Streckwerk zum Verziehen von Fasergebilden Die vorliegende Erfindung betrifft ein Streckwerk zum Verziehen von Fasergebilden.
Es ist bekannt, Faserbänder, Lunten oder der gleichen mittels sogenannter Streckwerke zu ver ziehen, und diese Streckwerke weisen mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete Walzen paare auf, von denen das eine als Einzugswalzenpaar bezeichnete Walzenpaar eine kleinere Umfangsge schwindigkeit aufweist als das andere üblicherweise als Verzugswalzenpaar bezeichnete Walzenpaar. An der gemeinsamen Berührungsfläche der Walzen des Verzugswalzenpaares spielen sich während des Fa serverzuges Vorgänge ab,
durch die das verzogene Fa serband verungleichmäs.sib wird. Es ist nun bekannt, dass sich diese Ungleichmässigkeiten durch einen sehr weichen Oberwalzenbezug verkleinern lassen. Bei einem solchen weichen Oberwalzenbezug ist die gemeinsame Berührungsfläche der Walzen des Ver- zugswalzenpaares verhältnismässig breit und diese breite Berührungsfläche wirkt sich günstig auf den Faserverzug aus.
Andererseits bringt ein sehr weicher elastischer Oberwalzenbezug auch Nachteile und es sei beispielsweise erwähnt, dass ein weicher Ober walzenbezug bevorzugt periodische Schnittigkeiten in dem verzogenen Faserband verursacht.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, die Vorteile, die eine verhältnismässig breite ge meinsame Berührungsfläche der Walzen des Verzugs walzenpaares bietet, mit besonders einfachen Mitteln zu erreichen, ohne die Nachteile eines weichen Ober walzenbezuges in Kauf zu nehmen.
Diese Nachteile werden bei einem Streckwerk zum Verziehen von Fasergebilden, bei dem das Fa sergebilde zwischen einem Einzugswalzenpaar und einem eine Klemmlinie aufweisenden Verzugswalzen paar verzogen wird, erfindungsgemäss dadurch ver- mieden, dass mindestens die eine der Verzugswalzen einen elastisch biegsamen Mantel aufweist, dessen Innenumfang grösser ist als der Aussenumfang der betreffenden Verzugswalze, und dass die Achsen des Mantels und der zugehörigen Verzugswalze im Ab stand voneinander angeordnet sind.
Bei dieser Anordnung entsteht bei bevorzugten Ausführungsformen eine verhältnismässig breite Be- rührungsfläche zwischen -den beiden Verzugswalzen, die den Faserverzug günstig beeinflusst. Die erwähn ten Nachteile, die eine durch einen weichen Ober- walzenbezug verursachte breite Berührungsfläche mit sich bringt, treten hier jedoch nicht auf,
da sich der Oberwalzenbelastungsdruck im wesentlichen auf eine sehr schmale Längszone der Berührungsfläche der art verteilt, als ob die Oberwalze mit einem sehr har ten Bezug versehen sei. Es werden also die Vorteile, die weiche und harte Oberwalzenbezüge bieten, ver eint, ohne deren Nachteile mit zu übernehmen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine schematisch vereinfachte Einrichtung nach Linie 1-1 der Fig. 2 ; Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, wobei die gemäss Fig. 2 rechte, mit der zu gehörigen Verzugsoberwalze zusammenwirkende Ein richtung nicht geschnitten ist ;
Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Käfig in der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ; Fig. 4 -einen vergrösserten Teilschnitt einer Va riante der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-3 ist eine Stanze mit 10 bezeichnet, in der in an sich be kannter Weise eine Einzugsunterwalze 11 und eine untere Verzugswalze 12 gelagert sind. Die Einzugs- unterwalze 11 weist ein Unterriemchen 15 auf, das um eine Umlenkschiene 16 geführt ist. Mit 18 ist ein Oberwalzenträger als Ganzes be zeichnet, der ein Gehäuse 20 aufweist, das einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt.
In den Seitenwänden dieses Gehäuses sind zwei Lenkbolzen 22 und 23 gelagert, an denen je ein Lenkarm 25 bzw. 70 angeordnet ist. An einem Sattel 28 des Lenkarmes 25 ist eine Achse 30 angeordnet, die eine Einzugsoberwalze 34 trägt, mit der ein Oberriemchen 38 zusammenwirkt, das um eine Umlenkschiene 39 geführt ist. Zwischen dem Oberteil des Gehäuses 20 und den Lenkarmen 25 bzw. 70 sind noch Druck federn 40 bzw. 41 angeordnet, die auf die Lenk arme 25 bzw. 70 einen Druck ausüben. Mit 33 ist die Lunte bezeichnet, die durch die Einrichtung ver zogen werden soll.
Da die bis jetzt beschriebene Anordnung an sich in allen Teilen bekannt ist, soll auf ihre konstruk- tiven Einzelheiten nicht näher eingegangen werden.
Am Lenkarm 70 ist eine als Ganzes mit 72 be zeichnete Achse angeordnet, und um eine Verdre hung dieser Achse relativ zum Lenkarm 70 zu ver hindern, sind am Mittelteil 73 dieser Achse min destens eine, gegebenenfalls auch zwei Flächen 74 angebracht, gegen die die Seitenarme 75 eines am Vorderteil des Lenkarmes 70 angebrachten Sattels 29 anliegen.
Da die Achse 72 relativ zum Mittelteil 73 sym metrisch ausgebildet ist, soll im folgenden nur die eine Hälfte, und zwar gemäss Fig. 2 die linke Hälfte, des näheren beschrieben werden. Diese linke Achs hälfte weist ein Zylinderteil 80 von grösserem Durch messer als das Mittelteil 73 auf, und am linken Ende dieses Zylinderteils 80 ist ein Zapfen 81 angeordnet, auf dem ein Kugellager 83 vorgesehen ist, das gegen die durch die Teile 80, 81 gebildete Schulter anliegt.
Die im elastisch biegsamen Mantel 90 angeordnete Verzugswalze 85 ist so angeordnet, dass sie in einer durch ihre Achse führenden Ebene eine Pendelbewe gung ausführen kann, und dies geschieht dadurch, dass im Inneren des Mantels 90 ein geeignetes Füh rungsorgan angeordnet ist. Um eine gleichmässige Pendelbewegung der Verzugswalze 85 zu erreichen, ist dieses Führungsorgan relativ zur Verzugswalze in deren Mitte angebracht, und dieses Führungsorgan ist als eine Ringwulst 84 ausgebildet, die einen Teil des Kugellagers 83 bildet.
Der Aussenring des Kugellagers weist also eine Ringwulst 84 auf, die mit der Verzugswalze 85 zu sammenwirkt, so dass die Achsen des Mantels 90 und der Walze 85 immer im Abstand voneinander angeordnet sind.
Ausser dieser Art der Führung sind jedoch auch noch andere Konstruktionen möglich, die die Ver zugswalze führen und ihr Pendeln in einem vorbe stimmten Umfang zulassen. Die vorgenannte Pen- delung der Verzugswalze kann zwar in manchen Fällen zweckmässig sein, doch ist sie keineswegs not wendig.
Auf dem Zylinderteil 80 ist eine Scheibe 88 dreh bar so angeordnet, dass die Lagerstelle gegen Aus- tritt von Öl in an sich bekannter und in der Zeich nung nicht dargestellter Weise abgedichtet ist. Fer ner ist am Ende des Zapfens 81 eine weitere Scheibe 89 drehbar gelagert. Da der Zapfen 81 gemäss dem Beispiel diese Scheibe 89 nicht durchdringt, ist dort eine besondere Vorkehrung zum Abdichten nicht erforderlich. In Ringnuten der beiden Scheiben 88 und 89 ist ein Mantel 90 aus elastisch nachgiebigem Material befestigt, der einen Innenradius aufweist, der ungefähr gleich der Summe des Radius der Ring wulst 84 und des Durchmessers der Verzugswalze 85 ist.
Ferner ist die Anordnung des Mantels 90 so vorgesehen, dass dieser in radialer Richtung ein vor bestimmtes Stück nachgeben kann, und dies wird dadurch erreicht, dass der Mantel 90 mit Flansch teilen 91 in die bereits erwähnten Ringnuten der Scheiben 88 und 89 eingreift. Im Inneren des Man tels 90 kann Schmieröl oder Schmierfett in einer sol chen Menge vorgesehen sein, dass eine ausreichende Schmierung der Wälzkörper gewährleistet ist.
Die Grösse des Mantelinnendurchmessers kann verschieden sein. Der Mantelinnenradius kann klei ner, gleich oder grösser als die Summe vom Füh- rungsorgan-Radius 83, 84 und vom Durchmesser der Verzugswalze 85 sein. Der Innenumfang des Mantels 90 ist immer grösser als der Aussenumfang der Walze 85.
Um die Deformierung des Mantels 90 zu beein flussen, ist innerhalb des Mantels 90 hinter der Ver zugswalze ein Stützorgan in Form einer Stützwalze vorgesehen, die um eine im Raum annähernd statio näre Achse drehbar ist.
Durch dieses Stützorgan kann infolge der Beeinflussung der Deformierung des Mantels 90 die Länge der Anpressung des Mantels 90 gegen die Verzugswalze 85 und auch der Druck dieser Anpressung in weitem Umfang verändert wer den, und es ist zu diesem Zweck vorteilhaft, wenn das Stützorgan, hier die Achse der Stützwalze 110, in radialer Richtung verstellt und festgestellt werden kann.
Zweckmässig kann es auch sein, um die Länge der Anpressung des Mantels 90 gegen die andere Verzugswalze einstellbar zu machen, Mittel vorzu sehen, durch die die Lage der Walze als Ganzes rela tiv zu ihrer Halterung einstellbar ist, und das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Walze in ihrem Lenkarm oder der Sattel des Lenkarmes schwenkbar und in der gewünschten Lage feststell bar ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützwalze den gleichen Durchmesser wie die Verzugswalze auf weist und im gleichen Abstand von der Mantelmittel linie angeordnet ist.
In diesem Fall stützt sich die Stützwalze nach innen zu zweckmässig gegen das gleiche Führungsorgan ab wie die Verzugswalze.
Zwar ist es ausreichend, wenn die Stützwalze ge gen Führungselemente anliegt, die bereits für die Verzugswalze notwendig sind, doch ist es, um die Stützwalze in ihrer Lage festzulegen, vorteilhaft, wenn für sie besondere Führungsorgane vorgesehen sind, die im wesentlichen radiale Führungsflächen aufweisen, so dass eine Bewegung der Stützwalze in Umfangsrichtung verhindert wird.
Gegebenenfalls kann die Stützwalze in ähnlicher Weise pendelnd an geordnet sein wie die Verzugswalze, doch ist dies keinesfalls notwendig, und in manchen Fällen ist es vorteilhaft, eine solche Pendelung ganz zu verhin dern, besonders dann, wenn die Deformierung eines leicht biegsamen Mantels in minimalen Grenzen ge halten werden soll. Auch in axialer Richtung kann die Stützwalze festgelegt sein, und zu diesem Zweck können entsprechende Anschlagelemente vorgesehen sein.
Die Führungsmittel und Anschlagelemente, so wohl für die Verzugswalze als auch die Stützwalze können in Art eines Käfigs vorgesehen sein, wobei vorzugsweise zwei derartige Käfige im axialen Ab stand voneinander angeordnet sind. Diese Käfige be sitzen dabei entsprechende Aussparungen, so dass Führungsflächen für die Walzen entstehen, und durch entsprechende abgebogene Lappen dieser Käfige können die Anschlagelemente gebildet sein.
Hierzu ist auf dem Zylinderteil 80 ein Käfig 101 und auf dem Zapfen 81 ein Käfig 102 starr befestigt. In Fig. 3 ist der Käfig 101 in Seitenansicht darge stellt, und es ist aus dieser Figur im Zusammen hang mit anderen Figuren erkennbar, dass am Käfig drei Arme 103, 104 und 105 in ungefähr radialer Richtung angeordnet sind, die Führungsflächen <B>106,</B> 107, 108 und 109 aufweisen. Dabei wirkt die Ver zugswalze 85 mit den Führungsflächen 106 und 107 und eine Stützwalze 110 mit den Führungsflächen 108 und 109 zusammen.
Mit 112 und 113 sind An schlagelemente bezeichnet, die, wie besonders aus Fig. 2 erkennbar ist, winkelartig aus der Ebene des Käfigs herausgebogen sind und zur Begrenzung der Axialbewegung der betreffenden Walze 85, 110 die nen. Bei dem vorliegenden Beispiel sind diese An schlagelemente so angeordnet, dass die Walzen auf der Ringwulst 84 aufliegen, doch könnten diese An schlagelemente ohne weiteres so geformt sein, dass sie die Lage der Walzen auch in radialer Richtung festlegen, und in diesem Fall könnte auf das Füh rungsorgan in Form der Ringwulst ganz verzichtet werden.
In Fig. 1 ist die Art der Verformung des Mantels 90 deutlich erkennbar, und es ist die Klemmlinie zwischen der unteren Verzugswalze 12 und der obe ren Verzugswalze 85 mit 95 bezeichnet, während die äusserste der Verzugsfeldebene zu gerichtete gemein same Berührungslinie zwischen dem Mantel 90 und der unteren Verzugswalze 12 mit 93 bezeichnet ist.
Die Klemmlinie 95 der Verzugswalzen 85, 12 ist im Abstand von der Verbindungsebene angeord net, die durch die Mittellinie des Mantels 90 der einen Verzugswalze 85 und die Mittellinie der an deren Verzugswalze 12 bestimmt ist. Unter Klemm linie ist hierbei die Schnittlinie der Berührungsfläche der beiden Verzugswalzen 85, 12 mit der durch die Mittellinien der beiden Verzugswalzen bestimmten Ebene verstanden. Die Verbindungsebene der geometrischen Mittel linie des Mantels 90 und der unteren Verzugswalze 12 ist mit a-a bezeichnet, und es ist erkennbar, dass die Klemmlinie 95 im Abstand von dieser Ebene an geordnet ist.
Durch die beschriebene Anordnung der Klemm linie 95 ergibt sich nun eine asymmetrische Verfor mung des Mantels 90 in bezug auf die Klemmlinie, und durch die Wahl des Abstandes kann in praktisch beliebiger Weise die Asymmetrie beeinflusst werden, und zwar bis zu dem extremen Fall, dass die Ver formung des Mantels praktisch nur noch auf der einen Seite der Klemmlinie und zwar bevorzugt in Richtung des Verzugsfeldes stattfindet.
Bei ungleicher Verteilung der Manteldeformie rung beiderseits der Klemmlinie kann es in manchen Fällen zweckmässig sein, den Mantel bei verschie denem Fasermaterial verschieden weit in Richtung des Verzugsfeldes zu verformen, und zwar ist eine weite Verformung dann in der Regel zweckmässig, wenn eine gute Faservorlage verarbeitet wird, wäh rend eine weniger weite Verformung häufig dann von Vorteil ist, wenn die Faservorlage sehr viel kurze Fasern enthält.
Falls während des Betriebes des Streckwerkes eine Änderung der Faservorlage im obigen Sinne stattfindet, kann die asymmetrische Deformierung des Mantels durch ein einfaches Um setzen der mit dem Mantel versehenen Walzen der jeweiligen Faservorlage angepasst werden.
Wie aus Fig. 1 deutlich hervorgeht, kann durch die Anordnung der Stützwalze 110 die Grösse der Deformierung bestimmt werden, und bei geeigneter Wahl dieser Stützwalzen kann, wie dies im Beispiel angedeutet ist, erreicht werden, dass der Mantel in einer kurzen Entfernung von der Anpresslinie 93 be reits wieder eine ungefähre kreiszylindrische Form annimmt.
Um den Abstand der Klemmlinie 95 von der Verbindungsebene a-a einstellbar zu machen, kann es ferner zweckmässig sein, an der Achse 72 oder am Lenkarm 70 oder an beiden nicht darge stellte Mittel vorzusehen, durch die die Lage der Achse 72 relativ zum Lenkarm 70 verstellbar ist. Dasselbe kann auch dadurch erreicht werden, dass Stützwalzen verschiedenen Durchmessers verwendet werden.
Um eine bevorzugte Form des Mantels während des Betriebes festzulegen, kann es zweckmässig sein, mehrere Stützwalzen vorzusehen, die gegebenenfalls auf dem ganzen Innenumfang des Mantels verteilt sein können, und vorzugsweise sind die Stützwalzen derart vorgesehen, dass, abgesehen von der Defor mierung in der Nähe der Klemmlinie, der Mantel möglichst wenig von der kreiszylindrischen Form ab weicht.
Der Durchmesser der Stützwalzen kann dabei verschieden sein, und in vielen Fällen ist es vorteil haft, mindestens einen Teil der Stützwalzen kleiner vorzusehen, als die Verzugswalze, da dadurch die Reibung herabgesetzt wird. Die Führung derartiger Stützwalzen kann ohne weiteres in dem bereits er- wähnten Käfig erfolgen, und falls die Stützwalzen einen kleineren Durchmesser als die Verzugswalzen haben, ist vorzugsweise dieser Käfig derart geformt, dass die Stützwalzen in ihrer radialen Lage in bezug auf den Mantel festgelegt sind.
Um die Reibung der Stützwalzen im Käfig weiter herabzusetzen, kann es auch zweckmässig sein, für die Stützwalzen eine Zap fenlagerung vorzusehen, beispielsweise dadurch, dass an den Stirnenden der Stützwalzen Zapfen vorgese hen sind, die in entsprechenden Löchern oder Schlit zen des Käfigs gelagert oder geführt sind.
In der in Fig. 4 dargestellten Variante sind Teile, die mit denen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1-3 identisch sind, mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist hier ein Käfig 120 angeordnet, der im wesent lichen scheibenförmig ist und eine Anzahl Aus schnitte aufweist, derart, dass Führungsflächen für die obere Verzugswalze 85, die Stützwalze 110, zwei weitere Stützwalzen 121 und 122 von gleichem Durchmesser entstehen. Ähnlich wie in dem ersten Stützwalzen 123, 124 und 125 von kleinerem Durchmesser entstehen Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel sind auch an diesem Käfig eine Anzahl Anschlagelemente 130 bzw.
131 vorgesehen, die die axiale Verschiebung der Stützwalzen und der Verzugswalze verhindern. Wie bereits im Zusam menhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel er wähnt, können der Käfig 120 bzw. die Anschlag elemente derart ausgebildet sein, dass durch den Kä fig die innerste Lage der Stützwalzen in radialer Richtung festgelegt ist. Zweckmässig werden insge samt zwei Käfige der vorbeschriebenen Art in axia lem Abstand auf der Achse 72 ähnlich wie in Fig. 2 vorgesehen.
In Fig. 4 ist noch angedeutet, dass die mit 135 bezeichnete, zur Führung der oberen Verzugswalze 85 dienende Führungsfläche so angeordnet ist, dass die Verbindungslinie des Berührungspunktes 136 der Führungsfläche 135 mit der Mitte der oberen Ver zugswalze 85 auf der Ebene senkrecht steht, die durch die Achse der oberen Verzugswalze 85 und die Klemmlinie 95 bestimmt ist.
Die Anordnung des Mantels 90 kann auch in anderer Weise geschehen.
Beispielsweise können die Scheiben 88 und 89 ganz wegfallen und der Mantel in Art eines Riem- chens ausgebildet sein, der um irgendwelche Füh rungselemente umläuft. Diese Führungselemente können entweder mittelbar auf der Achse 72, bei spielsweise an einem oder mehreren Käfigen ange bracht sein, oder es können mindestens ein Teil die ser Führungselemente auch an anderen Teilen des Streckwerkes, beispielsweise dem Oberwalzenfüh- rungsarm, angeordnet sein.
Oder es kann die Scheibe 89, bei Beibehaltung der Scheibe 88, lediglich zur Abdichtung des Mantelinnenraumes dienen, wobei die Lagerung der Scheibe 89 auf dem Zapfen 81 wegfallen kann. Diese Abdichtung kann auch auf an dere Weise erfolgen, beispielsweise kann die Stirn- Seite auf der gemäs Fig. 2 linken Seite des. Mantels mit dem übrigen Mantel zusammen aus einem Stück bestehen.