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Dokumentenidentifikation DE19535763A1 03.04.1997
Titel Antriebsvorrichtung für die Spindeln und das Streckwerk einer Ringspinnmaschine
Anmelder Chemnitzer Spinnereimaschinenbau GmbH, 09120 Chemnitz, DE
Erfinder Schmidt, Bruno, 09123 Chemnitz, DE;
Fischer, Peter, 09123 Chemnitz, DE;
Löffler, Joachim, 09244 Niederlichtenau, DE;
Löscher, Rainer, 09127 Chemnitz, DE
Vertreter Schneider, M., Pat.-Anw., 09111 Chemnitz
DE-Anmeldedatum 27.09.1995
DE-Aktenzeichen 19535763
Offenlegungstag 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse D01H 1/241
IPC-Nebenklasse D01H 1/22   
Zusammenfassung 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.
Mit dem Ziel, eine kostengünstige, verschleißarme und bei Stromausfall synchron bleibende Antriebsvorrichtung zu schaffen, wird die Antriebsvorrichtung so ausgebildet, daß die Motoren (4, 5) in an sich 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).

Beschreibung[de]

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.

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.

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.

Die textiltechnologischen Bedingungen können dadurch beim Anhalten der Maschine bei Stromausfall nur mit erheblichem Aufwand gesichert werden.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Ausgestaltung der Motoren nach Anspruch 3 gewährleistet ein gutes Kosten-Leistungs-Verhältnis.

Die Überlastschutzschalter nach Anspruch 4 gewährleisten den Schutz des verbleibenden Motors, wenn einer der Motoren aus irgendeinem Grunde ausfällt.

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.

Die einer großen Zahl von Spinnstellen zugeordneten Spindeln 1 werden in an sich bekannter Weise durch einen Tangentialriemen 2 angetrieben.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Es hat sich deshalb als sinnvoll erwiesen, den Durchmesser dem Antriebsscheibe 51 des Motors 5 auf empierische Weise zu ermitteln und in dieser Größe in der Maschine zu installieren.

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.

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.

Bezugszeichenliste

1 Spindeln

2 Tangentialriemen

21 Führungsrollen

3 Streckwerk

31 Streckwerksgetriebe

32 Getriebeglieder

41 Motor

41 Antriebsscheibe (Durchmesser = d)

52 Motor

51 Antriebsscheibe (Durchmesser = d + x

6 Frequenzumrichter

7 SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)

71 Datenleitung


Anspruch[de]
  1. 1. Antriebsvorrichtung für die Spindeln und das Streckwerk einer Ringspinnmaschine
    1. - mit mindestens zwei Motoren und
    2. - mindestens zwei Antriebspositionen für den Antrieb des Tangentialriemens für die Spindeln, dadurch gekennzeichnet,
  2. daß die Motoren (4,5) in an sich 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).
  3. 2. 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.
  4. 3. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (4, 5) als Drehstrom-Asynchron-Motoren ausgebildet sind.
  5. 4. Antriebsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Motoren (4, 5) Überlastschutzschalter zugeordnet sind.






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