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Speiseregler an Spinnereivorbereitungsmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf Speiseregler _ an Spinnereivorbereitungsmaschinen, insbesondere an Öffnern
und Schlagmaschinen für Baumwolle und synthetische Fasern, bei dem zum selbsttätigen
Anpassen der Geschwindigkeit der zugeführten Faserwatte an deren wechselndem Volumen
eine Anzahl über die Arbeitsweise der Maschine verteilter Hebel die Dicke der zuzuführenden
Faserwatte od. dgl. abtastet.
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Bei den Maschinen der genannten Art ist eine Zuführung von einer im
Volumen stets gleichbleibenden Fasermenge anzustreben. Da die Arbeitsbreite an der
Maschine hierbei als unveränderliche Größe anzusehen ist, werden die Dickenschwankungen
der durch die Zuführwalzen zugeführten Faserwatte durch die Geschwindigkeit der
Speisung ausgeglichen. Die Dickenmessung der Faserwatte geschieht durch eine über
die ganze Arbeitsbreite aufgeteilte Anzahl von Tasthebeln, die die Zuführwalze oder
eine besondere Meßwalze muldenartig umgreifen und daher auch als Muldenhebel bezeichnet
werden. Diese Tast- oder Muldenhebel sind doppelarmig ; die sehr kleinen Ausschläge
an der Meßstelle werden durch den verlängerten freien Hebelarm vielfach vergrößert
mittels eines Brückengestänges oder eines sogenannten Brillengehänges summiert auf
das Reglergestänge übertragen. Der notwendige Anpreßdruck, mit dem die Mulden gegen
die zugeführte Faserwatte drücken, wird durch ein Belastungsgewicht oder ähnliche
Mittel hervorgerufen. Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch verschiedene Mängel,
die die Genauigkeit der Regelung stark beeinträchtigen. Eine der häufigsten Ursachen
für die Ungenauigkeit der Regelung ist die Reibung der zahlreichen unter Last stehenden
Übertragungsglieder aneinander. Wenn die ganze Arbeitsbreite beispielsweise auf
sechzehn Muldenhebel aufgeteilt ist, so hängen je zwei Muldenhebel mit ihrem verlängerten
freien Hebelende an einer Brille, je zwei Brillen an einer Brücke, je zwei Brücken
an zwei Zwischenbrücken und zwei Zwischenbrücken an der mit dem Gewicht belasteten
Hauptbrücke.
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Die mehrfache Über- und Untersetzung der abgetasteten Meßwerte ist
für die Genauigkeit der übertragung von Nachteil. Die langen freien Hebelarme der
Muldenhebel und die an ihnen hängenden Brillen, Brücken und Gestänge sind Massenschwingungen
unterworfen. Bei großen Ausschlägen der Muldenhebel pendeln die an ihnen hängenden
Brillen und Brücken unruhig hin und her und beeinträchtigen die Genauigkeit der
Geschwindigkeitsregelung in empfindlicher Weise. Bei einem bekannten Speiseregler
für einen Öffner weisen die einzelnen Muldenhebel Rollen: auf, unter denen sich
noch feststehende Rollen befinden. Um alle Rollen ist eine Bandschleife bzw. Kette
geschlungen, die von zwei Rollen eines Hebels belastet ist, der über ein Gestänge,
ein stufenlos regelbares. Konusgetriebe, zur Steuerung der Einzugsgeschwindigkeit
der Speisewalze verbunden ist. Es findet gegenüber den sonstigen Hebelarmen hierbei
zwar kein Pendeln und Schwingen statt. Es sind jedoch die Reibungen schon innerhalb
einer einzigen Rolle trotz Kugellager so groß, daß die Summierung der Reibungen
die Messung wesentlich beeinflußt und träge gestaltet.
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Weiterhin ist ein Speiseregler für Schlagmaschinen bekannt, bei dem
gegenüber der über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe oder durch einen regelbaren
Motor angetriebenen Einzugswalze ein mit dieser zusammenwirkender und mit einer
Flüssigkeit gefüllter Hohlkörper angeordnet ist, der auf der an der Wattebahn anliegenden
Seite mit einer elastischen Wand, z. B. aus Gummi, versehen ist. An dem Hohlkörper
ist ein Druckkolben angeschlossen, der das Geschwindigkeitswechselgetriebe bzw.
die Regeleinrichtung des Motors nach Maßgabe der durch die Dickenschwankungen der
Watte hervorgerufenen Druckänderungen der Flüssigkeit verstellt. Bei einer solchen
Ausführung liegen die Schwierigkeiten an der Verschleißbarkeit der Abdeckung des
Schlauches, an der Unmöglichkeit, einen hohen Druck durch die geringe Auflagefläche
des Schlauches an das Vlies, zu bringen sowie an dem Umstand, daß ein Lecken des
Verstellkolbens, das eine Meßänderung nach sich zieht, nicht vermieden werden kann.
Dies gilt für alle
Einrichtungen, bei denen die abgetasteten Meßwerte
hydraulisch übertragen werden.
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Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung eines im wesentlichen
mechanisch arbeitenden Speisereglers, nämlich eine Pedalmuldenregulierung der einaangs
genannten Art.
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~ Die Erfindung besteht darin, daß zwischen den Tasthebeln und einer
gemeinsamen Reglerwelle Kraftspeicher angeordnet sind, deren Kräfte jeweils über
einen Hebelarm in dem einen oder anderen Drehsinne gerichtete Drehmomente auf die
gewichtsbelastete Reglerwelle hervorrufen. Durch die Ausschläge der einzelnen Tasthebel
werden Kräfte wirksam, die an der gemeinsamen Reglerwelle angreifen.
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Der Vorteil dieser Anordnung ist dadurch gegeben, daß Kraftwirkungen
sich viel einfacher als Bewegungsgrößen zusammenfassen lassen. An Stelle von komplizierten
Gestängen oder Gehängen tritt erfindungsgemäß für die Summierung der Bewegungen
eine einzige Welle, an der die aus den Bewegungen umgewandelten Kräfte mit ihren
Drehmomenten angreifen. Die Messung ergibt ohne Bewegung vieler Teile trägheitslos
einen direkten Meßweg. Die freien Hebelarme der Muldenhebel können kürzer als bisherausfallen,
da keine Untersetzung der Bewegungen erforderlich ist. Die zwischen den Hebeln eingeschalteten
Kraftspeicher wirken gegenseitig aufeinander dämpfend. Man erzielt eine äußerst
ruhige Bewegung aller Teile, insbesondere der Reglerrolle selbst, wodurch die Genauigkeit
der Geschwindigkeitsregelung auf ein Höchstmaß gesteigert wird.
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Vorteilhaft sind die Tasthebel, beispielsweise die freien Hebelarme
doppelarmiger Muldenhebel, durch Kraftspeicher, die aus Federn bestehen, mit den
Hebelarmen der Reglerwelle verbunden. Die durch die Dickenschwankungeen der Faserwatte
hervorgerufenen Bewegungen am freien Hebelarm der Tasthebel werden dadurch - je
nachdem, ob Zug- oder Druckfedern verwendet werden - in Zug- oder Druckkräfte verwandelt,
die ein gemeinsames Drehmoment auf die Reglerwelle ausüben.
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Eine andere Möglichkeit, die Bewegung der Tasthebel in Kräfte umzuwandeln,
besteht darin, daß die Tasthebel bei ihren Bewegungen gegen einen unter Druckluft
stehenden Schlauch drücken, der mit dem Gesamtwert der auf ihn ausgeübten Drücke
auf einen auf der Reglerwelle befestigten Hebel einwirkt. Der Schlauch dient hierbei
lediglich als federndes Bindeglied, das die einzelnen Ausschläge der Pedalmulden
summiert und auf den Gewichtshebel überträgt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Anordnung, bei der die Bewegung
des freien, langen Hebelarmes eines doppelarmigen Tasthebels in eine auf die Reglerwelle
wirkende Zugkraft verwandelt wird, im Querschnitt; Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung
in perspektivischer Darstellung; Fig. 3 zeigt die grundsätzliche Anordnung, wenn
die Bewegung des Tasthebels in eine auf die Reglerwelle wirkende Druckkraft verwandelt
wird, im Querschnitt; Fig.4 zeigt die grundsätzliche Anordnung, wenn die Bewegung
des Tasthebels pneumatisch auf die Reglerwelle übertragen wird.
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Übereinstimmend sind in Fig. 1 bis 4 die zu speisende Faserwatte mit
1 und die Zuführwalzen mit 2 und 2' bezeichnet. Die Kreislinie 3 deutet den Schlagkreis
des Schlägers oder der Schlagtrommel an. Es ist zweckmäßig, den Zuführwalzen 2 und
2' eine Meßwalze 4 vorzulagern, um die Zeit, die zum übertragen des Meßimpulses
auf die Zuführgeschwindikeit der Faserwatte benötigt wird, auszugleichen. In Fällen,
bei denen keine besondere Meßwalze vorgesehen ist, liegt der Muldenhebels in an
sich bekannter Weise unmittelbar auf der unteren Einzugswalze 2 mit seiner Belastung
auf.
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In der Fig. 1 liegt der doppelarmige Tasthebel 5, 5', der in Lagern
6 drehbar gelagert ist, auf der Meßwalze 4 und tastet fortlaufend die Dicke der
Faserwatte 1, die zwischen der Meßwalze und dem muldenförmigen Arm 5 des Tasthebels
hindurchläuft, ab. Die durch Dickenschwankungen hervorgerufenen, meist nur geringen
Ausschläge vergrößert der lange, freie Hebelarm 5', an dem die Zugfeder 7 befestigt
ist. Das andere Ende der Zugfeder ist an einem fest mit der Reglerwelle 9 verbundenen
Hebelarm 8 angebracht. Die Reglerwelle ist durch das Gewicht 10 am Gewichtshebel
11 belastet. Mittels der Zugfeder wird diese Belastung auf den Lasthebel
5, 5' übertragen und der Preßdruck an der Meßstelle erzeugt. Die Zugfeder 7 steht
vom Gewicht 10 aus unter gleichmäßiger Vorspannung, Die Faserwatte wird auf der
ganzen Arbeitsbreite durch eine Anzahl nebeneinanderliegender Hebel abgetastet.
Beträgt die Arbeitsbreite beispielsweise 1024 mm und ist sie auf sechzehn Tasthebel
aufgeteilt, so hat jeder Hebel eine Breite von 64 mm. In der perspektivischen Darstellung
Fig. 2 sind die Tasthebel fortlaufend mit 51, 5" 53 bis 5" und die Zugfedern entsprechend
mit 71, 7., usw. bezeichnet. Die Hebelarme 8 müssen nicht unbedingt einzeln auf
der Reglerwelle 9 befestigt sein, sondern können, wie in Fig. 2 dargestellt, durch
einen einzigen über die ganze Arbeitsbreite reichenden, fest auf der Welle 9 angebrachten
Balken 8, ersetzt werden. Sämtliche Zugfedern 71 bis 7" greifen am Balken
80 an, so daß dieser der Sammelbalken für alle Zugkräfte ist. Die Gewichtshebel
11 mit den Belastungsgewichten 10 befinden sich nur an den Enden der Reglerwelle
9.
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Wird durch eine besonders dicke Stelle der Faserwatte nur einer von
beispielsweise sechzehn Tasthebeln entsprechend weit ausschlagen, so folgt der Sammelbalken
8, dieser Bewegung, infolge der von den übrigen Zugfedern ausgeübten Dämpfung,
nur um ein Sechzehntel ihrer Größe. Die restlichen fünfzehn Sechzehntel der Bewegungsgröße
des Hebels werden durch die Längung der Zugfeder aufgenommen.
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Kommen beispielsweise an der Hälfte der Taststellen dickere Stellen
in der Watte, an den übrigen Stellen dagegen dünnere Faserwatten in gleicher Größe
vor, so findet keine Bewegung am Sammelbalken statt, da die Kräfte sich gegenseitig
aufheben; d. h., die im positiven und negativen Sinne wirkenden Drehmomente sind
in Zahl und Größe gleich.
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In Fig. 3 ist statt der Zugfeder 7 eine Druckfeder 12 zwischen den
Hebelarmen 5' und 8 eingebaut. Das am Gewichtshebel 11 befindliche Gewicht 10 erzeugt
über die Hebelarme 8, die Druckfedern 12 und die Hebelarme 5' den Anpreßdruck an
der Meßstelle sowie die Vorspannung der Druckfedern 12.
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Fig.4 zeigt die Anordnung bei pneumatischer Druckübertragung. An Stelle
der Druckfeder ist der unter Druckluft stehende Schlauch 13 vorgesehen,
der
zwischen zwei geeignet geformten Druckplatten 14 und 15 gelagert ist. Die Bewegungen
des Hebelarmes 5' rufen mit Hilfe der Druckplatten Drücke hervor, die gegen den
auf der Reglerwelle 9 sitzenden Hebel 8 zur Wirkung gelangen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Speiseregler sind keine nennenswerten Massen
zu bewegen. Außer den Tasthebeln und dem drehbaren Sammelbalken 8, gibt es keine
bewegten Teile, und da jeder Hebelausschlag durch die Federn der anderen Tasthebel
gedämpft wird, arbeitet der erfindungsgemäße Regler ruhig und mit größerer Genauigkeit
als die bisher bekannten Ausführungen.
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Die Drehbewegung der Reglerwelle 9 läßt sich unmittelbar zur Betätigung
der Steuerorgane eines der in großer Zahl bekannten mechanischen, elektrischen oder
hydraulischen Drehzahlregler ausnutzen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise auf
der Welle 9 ein Hebel 16 (Fig. 2) angebracht werden, der die zur Betätigung des
Steuerorgans erforderliche Bewegung hervorruft. Die Art der Übertragung dieser Bewegungsgröße
auf das Steuerorgan ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.