EP2140049B1

EP2140049B1 - Antriebsvorrichtung für die spindeln einer ringspinnmaschine

Info

Publication number: EP2140049B1
Application number: EP08716495A
Authority: EP
Inventors: Peter Mann; Günter Neuburger
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: CN101631904B; ATE499467T1; CN101631904A; WO2008113504A1; EP2140049A1; DE102007013897A1; JP2010521594A; DE502008002668D1

Description

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. Eine ähnliche Lösung ist in DE 37 01 873 A beschrieben.
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 A1 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. Ihr 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 4₁, 4₂, 4₃, 4_x 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 4₁. Dieser führt dann als Master über die Steuerleitung 8 die Frequenzumrichter 4₂, 4₃, 4_x 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 C1 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

Antriebsvorrichtung für die Vielzahl der Spindeln einer Ringspinnmaschine, mit jeweils Bereiche von Spindeln sektionsweise antreibenden Tangentialriemen (2), die durch je einen Elektromotor (3) antreibbar sind, wobei die Elektromotoren (3) als Drehstrommotoren ausgebildet sind und durch Speisestrom mit übereinstimmender Frequenz versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangentialriemen (2) mechanisch nicht miteinander gekoppelt sind und die Drehstrommotoren (3) als Synchronmotoren ausgebildet sind.
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.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Synchronmotoren (3) ein individueller Frequenzumrichter (4₁, 4₂, 4₃, 4_x) zugeordnet ist und die Maschinensteuerung (6) die Ausgangsfrequenz aller dieser Frequenzumrichter über eine Steuerleitung (8) steuert.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung (6) den Frequenzumrichter (4₁) eines der Synchronmotoren (3) steuert, der über ein Master/Slave-Verhältnis die Frequenzumrichter (4₂, 4₃, 4_x) der anderen Synchronmotoren (3) übereinstimmend steuert.
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.
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.