Regeleinrichtung zum Regeln der Umlaufgeschwindigkeit von Wickelvorrichtungen oder
Fadenlieferwerken, insbesondere bei Spmn- und Spulmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zum Regeln der Umlaufgeschwindigkeit von Wickelvorrichtungen oder Fadenlieferwerken, insbesondere bei Spinn- und Spulmaschinen, mit einem unter Fadenspannung in einer Fadenschleife liegenden Fadenfühler-Tänzerarm als Tast- und Stellglied.
Bei derartigen bekannten Regeleinrichtungen kommt es im wesentlichen darauf an, die Fadenliefer- und Wickelgeschwindigkeiten derart einander anzupassen, dass der Faden stets mit der vorgegebenen Fadenspannung auf den Wickel gelangt. Zu diesem Zweck verwendet man einen als Tänzerarm ausgebildeten Fadenfühler, der mit seinem Fühlerende in einer zwischen Lieferwerk und Wickelvorrichtung angeordneten Fadenschleife liegt und dessen Bewegung bei Änderung der Fadenlänge in dieser Schleife als Steuerimpulse auf den mechanischen, hydraulisch-pneumatischen oder elektrischen Verstellmechanismus der die Umlaufgeschwindigkeit der Fadenliefer- oder Wickelvorrichtung verändernden Regeleinrichtung übertragen werden.
Solche Regeleinrichtungen sind beispielsweise als Bremse oder Schlupfkupplung, als im Stromkreis des Antriebsmotors eingeschaltete Drossel, als Verschiebeankermotor oder in sonstiger bekannter Weise ausgebildet.
Der Fadenfühler-Tänzerarm erfüllt hierbei eine doppelte Funktion. Einmal vermittelt er dem Faden durch entsprechende Be- bzw. Entlastung die gewünschte vorgegebene Spannung. Zum anderen tastet er die Fadenlänge in der Fadenschleife ab und steuert jeweils bei Änderung derselben, direkt oder über ein Verstellorgan der Regeleinrichtung, die Fadenliefergeschwindigkeit bzw. die Wickelgeschwindigkeit, so dass das Gleichgewicht zwischen Fadenanlieferung und Verbrauch wieder hergestellt wird. Infolge der steten Neigung der Fadenschleife, sich mit wachsendem Wickeldurchmesser zu verkürzen, äussert sich der Regelvorgang in einer ständig gleichsinnigen Auswanderung des Fadenfühlers.
Dieser Grundsteuerung werden die gleich- oder entgegengerichteten Ausschläge des Fadenfühlers und hieraus resultierende positive oder negative Korrektursteuerimpulse überlagert, welche sich gegebenenfalls aus der Art der Fadenverlegung und des Wickelaufbaus und den damit verbundenen Schwankungen der Fadenlänge in der Fadenschleife ergeben.
Um den Fadenfühler entsprechend der geforderten Fadenspannung zu belasten bzw. zu entlasten, ist es bekannt, an demselben ein Gewicht oder eine Zugfeder angreifen zu lassen. Zur Erzielung eines guten Wickelaufbaus ist auch schon vorgeschlagen worden, diese Be- bzw. Entlastung des Fadenfühlers in Abhängigkeit vom wachsenden Wickel oder von der Auswanderung bzw. Stellung des Fühlhebels so zu verändern, dass die Fadenspannung während des Wickelaufbaus abnimmt. Die bekannten Einrichtungen vermögen jedoch der Forderung einer gesteuerten, sich mit wachsendem Wickel ständig vermindernden Fadenspannung nicht zu genügen, zumal in solchen Fällen nicht, bei denen der Regelbereich sehr gross ist bzw. der Fadenfühler-Tänzerarm weite Schwenkbereiche überstreichen muss.
Die Steuerung der Vorspannung am Fadenfühler Tänzerarm stösst während des Betriebes auf Schwierigkeiten, weil der Fadenfühler durch die bekannten Be- oder Entlastungsmittel jeweils derart mit dem Maschinenrahmen oder einem an diesem angebrachten Zwischenglied gekuppelt ist, dass hierdurch sein Regelbereich und seine Empfindlichkeit beeinträchtigt werden.
Um diese Mängel bei einer solchen Regeleinrichtung mit einem unter Federspannung in einer Fadenschleife liegenden Fadenfühler-Tänzerarm als Tastund Stellglied zu beseitigen, ist gemäss der Erfindung eine Spiralfeder mit ihrem einen Ende an der Schwenkachse des Tänzerarmes und mit ihrem anderen Ende an einem Spannglied befestigt, welches um die genannte Schwenkachse drehbar und mittels einer Sperrvorrichtung arretierbar ist.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert:
Eine Sperrvorrichtung kann als klinken-, rastenoder zahnstangenbetriebenes Schaltwerk mit in Abhängigkeit von wachsendem Wickel gesteuertem Antrieb ausgebildet sein. Dieser Antrieb kann nicht nur proportional zum Wickeldurchmesserzuwachs, sondern auch mittels besonderer Übersetzungstriebe progressiv den jeweils angemessenen Einsteuerungsgrössen angepasst sein. Zum Zwecke des gesteuerten Antriebes wird beispielsweise das Spannglied als Federgehäuse ausgebildet und mit einem Zahnkranz ausgestattet, der in eine verschieblich geführte Zahnstange eingreift, welche mit einem sich entsprechend dem wachsenden Wickel bewegenden Teil gekuppelt ist.
Ebenso kann die Sperrvorrichtung zum Beispiel als Klinken- oder Doppelklinkenschaltwerk ausgebildet sein, welches mit wachsendem Wickel'über ein entsprechendes Gestänge verstellt wird. Dabei wird man vorzugsweise den Eingriff zwischen Spannglied und Sperrvorrichtung lösbar gestalten.
Eine derartige Anordnung hat gegenüber den bekannten Einrichtungen verschiedene Vorzüge. Die dem Fadenfühler-Tänzerarm durch die Spiralfeder zu vermittelnde Vorspannung lässt sich sehr genau einstellen und verstellen. Zum anderen ist diese Vorspannung in zulässig engen Grenzen entsprechend der Federkennlinie völlig unabhängig von der jeweiligen Schwenkbewegung bzw. Steuerstellung des Fadenfühler-Tänzerarmes, so dass sich die eingestellte Fadenspannung und deren Steuerung mit sich ständig minderndem Spannungsverlauf auch über grosse Wickellängen und Regelbereiche einhalten lassen.
Darüber hinaus hat die Anordnung den weiteren überraschenden Vorteil, dass sie die Verwendung bestimmter Elektromotoren als Antrieb der Wickelvorrichtungen, Fadenkeferwerke oder dergleichen auch in solchen Fällen zulässt, bei denen die Regelcharakteristik des Motors eine Umkehr der Steuerrichtung und der vorgegebene Fadenspannungsverlauf eine zunehmende Verminderung der Fadenspannung verlangt. Bei den bekannten Regeleinrichtungen erfolgt die Auswanderung des Fadenfühler-Tänzerarms über den ganzen Grundsteuer-Regelvorgang stets in gleicher Richtung, und dementsprechend wird der Verstellmechanismus der Regeleinrichtung in einer Richtung betätigt.
Es bedarf aber bei bestimmten Motorarten, deren Kennlinie im Regelbereich parabelförmig verläuft, so beispielsweise bei Wechselstrom Schlupfmotoren, insbesondere Verschiebeankermotoren zur Erzielung einer konstanten bzw. linear abnehmenden Leistungsabgabe, zumal beim Wickeln mit grossem Unterschied des Wickeldurchmessers, einer Steuerung, welche zunächst den wirksamen Kraftfluss im Motorläufer vermindert und von einem bestimmten Punkt an erhöht. Während die bekannten Regeleinrichtungen in solchen Bereichen versagen und daher für eine derartige Regelung ungeeignet sind, ist die vorgeschlagene Anordnung hierfür ohne weiteres und besonders geeignet, weil bei ihr die Vorspannung des Fadenfühler-Tänzerarmes unabhängig von dessen jeweiliger Schwenkrichtung bzw.
Steuerstellung ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Aufwickelvorrichtung mit der Regeleinrichtung, welche mittels eines Fadenfühler-Tänzerarmes gesteuert wird, und
Fig. 2 Einzelheiten der Regeleinrichtung.
Wie bei einer bekannten Aufwickelvorrichtung wird die Spule 1 mit dem Wickel 2 über die Welle 3 von einem Verschieberankermotor 4 angetrieben, dessen Drehzahl sich durch axiale Verschiebung seines Läufers regeln lässt. Zu diesem Zweck ist ein Fadenfühler-Tänzerarm 5 vorgesehen, der als Tastund Stellorgan unter Federspannung in einer Fadenschleife 6 liegt und über seine Schwenkachse 7 An- derungen der Fadenlänge in dieser Schleife als Steuerimpulse auf die Motorverstelleinrichtung überträgt, welche nach Fig. 2 aus einer verdrehbar gelagerten Trommel 8 besteht, die mittels einer Kurvennut 9 und eines im Motorgehäuse längs verschiebbar gelagerten Stiftes 10 die Drehbewegung des Fadenfühler-Trägerarms auf bekannte Art in eine Längsbewegung des verschiebbaren Motorläufers 11 umsetzt.
Eine Umlenkrolle 12 am Ende der Fadenschleife 6 leitet den Faden über den hin- und hergehenden Fadenführer 13 der schwenkbaren und sich mit der Walze 14 am Wickel 2 abstützenden Verlegevorrichtung 15 auf den Wickel.
Um dem Fadenfühler-Tänzerarm die Vorspannung zu geben, welche sich dem Faden in der Fadenschleife mitteilt und entsprechend dem vorgegebenen Fadenspannungswert genau einstellbar sein soll, ist dem Fadenfühler-Tänzerarm 5 eine Spiralfeder 16 zugeordnet, welche mit ihrem einen Ende 17 an der Tänzerarm-Schwenkachse 7 und mit ihrem anderen Ende 18 an einem als Federgehäuse 19 ausgebildeten Teil, welcher drehbar auf der Schwenkachse 7 sitzt, befestigt ist. Durch Drehen des Ge- häuses 19 lässt sich die Feder 16 spannen oder entspannen. Ein fest mit dem Gehäuse 19 verbundener Zahnkranz 20 steht in Eingriff mit einer Zahnstange 21, die auf Schienen 22 und 23, welche an den Trägern 24 und 25 am Maschinengestell oder -gehäuse 26 befestigt sind, verstellbar geführt ist.
Die Zahnstange ist über einen Stift 27 mit der Verlegevorrichtung 15 gekuppelt, so dass sie mit dieser an deren Auswanderung infolge des wachsenden Wickels teilnimmt und dabei fortlaufend den Zahnkranz 20 im Sinne der geforderten Federentlastung verstellt. Der eine Träger 24 ist um den Zapfen 28 schwenkbar und der andere Träger 25 mit Langloch 29 versehen, so dass nach Lösen der Schraube 30 sich die Schienenführung 22, 23 mit der Zahnstange 21 um den Zapfen 28 verschwenken lässt, wodurch der Zahnkranz 20 vom Eingriff der Zahnstange 21 frei wird, und sich die Feder 16 durch Drehen des Gehäuses 19 wieder spannen bzw. entspannen lässt.
Statt verschwenkbar könnte die Zahnstange und ihre Führung parallel zu sich selbst verschiebbar sein. Das Federgehäuse 19 ist in einem Zentrierungsgehäuse 31 angeordnet, welches mit einer Messwertskala ausgestattet ist, die jeweils das Fadenmaterial und den Titer berücksichtigt und ein genaues Einstellen der Federspannung zu Beginn des Wickelvorganges und das Ablesen der jeweiligen Spannung während des Betriebes gestattet. Der Fadenfühler Tänzerarm 5 ist in üblicher Weise mit einem Tariergewicht 32 versehen.
Zwischen dem Stift 27 und Verlegevorrichtung 15 kann ein Übersetzungsgetriebe angeordnet sein.
Control device for regulating the rotational speed of winding devices or
Yarn feeders, especially in spinning and winding machines
The invention relates to a control device for regulating the rotational speed of winding devices or thread feeders, in particular in spinning and winding machines, with a thread feeler dancer arm under thread tension in a thread loop as a feeler and actuator.
In the case of such known regulating devices, it is essentially a matter of adapting the thread delivery and winding speeds to one another in such a way that the thread always reaches the winding with the predetermined thread tension. For this purpose, a thread sensor designed as a dancer arm is used, the end of which lies in a thread loop arranged between the delivery mechanism and the winding device and whose movement when the thread length changes in this loop as control impulses on the mechanical, hydraulic-pneumatic or electrical adjustment mechanism that controls the rotational speed of the Yarn feed or winding device changing control device are transmitted.
Such control devices are designed, for example, as a brake or slip clutch, as a throttle connected in the circuit of the drive motor, as a sliding armature motor or in some other known manner.
The thread feeler dancer arm fulfills a double function here. On the one hand, it gives the thread the desired, predetermined tension through appropriate loading or unloading. On the other hand, it scans the thread length in the thread loop and controls the thread delivery speed or the winding speed each time it changes, either directly or via an adjusting element of the control device, so that the balance between thread delivery and consumption is restored. As a result of the constant tendency of the thread loop to shorten with increasing winding diameter, the control process is expressed in a constant migration of the thread feeler in the same direction.
This basic control is superimposed on the deflections of the thread sensor in the same direction or in the opposite direction and the positive or negative correction control pulses resulting therefrom, which may result from the type of thread laying and the lap structure and the associated fluctuations in the thread length in the thread loop.
In order to load or relieve the thread feeler according to the required thread tension, it is known to have a weight or a tension spring attack it. To achieve a good build-up of the lap it has also been proposed to change this loading or unloading of the thread feeler depending on the growing lap or on the migration or position of the feeler lever so that the thread tension decreases during the build-up of the lap. The known devices, however, are unable to meet the requirement of a controlled thread tension that is constantly decreasing as the lap grows, especially not in those cases where the control range is very large or the thread feeler dancer arm has to cover wide swivel ranges.
The control of the bias on the dancer arm thread feeler encounters difficulties during operation because the thread feeler is coupled to the machine frame or an intermediate member attached to it by the known loading or unloading means in such a way that its control range and sensitivity are impaired.
In order to eliminate these deficiencies in such a control device with a thread feeler dancer arm lying under spring tension in a thread loop as a feeler and actuator, according to the invention a spiral spring is attached at one end to the pivot axis of the dancer arm and at its other end to a tensioning element which is rotatable about said pivot axis and can be locked by means of a locking device.
Embodiments of the invention are discussed below:
A locking device can be designed as a ratchet, ratchet or rack-and-pinion-operated switching mechanism with a drive that is controlled as a function of the growing roll. This drive can be adapted not only proportionally to the increase in the winding diameter, but also progressively to the appropriate control parameters by means of special transmission drives. For the purpose of the controlled drive, for example, the tensioning element is designed as a spring housing and equipped with a toothed ring which engages in a displaceably guided toothed rack which is coupled to a part that moves according to the growing coil.
Likewise, the locking device can be designed, for example, as a ratchet or double ratchet switching mechanism, which is adjusted as the winding grows via a corresponding linkage. In this case, the engagement between the tensioning element and the locking device will preferably be made releasable.
Such an arrangement has various advantages over the known devices. The pretension to be imparted to the thread feeler dancer arm by the spiral spring can be set and adjusted very precisely. On the other hand, this pretension is completely independent of the respective pivoting movement or control position of the thread feeler dancer arm within permissible narrow limits according to the spring characteristic, so that the set thread tension and its control can be maintained with constantly decreasing tension even over large winding lengths and control ranges.
In addition, the arrangement has the further surprising advantage that it allows the use of certain electric motors to drive the winding devices, thread bug works or the like, even in those cases in which the control characteristics of the motor require a reversal of the control direction and the specified thread tension profile requires an increasing reduction in the thread tension . In the known control devices, the migration of the thread feeler dancer arm always takes place in the same direction over the entire basic control control process, and the adjusting mechanism of the control device is accordingly actuated in one direction.
However, with certain types of motors whose characteristic curve runs parabolically in the control range, for example with alternating current slip motors, in particular sliding armature motors to achieve a constant or linearly decreasing power output, especially when winding with a large difference in the winding diameter, a control is required which initially determines the effective flow of force in Motor runner decreased and increased from a certain point on. While the known regulating devices fail in such areas and are therefore unsuitable for such a regulation, the proposed arrangement is readily and particularly suitable for this purpose because with it the pretensioning of the thread feeler dancer arm is independent of its respective pivoting direction or
Control position is.
In the drawing, an embodiment of the control device according to the invention is shown schematically, namely show:
1 shows a winding device with the control device, which is controlled by means of a thread feeler dancer arm, and
Fig. 2 details of the control device.
As in a known winding device, the reel 1 with the reel 2 is driven via the shaft 3 by a sliding armature motor 4, the speed of which can be regulated by axially displacing its rotor. For this purpose, a thread feeler dancer arm 5 is provided which, as a feeler and control element, lies under spring tension in a thread loop 6 and, via its pivot axis 7, transmits changes in the thread length in this loop as control pulses to the motor adjustment device, which can be rotated according to FIG mounted drum 8, which by means of a cam groove 9 and a longitudinally displaceable pin 10 mounted in the motor housing converts the rotary movement of the thread feeler support arm in a known manner into a longitudinal movement of the displaceable motor rotor 11.
A deflection roller 12 at the end of the thread loop 6 guides the thread over the reciprocating thread guide 13 of the pivotable laying device 15, which is supported by the roller 14 on the roll 2, onto the roll.
In order to give the thread feeler dancer arm the pretension, which is communicated to the thread in the thread loop and which should be precisely adjustable according to the given thread tension value, the thread feeler dancer arm 5 is assigned a spiral spring 16, which has one end 17 on the dancer arm pivot axis 7 and with its other end 18 is attached to a part designed as a spring housing 19 which is rotatably seated on the pivot axis 7. The spring 16 can be tensioned or relaxed by rotating the housing 19. A ring gear 20 fixedly connected to the housing 19 is in engagement with a toothed rack 21 which is adjustably guided on rails 22 and 23 which are fastened to the carriers 24 and 25 on the machine frame or housing 26.
The rack is coupled to the laying device 15 via a pin 27, so that it participates in its migration as a result of the growing lap and continuously adjusts the toothed ring 20 in the sense of the required spring relief. One carrier 24 is pivotable about the pin 28 and the other carrier 25 is provided with an elongated hole 29, so that after loosening the screw 30, the rail guide 22, 23 can be pivoted with the rack 21 about the pin 28, causing the ring gear 20 to disengage the rack 21 becomes free, and the spring 16 can be tensioned or relaxed again by rotating the housing 19.
Instead of being pivotable, the rack and its guide could be displaceable parallel to itself. The spring housing 19 is arranged in a centering housing 31, which is equipped with a measuring scale that takes into account the thread material and the titer and allows precise setting of the spring tension at the beginning of the winding process and the reading of the respective tension during operation. The thread feeler dancer arm 5 is provided with a taring weight 32 in the usual way.
A transmission gear can be arranged between the pin 27 and the laying device 15.