Verfahren zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende und Einrichtung zur Durchführung des
Verfahrens
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Spinnmaschine ist insbesondere von einem solchen Typ, der eine Mehrzahl von Spinneinheiten aufweist, von denen jede einen Rotor mit einem drehbeweglichen Zentrifugal-Spinnhohlraum aufweist; in diesen werden abgespaltene Fasern kontinuierlich zugeführt, um sie zu Garn zu verspinnen; dieses wird kontinuierlich dem Hohlraum abgezogen, wobei die Antriebsgeschwindigkeit einer Spinneinheit selektiv gesteuert wird, um ein Anstücken des Garns durchführen zu können.
Es sind bereits verschiedene Typen von Spinnmaschinen mit offenem Ende entwickelt worden, um die diesem Typ eigenen Nachteile zu beseitigen, beispielsweise die obere Begrenzung der Spinnleistung, die dem Aufwickel- und Verdrehmechanismus der handelsüblichen Ringspinnmaschine zuzuschreiben ist.
Bekanntlich weist die am besten bewährte Spinnmethode mit offenem Ende folgende Verfahrensschritte auf: Abspalten eines Bündels von Fasern, die von einem Zuführmechanismus in Form von einzelnen abgespaltenen Fasern geliefert werden, während sie durch eine Spaltvorrichtung hindurchgehen, - Einführen der abgespaltenen Fasern in einen drehbeweglichen Zentrifugal-Spinnhohlraum eines Rotors, der als Falschdrahtvorrichtung dient, so dass die zugeführten Fasern an einer inneren Umfangswand des Hohlraums gesammelt werden;
- Kontinuierliches Abnehmen der gesammelten Fasern von der inneren Umfangswand des Hohlraums in Bündelform, wobei den wieder in Bündelform gebrachten Fasern ein Drall durch einen Abnahmemechanismus erteilt wird, und - Einführung des verdrehten Faserbündels ausserhalb des Rotors sowie Aufwicklung der verdrehten, wieder in Bündelform gebrachten Fasern durch einen Aufwickelmechanismus, so dass eine Garnpackung erzeugt wird, wie z.B. eine Spinneinheit.
Bei Anwendung der oben erwähnten Spinnmethode mit offenem Ende kann die Spinnleistung des Garns in der Spinnkammer beträchtlich erhöht werden, so dass eine Rationalisierung der Spinnfabrik durchgeführt werden kann. Es ist jedoch erforderlich, die Leistung der Spinnmaschine noch weiter zusammen mit der Qualität des Garns zu verbessern.
Beim Spinnen mit offenem Ende werden der Zuführmechanismus für die Fasern und der Aufwickelmechanismus mit verhältnismässig niedriger Geschwindigkeit in Verbindung mit dem Spinnrotor angetrieben; daher besteht keine Schwierigkeit beim Beschleunigen des Antriebs dieser beiden Vorrichtungen. Da jedoch der Spinnrotor mit sehr hoher Geschwindigkeit im Vergleich mit der Spindel der bekannten Ringspinnmaschine angetrieben wird, ist es ziemlich schwierig, die Antriebsgeschwindigkeit des Spinnrotors noch weiter zu erhöhen. Die Hauptgründe für die obenerwähnte Schwierigkeit werden weiter unten erläutert.
Bei den bekannten Spinnmethoden mit offenem Ende werden die drehbeweglichen Teile hauptsächlich durch Vorrichtungen angetrieben, die nach dem Riemenantriebsystem arbeiten. Insbesondere wird der Spinnrotor normalerweise auf die oben erwähnte Weise angetrieben. Wenn daher im Falle der Anwendung des Riemenantriebsystems die Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors erheblich erhöht werden soll, so ist es unvermeidlich, dass der Energieverbrauch beim Antrieb der Spinnmaschine mit offenem Ende ganz erheblich gesteigert wird; ferner wird auch die Antriebsenergie in unstabiler Form zugeführt; schliesslich wird Lärm vom Antriebsmechanismus erzeugt sowie eine Verstärkung der Schwingung der drehbe beweglichen Teile. Ausserdem wird das Anstücken des Garns während des Zeitpunkts des Anstückens schwieriger, und zwar nach Massgabe der Beschleunigung der Spinnoperation.
Wenn ein Spinngarn bricht, so wird beim Anstücken des Garns bei dem Spinnverfahren mit offenem Ende ein Ende des Garns aus einer Packung unmittelbar nach dem Aufwickeln in den Spinnrotor eingeführt; danach wird die Aufnahmevorrichtung für das Garn betätigt, so dass sie gleichzeitig in Bewegung gesetzt wird, wenn die abgespaltenen Fasern in die innere Sammelwand des Spinnrotors eingeführt werden, und zwar durch Betätigung der Zuführvorrichtung für die Fasern; wenn das obige Anstücken des Garns bei sehr hoher Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors durchgeführt wird, so ist die zulässige Zeitspanne zur Betätigung der drehbeweglichen Teile der Spinneinheit sehr kurz, und zwar nach Massgabe der Beschleunigung der Drehung dieser Teile.
Daher kann die Drehgeschwindigkeit aller Rotoren der Spinnmaschine zeitweise herabgesenkt werden, um das Anstücken des Garns durchführen zu können und den oben erwähnten Nachteilen begegnen zu können. Wenn jedoch die Drehgeschwindigkeit aller Spinnrotoren verringert wird, so wird die Leistung der Spinnmaschine als Folge davon ebenfalls reduziert.
Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende zu schaffen, die das obenerwähnte Spinnrotorsystem benutzt: dabei wird jeder Rotor direkt durch einen Antriebsmotor angetrieben. der mit diesem verbunden ist, und zwar anstatt der Anwendung der wohlbekannten Riemenantriebsvorrichtungen, wobei jeder Antriebsmotor mit einer elektrischen Energiequelle veränderlicher Frequenz verbunden ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar Zuführwalzen ein Faserbündel dem Spinnrotor zuführt, dass ein Paar Abziehwalzen das Garn vom Rotor abzieht, dass eine Aufwickelwalze eine Garnpackung aus dem von den Abziehwalzen gelieferten Garn herstellt, dass jeder Spinnrotor mittels eines besonderen Motors unmittelbar angetrieben wird, dass die Motoren aller Spinneinheiten mit einer vorgewählten, veränderlichen, hohen Geschwindigkeit dadurch angetrieben werden, dass der Motor mit einer ersten, gemeinsamen Energiequelle veränderlicher Frequenz verbunden wird, um eine normale Spinnoperation durchzuführen, wogegen die Motoren der einzelnen Spinneinheit bei Feststellung eines Fadenbruchs mit einer vorgewählten, veränderlichen niedrigeren Geschwindigkeit dadurch angetrieben werden,
dass man die Motoren mit einer zweiten Energiequelle variabler Frequenz verbindet, um einen Faden anzustücken, und zwar nach einer dazwischenliegenden Abschaltung von der ersten Energiequelle, und dass nach der Beendigung des Fadenstückens der Motor der zugeordneten Spinneinheit wieder mit der höheren Geschwindigkeit betrieben wird, indem er erneut mit der ersten Energiequelle verbunden wird.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Bestandteile aufweist: - einen besonderen Motor zum direkten Antrieb des Spinnrotors jeder Spinneinheit - eine Vorrichtung zum Antrieb des Motors, darunter eine erste Quelle elektrischer Energie mit veränderlicher Frequenz, um alle Motoren mit einer vorgewählten hohen Geschwindigkeit anzutreiben, um die normale Spinnoperation durchzuführen, - eine zweite elektrische Energiequelle veränderlicher Frequenz zum Antrieb des Motors einer Spinneinheit.
die ein Anstücken des Garns erfordert, - eine Vorrichtung zur Verbindung des Motors einer Spinn einheit mit Garnbruch mit der zweiten elektrischen Energiequelle veränderlicher Frequenz anstatt mit der ersten Energie quelle, wobei der Motor wieder mit der ersten elektrischen Energiequelle anstatt der zweiten elektrischen Energiequelle verbunden wird, nachdem das Anstücken des Garns beendet worden ist.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der
Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Spinneinheit mit offenem Ende,
Fig. 2A eine abgeänderte Antriebsvorrichtung für eine Spinneinheit mit offenem Ende,
Fig. 2B und 2C elektrische Blocksehemata zur Anwendung mit der Ausführungsform der Fig. 2A,
Fig. 3 ein elektrisches Blockschema zum Antrieb der Spinnmaschine mit offenem Ende,
Fig. 4 ein elektrisches Blockschema zum selektiven Verbinden einer Spinneinheit mit einer zweiten elektrischen Energiequelle,
Fig. 5-7 in Form von Blockschemata weitere Ausführungsformen der elektrischen Schaltkreise zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende,
Fig.
8 eine weitere Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für die Spinnmaschine mit offenem Ende unter Benutzung statischer elektrischer Energiequellen veränderlicher Frequenz, und
Fig. 9 ein elektrisches Schema einer Auswahleinheit für die Ausführungsform der Fig. 7.
In einer Einrichtung zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende wird mindestens ein Spinnrotor direkt mit einem einzelnen Motor verbunden, der mit der elektrischen Energiequelle veränderlicher Frequenz verbunden ist, wie es oben bereits erwähnt worden ist; ferner sind zwei Arten von elektrischen Energiequellen veränderlicher Frequenz vorgesehen, d.h. ein Generator, der durch einen Elektromotor mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben wird, und eine statische elektrische Energiequelle mit veränderlicher Frequenz, wie z.B. ein Thyristor.
Fig. 1 zeigt eine grundlegende Ausführungsform einer Einrichtung zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende; diese hat eine Spinneinheit und benutzt einen Generator, der durch einen Elektromotor veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben wird; ferner ist ein Paar Zuführwalzen 1, 2 vorgesehen, um ein Faserbündel zuzuführen, eine Kämmwalze 3, die als Vorrichtung zum Aufspalten des Faserbündels in getrennte Fasern zu betrachten ist, ein Spinnrotor 4, der als Drallgeber arbeitet, ein Paar von Abzugswalzen 5, 6, um ein Garn 7 vom Rotor 4 abzuziehen, sowie eine Aufnahmewalze 8, die eine Aufwickelvorrichtung darstellt.
Alle diese genannten Teile werden durch einzelne Motoren 10-13 angetrieben; mit Ausnahme des Motors 11 sind alle anderen Motoren mit je einem Generator 14-16 verbunden; der Motor 11 ist mit einem Generator 17 verbunden. der mit einem Elektromotor veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben wird. Diese Generatoren 14-16 werden durch einen Elektromotor 18 mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben. Das heisst, dass der Motor
18 direkt eine Quelle des Generators 15 antreibt, die die elektrische Energiequelle hoher Frequenz des Motors 12 darstellt, um den Spinnrotor 4 mit sehr hoher Geschwindigkeit anzutreiben. Der Motor 18 treibt auch ein Getriebe 19 an, um die Wellen der Generatoren 14, 16 mit den entsprechenden, verringerten Geschwindigkeiten anzutreiben, so dass die entsprechenden elektrischen Leistungen an die Motoren 10, 13 angelegt werden müssen.
Der andere Elektromotor 20 mit veränderlicher Geschwindigkeit treibt eine Welle des Generators 17 direkt an, so dass der Motor 11 für die Kämmwalze 3 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die der elektrischen Ausgangsleistung des Generators 17 entspricht. Wie bereits oben erwähnt worden ist, kann der Rotor 4 leicht mit sehr hoher Geschwindigkeit angetrieben werden, beispielsweise mit etwa 60 000 U/min, was fast das Doppelte der Geschwindigkeit bekannter Riemenantriebsysteme ist. Folglich ist die Zentrifugalkraft, der die Fasern an der Sammelfläche des Spinnrotors 4 ausgesetzt sind, beträchtlich gesteigert, so dass die Fasern das Bestreben haben, in gestreckterer Form von der Sammelfläche abgenommen zu werden.
Wenn diese Fasern von der Sammelfläche abgenommen werden, so dass sie einen wieder in Bündelform gebrachten Faserstrang mit Drall bilden, d.h. ein Garn sieben, so kann die Qualität des Garnes auf diese Weise ganz beträchtlich erhöht werden. Wenn die Produktionsleistung je Zeiteinheit durch die Aufnahmege- schwindigkeit des Garns 7 vom Spinnrotor 4 bestimmt ist and wenn die erforderliche Anzahl von Windungen dem Garn 7 erteilt worden ist, das vom Spinnrotor 4 aufgenommen wird, so ist die Anzahl von Umdrehungen des Rotors 4 je Zeiteinheit und die Aufnahmegeschwindigkeit des Garns 7 vom Rotor 4 entscheidend; sie bestimmen die Möglichkeit der Erhöhung der Rotation und Geschwindigkeit des Rotors 4 und damit die Erhöhung der Leistung der Spinnmaschine mit offenem Ende.
Mit anderen Worten, die Leistung der Spinnmaschine mit offenem Ende kann dadurch beträchtlich erhöht werden, dass man die Drehgeschwindigkeit der Zuführwalzen 1, 2, der Abnahmewalzen 5, 6, der Aufnahmewalzen 8 erhöht und zugleich die Drehzahl des Spinnrotors ganz beträchtlich steigert.
Wenn jedoch das Spinngarn 7 während der Spinnoperation mit hoher Geschwindigkeit bricht, wie z.B. bei der hohen Geschwindigkeit, die der mit etwa 60 000 U/min drehende Spinnrotor aufweist, so ist es schwierig, das Anstücken durchzuführen. Dies besteht nämlich darin, dass das Garnende aus einer Packung 9 in den Spinnrotor 4 eingesetzt wird und dass die Drehbewegung der Zuführwalzen 1, 2, der Abzugswalzen 5, 6 erneut erhöht wird. Das muss unmittelbar nach dem obenerwähnten Schritt erfolgen, da nur eine kurze Zeitspanne zur Durchführung des Anstückens zur Verfügung steht. Unsere Versuche haben ergeben, dass die Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors 4 40 000 U/min überschreitet, wenn die Zentrifugalkraft von der Sammelfläche des Rotors 4 auf die Fasern ausgeübt wird; diese wird dabei sehr gross, und die Aufnahmegeschwindigkeit des Rotors 4 für das Garn wird auch erhöht.
Die Zeitgabe zum Anstücken des obenerwähnten Garnendes.
das in den Rotor 4 eingesetzt wird, mit den gesammelten Fasern von der Sammelfläche wird dabei sehr unstabil, so dass das Anstücken des Garns nicht in vollkommener Weise durch a,,eführt werden kann.
Um die obenerwähnte Schwierigkeit zu beheben, wird bei einem Fadenbruch des Garns 7 die von einer Vorrichtung zur Feststellung von Fadenbrüchen festgestellt worden ist, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 18 verändert, und zwar von ihrem normalen Wert zu einem vorgewählten Wert mit verringerter Rotationsgeschwindigkeit nach Massgabe eines Steuersignals und aufgrund der obenerwähnten Ermittlung des Garnbruchs. Folglich werden die Rotationsgeschwindigkeiten der Generatoren 14-16 verringert, so dass auch die Frequenz ihrer Ausgangsleistungen verringert wird. Daher wird die Drehgeschwindigkeit dieser Teile bis zu ihren vorgewählten Drehgeschwindigkeiten herabgesetzt. Beispielsweise wird die Drehgeschwindigkeit des Rotors 4 auf ungefähr 30 000 U/min herabgesetzt.
Diese Teile werden mit nicht dargestellten Bremsvorrichtungen unmittelbar nach der Verringerung ihrer Rotationsgeschwindigkeit angehalten. Auf diese Weise kann ein Garnende aus der Packung 9 in den Spinnrotor 4 eingesetzt werden. Darauf beginnen diese Teile wieder ihre Drehbewegung mit verringerten Geschwindigkeiten, und zwar unmittelbar nach dem obenerwähnten Einsetzen des Garnendes.
Nach der Beendigung des Anstückens wird die Drehgeschwindigkeit dieser Zeile wieder allmählich erhöht, indem man die Geschwindigkeit des Motors 18 mit veränderlicher Geschwindigkeit langsam beschleunigt und zwar mittels eines Steuersignals. Wenn die Drehgeschwindigkeit dieser Teile auf ihre normalen Werte erhöht worden ist, so setzt der Motor 18 seinen Antrieb mit normaler Geschwindigkeit fort. Die obenerwähnten Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit dieser Teile, der Zuführwalzen 1, 2, der Abzugswalzen 5, 6, der Aufnahmewalzen 8 des Spinnrotors 4 werden unter zeitlich genau festgelegten Bedingungen in bezug zueinander durchgeführt. Es hat sich jedoch bestätigt, dass die Drehgeschwindigkeit der Kammwalze keinen Einfluss auf das Anstücken aus übt; die Drehgeschwindigkeit der Kammwalze 3 kann daher konstant angehalten werden.
Bei dem obenerwähnten Anstücken des Garns beginnen diese Bestandteile ihre Drehbewegung bei vorgewählten, tiefen Werten, nachdem das Anstücken des Garns beendet worden ist.
In der Ausführungsform der Fig. 2A werden statische elektrische Energiequellen veränderlicher Frequenz anstatt der Generatoren benutzt, die durch zugeordnete Elektromotoren veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Zuführwalzen 1, die Kammwalze 3 und der Spinnrotor 4 werden direkt durch zugeordnete Elektromotoren 10-12 veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben, während die Abzugswalzen 5, 6 und die Aufnahmewalze 8 mittels zugeordneter Wellen angetrieben werden. Diese sind mit einem Getriebe 21 mit vorgewähltem Übersetzungsverhältnis verbunden, wogegen das Getriebe 21 seinerseits durch den gesonderten Motor 13 angetrieben wird.
Diese Motoren sind mit zugeordneten statischen elektrischen Energiequellen veränderlicher Frequenz n5- 28 verbunden. wie es die Fig. 2A zeigt: auf diese Weise können die Motoren mit den entsprechenden veränderlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, wogegen, da ihr Geschwindigkeftsverhältnis auf einem vorgewählten Wert konstant gehalten wird, und zwar nach Massgabe ihrer Ausgangsfrequenzen.
Die Fig. 2B zeigt ein Beispiel einer statischen elektrischen Energiequelle mit variabler Frequenz, die Halbleiterelemente benutzt, wie z.B. Thyristoren. In Fig. 2B ist eine Wechselstromquelle 31 mittels eines Eingangstransformators 32 mit einem Gleichrichterkreis 33 verbunden, so dass der Ausgang des Gleichrichters 33 einem Polaritätswandler 35 mittels eines Zerhackers 34 zugeführt wird. Andererseits ist der Ausgang des Eingangstransformators 32 mittels eines Leiters 37 einem Steuerkreis 36 zugeführt worden. Die Ausgänge des Steuerkreises 36 sind mittels Leitern 38 bzw. 39 mit dem Zerhakkerkreis 34 sowie dem Polaritätswandler 35 verbunden, wogegen ein Ausgang mit veränderlicher Frequenz an eine Ausgangsklemme 40 angelegt ist.
Bei der oben erwähnten Schaltung wandelt der Gleichrichterkreis 33 die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle in eine Gleichspannung um, wogegen der Zerhacker 34 die Ausgangsgleichspannung des Gleichrichterkreises 33 in eine veränderliche Gleichspannung umwandelt. Auf diese Weise wird eine Grösse des Gleichrichterkreises 33 mittels des Leiters 38 durch einen Ausgang des Steuerkreises 36 gesteuert. Der Zerhacker 34 weist einen Schaltkreis auf, der Halbleiterelemente benutzt, wie z.B. Thyristoren. Der Polaritätswandler 35 weist auch einen Thyristor auf und wandelt die veränderliche Ausgangsgleichspannung des Zerhackers 34 in eine Wechselspannung um. Diese hat die gewünschte Frequenz, die mittels eines Leiters 39 durch einen Ausgang des Steuerkreises 36 gesteuert wird.
Wie z.B. die Fig. 2C zeigt, weist die Ausführungsform des Steuerkreises 36 einen Spannungsstabilisator 41 auf, ferner ein den oberen Grenzwert festlegendes Potentiometer 42, ein den unteren Grenzwert festlegendes Potentiometer 44 und ein Potentiometer 43, das einen veränderlichen Wert festlegt. Der Leiter 37 ist mit dem Spannungsstabilisator 41 verbunden, so dass die beiden, den oberen und den unteren Grenzwert festlegenden Potentiometer 42, 44 mit dem Ausgang des Spannungsstabilisators 41 verbunden sind. Die oberen Werte von Spannung oder Frequenz des Ausgangs werden durch den eingestellten Wert des Potentiometers 42 bestimmt, wogegen die unteren Werte der Spannung oder der Frequenz des Ausgangs durch den eingestellten Wert des Potentiometers 44 bestimmt sind.
Das Potentiometer 43 zur Einstellung eines veränderlichen Werts liegt an zwei veränderlichen Punkten der Potentiometer 42, 44 und wird mittels eines Motorantriebs oder von Hand gesteuert. Im Endergebnis wird ein Ausgang mit der gewünschten Frequenz an der Ausgangsklemme 40 erhalten.
Im folgenden werden mehrere verschiedene Ausführungsformen einer Einrichtung zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende beschrieben, die eine Vielzahl der oben erwähnten Spinneinheiten aufweist.
Aus Darstellungsgründen haben die im folgenden erwähnten Bestandteile ähnliche Funktionen wie die entsprechenden Bestandteile der Ausführungsform der Fig. 1 und sind daher auch mit denselben graphischen Symbolen und Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Fernerhin sind aus Vereinfachungsgründen die Zuführwalzen. die Abzugswalzen durch die Bezugszeichen 1A bzw. 5A gekennzeichnet.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden die Kammwalze 3 und der Spinnrotor 4 jeder Spinneinheit direkt durch die zugeordneten einzelnen Motoren 11, 12 angetrieben; letztere werden ihrerseits von den zugeordneten elektrischen Energiequellen veränderlicher Frequenz angetrieben.
Die mit dem Motor 12 verbundene elektrische Energiequelle veränderlicher Frequenz weist eine normale elektrische Quelle zum Antrieb des Spinnrotors mit einer vorgewählten höheren Rotationsgeschwindigkeit auf. Diese wird im folgenden als erste elektrische Energiequelle veränderlicher Frequenz oder als erste elektrische Energiequelle bezeichnet. Ferner sei eine zusätzliche elektrische Energiequelle zum Antrieb des Spinnrotors 4 mit einer vorgewählten niederen Rotationsgeschwindigkeit vorgesehen. Diese wird im folgenden bezeichnet als zweite elektrische Energiequelle veränderlicher Frequenz oder einfach als zweite elektrische Energiequelle. Der Motor 12 jeder Spinneinheit kann auf diese Weise abwechselnd mit der ersten elektrischen Energiequelle oder mit der zweiten elektrischen Energiequelle verbunden werden, und zwar unabhängig von dem Zeitpunkt des Anstückens des Garns.
Nach der Beendigung des Anstückens des Garns wird die Verbindung des Motors 12 mit der elektrischen Energiequelle wieder auf die erste elektrische Energiequelle zurückverlegt. Bei dieser Ausführungsform werden die Zuführwalzen 1A, die Abführwalzen 5A und die Aufnahmewalzen 8 jeder Spinneinheit S durch einen Motor 1 0A angetrieben, und zwar über ein Getriebe 45. Jeder Motor 10A, jede Spinneinheit S ist mit einem Wechselstromgenerator 46 der ersten elektrischen Energiequelle E, verbunden und wird mittels eines Schalters 49A in Betrieb gesetzt. Daher werden diese Teile jeder Spinneinheit S mittels der Ausgangsleistung des Generators 46 bei der normalen Spinnoperation angetrieben. Die normale elektrische Energiequelle E, weist einen Elektromotor 48 mit veränderlicher Geschwindigkeit auf.
Der Generator 46 wird mit einer verhältnismässig kleineren Geschwindigkeit mittels eines Reduktionsgetriebes 1 9A angetrieben und verbindet den Motor 48 mit dem Generator 46. Auf diese Weise wird eine Ausgangsleistung mit verhältnismässig niedriger Frequenz erzielt. Ferner ist ein Generator 47 direkt mit der Welle eines Motors 48 verbunden. Die Ausgangsleistung des Generators 47 wird dem Motor 12 mit hoher Geschwindigkeit zugeführt, um den Spinnrotor 4 jeder Spinneinheit S anzutreiben, und zwar über den zugeordneten Schalter 50A. Die Kammwalze 3 jeder Spinneinheit S wird mittels Motor 11 angetrieben, der seinerseits durch einen gemeinsamen Generator 1 7A mittels eines Schalters 51A angetrieben wird. Der gemeinsame Generator 1 7A wird direkt mit einem Motor 20A verbunden.
Daher wird die Kammwalze 3 jeder Spinneinheit S mittels einer dritten elektrischen Energiequelle El angetrieben, die aus dem Motor 20A und dem Generator 17A besteht. Die zweite elektrische Energiequelle E2 dient zum Antrieb der Spinneinheiten mit Ausnahme der Kämmwalzen zum Zeitpunkt des Anstückens des Garns. Die zweite elektrische Energiequelle E weist einen Elektromotor 52 mit veränderlicher Geschwindigkeit sowie einen Wechselstromgenerator 53 auf, der direkt mit dem Motor 52 verbunden ist. Auf diese Weise werden niedrigere, veränderliche Ausgangsfrequenzen erzielt.
Ferner ist ein Generator 54 vorgesehen, um die Ausgangsleistung mit niedriger Frequenz über ein Getriebe 19B zu erzeugen. Die Ausgangsleistung des Generators 54 wird im Motor 1 0A zugeführt, um die Zuführwalze 1 A, die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S anzutreiben, und zwar über den entsprechenden Schalter 49B. Dagegen wird die Ausgangsleistung des Generators 53 dem Motor 12 zugeführt, um den Spinnrotor 4 jeder Spinneinheit S anzutreiben. Von einer elektrischen Gleichstromquelle DE wird ein Gleichstrom den Motoren 11. 12 jeder Spinneinheit über einen entsprechenden Schalter 5 1B bzw. 50C zugeführt, solange die Spinneinheit S in ihrem Betrieb unterbrochen worden ist.
Mit anderen Worten können die Motoren 11, 12 augenblicklich durch Anlegen des Gleichstroms von der Gleichstromquelle DE angehalten werden, so dass eine dynamische Bremsung dieser Motoren erfolgt. Zu diesem Zweck ist eine Bremsvorrichtung B für die zugeordneten Motoren 10A vorgesehen.
Wenn die Spinneinheiten S der Spinnmaschine mit offenem Ende in vollem Umfange und gleichzeitig angetrieben werden, so treiben die erste elektrische Energiequelle E, und die dritte elektrische Energiequelle E, die Motoren 10A, 11, 12 jeder Spinneinheit S an. Es ist jedoch erforderlich, ein Ende des vorbereiteten Garns mit Fasern anzustücken, die in jedem Spinnrotor 4 eingeführt worden sind, und zwar kurz nach der Zufuhr eines Faserbündels von den Zufuhrwalzen 1 A und der Kammwalze 3. Dabei werden die Generatoren 46, 47 mit einer verhältnismässig niedrigeren Geschwindigkeit dadurch angetrieben, dass man die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 48 mit veränderlicher Geschwindigkeit der ersten elektrischen Energiequelle E, senkt.
Auf diese Weise werden die Ausgangsleistungen für den bei niedrigeren Frequenzen erforderlichen Zustand erzeugt. Daher werden die Motoren 1 0A, 12 jeder Spinneinheit S mit einer niedrigeren Geschwindigkeit angetrieben, so dass das oben erwähnte Anstücken in zufriedenstellender Weise beendet werden kann. Nach der Beendigung des oben erwähnten Anstückens des Garns wird wieder der Zustand der ersten elektrischen Energiequelle E, in den normalen Antriebszustand versetzt, so dass die Motoren 10A, 12 mit ihren höheren Geschwindigkeiten angetrieben werden, die konstant gehalten werden. Als Folge davon werden die Rotationsgeschwindigkeiten der Zufuhrwalzen 1A, der Abzugswalzen 5A, der Aufnahmewalze 8 und des Spinnrotors 4 wechselseitig beschleunigt, wogegen ihre Geschwindigkeitsverhältnisse aufrecht erhalten werden.
Es ist noch zu erwähnen, dass die zweite elektrische Energiequelle E2 zur gleichen Zeit betätigt wird wie die erste elektrische Energiequelle E, und die dritte elektrische Energiequelle E in Betrieb gesetzt werden. Die Ausgangsleistung der zweiten elektrischen Energiequelle E2 wird jedoch mit einer niedrigeren Frequenz erzeugt als bei der normalen elektrischen Energiequelle E bei der normalen Spinnoperation.
Wenn bei der oben erwähnten Spinnoperation ein Spinngarn einer Spinneinheit bricht, so wird ein Ausgangssignal der Vorrichtung zur Feststellung von Garnbrüchen, die nicht dargestellt worden ist, der entsprechenden Spinneinheit S zugeführt. Auf diese Weise werden die Schalter 49A, 50A geöffnet und der Bremsschaltkreis dieser Spinneinheit S wird betätigt.
Auf diese Weise wird der Antrieb unterbrochen und darauf werden die Schalter 49A. 50A wieder geschlossen, und zwar durch Zufuhr eines Signals der Vorrichtung zur Feststellung von Garnbrüchen und nach einer vorgewählten Zeit, die durch einen Zeitgeber gesteuert wird. Daher werden die Motoren lOA, 12 der zugeordneten Spinneinheit S mit der zweiten elektrischen Energiequelle E2 verbunden. Diese wartet bei einer vorgewählten Bedingung unter niedrigerer Frequenz, wobei diese Motoren mit einer vorgewählten niedrigeren Geschwindigkeit angetrieben werden, so dass das Anstücken des Garns sehr leicht durchgeführt werden kann. Nachdem das Anstücken des Garns beendet worden ist, wird die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 52 der zweiten elektrischen Energiequelle E2 allmählich erhöht, so dass die Frequenz der Ausgangsleistung des Generators 54 steigt.
Wenn die oben erwähnte Frequenz der Ausgangsleistung des Generators 54 in die Nähe der ersten elektrischen Energiequelle E, kommt, so wird ein Steuersignal dem Schalter 49B, 50B, 49A, 50A zugeführt. Auf diese Weise werden die Schalter 49B, 50B geöffnet und die Schalter 49A, 50A geschlossen. Darauf wird die Spinneinheit S, bei der die Garnstück-Operation durchgeführt worden ist. wieder mit der normalen Antriebsgeschwindigkeit angetrieben. Nach dem oben erwähnten Umschalten der Verbindung von der zweiten elektrischen Energiequelle E zu der ersten elektrischen Energiequelle E, wird die zweite elektrische Energiequelle E2 wieder in ihren Normalzustand mit niedrigerer Frequenz versetzt, der ein Wartezustand ist.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform werden die Zufuhrwalzen 1A, die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S durch den entsprechenden, besonderen Motor
10A angetrieben. Falls sich jedoch der Bedarf ergibt, das Antriebsverhältnis dieser Walzen nach Massgabe der gewünschten Anzahl von Windungen des Garns zu ändern, so ist eine Änderung des Antriebsverhältnisses dieser Walzen im Getriebe 45 jeder Spinneinheit S unvermeidlich. Auf diese Weise wird die Aufrechterhaltung des Antriebsverhältnisses mit Schwierigkeiten verbunden und es muss eine ziemlich grosse Anzahl von Wechselzahnrädern auf Lager gehalten werden.
Die oben erwähnte selektive Verbindung einer Spinneinheit S. bei der Garnbruch erfolgt ist und der Garnbruch durch einen nicht dargestellten Fühler abgetastet worden ist, mit der zweiten elektrischen Energiequelle wird im folgenden näher erläutert. Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Auswählvorrichtung. Diese weist einen Auswählschaltkreis auf, um die oben erwähnte Verbindung bei Benutzung einer Spinnmaschine durchzuführ gleichzeitig ändert. Bei dieser Ausführungsform besteht jedoch die gewisse Schwierigkeit. dass jeder rotierende Bestandteil mit den zugeordneten Generatoren verbunden werden muss.
Bei der Ausführungsform der Fig. 6 werden die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S mittels eines Motors 13 angetrieben. Diesem wird die Ausgangsleistung eines besonderen Generators 81A zugeführt, wogegen die Zuführwalze 1A jeder Spinneinheit S mittels eines Motors 10 angetrieben wird. Diesem wird eine Ausgangsleistung eines besonderen Generators 14A zugeführt. Das Geschwindigkeitsverhältnis der Walzen 5A einerseits und der Walze 8 andererseits wird durch ein Getriebe 82 bestimmt.
Bei der obenerwähnten Ausführungsform wird die Verbindung der Spinneinheit S mit der ersten elektrischen Energiequelle oder der zweiten elektrischen Energiequelle selektiv durch die Vorrichtungen zur elektrischen Umschaltung geändert. Bei der in Fig. 7 dargestellten abgewandelten Ausführungsform wird jedoch die obenerwähnte Änderung mechanisch ausgeführt. Das heisst, dass eine Welle 85A zum Antrieb der Antriebswalze 1A, eine Welle 86A zum Antrieb der Abzugswalzen 5A, eine Welle 87A zum Antrieb der Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S vorgesehen sind, die sich von der ersten elektrischen Energiequelle E, durch alle Spinneinheiten S erstreckt. Dagegen erstrecken sich eine Welle 85B, eine Welle 86B und eine Welle 87B von der zweiten elektrischen Energiequelle E2 durch alle Spinneinheiten S.
Die Zuführwalzen 1A, die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S können mit den obenerwähnten Wellen 85A, 86A, bzw. 87A in Eingriff gebracht werden (und zwar mittels der in und ausser Eingriff bringenden Kupplungen 88A, 89A, bzw. 90A). Auf diese Weise werden diese Walzen mit ihren vorgewählten hohen Geschwindigkeiten angetrieben und können von den obenerwähnten Wellen ausser Eingriff gebracht werden, wenn es erforderlich ist. Diese Walzen können auch in und ausser Eingriff mit den Wellen 85B-87B gebracht werden, und zwar mittels mechanisch in und ausser Eingriff bringbarer Kupplungen 88B, 89B bzw. 90B.
Diese Welle 85A-87A werden mittels des Elektromotors 18A mit veränderlicher Geschwindigkeit der ersten elektrischen Energiequelle E, angetrieben, und zwar mit verhältnismässig herabgesetzter Geschwindigkeit und mittels des Untersetzungsgetriebes 19A; dagegen werden diese Wellen 85B-87B mittels des Elektromotors 1 8B mit veränderlicher Geschwindigkeit der zusätzlichen elektrischen Energiequelle E2 angetrieben, und zwar mit verhältnismässig reduzierter Geschwindigkeit und mittels des Untersetzungsgetriebes 19B. Die Kammwalze 3 jeder Spinneinheit S wird mittels des Motors 11 angetrieben, der die Ausgangsleistung des Generators 17 aufnimmt, der direkt mit dem Motor 20 verbunden ist.
Ferner ist der Rotor 4 jeder Spinneinheit S unmittelbar mit dem Motor 12 verbunden, der seinerseits mit einem gemeinsamen Generator 1 4A mittels eines Schalters 91A verbunden werden kann. Auf diese Weise kann eine Drehbewegung mit vorgewählter hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Dagegen kann der Motor mit einem anderen gemeinsamen Generator 1 4B mittels eines Schalters 9 1B verbunden werden, so dass er mit einer vorgewählten niederen Geschwindigkeit rotieren kann.
Die Generatoren 14A, 14B werden mit den zugeordneten veränderlichen Geschwindigkeiten angetrieben, wenn die Spinneinheiten S anzulaufen beginnen oder wenn das Garnanstücken einer bestimmten Spinneinheit S durchgeführt wird, und zwar mittels Änderung der Drehgeschwindigkeit der zugeordneten Motoren 18A, 18B.
Bei der obenerwähnten Ausführungsform der Antriebseinrichtung und beim Anlaufen der ganzen Spinneinheiten S zur gleichen Zeit werden die Zuführwalzen 1A, die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalzen 8 aller Spinneinheiten S durch Eingriff dieser Walzen mit den entsprechenden Wellen und durch Vermittlung der zugeordneten Kupplungen 88A, 89A, 90A angetrieben. Auf diese Weise wird die Drehgeschwindigkeit dieser Walzen nach Massgabe mit der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 8A gesteuert. Der Rotor 4 wird auch auf ähnliche Weise wie bei dem obenerwähnten Antriebverfahren angetrieben. Die Kammwalze 3 wird durch den Motor 11 angetrieben, der durch den gemeinsamen Generator 17 gesteuert wird, der direkt mit dem Motor 20 verbunden ist.
Beim obenerwähnten Anlaufen der Spinnoperation wird der Elektromotor 18A mit veränderlicher Geschwindigkeit bei niedrigerer Geschwindigkeit angetrieben. Auf diese Weise werden die Zuführwalzen 1A, die Abzugswalzen 5A, die Aufnahmewalze 8 und der Rotor 4 jeder Spinneinheit S mit der entsprechenden niederen Geschwindigkeit angetrieben, so dass das Anstücken des Garns zum Zeitpunkt des Anlaufens in vollkommener Weise durchgeführt werden kann. Nach der Beendigung des obenerwähnten Garnanstückens wird die erste elektrische Energiequelle unter normalen Spinnbedingungen angetrieben, so dass die Antriebsgeschwindigkeiten der drehbeweglichen Bestandteile jeder Spinneinheit S allmählich bis auf ihre Betriebswerte erhöht werden.
Die zweite elektrische Energiequelle beginnt gleichzeitig zum Zeitpunkt des Anlaufens der ersten elektrischen Energiequelle E1 zu arbeiten. Wie bereits oben erwähnt worden ist, sind die Antriebsgeschwindigkeiten 85B-87B und die Ausgangsfrequenz des Generators 14B bei einem niedrigeren Wert vorgewählt, als die der ersten elektrischen Energiequelle E,.
Während der normalen Spinnoperation und beim Eintritt eines Fadenbruchs in einer bestimmten Spinneinheit S wird ein Ausgangssignal von einer Vorrichtung zur Ermittlung von Fadenbrüchen der zugeordneten Spinneinheit S zugeführt.
Dabei wird der Schalter 91A geöffnet und der Schalter 91B geschlossen. Gleichzeitig werden die Kupplungen 88A-90A ausser Eingriff mit den zugeordneten Wellen gebracht, wogegen die Kupplungen 88B-90B gleichzeitig mit den zugeordneten Wellen in Eingriff kommen. Daher wird beim Eintritt eines Fadenbruchs nur diejenige Spinneinheit durch die zusätzliche elektrische Energiequelle E2 mit der vorbestimmten niederen Antriebsgeschwindigkeit angetrieben, so dass das Garnanstükken sehr leicht durchgeführt werden kann.
Nach der Beendigung des Garnanstückens wird die Antriebsgeschwindigkeit des Motors 1 8B allmählich gesteigert bis zu dem Bereich, in dem die normale Antriebsgeschwindigkeit des Motors 1 8A liegt. Auf diese Weise werden die drehbeweglichen Bestandteile 1A, 5A, 8, 4 mit allmählich wachsender Geschwindigkeit unter Beibehaltung der vorbestimm- ten wechselseitigen Drehzahlbeziehungen angetrieben. Wenn die Antriebsgeschwindigkeit des Motors 18B den Bereich der normalen Antriebsgeschwindigkeit des Motors 1 8A erreicht, so wird der Schalter 91 B geöffnet und der Schalter 91A geschlossen. Gleichzeitig gelangen die Kupplungen 88A-90A mit den zugeordneten Wellen in Eingriff, während die Kupplungen 88B-90B mit den zugeordneten Wellen ausser Eingriff kommen.
Danach werden die Antriebsgeschwindigkeiten des Motors 18B und des Generators 14B allmählich auf ihre normalen Werte gesenkt, um den nächsten Garnbruch abzuwarten, der sich in der Zukunft ereignen kann.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform tritt der Eingriff und das Aussereingriffkommen der Zuführwalzen 1 A, der Abzugswalzen 5A und der Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S mit bzw. von den Antriebswellen auf, die unmittelbar entweder durch die erste elektrische Energiequelle E, oder die zweite elektrische Energiequelle E2 angetrieben werden.
Wenn nun bei einer bestimmten Spinneinheit S1 ein Garnbruch während des Anstückens bei einer anderen Spinneinheit S2 erfolgt, wobei die andere Spinneinheit S2 durch die zweite elektrische Energiequelle mit der vorgewählten veränderlichen Geschwindigkeit angetrieben wird, so ist es notwendig, den Eingriff der Spinneinheit S1 mit der zusätzlichen elektrischen Energiequelle E2 abzuwarten, bis das obenerwähnte Garnanstücken der Spinneinheit S1 abgeschlossen ist. Dieses Abwarten oder Auswählen wird auf dieselbe Weise durchgeführt, wie es in Fig. 4 erläutert worden ist.
Bei den obenerwähnten Ausführungsformen weisen die elektrischen Energiequellen E,-E3 die zugeordneten Generatoren auf, so dass sie die zugeordneten Ausgangsleistungen mit veränderlicher Frequenz erzeugen. Anstatt dieser Arten von elektrischen Energiequellen können jedoch auch statische elektrische Energiequellen mit veränderlicher Frequenz benutzt werden, die Bestandteile vorzugsweise aufweisen, wie z.B. Thyristoren. Bei einer Ausführungsform einer erprobten Maschine zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende.
in der Fig. 8, ist die Antriebseinrichtung ähnlich aufgebaut wie bei der Ausführungsform der Fig. 3. Es wurden jedoch statische Energiequellen veränderlicher Frequenz anstatt von Generatoren benutzt, die durch die zugeordneten Elektromotoren mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben werden.
Das Prinzip des Antriebsverfahrens ist bei dieser Ausführungsform ziemlich ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 2A-2C. Die Abzugswalzen 5A, die Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S wird mittels des Motors 13 und mittels des Getriebes 21 angetrieben. Der Motor 13 ist mit einem Polaritätswandler 95A der ersten elektrischen Energiequelle Ei verbunden, die eine höhere Ausgangsfrequenz hat, und zwar mittels eines Schalters 99A. Die Zuführwalzen 1A sind mittels eines Motors 10 angetrieben, der über einen Schalter 100A mit einem Polaritätswandler 96A der ersten elektrischen Energiequelle E, verbunden ist. Dagegen ist der Rotor 4 mittels eines Motors 12 angetrieben, der mit einem Polaritätswandler 97A der ersten elektrischen Energiequelle El mittels eines Schalters 101A verbunden ist.
Die obenerwähnten Motoren 13, 10, 12 sind mit zugeordneten Polaritätswandlern 95B, 96B bzw. 97B der zweiten elektrischen Energiequelle verbunden, und zwar mittels zugeordneter Schalter 99B, 100B bzw. 101B.
Die Kammwalze 3 jeder Spinneinheit S wird mittels eines besonderen Motors 11 angetrieben, der seinerseits mit einem Polaritätswandler 98 der dritten elektrischen Energiequelle E3 verbunden ist.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Wenn ein Spinngarn einer bestimmten Spinneinheit S bricht, so stellt eine Vorrichtung den Garnbruch fest; ein Ausgangssignal der letztgenannten Vorrichtung öffnet die Schalter 99A102A. Dadurch wird ein nicht dargestellter Unterbrechungsschaltkreis geschlossen und unterbricht die Drehbewegung der oben erwähnten drehbeweglichen Bestandteile der Spinneinheit S, so dass letztere angehalten wird. Nach einer vorgewählten kurzen Zeitspanne werden die Schalter 99B-102B bei Benutzung einer nicht dargestellten Zeitschaltanordnung geschlossen. Folglich werden die Motoren 13, 10, 12 dieser Spinneinheit S in Drehbewegung versetzt, und zwar mit vorgewählten, niederen Geschwindigkeiten und mittels der zusätz lichen elektrischen Energiequelle E.
Auf diese Weise kann das Anstücken des Garns in befriedigender Weise durchgeführt werden. Das allmähliche Beschleunigen dieser Motoren durch die erste elektrische Energiequelle oder die zweite elektrische Energiequelle und die Änderung der Anschlüsse von der zweiten elektrischen Energiequelle E2 zur ersten elektrischen Energiequelle E, und umgekehrt werden auf die ähnliche Weise durchgeführt wie bei der Ausführungsform der Fig. 3.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 3, 5-8 wird jedoch das oben erwähnte in Eingriff bringen und ausser Eingriff bringen jeder Spinneinheit S in bezug auf die erste elektrische Energiequelle El oder die zweite elektrische Energiequelle E2 getrennt voneinander ausgeführt. Auf diese Weise wird eine Gruppensteuerung der elektrischen Schaltvorrichtungen durchgeführt, so dass die Zeit für das Abwarten des Garnan stückens verringert werden kann.
Ein solches Gruppensteuerungssystem ist in Fig. 9 darge stellt und wird im folgenden erläutert. Der Spinnrotor 4 jeder
Spinneinheit S liegt direkt mit einer Welle des entsprechenden gesonderten Motors verbunden. Dieser ist seinerseits mit einer elektrischen Energiequelle mit veränderlicher Frequenz verbunden. Letztere weist eine erste elektrische Energiequelle zum Antrieb der Spinneinheiten mit der vorgewählten höheren
Geschwindigkeit auf, sowie eine Vielzahl von zweiten elektrischen Energiequellen. Auf diese Weise kann das in Eingriff bringen jeder Spinneinheit S mit einer bestimmten Gruppe der oben erwähnten beiden Arten von elektrischen Energiequellen wechselweise durchgeführt werden, ohne dass eine Beziehung zu einer anderen Spinneinheit besteht, die zu anderen Gruppen gehört.
Weiterhin kann zur Verminderung des Produk tionsausfalls während der Wartezeit, der bei den Ausführungsformen der Fig. 3, 5-8 unvermeidlich ist, wenn ein Garnbruch nacheinander in verschiedenen Gruppen von Spinneinheiten auftritt, jede zweite elektrische Energiequelle nur mit einer aus der Vielzahl der Spinneinheiten S verbunden werden, die gruppenweise gesteuert werden. Daher kann die Spinnmaschine mit offenem Ende in verschiedene Gruppen unterteilt werden. Jede weist verschiedene Spinneinheiten S auf, die elektrisch durch die entsprechenden oder gewählten zweiten elektrischen Energiequellen E2 gesteuert werden.
Selbst wenn Garnbrüche gleichzeitig oder nacheinander in verschiedenen Spinneinheiten von verschiedenen Gruppen auftreten, kann daher das Garnanstücken durch die zugeordneten zweiten elektrischen Energiequellen gleichzeitig durchgeführt werden.
Die erste elektrische Energiequelle treibt alle Spinneinheiten E, mit der vorgewählten hohen Geschwindigkeit, und zwar so, dass die Zuführwalzen 1A, die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalze 8 jeder Spinneinheit S durch die zugeordneten Wellen 85A-87A angetrieben werden. Letztere erstrecken sich durch alle Spinneinheiten S vom Getriebe 1 9A. Letzteres wird durch den Elektromotor 1 8A mit veränderlicher Geschwindigkeit mittels der zugeordneten Kupplungen 88A, 89A bzw. 90A angetrieben. Ein Satz von Wellen 85B-87B erstreckt sich von jeder zweiten elektrischen Energiequelle Ei durch die Spinneinheiten S hindurch, die eine Gruppe bilden.
Auf diese Weise können die Zuführwalzen 1 A, die Abzugswalzen 5A und die Aufnahmewalze 8 von jeder Spinneinheit S durch die zugeordneten Wellen 85B bzw. 87B angetrieben werden, und zwar mittels der zugeordneten in und ausser Eingriff bringenden Kupplungen 88B-90B. Ein einzelner Motor 12 ist unmittelbar mit jedem Spinnrotor R verbunden, der durch den Generator 14A der normalen elektrischen Energiequelle E mittels eines Schalters 91A angetrieben wird.
Gleichzeitig ist er auch durch den Generator 14B der entsprechenden zweiten elektrischen Energiequelle E2 mittels eines Schalters 91B angetrieben.
Wie bereits erwähnt worden ist, erzeugen die Generatoren 14A, 14B die Ausgangsleistung von veränderlicher Frequenz nach Massgabe der veränderlichen Rotationsgeschwindigkeit der zugeordneten Motoren 18A, 18B. Die Kammwalze 3 jeder Spinneinheit S wird mittels des zugeordneten, getrennten Motors 11 angetrieben, der die Ausgangsfrequenz vom Generator 17 aufnimmt. Dieser ist unmittelbar mit dem Motor 20 verbunden, der zur ersten elektrischen Energiequelle E, gehört. Da die Antriebsgeschwindigkeit der Kammwalze 3 keinen Einfluss auf das Garnanstücken ausübt, ist es nicht erforderlich, den Motor 11 mit der zweiten elektrischen Energiequelle E2 zu verbinden. Bei der obenerwähnten Betriebsweise werden die Spinneinheiten S mittels der ersten elektrischen Energiequelle E, auf ähnliche Weise angetrieben, wie es im Fall der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform erläutert worden ist.
Zum Zeitpunkt des Garnanstückens während der normalen Spinnoperation wird jedoch das Garnanstücken auf dieselbe Weise ausgeführt. wie es im Fall der Ausführungsform der Fig. 7 erläutert worden ist, und zwar innerhalb einer Gruppe von Spinneinheiten S. Daher ist der durch gleichzeitigen oder nacheinander erfolgenden Garnbruch zu erwartende Produktionsausfall bei Vorhandensein einer Vielzahl von Spinneinheiten ganz erheblich reduziert worden.
Bei der obenerwähnten Ausführungsform kann noch folwende Abänderung durchgeführt werden. Alle Spinneinheiten S können in eine Vielzahl von Gruppen unterteilt werden.
Jede Gruppe wird durch eine Vielzahl von benachbarten Spinneinheiten S gebildet. Eine Vielzahl von zweiten elektrischen Energiequellen ist an der Spinnmaschine angebracht und kann jede mit je einer der oben erwähnten Spinneinheiten verbunden werden. Um die obenerwähnte Auswahl der Verbindung zwischen erster und zweiter elektrischer Energiequelle El, E und einer der Gruppen von Spinneinheiten S durchzuführen, müssen Vorrichtungen zur Steuerung der obenerwähnten Auswahl vorgesehen werden.
Bei dieser abgeänderten Ausführungsform wird eine Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen zur Steuerung des Elektromotors 18B mit veränderlicher Geschwindigkeit von jeder zweiten elektrischen Energiequelle benötigt, sowie Auswahlvorrichtungen zur wahlweisen Verbindung von einem der Elektromotoren 1 8B mit veränderlicher Geschwindigkeit mit einem der Betätigungsmittel. Wenn daher eine Vielzahl von Spinneinheiten S zu verschiedenen Gruppen gehört und durch die zugeordneten zweiten elektrischen Ener giequellen angetrieben werden sollen, so können die zugeordneten Motoren 1 8B selektiv mit einer der Betätigungsvorrichtungen verbunden werden. Das Prinzip der obenerwähnten Auswahl ist ähnlich wie bei dem wohlbekannten Telefonvermittlungssystem.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen liefern ein praktisches Verfahren und eine Einrichtung zum Antrieb einer Spinnmaschine mit offenem Ende. Dabei wird jeder drehbewegliche Bestandteil oder mindestens jeder Spinnrotor direkt mit der Welle eines Motors verbunden, die ihrerseits mit einer elektrischen Energiequelle veränderlicher Frequenz verbunden ist. Letztere weist eine erste elektrische Energiequelle zum Antrieb bei höherer Geschwindigkeit und eine zweite elektrische Energiequelle zum Antrieb bei niedrigerer Geschwindigkeit auf. Weiter kann jede Spinneinheit S mit der zweiten elektrischen Energiequelle anstatt mit der ersten elektrischen Energiequelle verbunden werden, ohne dass irgend eine Beziehung zu anderen Spinneinheiten besteht, wenn das Garnanstücken durchgeführt werden muss.
Die Einheit kann ferner wieder mit der ersten elektrischen Energiequelle verbunden werden, nachdem das Garnanstücken beendet worden ist.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen haben den weiteren Vorteil, dass abgespaltene Fasern auf die Fasersammelfläche des Spinnrotors zugeführt werden. Die gesammelten Fasern werden kontinuierlich von der Fasersammelfläche abgezogen, so dass sie einen Strang von Fasern in Bündelform bilden. Dabei können dem gebündelten Faserstrang Drehbewegungen erteilt werden. Dabei wird jeder Motor im allgemeinen direkt durch einen Motor angetrieben, der seinerseits mit den elektrischen Energiequellen mit veränderlicher Frequenz verbunden ist. Folglich kann der Spinnrotor mit sehr hohen Geschwindigkeiten angetrieben werden.
Die Faserzuführvorrichtungen und die Faserspaltvorrichtungen sowie die Aufnahmevorrichtung für das Garn können mit höheren Geschwindigkeiten angetrieben werden, die der des Spinnrotors entsprechen, so dass jedes Garn mit der gewünschten Qualität und dem gewünschten Drall praktisch hergestellt werden kann.
Ferner wenn ein Fadenbruch auftritt wird nur die elektrische Verbindung des Motors zum Antrieb die 'r Spinneinheit von der ersten elektrischen Energiequelle zu u, eiten elektrischen Energiequelle umgelegt, so dass der Rotor mit niedrigerer Geschwindigkeit während des Anstückens angetrieben wird. Nach der Beendigung des Garnanstückens kann die elektrische Verbindung mit der ersten elektrischen Energiequelle hergestellt werden, so dass die Spinnoperation der Spinneinheit wieder unter normaler Spinnbedingung durchgeführt werden kann. Während der obenerwähnten Umschaltung bleiben die übrigen Spinneinheiten in ihrer normalen Lage und im Betriebszustand sowie in Verbindung mit ihrer Energiequelle mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Ausführungsformen besteht darin, dass sie eine höhere Spinnleistung der Spinnmaschine mit offenem Ende erlauben. Da weiterhin die Zentrifugalkraft auf die abgespaltenen Fasern erhöht wird, werden die Biegungen der Fasern gestrafft, so dass die Garnqualität ganz erheblich gesteigert werden kann. Gleichzeitig kann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors einzeln herabgesetzt werden, und zwar während des Garnanstückens, so dass das Garnanstücken erfolgreich und einfach durchgeführt werden kann.
Method for driving an open-ended spinning machine and means for performing the
Procedure
This invention relates to a method of driving an open ended spinning machine and to apparatus for carrying out the method. In particular, the spinning machine is of the type having a plurality of spinning units, each of which has a rotor with a rotatable centrifugal spinning cavity; split-off fibers are fed into these continuously in order to spin them into yarn; this is continuously withdrawn from the cavity, the drive speed of a spinning unit being selectively controlled in order to be able to carry out a piecing of the yarn.
Various types of open-ended spinning machines have been developed to overcome the drawbacks inherent in this type, such as the upper limit on spinning capacity attributable to the winding and twisting mechanism of the commercially available ring spinning machine.
As is well known, the best proven spinning method with an open end has the following process steps: splitting off a bundle of fibers, which are supplied by a feed mechanism in the form of individual split fibers, while they pass through a splitting device, - inserting the split fibers into a rotatable centrifugal A spinning cavity of a rotor serving as a false twisting device so that the fed fibers are collected on an inner peripheral wall of the cavity;
- Continuous removal of the collected fibers from the inner circumferential wall of the cavity in bundle form, with the fibers brought back into bundle form being given a twist by a removal mechanism, and - introduction of the twisted fiber bundle outside the rotor and winding up of the twisted, re-bundled fibers through a winding mechanism so that a yarn package is created, such as a spinning unit.
By using the above-mentioned open-ended spinning method, the spinning performance of the yarn in the spinning chamber can be increased considerably, so that the spinning mill can be rationalized. However, it is necessary to further improve the performance of the spinning machine along with the quality of the yarn.
In open-ended spinning, the fiber feeding mechanism and the winding mechanism are driven at a relatively low speed in conjunction with the spinning rotor; therefore, there is no difficulty in accelerating the driving of these two devices. However, since the spinning rotor is driven at a very high speed as compared with the spindle of the known ring spinning machine, it is rather difficult to increase the driving speed of the spinning rotor even further. The main reasons for the above-mentioned difficulty are explained below.
In the known open-ended spinning methods, the rotatable parts are mainly driven by devices that operate on the belt drive system. In particular, the spinning rotor is normally driven in the manner mentioned above. Therefore, if the speed of rotation of the spinning rotor is to be increased considerably when the belt drive system is used, it is inevitable that the energy consumption in driving the open-ended spinning machine will be increased considerably; furthermore, the drive energy is also supplied in an unstable form; Finally, noise is generated by the drive mechanism and the vibration of the rotating moving parts is amplified. In addition, the piecing of the yarn becomes more difficult at the time of piecing, in accordance with the acceleration of the spinning operation.
When a spun yarn breaks, when the yarn is cut in the open-ended spinning process, one end of the yarn is introduced from a package into the spinning rotor immediately after it is wound up; thereafter, the yarn take-up device is actuated so that it is set in motion at the same time as the split fibers are introduced into the inner collecting wall of the spinning rotor by actuating the fiber feed device; If the above piecing of the yarn is carried out at a very high speed of rotation of the spinning rotor, the permissible period of time for actuating the rotatable parts of the spinning unit is very short, depending on the acceleration of the rotation of these parts.
Therefore, the speed of rotation of all rotors of the spinning machine can be temporarily reduced in order to be able to carry out the piecing of the yarn and to be able to counter the disadvantages mentioned above. However, if the speed of rotation of all of the spinning rotors is reduced, the performance of the spinning machine is also reduced as a result.
The aim of the invention is to provide a method and apparatus for driving an open-ended spinning machine using the above-mentioned spinning rotor system: each rotor is driven directly by a drive motor. associated therewith, rather than using the well known belt drive devices, each drive motor being connected to a variable frequency electrical power source.
The method according to the invention is characterized in that a pair of feed rollers feeds a fiber bundle to the spinning rotor, that a pair of take-off rollers pulls the yarn from the rotor, that a take-up roller produces a package of yarn from the yarn supplied by the take-off rollers, that each spinning rotor is driven directly by means of a special motor is that the motors of all spinning units are driven at a preselected, variable, high speed in that the motor is connected to a first, common energy source of variable frequency in order to carry out a normal spinning operation, whereas the motors of the individual spinning unit with detection of a thread breakage be driven at a preselected, variable lower speed,
that the motors are connected to a second energy source of variable frequency in order to piece a thread, namely after an intermediate disconnection from the first energy source, and that after the end of the thread piece, the motor of the associated spinning unit is operated again at the higher speed by is reconnected to the first energy source.
The device according to the invention is characterized in that it has the following components: - a special motor for direct drive of the spinning rotor of each spinning unit - a device for driving the motor, including a first source of electrical energy with variable frequency to all motors at a preselected high speed to carry out the normal spinning operation, a second source of electrical energy of variable frequency for driving the motor of a spinning unit.
which requires a piece of yarn, - a device for connecting the motor of a spinning unit with yarn breakage to the second electrical energy source of variable frequency instead of the first energy source, the motor being connected again to the first electrical energy source instead of the second electrical energy source, after the sewing of the yarn has been finished.
In the following, the subject of the invention is based on
Drawings explained in more detail, for example. Show it:
1 shows a schematic representation of a spinning unit with an open end,
2A shows a modified drive device for an open-ended spinning unit;
Figures 2B and 2C are electrical block diagrams for use with the embodiment of Figure 2A;
3 shows an electrical block diagram for driving the spinning machine with an open end,
4 shows an electrical block diagram for selectively connecting a spinning unit to a second electrical energy source,
5-7 in the form of block diagrams further embodiments of the electrical circuits for driving a spinning machine with an open end,
Fig.
8 shows another embodiment of a drive device for the open-ended spinning machine using static electrical energy sources of variable frequency, and
FIG. 9 shows an electrical diagram of a selection unit for the embodiment of FIG. 7.
In a device for driving an open ended spinning machine, at least one spinning rotor is connected directly to a single motor connected to the variable frequency electrical energy source, as mentioned above; furthermore, two types of variable frequency electrical energy sources are provided, i. a generator driven by a variable speed electric motor and a static variable frequency electrical energy source, e.g. a thyristor.
Fig. 1 shows a basic embodiment of a device for driving an open-ended spinning machine; this has a spinning unit and uses a generator driven by a variable speed electric motor; Furthermore, a pair of feed rollers 1, 2 are provided to feed a fiber bundle, a combing roller 3, which is to be regarded as a device for splitting the fiber bundle into separate fibers, a spinning rotor 4, which works as a twist generator, a pair of take-off rollers 5, 6, in order to draw off a yarn 7 from the rotor 4, as well as a take-up roller 8, which represents a winding device.
All of these named parts are driven by individual motors 10-13; With the exception of the motor 11, all other motors are each connected to a generator 14-16; the motor 11 is connected to a generator 17. which is driven by an electric motor of variable speed. These generators 14-16 are driven by an electric motor 18 with variable speed. That means that the engine
18 directly drives a source of generator 15 which is the high frequency electrical energy source of motor 12 to drive spinning rotor 4 at very high speed. The motor 18 also drives a transmission 19 in order to drive the shafts of the generators 14, 16 at the corresponding, reduced speeds, so that the corresponding electrical powers must be applied to the motors 10, 13.
The other variable-speed electric motor 20 directly drives a shaft of the generator 17, so that the motor 11 for the combing roller 3 is driven at a speed corresponding to the electrical output of the generator 17. As mentioned above, the rotor 4 can easily be driven at a very high speed, for example about 60,000 rpm, which is almost twice the speed of known belt drive systems. As a result, the centrifugal force to which the fibers are exposed on the collecting surface of the spinning rotor 4 is considerably increased, so that the fibers tend to be removed from the collecting surface in a more elongated form.
When these fibers are removed from the collecting surface so that they form a re-bundled fiber strand with a twist, i. sifting a yarn, the quality of the yarn can be increased quite considerably in this way. If the production output per time unit is determined by the take-up speed of the yarn 7 from the spinning rotor 4 and if the required number of turns has been given to the yarn 7, which is taken up by the spinning rotor 4, then the number of rotations of the rotor 4 per time unit and the take-up speed of the yarn 7 from the rotor 4 is decisive; they determine the possibility of increasing the rotation and speed of the rotor 4 and thus increasing the performance of the open-ended spinning machine.
In other words, the performance of the open-ended spinning machine can be increased considerably by increasing the speed of rotation of the feed rollers 1, 2, take-off rollers 5, 6, and take-up rollers 8 while increasing the speed of the spinning rotor quite considerably.
However, if the spun yarn 7 breaks during the spinning operation at high speed, e.g. at the high speed of the spinning rotor rotating at about 60,000 rpm, it is difficult to perform the piecing. This is because the end of the yarn from a package 9 is inserted into the spinning rotor 4 and the rotational movement of the feed rollers 1, 2 and the take-off rollers 5, 6 is increased again. This must be done immediately after the above-mentioned step, since only a short period of time is available to carry out the piecing. Our tests have shown that the speed of rotation of the spinning rotor 4 exceeds 40,000 rpm when the centrifugal force is exerted on the fibers from the collecting surface of the rotor 4; this becomes very large, and the take-up speed of the rotor 4 for the yarn is also increased.
The timing for sewing the above-mentioned thread end.
that is inserted into the rotor 4, with the collected fibers from the collecting surface, becomes very unstable, so that the chipping of the yarn cannot be carried out in a perfect manner.
In order to remedy the above-mentioned problem, in the event of a thread breakage of the yarn 7 which has been detected by a device for detecting thread breaks, the rotational speed of the motor 18 is changed from its normal value to a preselected value with a reduced rotational speed in accordance with a control signal and on the basis of the above-mentioned determination of the yarn breakage. As a result, the speeds of rotation of the generators 14-16 are reduced, so that the frequency of their output powers is also reduced. Therefore, the rotational speed of these parts is reduced to their preselected rotational speeds. For example, the rotation speed of the rotor 4 is decreased to about 30,000 rpm.
These parts are stopped with braking devices (not shown) immediately after their rotation speed is reduced. In this way, a yarn end from the package 9 can be inserted into the spinning rotor 4. These parts then start their rotary movement again at reduced speeds, namely immediately after the above-mentioned insertion of the yarn end.
After the completion of the joining, the speed of rotation of this line is gradually increased again by slowly accelerating the speed of the motor 18 at a variable speed, specifically by means of a control signal. When the speed of rotation of these parts has been increased to their normal values, the motor 18 continues to drive at normal speed. The above-mentioned changes in the rotational speed of these parts, the feed rollers 1, 2, the take-off rollers 5, 6, the take-up rollers 8 of the spinning rotor 4 are carried out with respect to one another under precisely timed conditions. However, it has been confirmed that the rotational speed of the comb roller has no influence on the piecing; the rotation speed of the comb roller 3 can therefore be kept constant.
In the above-mentioned piecing of the yarn, these components start their rotary motion at preselected low values after the piecing of the yarn has been completed.
In the embodiment of Fig. 2A, variable frequency static electrical energy sources are used in place of the generators driven by associated variable speed electric motors. The feed rollers 1, the comb roller 3 and the spinning rotor 4 are driven directly by associated electric motors 10-12 of variable speed, while the take-off rollers 5, 6 and the take-up roller 8 are driven by means of associated shafts. These are connected to a gear 21 with a preselected gear ratio, whereas the gear 21 is in turn driven by the separate motor 13.
These motors are connected to associated static electrical energy sources of variable frequency n5-28. As shown in FIG. 2A: in this way the motors can be driven at the corresponding variable speeds, whereas, since their speed ratio is kept constant at a preselected value, according to their output frequencies.
Fig. 2B shows an example of a static variable frequency electric power source using semiconductor elements such as e.g. Thyristors. In FIG. 2B, an alternating current source 31 is connected to a rectifier circuit 33 by means of an input transformer 32, so that the output of the rectifier 33 is fed to a polarity converter 35 by means of a chopper 34. On the other hand, the output of the input transformer 32 has been fed to a control circuit 36 by means of a conductor 37. The outputs of the control circuit 36 are connected to the chopper circuit 34 and the polarity converter 35 by means of conductors 38 and 39, respectively, while an output with a variable frequency is applied to an output terminal 40.
In the above-mentioned circuit, the rectifier circuit 33 converts the AC voltage of the AC voltage source into a DC voltage, while the chopper 34 converts the DC output voltage of the rectifier circuit 33 into a variable DC voltage. In this way, a size of the rectifier circuit 33 is controlled by means of the conductor 38 through an output of the control circuit 36. The chopper 34 has circuitry using semiconductor elements such as Thyristors. The polarity converter 35 also has a thyristor and converts the variable output DC voltage of the chopper 34 into an AC voltage. This has the desired frequency, which is controlled by means of a conductor 39 through an output of the control circuit 36.
Such as. 2C shows the embodiment of the control circuit 36 has a voltage stabilizer 41, furthermore a potentiometer 42 which defines the upper limit value, a potentiometer 44 which defines the lower limit value and a potentiometer 43 which defines a variable value. The conductor 37 is connected to the voltage stabilizer 41, so that the two potentiometers 42, 44 defining the upper and lower limit values are connected to the output of the voltage stabilizer 41. The upper values of the voltage or frequency of the output are determined by the set value of the potentiometer 42, while the lower values of the voltage or frequency of the output are determined by the set value of the potentiometer 44.
The potentiometer 43 for setting a variable value is located at two variable points of the potentiometers 42, 44 and is controlled by means of a motor drive or by hand. The end result is an output at the desired frequency at output terminal 40.
Several different embodiments of a device for driving an open-ended spinning machine comprising a plurality of the above-mentioned spinning units are described below.
For reasons of illustration, the components mentioned below have similar functions to the corresponding components of the embodiment of FIG. 1 and are therefore also provided with the same graphic symbols and reference numerals as in FIG. 1. Furthermore, for the sake of simplicity, the feed rollers. the take-off rollers are identified by the reference numerals 1A and 5A, respectively.
In the embodiment shown in FIG. 3, the comb roller 3 and the spinning rotor 4 of each spinning unit are driven directly by the associated individual motors 11, 12; the latter are in turn driven by the associated electrical energy sources of variable frequency.
The variable frequency electrical power source connected to motor 12 comprises a normal electrical source for driving the spinning rotor at a preselected higher speed of rotation. This is referred to below as the first electrical energy source of variable frequency or as the first electrical energy source. Furthermore, an additional electrical energy source is provided for driving the spinning rotor 4 at a preselected low rotational speed. This is referred to below as a second electrical energy source of variable frequency or simply as a second electrical energy source. In this way, the motor 12 of each spinning unit can be connected alternately to the first electrical energy source or to the second electrical energy source, regardless of the time at which the yarn is pieced.
After the end of the sewing-on of the yarn, the connection of the motor 12 to the electrical energy source is switched back to the first electrical energy source. In this embodiment, the feed rollers 1A, the discharge rollers 5A and the take-up rollers 8 of each spinning unit S are driven by a motor 10A through a gear 45. Each motor 10A, each spinning unit S is connected to an alternating current generator 46 of the first electrical power source E, and is operated by a switch 49A. Therefore, these parts of each spinning unit S are driven by the output of the generator 46 in the normal spinning operation. The normal electrical energy source E 1 has an electric motor 48 with a variable speed.
The generator 46 is driven at a relatively lower speed by means of a reduction gear 19A and connects the motor 48 to the generator 46. In this way, an output power with a relatively low frequency is achieved. Furthermore, a generator 47 is directly connected to the shaft of a motor 48. The output of the generator 47 is supplied to the motor 12 at high speed to drive the spinning rotor 4 of each spinning unit S through the associated switch 50A. The comb roller 3 of each spinning unit S is driven by means of a motor 11, which in turn is driven by a common generator 17A by means of a switch 51A. The common generator 17A is directly connected to an engine 20A.
Therefore, the comb roller 3 of each spinning unit S is driven by means of a third electrical energy source El, which consists of the motor 20A and the generator 17A. The second electrical energy source E2 is used to drive the spinning units with the exception of the combing rollers when the yarn is pieced. The second electric power source E includes a variable speed electric motor 52 and an alternator 53 that is directly connected to the motor 52. In this way, lower, variable output frequencies are achieved.
A generator 54 is also provided to generate the low frequency output through a transmission 19B. The output of the generator 54 is supplied in the motor 10A to drive the feed roller 1 A, the take-off rollers 5A and the take-up roller 8 of each spinning unit S through the corresponding switch 49B. On the other hand, the output of the generator 53 is supplied to the motor 12 to drive the spinning rotor 4 of each spinning unit S. From an electrical direct current source DE, a direct current is fed to the motors 11, 12 of each spinning unit via a corresponding switch 5 1B or 50C, as long as the spinning unit S has been interrupted in its operation.
In other words, the motors 11, 12 can be stopped instantly by applying the direct current from the direct current source DE, so that dynamic braking of these motors takes place. For this purpose, a braking device B is provided for the associated motors 10A.
When the spinning units S of the open-ended spinning machine are fully and simultaneously driven, the first electric power source E and the third electric power source E drive the motors 10A, 11, 12 of each spinning unit S. However, it is necessary to peck one end of the prepared yarn with fibers that have been introduced into each spinning rotor 4, shortly after the supply of a fiber bundle from the supply rollers 1 A and the comb roller 3. The generators 46, 47 with a relatively lower speed driven by the fact that the rotational speed of the electric motor 48 with a variable speed of the first electrical energy source E is lowered.
In this way the output powers for the condition required at lower frequencies are generated. Therefore, the motors 10A, 12 of each spinning unit S are driven at a lower speed, so that the above-mentioned piecing can be completed in a satisfactory manner. After the completion of the above-mentioned piecing of the yarn, the state of the first electric power source E, is returned to the normal driving state, so that the motors 10A, 12 are driven at their higher speeds which are kept constant. As a result, the rotational speeds of the feed rollers 1A, the take-off rollers 5A, the take-up roller 8 and the spinning rotor 4 are mutually accelerated, while their speed ratios are maintained.
It should also be mentioned that the second electrical energy source E2 is actuated at the same time as the first electrical energy source E, and the third electrical energy source E is put into operation. However, the output of the second electric power source E2 is generated at a lower frequency than that of the normal electric power source E in the normal spinning operation.
If a spinning yarn of a spinning unit breaks in the above-mentioned spinning operation, an output signal of the device for detecting yarn breaks, which has not been shown, is fed to the corresponding spinning unit S. In this way, the switches 49A, 50A are opened and the brake circuit of this spinning unit S is actuated.
In this way the drive is interrupted and the switches 49A. 50A closed again, namely by supplying a signal from the device for detecting yarn breaks and after a preselected time which is controlled by a timer. The motors 10A, 12 of the associated spinning unit S are therefore connected to the second electrical energy source E2. This waits at a preselected condition at a lower frequency, these motors being driven at a preselected lower speed so that the piecing of the yarn can be carried out very easily. After the thread pecking is finished, the rotation speed of the motor 52 of the second electric power source E2 is gradually increased so that the frequency of the output of the generator 54 increases.
When the above-mentioned frequency of the output power of the generator 54 comes close to the first electric power source E, a control signal is supplied to the switch 49B, 50B, 49A, 50A. In this way, switches 49B, 50B are opened and switches 49A, 50A are closed. Then the spinning unit S on which the yarn piece operation has been performed. driven again at normal drive speed. After the above-mentioned switching of the connection from the second electrical energy source E to the first electrical energy source E, the second electrical energy source E2 is returned to its normal state with a lower frequency, which is a waiting state.
In the above-mentioned embodiment, the feed rollers 1A, the take-off rollers 5A and the take-up roller 8 of each spinning unit S are driven by the corresponding particular motor
10A powered. However, if there is a need to change the drive ratio of these rollers in accordance with the desired number of turns of the yarn, then a change in the drive ratio of these rollers in the gear 45 of each spinning unit S is inevitable. In this way, it is difficult to maintain the drive ratio and a fairly large number of change gears must be kept in stock.
The above-mentioned selective connection of a spinning unit S in which a yarn breakage has occurred and the yarn breakage has been scanned by a sensor (not shown) with the second electrical energy source is explained in more detail below. Fig. 4 shows an embodiment of the selection device. This has a selection circuit to perform the above-mentioned connection when using a spinning machine changes simultaneously. However, there is a certain difficulty with this embodiment. that each rotating component must be connected to the associated generators.
In the embodiment of FIG. 6, the take-off rollers 5A and the take-up roller 8 of each spinning unit S are driven by means of a motor 13. This is supplied with the output of a special generator 81A, while the feed roller 1A of each spinning unit S is driven by a motor 10. This is supplied with an output power from a special generator 14A. The speed ratio of the rollers 5A on the one hand and the roller 8 on the other hand is determined by a transmission 82.
In the above-mentioned embodiment, the connection of the spinning unit S to the first electric power source or the second electric power source is selectively changed by the electric switching devices. In the modified embodiment shown in Fig. 7, however, the above-mentioned change is carried out mechanically. This means that a shaft 85A for driving the drive roller 1A, a shaft 86A for driving the take-off rollers 5A, and a shaft 87A for driving the take-up roller 8 of each spinning unit S, which extend from the first electrical energy source E through all of the spinning units S, are provided . On the other hand, a shaft 85B, a shaft 86B and a shaft 87B extend from the second electrical power source E2 through all of the spinning units S.
The feed rollers 1A, take-off rollers 5A and take-up roller 8 of each spinning unit S are engageable with the aforementioned shafts 85A, 86A, and 87A, respectively (by means of the engaging and disengaging clutches 88A, 89A, and 90A, respectively). In this way these rollers are driven at their preselected high speeds and can be disengaged from the above-mentioned shafts when required. These rollers can also be brought into and out of engagement with the shafts 85B-87B by means of clutches 88B, 89B and 90B which can be mechanically brought into and out of engagement.
These shafts 85A-87A are driven by means of the electric motor 18A at a variable speed of the first electrical energy source E, namely at a relatively reduced speed and by means of the reduction gear 19A; on the other hand, these shafts 85B-87B are driven by means of the electric motor 18B at a variable speed of the additional electrical energy source E2, specifically at a relatively reduced speed and by means of the reduction gear 19B. The comb roller 3 of each spinning unit S is driven by means of the motor 11, which receives the output power of the generator 17 which is directly connected to the motor 20.
Furthermore, the rotor 4 of each spinning unit S is directly connected to the motor 12, which in turn can be connected to a common generator 14A by means of a switch 91A. In this way, a rotary movement can be carried out at a preselected high speed. In contrast, the motor can be connected to another common generator 1 4B by means of a switch 9 1B so that it can rotate at a preselected low speed.
The generators 14A, 14B are driven at the associated variable speeds when the spinning units S begin to start up or when the yarn piecing of a particular spinning unit S is carried out by changing the rotational speed of the associated motors 18A, 18B.
In the above-mentioned embodiment of the drive device and when all of the spinning units S start up at the same time, the feed rollers 1A, the take-off rollers 5A and the take-up rollers 8 of all the spinning units S are activated by engaging these rollers with the corresponding shafts and by means of the associated clutches 88A, 89A, 90A driven. In this way, the speed of rotation of these rollers is controlled in accordance with the speed of rotation of the motor 18A. The rotor 4 is also driven in a manner similar to the above-mentioned driving method. The comb roller 3 is driven by the motor 11 which is controlled by the common generator 17 which is directly connected to the motor 20.
In the aforementioned start-up of the spinning operation, the electric motor 18A is driven at a variable speed at a lower speed. In this way, the feed rollers 1A, the take-off rollers 5A, the take-up roller 8 and the rotor 4 of each spinning unit S are driven at the corresponding low speed, so that the chopping of the yarn at the time of start-up can be performed perfectly. After the completion of the above-mentioned yarn piecing, the first electrical power source is driven under normal spinning conditions, so that the drive speeds of the rotatable components of each spinning unit S are gradually increased up to their operating values.
The second electrical energy source begins to work at the same time as the first electrical energy source E1 starts up. As has already been mentioned above, the drive speeds 85B-87B and the output frequency of the generator 14B are preselected at a lower value than that of the first electrical energy source E,.
During the normal spinning operation and when a thread break occurs in a specific spinning unit S, an output signal is fed to the associated spinning unit S by a device for determining thread breaks.
The switch 91A is opened and the switch 91B is closed. At the same time, the clutches 88A-90A are disengaged from the associated shafts, whereas the clutches 88B-90B simultaneously engage the associated shafts. Therefore, when a thread break occurs, only that spinning unit is driven by the additional electrical energy source E2 at the predetermined low drive speed, so that the thread can be carried out very easily.
After the thread cutting is completed, the driving speed of the motor 18B is gradually increased up to the range where the normal driving speed of the motor 18A is. In this way, the rotatable components 1A, 5A, 8, 4 are driven at a gradually increasing speed while maintaining the predetermined mutual speed relationships. When the driving speed of the motor 18B reaches the normal driving speed range of the motor 18A, the switch 91B is opened and the switch 91A is closed. Simultaneously, the clutches 88A-90A come into engagement with the associated shafts, while the clutches 88B-90B disengage from the associated shafts.
Thereafter, the driving speeds of the motor 18B and the generator 14B are gradually decreased to their normal values in order to await the next yarn breakage which may occur in the future.
In the embodiment shown in Fig. 7, the engagement and disengagement of the feed rollers 1 A, the take-off rollers 5A and the take-up roller 8 of each spinning unit S occurs with or from the drive shafts, which are directly either through the first electrical energy source E or the second electrical energy source E2 are driven.
If a yarn breakage occurs with a certain spinning unit S1 during the piecing of another spinning unit S2, the other spinning unit S2 being driven by the second electrical energy source at the preselected variable speed, it is necessary to intervene the spinning unit S1 with the additional Wait for electrical energy source E2 until the above-mentioned yarn piece of the spinning unit S1 is completed. This waiting or selecting is carried out in the same way as has been explained in FIG.
In the above-mentioned embodiments, the electrical energy sources E, -E3 have the associated generators, so that they generate the associated output powers with a variable frequency. Instead of these types of electrical energy sources, however, static electrical energy sources with variable frequency can also be used, which preferably comprise components, e.g. Thyristors. In one embodiment of a proven machine for driving an open-ended spinning machine.
in FIG. 8, the drive device is constructed similarly to the embodiment of FIG. 3. However, static energy sources of variable frequency were used instead of generators which are driven by the associated electric motors at variable speed.
The principle of the driving method in this embodiment is quite similar to the embodiment of Figs. 2A-2C. The take-off rollers 5A, the take-up roller 8 of each spinning unit S are driven by means of the motor 13 and by means of the gearbox 21. The motor 13 is connected to a polarity converter 95A of the first electrical power source Ei, which has a higher output frequency, by means of a switch 99A. The feed rollers 1A are driven by means of a motor 10 which is connected to a polarity converter 96A of the first electrical energy source E via a switch 100A. In contrast, the rotor 4 is driven by means of a motor 12 which is connected to a polarity converter 97A of the first electrical energy source El by means of a switch 101A.
The above-mentioned motors 13, 10, 12 are connected to associated polarity converters 95B, 96B and 97B of the second electrical energy source, specifically by means of associated switches 99B, 100B and 101B, respectively.
The comb roller 3 of each spinning unit S is driven by means of a special motor 11, which in turn is connected to a polarity converter 98 of the third electrical energy source E3.
The mode of action is as follows:
If a spinning yarn of a certain spinning unit S breaks, a device detects the yarn breakage; an output from the latter device opens switches 99A102A. As a result, an interruption circuit (not shown) is closed and interrupts the rotary movement of the above-mentioned rotatable components of the spinning unit S, so that the latter is stopped. After a preselected short period of time, the switches 99B-102B are closed when a timer arrangement (not shown) is used. As a result, the motors 13, 10, 12 of this spinning unit S are set in rotation, namely at preselected, low speeds and by means of the additional electrical energy source E.
In this way, the piecing of the yarn can be carried out in a satisfactory manner. The gradual acceleration of these motors by the first electric power source or the second electric power source and the changing of the connections from the second electric power source E2 to the first electric power source E and vice versa are performed in the similar manner as in the embodiment of FIG. 3.
In the embodiments of FIGS. 3, 5-8, however, the above-mentioned engagement and disengagement of each spinning unit S with respect to the first electrical energy source E1 or the second electrical energy source E2 is carried out separately from one another. In this way, group control of the electrical switching devices is carried out, so that the waiting time for the yarn to piece can be reduced.
Such a group control system is shown in Fig. 9 Darge and is explained below. The spinning rotor 4 each
Spinning unit S is directly connected to a shaft of the corresponding separate motor. This in turn is connected to a source of electrical energy with a variable frequency. The latter has a first electrical energy source for driving the spinning units with the preselected higher one
Speed on, as well as a variety of second electrical energy sources. In this way, the engagement of each spinning unit S with a specific group of the above-mentioned two types of electrical energy sources can be carried out alternately without being related to any other spinning unit belonging to other groups.
Furthermore, in order to reduce the production failure during the waiting time, which is unavoidable in the embodiments of FIGS. 3, 5-8 when a yarn break occurs successively in different groups of spinning units, every second electrical energy source can only be connected to one of the plurality of spinning units S. that are controlled in groups. Therefore, the open-ended spinning machine can be divided into various groups. Each has different spinning units S which are electrically controlled by the corresponding or selected second electrical energy sources E2.
Even if yarn breaks occur simultaneously or one after the other in different spinning units from different groups, the yarn piecing can therefore be carried out simultaneously by the associated second electrical energy sources.
The first electrical power source drives all of the spinning units E 1 at the preselected high speed so that the feed rollers 1A, take-off rollers 5A and take-up roller 8 of each spinning unit S are driven by the associated shafts 85A-87A. The latter extend through all of the spinning units S from the transmission 19A. The latter is driven by the electric motor 18A at a variable speed by means of the associated clutches 88A, 89A and 90A. A set of shafts 85B-87B extend from every other electrical energy source Ei through the spinning units S which form a group.
In this way, the feed rolls 1A, take-off rolls 5A and take-up roll 8 of each spinning unit S can be driven by the associated shafts 85B and 87B, respectively, by means of the associated engaging and disengaging clutches 88B-90B. A single motor 12 is directly connected to each spinning rotor R which is driven by the generator 14A of the normal electrical power source E by means of a switch 91A.
At the same time, it is also driven by the generator 14B of the corresponding second electrical energy source E2 by means of a switch 91B.
As has already been mentioned, the generators 14A, 14B generate the output power of variable frequency in accordance with the variable speed of rotation of the associated motors 18A, 18B. The comb roller 3 of each spinning unit S is driven by means of the associated, separate motor 11 which receives the output frequency from the generator 17. This is directly connected to the motor 20, which belongs to the first electrical energy source E. Since the drive speed of the comb roller 3 has no influence on the yarn piece, it is not necessary to connect the motor 11 to the second electrical energy source E2. In the above-mentioned mode of operation, the spinning units S are driven by means of the first electrical power source E, in a manner similar to that which has been explained in the case of the embodiment shown in FIG.
However, at the time of piecing during the normal spinning operation, piecing is carried out in the same manner. as has been explained in the case of the embodiment of FIG. 7, namely within a group of spinning units S. Therefore, the production loss to be expected due to simultaneous or successive yarn breakage has been reduced quite considerably when a large number of spinning units are present.
In the above-mentioned embodiment, the following modification can be made. All of the spinning units S can be divided into a large number of groups.
Each group is formed by a plurality of adjacent spinning units S. A plurality of second electrical energy sources are attached to the spinning machine and can each be connected to one of the above-mentioned spinning units. In order to carry out the above-mentioned selection of the connection between the first and second electrical energy sources El, E and one of the groups of spinning units S, devices for controlling the above-mentioned selection must be provided.
In this modified embodiment, a plurality of actuators are required to control the variable speed electric motor 18B from every other electrical power source, as well as selection devices for selectively connecting one of the variable speed electric motors 18B to one of the actuators. Therefore, when a plurality of spinning units S belong to different groups and are to be driven by the associated second electrical energy sources, the associated motors 18B can be selectively connected to one of the actuating devices. The principle of the above-mentioned selection is similar to that of the well-known telephone switching system.
The embodiments described above provide a practical method and apparatus for driving an open ended spinning machine. Each rotatable component or at least each spinning rotor is connected directly to the shaft of a motor, which in turn is connected to an electrical energy source of variable frequency. The latter has a first electrical energy source for driving at a higher speed and a second electrical energy source for driving at a lower speed. Further, each spinning unit S can be connected to the second electrical energy source instead of the first electrical energy source, without any relationship with other spinning units, when the yarn piece has to be passed through.
The unit can also be reconnected to the first electrical power source after the thread piecing has been completed.
The embodiments described above have the further advantage that split fibers are fed to the fiber collecting surface of the spinning rotor. The collected fibers are continuously withdrawn from the fiber collecting surface so that they form a strand of fibers in a bundle form. Rotational movements can be given to the bundled fiber strand. Each motor is generally driven directly by a motor which, in turn, is connected to the electrical energy sources of variable frequency. As a result, the spinning rotor can be driven at very high speeds.
The fiber feed devices and the fiber splitting devices as well as the receiving device for the yarn can be driven at higher speeds, which correspond to those of the spinning rotor, so that each yarn can practically be produced with the desired quality and the desired twist.
Furthermore, if a thread break occurs, only the electrical connection of the motor for driving the spinning unit is switched from the first electrical energy source to the third electrical energy source, so that the rotor is driven at a lower speed during piecing. After the end of the yarn piecing, the electrical connection to the first electrical energy source can be established so that the spinning operation of the spinning unit can be carried out again under normal spinning conditions. During the above-mentioned switchover, the other spinning units remain in their normal position and in the operating state and in connection with their energy source at high speed of rotation.
Another advantage of the described embodiments is that they allow higher spinning performance of the open-ended spinning machine. Since the centrifugal force on the split-off fibers is also increased, the bends in the fibers are tightened so that the yarn quality can be increased considerably. At the same time, the speed of rotation of the rotor can be reduced one by one, namely during the thread piecing, so that the thread piecing can be carried out successfully and easily.