CH706406B1 - Streckwerk für eine Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Strecke, Karde, Kämmmaschine oder Lapwinder. - Google Patents

Abstract

Ein Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere Strecke, Karde, Kämmmaschine oder Lapwinder, zum Verstrecken von einem oder mehreren Faserbändern, umfasst mindestens zwei hintereinander angeordnete Walzenpaare, deren Oberwalzen durch Belastungsmittel gegen die Unterwalzen drückbar sind, wobei die Belastungsmittel mindestens einen Zylinder (9) mit innerhalb eines Zylindergehäuses axial bewegbar angeordnetem be- und entlastbaren Kolben (18) umfassen, von dem eine Kolbenstange zur jeweiligen Oberwalze hin ausgeht. Die Belastungsmittel umfassen zur Feststellung der Position des Kolbens (18) mit der Kolbenstange (19) eine Sensoranordnung mit einem Näherungsschalter (24) oder einem Kontaktschalter und einem Schaltelement (25), wobei auf der der Kolbenstange (19) abgewandten Seite des Kolbens (18) das Schaltelement (25) mit dem Kolben (18) in Verbindung steht. Um eine selbsteinstellende Wickelerkennung zu ermöglichen, ist zwischen einem dem Kolben (18) zugewandten Ende des Schaltelements (25) und dem Kolben (18) eine magnetorheologische Substanz (26) angeordnet, die mit einer elektromagnetischen Spule (27) der Belastungsmittel zusammenwirkt. Die Belastungsmittel umfassen ferner eine Feder (16), z.B. eine Druckfeder, die sich an einem Ansatz (9´) des Zylindergehäuses des Zylinders (9) einerseits und an einem Bund des Kolbens (18´´) andererseits abstützt.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere Strecke, Karde, Kämmmaschine oder Lapwinder gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung (EP 1 428 914 A) ist verschiebbar auf der Kolbenstange und koaxial zum Kolben reibungsbehaftet eine Schaltscheibe angebracht, die mit einem Schalter zur Feststellung der Position des Kolbens zusammenwirkt. Die Schaltscheibe ist zumindest teilweise permanentmagnetisch, um mit einem Induktivsensor als Schalter zur Feststellung der Position des Kolbens zusammenzuwirken. Wenn sich nun ein Wickel aus Fasermaterial um die Oberwalze bildet, so wird die schwimmend gelagerte Oberwalze in Richtung Druckmittelzylinder gedrückt. Die die Oberwalze kontaktierende Druckstange des Druckmittelzylinders bewegt sich infolgedessen in Richtung der eingefahrenen Endlage. Bei Einfahren der Druckstange schaltet die hieran reibungsbehaftet angebrachte Schaltscheibe den Schalter durch, und das Streckwerk wird abgeschaltet. Nun ist das Streckwerk manuell zu öffnen und der Wickel zu entfernen. Anschliessend ist das Streckwerk durch Schliessen des Belastungsarmes wieder in die Betriebsposition zu bringen.

[0003] Bei Verwendung eines Druckmittelzylinders (Pneumatikzylinders) wird die Belastungskraft auf den Oberwalzen beim Ausfahren des Kolbens erzeugt. Beim Ausfahren wird ebenso die Schaltscheibe gegen einen Anschlag verfahren, also in eine definierte Position gebracht. Wickelt eine Walze, wird der Kolben in die entgegengesetzte Richtung gedrückt, und der Wickel wird durch die Bewegung der Schaltscheibe vom Näherungsschalter erkannt. Durch den definierten Anschlag ist die Wickelerkennung unabhängig vom Aussendurchmesser der Oberwalzen. Sie muss nach dem Schleifen der Walzen nicht neu eingestellt werden. Eine Federung ist bei dieser Vorrichtung nicht einsetzbar. Bei Einsatz einer Federung würde die Belastungskraft der Oberwalzen durch das Vorspannen der Feder aufgebracht werden. Dies kann in Kombination mit einer Verriegelung der Streckwerksklappe geschehen. In diesem Fall wird der Kolben aber beim Aufbringen der Belastungskraft (Vorspannen der Feder) in den Zylinder hineingedrückt und bei einem Wickel in gleicher Richtung verfahren. Es ist daher nicht möglich, die Schaltscheibe in bekannter Art gegen einen Anschlag zu fahren, um einen definierten Abstand der Schaltscheibe zum Näherungsschalter herzustellen.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Streckwerk der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere eine selbsteinstellende Wickelerkennung erlaubt und einen gewünschten Abstand des Schaltelements zum Schalter ermöglicht.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Streckwerk mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

[0006] Durch den erfindungsgemässen Einsatz einer magnetorheologischen Substanz, insbesondere eines Elastomers, ist eine abstandsunabhängige Kupplung geschaffen. Auf diese Weise ist eine Feder als Belastungselement einsetzbar. Ein besonderer Vorteil liegt in einer selbsteinstellenden Wickelerkennung.

[0007] Die abhängigen Patentansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Streckwerks zum Gegenstand.

[0008] Die Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0009] Es zeigt: <tb>Fig. 1<SEP>schematisch Seitenansicht des erfindungsgemässen Streckwerks einer Strecke, <tb>Fig. 2<SEP>Teil von Fig. 1 im Schnitt entsprechend K–K (Fig. 1 ) mit einer gefederten Oberwalzenbelastungseinrichtung und <tb>Fig. 3<SEP>Schnitt durch den Zylinder (Belastungszylinder) mit einer abstandsunabhängigen Kupplung.

[0010] Nach Fig. 1 ist ein Streckwerk S einer Strecke vorhanden. Das Streckwerk S ist als 4-über-3-Streckwerk konzipiert, d.h. es besteht aus drei Unterwalzen I, II, III (I Ausgangs-Unterwalze, Il Mittel-Unterwalze, III Eingangs-Unterwalze) und vier Oberwalzen 1, 2, 3, 4. Im Streckwerk S 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 I 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 91bis 94(Belastungseinrichtung) in um Drehlager 10 (s. Fig. 2 ) schwenkbaren Druckarmen (nicht dargestellt) gegen die Unterwalzen I, II, III 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 A. Die Unterwalzen I, II, III sind in Stanzen 14 (s. Fig. 2 ) gelagert, die am Maschinenrahmen 15 angeordnet sind.

[0011] Entsprechend Fig. 2 ist der federbelastete Druckzylinder 9 nach unten einem Halteelement 13 zugeordnet. Der Druckzylinder 9 bildet eine Zylindereinheit mit einem Zylinderhohlraum aus zwei Teilen 17a und 17b (s. Fig. 3 ), in dem ein Kolben 18 mittels einer Druckstange 19 in einer Gleitbüchse 20 geführt ist. Der Walzenzapfen 4 der Oberwalze 4 greift durch eine Öffnung in einer Haltelasche 21 hindurch in ein Lager 22 ein. Das die Oberwalze 4 aufnehmende Lager 22 erstreckt sich in einen Raum zwischen der Druckstange 19 und dem Walzenzapfen IIIa der Unterwalze III. Das Lager 22 ist über einen Ansatz 23 an dem Halteelement 13 angebracht.

[0012] Im Betrieb werden, nachdem ein Faserverband 5 über die Unterwalzen I, II, III geführt wurde, die Druckarme in die Arbeitsposition geschwenkt und in dieser Position durch eine (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtung fixiert, so dass die Druckwalzen I, II, III pressen können. Diese Pressung entsteht einerseits dadurch, dass die Druckstangen 19 jeweils auf dem entsprechenden Lager 22 aufliegen und andererseits, indem die Druckfeder 16 (s. Fig. 3 ) Druck ausübt. Dadurch drückt die Druckstange 19 mit ihrem Ende auf das Lager 22, um die erwähnte Pressung zwischen der Oberwalze 4 und der Unterwalze (Antriebswalze) III zu erzeugen. Die Druckstange 19 (Kolbenstange) ist in Richtung der Pfeile D, E verschiebbar. Mit 10 ist ein Drehlager bezeichnet, um dessen Drehpunkt das Halteelement 13 in Richtung der Pfeile B, C drehbar ist.

[0013] Der Druckzylinder 9 nach Fig. 3 ist in der (nicht dargestellten) Streckwerksklappe angeordnet und wird bei Verriegelung der Klappe in Richtung des Oberwalzenlagers 22 nach unten gezogen. Dabei wird mittels einer Feder 16 die gewünschte Belastungskraft auf die Walzen 1, 2, 3, 4 aufgebracht. Je nach Durchmesser der Oberwalzen 1, 2, 3, 4 wird hierbei der Kolben 18 unterschiedlich weit in den Zylinder hineingedrückt. Über dem Zylinder ist ein Näherungsschalter 24 angeordnet. Er erfasst die Position einer Schaltschraube 25. Diese wird durch eine Feder 28 in eine definierte Lage gebracht. Zwischen der Schaltschraube 25 und dem Kolben 18 ist ein magnetorheologisches Elastomer 26, kurz MRE genannt, als Kupplung angeordnet. Dies ist ein Elastomer, welches magnetische Partikel beinhaltet (meist Eisen) und die Eigenschaft hat, unter Einfluss eines Magnetfelds die viskoelastischen Eigenschaften zu ändern. Es hat also im Normalzustand eher eine «wackelpuddingartige» Konsistenz und wird hart, wenn es dem Magnetfeld einer Spule 27 ausgesetzt wird. Das bedeutet, dass das MRE 24 beim Vorspannen der Feder nicht einem Magnetfeld ausgesetzt wird und der Kolben 18 gegen das noch weiche Elastomer 26 drückt. Die Kontur des MREs passt sich der Bewegung des Kolbens an, unabhängig von dessen Eintauchtiefe. Wird das Streckwerk in Betrieb genommen, wird durch die Spule 27 ein Magnetfeld erzeugt, und das MRE 24 ändert seine Konsistenz und wird härter. Hierbei muss das Magnetfeld nur so gross sein, dass die Federkraft des härteren Elastomers grösser ist als die Federkraft der oberen Feder 28. Fangen die Walzen an zu wickeln, drückt der Kolben 18 gegen das MRE 26 und dieses drückt die Schaltschraube 25 nach oben. Der Näherungsschalter 24 erkennt den Wickel und löst z.B. eine Anzeige, Druckentlastung o.dgl. aus.

[0014] Der Zylinderhohlraum 17 (Innenraum) des Zylinders 9 weist an seiner Innenwandfläche (Seitenwand) einen kreisringförmigen Ansatz 9 ́ auf, der den Zylinderhohlraum 17 in zwei Teile 17a und 17b teilt. In dem Teil 17a befinden sich das magnetorheologische Elastomer 26, die Feder 28 (z.B. Druckfeder), ein Teil der Schaltschraube 25 und ein Bund 18 ́ am Kolben 18. In dem Teil 17b befinden sich die Druckfeder 16 und ein Teil des Kolbens 18 einschliesslich eines Bundes 18 ́ ́ am Kolben 18. Die Druckfeder 16 stützt sich mit einem Ende am Ansatz 9 ́ und mit ihrem anderen Ende am Bund 18 ́ ́ ab. Der Kolben 18 durchgreift die kreisförmige Öffnung im Ansatz 9 ́. Die Druckfeder 28 stützt sich mit einem Ende an einem Bund 25 ́ der Schaltschraube 25 und mit ihrem anderen Ende an der Innenfläche der Deckwand 17 ́ (Zylinderdeckel) des Zylinders 9 ab. Die Schaltschraube 25 durchgreift eine kreisförmige Öffnung in der Deckwand 17 ́.

[0015] Die Erfindung wurde am Beispiel eines magnetorheologischen Elastomers dargestellt. Von der Erfindung umfasst ist auch eine magnetorheologische Flüssigkeit. Dies ist eine Suspension aus Ölen und magnetischen Partikeln, die ähnliche Eigenschaften wie das Elastomer besitzt, also ihre Viskosität unter Einfluss eines Magnetfelds ändert.

[0016] Die erfindungsgemässe Kupplung kann nicht nur für eine selbsteinstellende Wickelerkennung verwendet werden, sondern auch in anderen Anwendungen Platz finden.

Claims (16)

1. Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere Strecke, Karde, Kämmmaschine oder Lapwinder, zum Verstrecken von einem oder mehreren Faserbändern, mit mindestens zwei hintereinander angeordneten Walzenpaaren (1, 2/I; 3/II; 4/III), die Oberwalzen (1, 2, 3, 4) und Unterwalzen (I, II, III) umfassen, wobei die Oberwalzen (1, 2, 3, 4) durch Belastungsmittel gegen die Unterwalzen (I, II, III) drückbar sind, wobei die Belastungsmittel mindestens einen Zylinder (9) mit innerhalb eines Zylindergehäuses axial bewegbar angeordnetem be- und entlastbaren Kolben (18) umfassen, von dem eine Kolbenstange (19) zur jeweiligen Oberwalze (1, 2, 3, 4) hin ausgeht, und wobei die Belastungsmittel zur Feststellung der Position des Kolbens (18) mit der Kolbenstange (19) eine Sensoranordnung mit einem Näherungsschalter (24) oder einem Kontaktschalter und einem Schaltelement (25) umfassen, wobei auf der der Kolbenstange (19) abgewandten Seite des Kolbens (18) das Schaltelement (25) der Sensoranordnung mit dem Kolben (18) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem dem Kolben (18) zugewandten Ende des Schaltelements (25) und dem Kolben (18) eine magnetorheologische Substanz (26) angeordnet ist, die mit einer elektromagnetischen Spule (27) der Belastungsmittel zusammenwirkt und die Belastungsmittel ferner eine Feder (16), z.B. eine Druckfeder, umfassen, die sich an einem Ansatz (9 ́) des Zylindergehäuses des Zylinders (9) einerseits und an einem Bund (18 ́ ́) des Kolbens (18) andererseits abstützt.

2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetorheologische Substanz (26) ein magnetorheologisches Elastomer ist.

3. Streckwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die magnetorheologische Substanz (26) ein magnetorheologisches Fluid ist.

4. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (28) das Schaltelement (25) kraftbelastet an dem Ansatz (9 ́) des Zylindergehäuses des Zylinders (9 ́) abstützt.

5. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsschalter (24) der Sensoranordnung als induktiver Näherungsschalter ausgebildet ist.

6. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (25) der Sensoranordnung als Bolzen ausgebildet ist.

7. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (25) der Sensoranordnung einen das Zylindergehäuse endseitig begrenzenden Zylinderdeckel durchdringt.

8. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsschalter (24) der Sensoranordnung ausserhalb des Zylinders (9) angeordnet ist.

9. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung innerhalb des Zylindergehäuses angeordnet ist.

10. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung mit einer elektrischen Auswerteeinrichtung in Verbindung steht.

11. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsschalter (24) so ausgebildet ist, dass er die Abstände zur Stirnfläche des Schaltelements (25) abtastet.

12. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsschalter (24) ortsfest und das Schaltelement (25) relativ zu dem Näherungsschalter (24) ortsveränderlich angeordnet ist.

13. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Näherungsschalter (24) als Lichttaster ausgebildet ist.

14. Streckwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichttaster ein Lasertaster ist.

15. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung mit einer Abschalteinrichtung für das Streckwerk in Verbindung steht.

16. Streckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung mit einer Entlastungsvorrichtung für die Oberwalzen (1, 2, 3, 4) in Verbindung steht.