CH692357A5 - Vorrichtung an einer Oberwalze des Streckwerks einer Strecke für Textilfaserbänder. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Oberwalze des Streckwerks einer Strecke für Textilfaserbänder, bei der die endseitigen Wellenzapfen der Oberwalze in Lagerelementen gelagert sind, wobei jeweils zwischen der Innenmantelfläche des Lagerelements und dem Wellenzapfen Wälzkörper, z.B. Nadeln, abrollen und jeweils im Lagerelement ein Halteelement, z.B. Scheibe, angeordnet ist, das der Stirnfläche des Wellenzapfens zugeordnet ist und bei der die Oberwalze in axialer Richtung bewegbar ist. Die Oberwalzen (Druckrollen) sind in Streckwerken so angeordnet, dass sie mit ihrem elastischen Bezug jeweils gegen angetriebene Walzen (Unterwalzen) gedrückt werden, wobei zwischen diesen Walzen und dem Bezug ein Faserstrang aus mehreren Faserbändern hindurchgeführt wird. Diese Einrichtung wird zum Transport und zum Verziehen des Faserstranges benutzt. Bei einer bekannten Vorrichtung sind hohlzylinderartige Lagerelemente für die Oberwalze vorhanden, die an ihrer einen Stirnseite offen sind und an ihrer anderen Stirnseite eine gabelartige Passung aufweisen. Vor dem Einlegen der Oberwalzen in das Streckwerk werden die beiden endseitigen Wellenzapfen jeweils durch die offene Stirnseite in das zugehörige Lagerelement eingeschoben. Anschliessend wird die Oberwalze derart eingelegt, dass die gabelartigen Passungen jeweils mit dem Ansatz eines zugehörigen ortsfesten Auflagers an einer am Maschinengestell angebrachten Stanze in Eingriff gebracht werden. Dabei ist je nach zufälliger Position auf beiden Seiten einerseits zwischen der gabelartigen Passung und dem ortsfesten Auflager und andererseits zwischen den Stirnflächen der Wellenzapfen und den zugehörigen Halteelementen, z.B. Scheiben, jeweils ein spaltförmiger Abstand vorhanden. Auf diese Weise sind ausser Betrieb sowohl die beiden Lagerelemente als auch die Oberwalze in axialer Richtung verschiebbar. Im Betrieb werden die Lagerelemente durch Druckeinrichtungen, z.B. Federn oder pneumatische Zylinder, belastet und dadurch in einer bestimmten Position fixiert, sodass eine axiale Bewegung der Lagerelemente nicht mehr möglich ist. Im Gegensatz dazu muss die Oberwalze im Betrieb in axialer Richtung ausreichend verschiebbar sein. Dabei tritt durch axiale Kräfte Reibung zwischen dem Wellenzapfen und den Wälzlagerkörpern auf, die von der Grösse der Andruckwirkung abhängt und zur Erwärmung führt. Je nachdem, in welcher Position die Lagerelemente zufällig örtlich fixiert worden sind, sind die Abstände zwischen den Stirnflächen der Wellenzapfen und den zugehörigen Halteelementen (Auflagescheiben) mehr oder weniger gross. Die Position hängt wegen der beschriebenen Spielräume vom Zufall ab. Im Extremfall kann es vorkommen, dass beide Stirnflächen der rotierenden Wellenzapfen mit den ortsfesten Haltescheiben ständig in reibendem Eingriff stehen. Auf Grund der Reibung zwischen den Wellenzapfen und den Wälzkörpern infolge von Axialkräften, entsteht Wärmeentwicklung am Lagergehäuse, die bei höherer Andruckwirkung zunimmt. Es erfolgt unerwünschte Erhitzung des Lagerelements (Lagergehäuse), z.B. über 130 DEG C, und es besteht keine Möglichkeit für einen Luftzutritt, sodass keine Wärme über die Luft abgeführt werden kann. Wenn auf beiden Seiten ein sehr geringer Abstand vorhanden ist, wird jede Stirnfläche zeitweilig von der Haltescheibe nur geringfügig wegbewegt, der Abstand ist zu gering, um ausreichenden Luftzutritt für eine Wärmeabfuhr zu ermöglichen. Bei einem derart zu geringen Axialspiel werden die Lagertemperaturen in nachteiliger Weise überschritten. Dadurch können die Haltescheiben, insbesondere aus Kunststoff, zerstört werden, sodass die Haltefunktion für die Oberwalze entfällt. Ausserdem wird die stirnseitige Abdichtung des Lagerelements beseitigt. Dadurch treten unerwünschte betriebliche Störungen auf. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf einfache Art einen störungsfreien Betrieb des Streckwerks ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Dadurch, dass die Halteelemente, z.B. Haltescheiben, federbelastet und verschiebbar sind, ist ausser Betrieb in jedem Lagerelement ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Halteelement und dem Widerlager vorhanden. Wenn das Lagerelement auf einen Wellenzapfen aufgeschoben wird, kann die Stirnfläche des Wellenzapfens jeweils das zugehörige Halteelement berühren; die entspannte Feder hält jedoch andererseits das Widerlager und damit das Lagerelement auf Abstand. In dieser Position, d.h. unter Auseinanderhalten der beiden Lagerelemente in einem bestimmten Abstand, wird die Oberwalze in das Streckwerk eingelegt und werden beide Lagerelemente belastet und örtlich fixiert. Wenn nun die Oberwalze im Betrieb nach der einen oder anderen Seite verschoben wird, verschiebt die Stirnfläche des Wellenzapfens jeweils das Halteelement gegen die Feder, die Feder wird zusammengedrückt; die Stirnfläche liegt damit auf dieser Seite am Halteelement an, und der Abstand zwischen dem Halteelement und dem Widerlager ist reduziert. Zugleich rückt auf der anderen, entgegengesetzten Seite die Stirnfläche des anderen Wellenzapfens ausreichend weit von der zugehörigen Haltefläche ab, es entsteht eine spaltförmige \ffnung, sodass Luft zur Wärmeabfuhr wirksam hinzutreten kann. Sobald die Oberwalze wieder in die andere Richtung verschoben wird, entsteht auf dieser Seite ein ausreichender Spalt zwischen Stirnfläche des Wellenzapfens und Halteelement, sodass an dieser Stelle Wärme wirksam abgeführt wird. Auf diese Art wird die Wärmeentwicklung auch bei höherer Andruckwirkung der Oberwalze, die zu hohen Klemmdrücken und damit verbesserter Produktion führt, kompensiert. Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird in überraschender Weise eine unzulässige Erwärmung der Lagerelemente vermieden und ein störungsfreier Betrieb des Streckwerks ermöglicht. Zweckmässig ist das Halteelement eine Scheibe, insbesondere aus Kunststoff. Vorzugsweise ist der Kunststoff selbstschmierend. Mit Vorteil ist das Halteelement, z.B. Haltescheibe, zum hermetischen Abschluss des Wälzlagers vorgesehen. Zweckmässig ist das Federelement eine Formfeder. Vorzugsweise ist das Federelement eine Druckfeder. Mit Vorteil steht das Halteelement, z.B. Haltescheibe, mit der einen Stirnseite der Wälzlagerkörper, z.B. Nadeln, in Eingriff. Bevorzugt sind die Wälzlagerkörper in axialer Richtung verschiebbar. Zweckmässig sind die Wälzlagerkörper mit der anderen Stirnfläche einem Anschlag o.dgl. zugeordnet. Vorzugsweise ist das ortsfeste Widerlager eine Scheibe. Mit Vorteil besteht die Scheibe des Widerlagers aus Metall, z.B. Blech. Bevorzugt ist das Widerlager durch eine Sicherung, z.B. einen Sicherungsring, fixiert. Zweckmässig ist die Oberwalze manuell einlegbar. Vorzugsweise ist die Oberwalze zusammen mit der Andruckeinrichtung, z.B. Druckarm, aus- und einschwenkbar. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Streckwerks mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 einen Teil von Fig. 1 im Schnitt entsprechend den Linien I-I (Fig. 1), dargestellt mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung und pneumatischer Belastung, Fig. 3 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der jeder Oberwalze ein portalförmiger Druckarm zugeordnet ist, Fig. 4 das Lagerelement im Schnitt mit eingeführtem Wellenzapfen einer Oberwalze und aussenseitigem Eingriff mit einem ortsfestem Auflager, Fig. 5a, 5b schematisch die erfindungsgemässe Vorrichtung in einer Position ausser Betrieb (Fig. 5a) und in einer Position im Betrieb (Fig. 5b) und Fig. 6a bis 6c die erfindungsgemässe Vorrichtung innerhalb des Lagergehäuses in drei Positionen. Nach Fig. 1 ist das Streckwerk, z.B. eine Trützschler Strecke HS, als 4-über-3-Streckwerk konzipiert, d.h. es besteht aus drei Unterwalzen I, II, III (I Ausgangs-Unterwalze, II Mittel-Unterwalze, III Eingangs-Unterwalze) und vier Oberwalzen 1, 2, 3, 4. Im Streckwerk erfolgt der Verzug des Faserverbandes 5 aus mehreren Faserbändern. Der Verzug setzt sich zusammen aus Vorverzug und Hauptverzug. Die Walzenpaare 4/III und 3/II bilden das Vorverzugsfeld, und die Walzenpaare 3/II und 1,2/I bilden das Hauptverzugsfeld. Die Ausgangs-Unterwalze 1 wird vom (nicht dargestellten) Hauptmotor angetrieben und bestimmt damit die Liefergeschwindigkeit. Die Eingangs- und Mittel-Unterwalze III bzw. II werden über einen (nicht dargestellten) Regelmotor angetrieben. Die Oberwalzen 1 bis 4 werden durch Druckelemente 6 bis 9 (Belastungseinrichtung) in um Drehlager 10 in Richtung der Pfeile A, 13 schwenkbaren Druckarmen 11a, 11b (nur 11a dargestellt) gegen die Unterwalzen I, II, Ill gedrückt und erhalten über Reibschluss so ihren Antrieb. Die Drehrichtung der Walzen I, II, III; 1, 2, 3, 4 ist durch gebogene Pfeile gekennzeichnet. Der Faserverband 5, der aus mehreren Faserbändern besteht, läuft in Richtung C. Die Unterwalzen I, II, III sind in Stanzen 13 (s. Fig. 2) gelagert, die am Maschinenrahmen 35 angeordnet sind. Zwei Druckarme (Schwenkbügel) (in Fig. 1 nur einer gezeigt), dienen zur verschiebbaren Aufnahme von je zwei Druckwalzenhaltern 14 (in Fig. 2 nur einer gezeigt) zur Aufnahme der Oberwalze (Druckwalzen 1, 2, 3 bzw. 4). Entsprechend Fig. 2 setzt sich der Druckwalzenhalter 14 aus einem Oberteil 15 und einem Unterteil 16 zusammen. Das Oberteil 15 bildet eine Zylindereinheit mit einem Zylinderhohlraum 17, in dem ein Kolben 18 mittels einer Druckstange 19 in einer Gleitbüchse geführt ist. Die Druckstange 19 ist in einer Gleitbüchse 21 geführt, die ihrerseits im Unterteil 16 angeordnet ist. Der Walzenzapfen 4 min min der Druckwalze 4 greift durch eine \ffnung in einer Haltelasche 24 hindurch in ein Lager 22a ein. Das die Druckwalze 4 aufnehmende Lager 22a erstreckt sich in einen Raum 23 zwischen dem Druckwalzenhalter 14 und dem Zapfen Illa der Unterwalze III. Eine Membran 25 unterteilt den Zylinderhohlraum 17 druckmässig. Um den Druck im oberen Teil des Zylinderhohlraums 17 zu erzeugen, ist dieser mittels eines Druckluftanschlusses mit Druckluft beschickbar. Der untere Teil des Zylinderhohlraums 17 wird durch eine Entlüftungsbohrung entlüftet. In entsprechender Weise wird der obere Teil des Zylinderhohlraums 17 entlüftet und der untere Teil des Zylinderhohlraums 17 mit Druckluft beschickt. Im Betrieb wird, nachdem ein Faserverband 5 über die Unterwalzen I, II, III geführt wurde, der Druckarm 11a (und auch der nicht dargestellte Druckarm 11b) in die in Fig. 1 gezeigte Arbeitsposition geschwenkt und in dieser Position fixiert, sodass die Druckwalzen 1, 2, 3, 4 den Faserverband 5 auf die Unterwalzen I, II, III pressen können. Diese Pressung entsteht einerseits dadurch, dass die Druckstangen 19a bis 19d jeweils auf dem entsprechenden Lager 22a bis 22d aufliegen und andererseits, indem der Hohlraum oberhalb der Membran 25 in Überdruck versetzt wurde. Dadurch drückt die Druckstange 19 mit ihrem anderen Ende auf das Lager 22a, um die erwähnte Pressung zwischen der Oberwalze 4 und der Unterwalze (Antriebswalze) III zu erzeugen. Die Druckstange 19 ist in Richtung der Pfeile D, E verschiebbar. Das Lager 22a weist an seiner einen Seite einen Ansatz 22, auf, der mit einem Auflager 13a in Eingriff steht, das als gabelartige Fassung ausgebildet ist. Das Auflager 13a ist ortsfest an der Stanze 13 angebracht, die auf dem Maschinengestell 35 angeordnet ist. Gemäss der Ausbildung nach Fig. 3 ist jeder Oberwalze 4 ein portalförmiger Druckarm 12 zugeordnet, der - in Draufsicht gesehen - parallel zur Längsachse der Oberwalze 4 ausgerichtet ist. Der Druckarm 12 besteht aus zwei Seitenträgern 12 min und 12 min min und einem Querhaupt 12 min min min . An den Seitenträgern 12 min , 12 min min ist jeweils als pneumatisches Andruckelement ein Pneumatikzylinder 9a, 9b mit Druckstangen 19a bzw. 19b angebracht. Der Druckarm 12 ist um ein ortsfestes Drehlager 32 in Richtung der Pfeile M, N schwenkbar. In Fig. 3 wurde die Ausschwenkung am Beispiel des Druckarmes 12 gezeigt; in entsprechender Weise erfolgt die Ausschwenkung der weiteren (nicht dargestellten) Druckarme 12; jeder Oberwalze 1 bis 4 (Fig. 1) ist jeweils ein portalartiger Druckarm 12 zugeordnet. Am unteren Ende des Seitenträgers 12 min ist eine \ffnung 33 vorhanden, durch die eine (nicht dargestellte) verschiebbare Verriegelungsstange greift, die am Maschinengestell 35 angebracht ist. Nach Fig. 4 ist das Lagerelement 22 min hohlzylinderartig ausgebildet, an seiner einen Stirnseite offen und weist an seiner anderen Stirnseite eine gabelartige Passung 222 auf. Der endseitige Wellenzapfen 4 min der Oberwalze 4 ist in den Innenhohlraum des Lagerelements 22 min eingeschoben. Die gabelartige Passung 222 steht mit einem Ansatz des zugehörigen ortsfesten Auflagers 13a an der am Maschinengestell 35 angebrachten Stanze 13 in Eingriff. Dabei ist zwischen der gabelartigen Passung 222 und dem Auflager 13a ein spaltförmiger Abstand a und zwischen der Stirnfläche des Wellenzapfens 4 min und einer Haltescheibe 26, z.B. aus selbstschmierendem Kunststoff, ein spaltförmiger Abstand b dargestellt. Ausser Betrieb, d.h. ohne Belastung, ist das Lagerelement 22 min in Richtung der Pfeile H, I und ist der Wellenzapfen 4 min der Oberwalze 4 in Richtung der Pfeile F, G verschiebbar. Im Betrieb, d.h. bei Belastung des Lagerelements 22 min , ist nur der Wellenzapfen 4 min verschiebbar. Zwischen der Innenmantelfläche des Lagerelements 22 min und dem Wellenzapfen 4 min sind Wälzkörper, z.B. Nadeln 27, vorhanden. Der Haltescheibe 26 ist auf ihrer der Stirnfläche des Wellenzapfens 4 min abgewandten Seite eine Feder 28, z.B. Formfeder, belastend zugeordnet. Die Haltescheibe 26 ist in axialer Richtung gemäss der Pfeile K, L in Bezug auf den Wellenzapfen 4 min der Oberwalze 4 verschiebbar. Die Feder 28 stützt sich an einer als ortsfestes Widerlager dienenden Metallscheibe 29 ab. Die Metallscheibe 29 ist durch einen Sicherungsring 30 gegen Verschiebung ortsfest gesichert. Fig. 5a zeigt schematisch die Position der Haltescheiben 26a, 26b, nach dem die Lagerelemente 22 min und 22 min min auf die Wellenzapfen 4 min bzw. 4 min min aufgesteckt worden sind. Die Federn 28a und 28b sind entspannt und drücken auf beiden Seiten die Haltescheiben 26a bzw. 26b gegen die entsprechenden Stirnflächen der Wellenzapfen 4 min bzw. 4 min min . Zwischen den Stirnflächen und den zugehörigen Haltescheiben 26a, 26b ist auf beiden Seiten kein Abstand b vorhanden; die Stirnflächen liegen an den Haltescheiben 26a, 26b an. Im Gegensatz dazu ist zwischen den Haltescheiben 26a und 26b und den zugehörigen Metallscheiben 29a bzw. 29b auf beiden Seiten jeweils ein Abstand c1 bzw. c2 vorhanden. In dieser Position wird die Oberwalze 4 mit den Lagerelementen 22 min und 22 min min in das Streckwerk eingelegt; anschliessend werden die Lagerelemente 22 min und 22 min min durch die Druckstangen 19a und 19b der Druckelemente 9a bzw. 9b belastet und dadurch in ihrer Position gegen Verschieben ortsfest fixiert. Im Betrieb, während der Produktion, erfolgt eine axiale Bewegung der Oberwalzen 4 in Richtung der Pfeile F und G. Wenn sich die Oberwalze 4 gemäss Fig. 5b in Richtung G bewegt hat, wird die Feder 28a flach gedrückt und dabei gespannt. Dadurch wird der Abstand c1 zwischen der Haltescheibe 26a und der Metallscheibe 29a auf ein Minimum reduziert. Die Stirnfläche des Wellenzapfens 4 min liegt auf der Haltescheibe 26a an, hier ist kein Abstand vorhanden. Durch die Verschiebung der Oberwalze 4 in Richtung G rückt auf der anderen Seite der Oberwalze 4 die Stirnfläche des Wellenzapfens 4 min min von der Haltescheibe 26b ab, sodass an dieser Stelle ein Abstand b2 entsteht. Die Feder 28b bleibt entspannt, sodass an dieser Stelle der Abstand b2 unverändert gleich bleibt. Die Haltescheibe 26b bleibt ohne Verschiebung ortsfest. So lange der Abstand b2 zwischen der Stirnfläche des Wellenzapfens 4 min min und der Haltescheibe 26b besteht, kann durch den derart gebildeten Spalt Luft hindurchtreten und Wärme abführen. Nach Fig. 6a ist in das Oberwalzenlager 22 min die Formfeder 28a eingesetzt. Auf diese Weise hat die Oberwalzenwelle 4 min in jedem denkbaren Betriebszustand ausreichendes Axialspiel. Dabei ist es unerheblich, ob die Oberwalze 4 von Hand eingelegt, mit der Belastung ausgeschwenkt oder ohne Putzstab betrieben wird. Denn immer, wenn die Oberwalze 4 im unbelasteten Zustand ist, werden sich die Formfedern 28a, 28b entspannen. Werden die Oberwalzengehäuse 22 min , 22 min min dann während des Betriebes belastet, sind sie in ihrer Position fixiert. Die Welle 4 min bzw. 4 min min wird links oder rechts anlaufen; dabei wird die Feder 28a eingedrückt (Fig. 6b) und die gegenüberliegende Seite (Fig. 6c) hat dementsprechend Spiel (Abstand b2). Nach Fig. 6b ist die Feder 28a auf Blockmass gedrückt, wenn die Welle in Richtung G angelaufen ist. 31 bezeichnet einen Anschlag für die Wälzkörper. Die Erfindung wurde am Beispiel einer Oberwalze des Streckwerks einer Strecke erläutert. Sie umfasst die Anwendung bei allen Oberwalzen 1 bis 4 (Fig. 1) des Streckwerks.
Claims (14)
1. Vorrichtung an einer Oberwalze des Streckwerks einer Strecke für Textilfaserbänder, bei der die endseitigen Wellenzapfen (4 min , 4 min min ) der Oberwalze (1 bis 4) in Lagerelementen (22, 22 min , 22 min min ) gelagert sind, wobei jeweils zwischen der Innenmantelfläche des Lagerelements und dem Wellenzapfen Wälzkörper abrollen und jeweils im Lagerelement ein Halteelement angeordnet ist, das der Stirnfläche des Wellenzapfens zugeordnet ist und bei der die Oberwalze in axialer Richtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Halteelement (26, 26a, 26b) auf seiner der Stirnfläche des Wellenzapfens (4 min , 4 min min ) abgewandten Seite ein Federelement (28, 28a, 28b) belastend zugeordnet und das Haltelement (26, 26a, 26b) in axialer Richtung (K, L) verschiebbar ist, wobei sich das Federelement (28, 28a, 28b) an einem ortfesten Widerlager (29, 29a, 29b)
des Lagerelements (22, 22 min , 22 min min ) abstützt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltelement (26, 26a, 26b) eine Scheibe, insbesondere aus Kunststoff, ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff selbstschmierend ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement, z.B. Haltescheibe (26, 26a, 26b), zum hermetischen Abschluss des Wälzlagers (22, 22 min , 22 min min ) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (28, 28a, 28b) eine Formfeder ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (28, 28a, 28b) eine Druckfeder ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement, z.B.
Haltescheibe (28, 28a, 28b), mit der einen Stirnseite der Wälzkörper, z.B. Nadeln (27), in Eingriff steht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper, z.B. Nadeln (27), in axialer Richtung verschiebbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper, z.B. Nadeln (27), mit der anderen Stirnfläche einem Anschlag (31) zugeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Widerlager eine Scheibe (29, 29a, 29b) ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (29, 29a, 29b) des Widerlagers aus Metall, z.B. Blech, besteht.
12.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager durch eine Sicherung, z.B. einen Sicherungsring (30), fixiert ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalze (1 bis 4) manuell in das Streckwerk einlegbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalze (1 bis 4) zusammen mit der Andruckeinrichtung, z.B. Druckarm (11, 12), aus- und einschwenkbar ist.
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