DE2200627A1

DE2200627A1 - Constant winder speed - for synthetic winders

Info

Publication number: DE2200627A1
Application number: DE19722200627
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl-Ing Taubert
Original assignee: Spinnerei Karl Marx VEB
Current assignee: Spinnerei Karl Marx VEB
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1973-01-25

Abstract

Constant winder speed for synthetic fibres has the surface speed of winder controlled by drive roller surface speed through a slip motor. The motor drive is controlled either by angle of winder or by preset time switch. The winder drive can also be automatically controlled by pneumatic motor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Aufwickelgeschwindigkeit, insbesondere an Aui\vickelmaschinen fuer synthetische Faeden, deren Treibwalze und Wickel getrennt voneinander axial angetrieben werden, wobei der Sollwert der Aufwickelgeschwindigkeit durch die Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze vorgegeben ist.The invention relates to a device for keeping the winding speed constant, especially on winding machines for synthetic threads, their drive roller and Windings are driven axially separately from one another, the setpoint being the winding speed is predetermined by the peripheral speed of the drive roller.

DAs Aufwickeln synthetischer Faeden an Aufwickelmaschinen erfolgt meist durch Friktionsantrieb.The winding of synthetic threads takes place on winding machines mostly by friction drive.

Die Treibwalze wird dabei von einem einstellbaren Synchronmotor angetrieben. Bei den derzeitigen hohen iQuSviclcelgeschwindigkeiten ueber 2000 m/min kann das erforderliche Antriebsmoment zwischen der Treibwalze und dem Wickel nicht mehr ohne Schaedigung der Faeden uebertragen werden, weil der benoetigte Anpressdruck zu hoch wird, Es ist bekannt geworden durch einen Direktantrieb der Wickel hohe Aufwickelgeschwindigkeiten zu erreichen, wobei diese Regelantriebe der Drehzahlverminderung bei wachsendem Wickeldurchmesser gerecht werden muessen. Die meisten Wickelvorrichtungen regeln die Wickeldrehzahl ueber die Zugspannung des Badens ueber sogenannte Taenzerarme. Hierbei hat die unter Badenspannung stehende Fadenschlaufe durch mindestens eine Umlenkstelle am Taenzerarm zusaetzliche Reibkraefte zu ueberwinden, die die Radenspannung noch erhoehen. Eine Synchronisation zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Ablaufgalette und dem Wichclkoerper ist fuer den Anlegevorgang bei dieser Regelungsart schwer erreichbar, Eine andere bekannte Aufwickelvorrichtung benutzt mit Hilfe eines Regeldrehkoerpers und Zugeinstellgeraet die Padenzugkraft als Regelgroesse. Der Regeldrehkoerper mit gewichtsbelasteter Drehmomentenwaage ist dabei mehrfach vom Faden umschlungen. Der Regeldrehkoerper urliss dabei mit maximaler Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden. Mit zunehmender Zugkraft soll der Regeldrehkoerper in seiner Drehrichtung zusaetzlich beschleunigt werden, wodurch ueber die Drehung des Stators des Regeldrehkoerpers die Drehzahl geregelt wird. Um den Regeldrehkoerper bei sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten zu beschleunigen, ist eine relativ hohe Zunahme der Fadenzugkraft erforderlich, so dass besonders fuer feine Faeden dieses Regelprinzip Schwierigkeiten bereiten wird.The drive roller is driven by an adjustable synchronous motor. At the current high iQuSviclcel speeds of over 2000 m / min that can required drive torque between the drive roller and the winding no longer without Damage to the threads are transmitted because the required contact pressure is too high It has become known through a direct drive of the winding high winding speeds to achieve, with these variable speed drives reducing the speed with increasing Winding diameter must be fair. Most winding devices regulate the winding speed via the tension of the bath via so-called dancer arms. Here, the thread loop under tension has at least one thread loop Deflection point on the dancer arm to overcome additional friction forces that reduce the wheel tension still increase. A synchronization between the peripheral speeds of the godet and the wich body is difficult for the application process with this type of regulation achievable, Another known winding device used with the help of a control rotating body and Zugeinstellgeraet the pad tension as a standard variable. The control rotating body With a weight-loaded torque balance, the thread is wrapped around it several times. The control rotating body urliss operated at maximum circumferential speed will. As the tensile force increases, the control rotating body should move in its direction of rotation can also be accelerated, whereby the rotation of the stator of the regulating body the speed is controlled. Around the control rotating body at very high peripheral speeds to accelerate a relatively high increase in thread tension is required, so that this rule principle causes difficulties especially for fine threads will.

Weiterhin ist eine der Zugregelung aehnliche Regeleinrichtung bekannt, bei der der Regeldrehkoerper nicht ueber die Fadenzugkraft, sondern ueber die Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird. Dieses konstruktiv aufwendige Prinzip erfordert, dass der Aufwickelantrieb den Regelkoerper antreibt.Furthermore, a control device similar to the tension control is known, in which the control rotating body is not about the thread tension, but about the circumferential speed is driven. This structurally complex principle requires that the take-up drive drives the regulating body.

Der Aufwickelmotor muss also, neben der vollen Aufwickelleistung noch den Regeldrehkoerper antreiben.The take-up motor must therefore, in addition to the full take-up power drive the control rotating body.

Ebenso ist es bekannt, zur Erreichung hoher auf wickelgeschwindigkeiten bei Anwendung von Umfangs-und Ächsantrieb fuer den Ächsantrieb einen Schlupfmotor zu verwenden, der in Abhaengigkeit vom Wickeldurchmesser oder ueber die Eadenspannung steuerbar ist. Die Steuerung in Abhaengigkeit vom Wickelprogramm hat den Nachteil, dass die Motorbelastung des Aufwickelmotors nicht kontrollierbar ist. Da der Aufwindemotor gegen den starren Umfangsantrieb arbeitet, kann es bei wachsendem Aufwickeldurchmesser vorkommen, dass der Motor ueberbelstet wird unil moeglicherweise durchbrennt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass man die einzelnen Antriebsmoente, die flier den Wickelantrieb erforderlich Sill(l, nicht beliebig nach einem Moment durch den Achsantrieb und ein AIltriebsmoment durch den Umfangsantrieb aufteilen kann. Bei einer Drehzahlsteuerung ueber die Durchmesserzunahme faellt beim Abschwenicen im Anlegeaugenblick die Drehzahl ab.It is also known to achieve high winding speeds when using circumferential and axle drives for the axle drive, a slip motor to be used, which depends on the winding diameter or on the thread tension is controllable. The control depending on the wrapping program has the disadvantage that the motor load of the rewind motor cannot be controlled. As the winding motor works against the rigid peripheral drive, it can with increasing winding diameter it can happen that the motor is overloaded and possibly burns out. A Another disadvantage is that you lose the individual drive torque the winding drive required Sill (l, not arbitrarily after one Divide the torque from the axle drive and an AI drive torque from the circumferential drive can. With a speed control via the increase in diameter, it falls when swiveling away the speed from the moment it is applied.

Zweck der Erfindung ist es, durch hohe Aufwickelgeschwindigkeiten die kProduktivitaet derartiger Vorrichtungen zu steigern, indem die aufgezeigten iiiaengel beseitigt werden.The purpose of the invention is to achieve high winding speeds To increase the productivity of such devices by using the shown iiiaengel be eliminated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, jede beliebig hohe oder geringe Fadenzugkraft bei hohen Aufwindegeschwindigkeiten einzustellen und das System zur Zulieferung exakt zu synchronisieren.The invention is based on the object of a structurally simple To create a device that allows any high or low thread tension set at high winding speeds and the system for delivery synchronize exactly.

Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem die Aufwickelgeschwindigkeit ueber das Antriebsmoment des den Wickel axial antreibenden Motors regelbar ist. Der Wickelantriebsmotor ist dabei ein Schlupfmotor, beispielsweise ein Gleichstromnebenschlussmotor. Durch geeignete, bekannte Mittel wird der Änkerstrom in vorbestimster Groesse konstant gehalten. Der Sollwert des Ankerstromes des Gleichstromnebenschlussmotors und damit sein Antriebsmoment ist ueber den Abschwenkwinkel des Wickels oder nach einem Zeitprogramm veraenderbar.According to the invention, the object is achieved by increasing the winding speed can be regulated via the drive torque of the motor which drives the winding axially. The winding drive motor is a slip motor, for example a direct current shunt motor. By suitable, known means, the armature current is constant in a predetermined size held. The setpoint of the armature current of the DC shunt motor and thus its drive torque is via the swivel angle of the roll or according to a time program changeable.

Es besteht darueberhinaus die Moeglichkeit, den Wickel axial durch einen Pneumatikmotor anzutreiben, dessen Antriebsmoment sich selbsttaetig nach der Drehzahlkennlinie des Wickels verstellt.There is also the possibility of axially extending the coil to drive a pneumatic motor, the drive torque of which is automatic according to the The speed characteristic of the reel has been adjusted.

An1nd der ein Ausfuehrungsbeispiel darstellenden Zeichnung wird die Drfindung naseher erlaeutert Fig. 1 zeigt die erfindungsgemaesse Vorrichtung an einem Wickelaggregat in Seitensicht.In the drawing representing an exemplary embodiment, the Finding more closely explained Fig. 1 shows the invention Device on a winding unit in side view.

Fig, 2 zeigt den prinzipiellen Schaltplan dazu Fig. 3 zeigt eine Ausfuehrung mit pneumatischem Antrieb. FIG. 2 shows the basic circuit diagram for this. FIG. 3 shows a Execution with pneumatic drive.

Der Treibwalzenmotor 1 treibt beispielsweise ueber einen Zahnriemen 2 die Treibwalze 3 an. Der Treibwalzenmotor 1 ist ein Drehstromsynchronmotor, der seine Drehzahl von einem dynamischen Frequenzumformer oder statischen Frequenzumrichter erhaelt.The drive roller motor 1 drives, for example, via a toothed belt 2 the drive roller 3 on. The drive roller motor 1 is a three-phase synchronous motor that its speed from a dynamic frequency converter or static frequency converter received.

Damit ist die Drehzahl der Treibwalze 3 beliebig einstellbar, Der Wickel 4 erhaelt seinen Antrieb ueber den Gleichstrommotor 5, dessen Feld 5 a fremderregt ist, und den Zahnriemen 6. Diese Uebersetzung des Wickels 4 ins Schnelle bringt fuer den Gleichstrommotor 5 eine langsamere Drehzahl, die schonend auf die Buersten wirkt. Der Faden 7 laeuft von der Galette 8 kommend durch den Changierfadenfuehrer 9 um die Treibwalze 3 auf den Wickel 4. Dabei kann der Faden 7 auch direkt in den Klemmspalt zwischen der Treibwalze 3 und den Wickel 4 einlaufen oder auch die Treibwalze 3 von 90° bis 270° umschlingen.So that the speed of the drive roller 3 can be adjusted as desired, The Winding 4 receives its drive via the direct current motor 5, whose field 5 a is externally excited is, and the toothed belt 6. This translation of the winding 4 brings it into high speed for the DC motor 5 a slower speed, which is gentle on the brushes works. The thread 7, coming from the godet 8, runs through the traversing thread guide 9 around the drive roller 3 on the lap 4. The thread 7 can also go directly into the Enter the nip between the drive roller 3 and the winding 4 or the drive roller Wrap around 3 from 90 ° to 270 °.

Ein Umschlingungswinkel von 180° um die Treibwalze 3 bringt dabei den Vorteil einer stabilen li,instellung der Fadenzugkraft zwischen der Galette 8 und der Treibwalze 3. Schon bei Aufwindebeginn steht die Treibwalze 3 mit der Wickelhuelse durch Anlaufringe oder dergleichen in Friktionsverbindung, so dass beide Umfangsgeschwindigkeiten fuer das Fadenanlegen uebereinstimmen. Auch bei wachsendem M{iclceldurchmesser verhindert die Treibwalze 3, dass er Wickel 4 seine Umfangsgeschwindigkeit veraendert.A wrap angle of 180 ° around the drive roller 3 brings it the advantage of a stable left, adjustment of the thread tension between the godet 8 and the drive roller 3. Already at the start of winding, the drive roller 3 is with the Winding sleeve through thrust rings or the like in a friction connection, so that both circumferential speeds for thread application agree. Even with growing M {iclceldurchmesser prevents the drive roller 3, that the winding 4 its peripheral speed changes.

Die Treibwalze 3 zwingt also den Wickel 4 die entsprechende Umfangsgeschwindigkeit auf, so dass die Absolutdrehzahl des Gleichstrommotors 5 abfaellt und damit der Ardrerstrom ansteigt, Der Ankerstrom wird mit Hilfe des Messshuntes 10 gemessen. Dieser Strom-Istwert 10 a wird mit einem Strom-Sollwert 11 verglichen. Mit der gebildeten Regelabweichung wird im Regler 12 die Spannung des Gleichstrommotors 5 so verstellt, dass der Strom-Istwert 10 a und der Ström-Sollwert 11 uebereinstimmen. Der Regler 12 ist dabei als Thyristorregler aufgebaut und ist nicht naeher erlaeutert. Der eingestellte Stromwert bestimmt das Antriebsmoment des Wickelantriebsmotors 5. Um den Wickel in einer entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit zu halten ist es moeglich, dass die Treibwalze 3 ein zusaetzliches Moment durch Friktion am Wickelumfang zum Wickelantrieb uebertraegt oder bei zu hohem Antriebsmoment des Wickels 4 selbst ein Antriebsmoment in umgekehrter Richtung erhaelt. Es ist dadurch moeglich, das Antriebsmoment fuer den Wickel 4 beliebig aufzuteilen und den Wickelantriebfflmotor 5 relativ gering zu belasten. Der weitere Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, dass infolge der Friktionsverbindung beider Antriebe ein gewisser Schlupf beider Umfangsgeschwindigkeiten vorhanden ist, der es beispielsweise gestattet, die Fadenzugkraft zwischen der Treibwalze 3 und dem Wickel 4 noch geringer als zwischen Galette 8 und Treibwalze 3 zu halten, was sich guenstig auf den Wickelaufbau auswirkt.The drive roller 3 thus forces the roll 4 to achieve the corresponding peripheral speed on, so that the absolute speed of the DC motor 5 drops and thus the Armature current increases, the armature current is measured with the aid of the measuring shunt 10. This actual current value 10 a is compared with a desired current value 11. With the educated Control deviation, the voltage of the DC motor 5 is adjusted in the controller 12 so that that the current actual value 10 a and the current setpoint 11 match. The regulator 12 is designed as a thyristor regulator and is not explained in more detail. Of the The set current value determines the drive torque of the winding drive motor 5. Um To keep the roll at a corresponding peripheral speed, it is possible to that the drive roller 3 has an additional moment due to friction on the circumference of the winding The winding drive is transmitted or if the drive torque of the winding 4 itself is too high a drive torque is obtained in the opposite direction. It is thereby possible that Split the drive torque for the winding 4 and the winding drive fflmotor 5 relatively low to load. Another advantage of this facility is that that as a result of the friction connection between the two drives, there is a certain amount of slippage in both Circumferential speeds are available, which allows, for example, the thread tension between the drive roller 3 and the roll 4 even less than between the godet 8 and to hold the drive roller 3, which has a beneficial effect on the build-up of the lap.

i.s ist infolge der relativ langsamen Durchmesserzunahme des Wickels 4 auch moeglich, einen einfachen Zweipunktregler einzusetzen. Die Regelgroesse Ankerstrom wird also nicht staendig gemessen, sondern es wird nur ueberprueft, ob sie sich innerhalb des vorgegebenen Toleranzfeldes bewegt. Als Stelleinrichtung fuer die Ankerspannung kann vorteilhaft ein System aus Ferrarismotor mit einem Drehtransformator mit anschliessender Gleichrichtung zum Einsatz kommen. Nachdem fortlaufend mit zunehmendem Wickeldurchmesser die am Regler eingestellte obere Stromgrenze erreicht ist, wird der Stellniotor zugeschaltet, der die Ankerspannung zurueckstellt. Im Stillstand des Antriebssystems fliesst im Ankerkreis kein Strom, andererseits benoetigt man zur Erreichung einer hohen Anfangsdrehzahl eine entsprechend hohe Anfangsankerspannung. Das System wird zu diesem Zweck so ausgefuehrt, dass bei Unterschreitung eines eingestellten lJinimastromwertes der Stellmotor so geschaltet wird, dass er die Ankerspannung erhoeht. Ist also das System abgeschaltet, so wird die Ankerspannung bis zu einem einstellbaren Wert gestellt, wobei der Ferrarismotor beispielsweise gegen einen festen, verstellbaren Anschlag faehrt.i.s is due to the relatively slow increase in diameter of the roll 4 it is also possible to use a simple two-position controller. The controlled variable armature current is not measured constantly, but it is only checked whether they are within the given Tolerance field moves. As an adjusting device a system consisting of a Ferrari motor with a rotary transformer can be advantageous for the armature voltage with subsequent rectification are used. After continuously with increasing Winding diameter the upper current limit set on the controller is reached the actuator is switched on, which resets the armature voltage. At standstill of the drive system, no current flows in the armature circuit, on the other hand you need it a correspondingly high initial armature voltage to achieve a high initial speed. For this purpose, the system is designed in such a way that if the value falls below a set value lJinima current value the servomotor is switched in such a way that it supplies the armature voltage elevated. So if the system is switched off, the armature voltage is up to one adjustable value, the Ferrari motor for example against a fixed, adjustable stop drives.

Eine weitere Ausfuehrungsform der Konstanthaltung der UmSangsgeschwindigl{eit ist durch das Zus.ammenwirken eines mit konstanter Drehzahl laufenden Treibwalzenantriebes und eines Pneumatikmotores 13, der den Wickel 4 axial antreibt, moeglich. Der ueber eine Luftturbine angetriebene Wickel 4 hat eine weiche Kennlinie. Ohne eine Regelung und gegebenenfalls ohne eine Steuerung kann dem Wickel 4 durch den Treibwalzenantrieb ueber den Umfang die erforderliche Umfangsgeschwindigkeit aufgezwungen werden. Der Vorteil einer solchen Vorrichtung liegt im einfachen und wenig stoeranfaelligen aufbau, da ein solcher Antrieb keine Verschleissteile wic iMersten oder dergleichen besitzt und auch nicht durchbrennen kann. In Figur 3 ist diese Anordnung dargestellt. Die Treibwalze 3 wird direkt von dem Drehstromsynchronmotor 1 angetrieben.Another embodiment of keeping the circumferential speed constant is due to the interaction of a drive roller drive running at constant speed and a pneumatic motor 13, which axially drives the roll 4, is possible. The over an air turbine driven coil 4 has a soft characteristic. Without a regulation and optionally without a control, the reel 4 can be driven by the drive roller The required circumferential speed can be imposed over the circumference. Of the The advantage of such a device is that it is simple and less prone to failure structure, since such a drive does not have any wearing parts like iMersten or the like owns and doesn't can burn out. In Figure 3 is this arrangement shown. The drive roller 3 is driven directly by the three-phase synchronous motor 1.

Der Wickel 4 erhaelt seinen Direktantrieb vom Pneumatikmotor 13.The reel 4 receives its direct drive from the pneumatic motor 13.

Claims

1. Device to keep the winding speed constant Winding machines for synthetic threads, their drive rollers and laps separated are driven axially from each other, the setpoint being the winding speed is predetermined by the peripheral speed of the drive roller, characterized in that that the unwinding speed via the drive torque of the winding (4) axially driving motor (5) is adjustable.

2. Device for keeping the winding speed constant Claim 1, characterized in that the winding drive motor (5) is a slip motor, for example a DC shunt motor.

3. Device to keep the winding speed constant Claim 1 and 2, characterized in that the armature current by suitable means is kept constant in a predetermined size.

4, device for keeping the winding speed constant after Claim 1 to 3, that the setpoint (ii) of the armature current of the direct current shunt motor (5) and thus its drive torque via the pivoting angle of the winder (4) or can be changed according to a time program.

5. Device to keep the winding speed constant Claim 1, characterized in that the winding (4) is axially driven by a pneumatic motor (13) is driven, its <drive torque according to the speed characteristic of the roll (4) is automatically adjustable.