint speed in the sense of a reduction in the deviation.
  • each of the electric motors with its own frequency converter 4 l5 A 2 , 4 3 , 4 X always the same power level equipped.
  • Each of these frequency converter is fed from the network 5 and receives the set speed from the machine controller 6 via a signal line 8 and generates the corresponding supply frequency.
  • the machine control 6 also controls only one frequency converter 4i, which is closest to the final frame of the ring spinning machine. This then performs as a master on the control line 8, the frequency converter 4 2 , 4 3 , 4 X of the other sections as slaves.
  • the pulleys of the roller pair 13 are perpendicular to the plane of the spindles adjustable to adjust the contact pressure of the tangential 2 to the spindles can.

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Abstract

Um den synchronen Lauf der die Spindeln einer Ringspinnmaschine sektionsweise antreibenden Tangentialriemen sicher zu stellen, werden die Elektro-Antriebsmotoren (3) der Tangentialriemen (2) als Synchronmotoren ausgebildet. Sie werden über einen gemeinsamen oder über je einen individuellen Frequenzumrichter (4) gespeist. Den individuellen Frequenzumrichtern wird die Speisefrequenz durch die Maschinensteuerung (6) in Form der angestrebten Spindeldrehzahl aufgegeben.

Description

Antriebsvorrichtung für die Spindeln einer Ringspinnmaschine
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Vielzahl der Spindeln einer Ringspinnmaschine, mit jeweils Bereiche von Spindeln sektionsweise antreibenden Tangentialriemen, die durch je einen Elektromotor antreibbar sind.
Stand der Technik In den DD 287 961 A5 und DD 287 962 A5 sind Antriebsvorrichtungen für die Arbeitsaggregate einer Spinn- oder Zwirnmaschine offenbart, die sektionsweise durch mehrere Tangentialriemen angetrieben sind. Über die Art der Antriebsmotoren ist keine Aussage gemacht. Das Problem des synchronen Laufs der Tangentialriemen ist nicht angesprochen.
Die DE 34 41 230 offenbart einen derartigen Antrieb, bei dem die Sektional-Tangentialriemen durch Asynchronmotoren angetrieben werden. Asynchronmotoren laufen insbesondere dann, wenn sie nicht gleich belastet sind, nicht synchron. Um gleiche Garnqualität an allen Spindeln einer Ringspinnmaschine zu erreichen, muss daher synchroner Lauf der Tangentialriemen in allen Sektionen gewährleistet sein. Dies wird dadurch erreicht, dass die Tangentialriemen benachbarter Sektionen gemeinsame Umlenkrollen umschlingen, die diesen synchronen Lauf sicherstellen.
Um diese gemeinsamen Umlenkrollen umschlingen zu können, müssen die jeweils benachbarten Tangentialriemen in unterschiedlichen Ebenen laufen. Dies bedingt entsprechend breitere Wirtel der Spindeln und im Gefolge dessen größere, nicht nutzbare Spindellänge und Lauf der Tangentialriemen über bzw. unter dem jeweiligen Halslager der Spindeln. Dies hat wiederum Neigung der Spindelachsen und nicht zentrischen Lauf der Spindeln zu den Spinnringen zur Folge.
Aus der DE 196 25 321 Al ist eine Spinnereimaschine bekannt, bei der pro Maschinenseite ein Tangentialriemen für den Antrieb der Spindeln vorgesehen ist. Dabei sind Abschnitten Antriebsmotoren zugeordnet, denen gemeinsame Frequenzumrichter zugeordnet sein können. Auch hier wird mit Umlenkrollen gearbeitet. Das Problem des synchronen Laufs der Tangentialriemen ist auch hier nicht angesprochen.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung Der Erfindung war daher die Aufgabe gestellt, an einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Bauweise synchronen Lauf der Sektional-Tangentialriemen zu erreichen, ohne dass diese über gemeinsame Umlenkrollen geführt werden und damit in unterschiedlichen Höhen laufen müssten. Sie löst diese Aufgabe mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen. Durch die Speisung der Synchronmotoren mit übereinstimmender Frequenz wird synchroner Lauf aller Sektional-Tangentialriemen erreicht, ohne dass diese mechanisch miteinander gekoppelt sein müssten.
Die übereinstimmende Frequenz kann dadurch erzeugt werden, dass ein allen Synchronmotoren gemeinsamer Frequenzumrichter vorgesehen ist, der alle Synchronmotoren speist. Alternativ kann auch jeder der Synchronmotoren mit einem individuellen Frequenzumrichter ausgestattet sein. Dies hat den Vorteil, dass nicht je nach Anzahl der zu speisenden Synchronmotoren Frequenzumrichter unterschiedlicher Leistungsstufen vorzuhalten sind. Allen Synchronmotoren sind ihnen leistungsmäßig und anderweitig angepasste Frequenzumrichter zugeordnet.
Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass einer der Frequenzumrichter die Frequenz der anderen in einem Master/Slave-Verhältnis steuert.
Um insbesondere den Anlauf der Synchronmotoren sicher zu stellen, kann ein Resolver vorgesehen sein, der die Drehwinkelstellung der Synchronmotoren erfasst und an den Frequenzgenerator weiter leitet. So kann dieser die Synchronmotoren beim Anlauf mit phasengerechter Speisefrequenz beaufschlagen oder die bei Drehzahlabweichungen auf die angestrebte Drehzahl regeln.
Spezielle Beschreibung der Erfindung
In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 die Draufsicht auf die Spindel- Antriebsvorrichtung einer Ringspinnmaschine; Fig. 2 die Draufsicht auf eine anders ausgebildete Spindel- Antriebsvorrichtung;
Fig. 3 die Draufsicht auf eine weitere anders ausgebildete Spindel-Antriebsvorrichtung; Fig. 4 die Draufsicht auf eine Umlenkstelle zweier Sektional-Tangentialriemen zu einer Antriebsscheibe oder zur Spindelreihe auf der anderen Seite der Ringspinnmaschine.
Figur 1 gibt den Grundriss einer Ringspinnmaschine 1 wieder, die auf beiden Längsseiten eine Vielzahl hier nicht dargestellter Spindeln aufweist, die sektionsweise mittels Tangentialriemen 2 angetrieben werden. Jeder Tangentialriemen treibt auf beiden Maschinenseiten eine Anzahl von Spindeln an und ist seinerseits mittels eines Elektromotors 3 angetrieben. Diese Elektromotoren sind als Synchronmotoren ausgeführt. Dir Speisestrom wird durch einen Frequenzumrichter 4 erzeugt, der aus der Frequenz des Netzes 5 über einen Gleichstromzwischenkreis Wechsel(dreh)strom bestimmter, vorzugsweise veränderbarer Frequenz erzeugt. Die Steuerung dieser Speisefrequenz erfolgt in Form der Spindeldrehzahl, die durch die Maschinensteuerung 6 dem Frequenzumrichter 4 über eine Schnittstelle vorgegeben wird. Insbesondere wird durch die Maschinensteuerung auch der Hochlauf der Spindeln beim Anlauf und deren Drehzahlverminderung beim Auslauf gesteuert.
Die Speisefrequenz wird durch eine Speiseleitung 7 zu allen Motoren 3 geleitet. Durch den synchronen Lauf aller Elektromotoren 3 laufen auch die Tangentialriemen 2 und die Spindeln synchron.
An einem der Elektromotoren 3 kann ein Resolver 9 angeordnet sein, der die Drehstellung dieses Motors abnimmt und über eine Signalleitung 10 an den Frequenzumrichter 4 zurück meldet. Dieser regelt im Falle einer Anweichung von der Solldrehzahl die Speisefrequenz im Sinne einer Verminderung der Abweichung.
Da die Anzahl der durch den Frequenzumrichter 4 zu speisenden Elektromotoren 3 je nach Spindelzahl einer Ringspinnmaschine sehr unterschiedlich sein kann, müssen Frequenzumrichter unterschiedlicher Leistungsstufen vorgesehen werden. In der Ausführungsform der Figur 2 ist daher jeder der Elektromotoren mit einem eigenen Frequenzumrichter 4l5 A2, 43, 4X stets gleicher Leistungsstufe ausgestattet. Jeder dieser Frequenzumrichter ist aus dem Netz 5 gespeist und erhält von der Maschinensteuerung 6 über eine Signalleitung 8 die Solldrehzahl vorgegeben und erzeugt die entsprechende Speisefrequenz.
Auch in einer weiteren Ausführungsform nach Figur 3 steuert die Maschinensteuerung 6 nur einen, den dem Endgestell der Ringspinnmaschine nahesten Frequenzumrichter 4i. Dieser führt dann als Master über die Steuerleitung 8 die Frequenzumrichter 42, 43, 4X der weiteren Sektionen als Slaves.
Um die beiden Spindeln 11, 12 zu beiden Seiten der Stelle, an der ein Tangentialriemen 2 zu einem der Elektromotoren 3 ins Innere des Maschinengestells geführt wird, sicher anzutreiben, ist in der DE 195 01 626 Cl ein Umlenkwalzenpaar vorgesehen, das den Tangentialriemen in geringem Abstand zwischen den beiden Spindeln zum Elektromotor leitet. Solche Umlenkwalzenpaare 13 sind auch zwischen jeweils den beiden Spindeln 11, 12 angeordnet, zwischen denen zwei Tangentialriemen auf die andere Seite der Ringspinnmaschine geleitet werden.
Die Umlenkrollen des Walzenpaares 13 sind senkrecht zur Ebene der Spindeln einstellbar, um den Anpressdruck der Tangentialriemen 2 an die Spindeln justieren zu können.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszahlenliste
1 Ringspinnmaschine
2 Tangentialriemen
3 Elektromotors
4 Frequenzumrichter 5 Netz
6 Maschinensteuerung
7 Speiseleitung
8 Steuerleitung
9 Resolver 10 Signalleitung
11, 12 Spindeln 13 Umlenkwalzenpaar

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsvorrichtung für die Vielzahl der Spindeln einer Ringspinnmaschine, mit jeweils Bereiche von Spindeln sektionsweise antreibenden voneinander gesonderten Tangentialriemen, die durch je einen Elektromotor antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (3) als Synchronmotoren ausgebildet sind und durch Speisestrom mit übereinstimmender Frequenz versorgt werden.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer, alle Synchronmotoren mit Speisestrom bestimmter Frequenz versorgender Frequenzumrichter (4) vorgesehen ist, dem von einer Maschinensteuerung (6) die von ihm abzugebende Speisefrequenz vorgegeben wird.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Synchronmotoren (3) ein individueller Frequenzumrichter (4i, 42, 43, 4X) zugeordnet ist und die Maschinensteuerung (6) die Ausgangsfrequenz aller dieser Frequenzumrichter über eine Steuerleitung (8) steuert.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung (6) den Frequenzumrichter (4i) eines der Synchronmotoren (3) steuert, der über ein Master/Slave- Verhältnis die Frequenzumrichter (42, 43, 4X) der anderen Synchronmotoren (3) übereinstimmend steuert.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Synchronmotoren (3) mit einem Resolver (9) zum Erfassen seines Drehwinkels ausgestattet ist und sein Messwert dem Frequenzumrichter (4) zugeleitet wird.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ableitung eines Sektional-Tangentialriemens (2) aus dem Spindelbereich zu einer Antriebsscheibe eines Synchronmotors (3) und zwischen den Umleitungen zweier Sektional-Tangentialriemen auf die gegenüber liegende Spindelreihe der Ringspinnmaschine je ein Umlenkrollenpaar (13) angeordnet sind, wobei der gegenseitige Abstand der Umlenkrollen des Umlenkrollenpaares so gering wie möglich ist.
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