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Die
Erfindung betrifft eine Rauhmaschine zum Rauhen mindestens einer
textilen Warenbahn gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Solche
Rauhmaschinen, auch Tambourrauhmaschinen genannt, sind z.B. aus
der
DE 36 40 575 A1 oder
der
DE 196 19 894
C1 bekannt und werden zur Oberflächenveredelung von textilen
Warenbahnen eingesetzt. Hierfür
sind am Außenumfang
eines Tambours eine Vielzahl von Rauhwalzen angeordnet, die z.B.
abwechselnd als Strich- und als Gegenstrichwalzen ausgebildet sind.
Hierbei sind die Strichwalzen mit einem Antriebssystem und die Gegenstrichwalzen
mit einem weiteren Antriebssystem ausgerüstet. Jedes Antriebssystem
besteht aus einem Motor, gegebenenfalls einem Getriebe und aus einem Zahnrad-
oder einem Riemenantrieb. Die heute bei Rauhmaschinen eingesetzten
Riementypen sind im wesentlichen Keil-, Keilrippen- und Zahnriemen. Hierbei
ist das mit Keilriemen übertragbare
Antriebsmoment stark eingeschränkt,
weil zum einen der Umschlingungswinkel um die Antriebsscheiben der Rauhwalzen
jeweils gering ist und zum anderen wegen der Führung der Riemen mit Biegewechseln nicht
beliebig starke Keilriemen einsetzbar sind.
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Die
DD 80 878 beschreibt eine
Kratzenrauhmaschine, bei der der Antrieb der Rauhwalzen in Abhängigkeit
von der Warengeschwindigkeit erfolgt. Für den Antrieb sämtlicher
Strich- und Gegenstrichwalzen ist je ein Antriebselement angeordnet,
das auf eine auf den Zapfen einer jeden Rauhwalze sitzende Scheibe
wirkt. Der Antrieb der Rauhwalzen erfolgt hierbei von der Ausgangsseite
eines für
den Antrieb der Zugwalzen angeordneten Regelgetriebes unter Zwischenschaltung
je eines Regelgetriebes für
die Strich- und Gegenstrichwalzen. Die
DD
80 878 offenbart nicht, dass auf die Gegenstrichwalzen
ein größeres Drehmoment übertragen
wird als auf die Strichwalzen.
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Bei
den bekannten Rauhmaschinen sind die Antriebssysteme für die Strich-
und für
die Gegenstrichwalzen gleichartig ausgestaltet. Dies hat den Nachteil,
dass die Strichwalzen nur mit den gleichen Antriebsmomenten beaufschlagt
werden wie die Gegenstrichwalzen. Das heißt, die Strich- und die Gegenstrichwalzenleisten
leisten im wesentlichen jeweils eine gleich große Rauharbeit. Hierdurch ist
entweder die Leis tungsfähigkeit
der Rauhmaschinen beschränkt
oder die Strichwalzen arbeiten insgesamt zu aggressiv.
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Bei
Rauhmaschinen, die ein Antriebssystem der Rauhwalzen mit endlosen
Riemen aufweisen, wird weiterhin ein ungünstiger Rauheffekt beobachtet.
Bei einem Riemenantrieb nimmt das übertragbare Antriebsmoment
mit der Laufrichtung des Riemens an jeder angetriebenen Rauhwalze
ab. Da die Antriebssysteme der Rauhwalzen an den entgegengesetzten
Enden des Tambours angeordnet sind und da der Drehsinn der Strichwalzen
und der Gegenstrichwalzen gleichgerichtet ist, ist am Auslauf der Warenbahn
das wirksame Antriebsmoment der entsprechenden – das heißt der letzten wirksamen – Gegenstrichwalze
am geringsten, während
das der entsprechenden Strichwalze am größten und gleichzeitig wesentlich
größer als
das der entsprechenden Gegenstrichwalze ist. Wie in 1 für
eine Rauhmaschine mit 24 Rauhwalzen als Beispiel aus dem Stand der
Technik gezeigt, nimmt also insgesamt das Antriebsmoment (MK) der Gegenstrichwalzen (gerade Zahlen)
zum Auslauf der Warenbahn hin ab, während gleichzeitig das Antriebsmoment
(MK) der Strichwalzen (ungerade Zahlen)
zunimmt und bei der letzten wesentlich größer ist als bei der letzten
Gegenstrichwalze (eine Strich- und eine Gegenstrichwalze sind jeweils
zu dem Zeitpunkt nicht angetrieben, wenn sie sich im untersten Teil
des Tambours befinden). Hierdurch ergibt sich bei Warenbahnen, bei
denen ein längerer
Rauhflor erzeugt werden soll, eine unerwünschte, sogenannte Strichlage,
das heißt der
erzeugte Flor wird in eine definierte Richtung gestrichen und flach
auf die Oberfläche
des Grundgewebes gelegt. Dies bewirkt unerwünschte optische Effekte. Außerdem sind
die Rauhkratzen der Gegenstrichwalze nicht mehr in der Lage, optimal
in das Grundgewebe einzugreifen und die erwünschte Rauharbeit zu leisten,
so dass kein dichter und stabiler Rauhflor erzeugt werden kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Rauhmaschine zu schaffen, bei der die
Leistungsfähigkeit
bei mindestens gleichbleibender Qualität des Rauhflors gegenüber dem
Bekannten stark erhöht
ist.
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Die
Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch,
dass für
die Gegenstrichwalzen und für
die Strichwalzen unterschiedliche Antriebssysteme angeordnet sind,
wobei mit dem Antriebssystem für
die Gegenstrichwalzen ein derart größeres Antriebsmoment übertragbar
ist, dass das verfügbare
Antriebsmoment für
die Gegenstrichwalzen wenigstens in etwa doppelt so groß ist wie
das für
die Strichwalzen, läßt sich
bei ansonsten gleichen Bedingungen auf die Gegenstrichwalzen eine
größere Antriebskraft übertragen
als auf die Strichwalzen. Dies hat eine erhöhte Rauhleistung zur Folge.
Denn die eigentliche Rauharbeit wird von den Gegenstrichwalzen verrichtet,
die eine Vielzahl einzelner Faserenden aus dem Verband des Gewebes
herausarbeiten. Je höher
hier die Antriebsleistung ist, desto besser und mehr können die
Nadeln der Gegenstrichwalzen Faserenden aus dem Gewebe herausarbeiten
sowie gegebenenfalls außenliegende
Fasern zerreißen
und die so neu geschaffenen Faserenden herausarbeiten. Die Strichwalzen
dagegen streichen nur die herausgearbeiteten Faserenden an das Gewebe
und können
bei zu großer
Antriebsleistung die Leistung der Gegenstrichwalzen behindern.
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Insgesamt
ist mit der erfindungsgemäßen Rauhmaschine
eine wesentlich aggressivere Rauharbeit als mit den bekannten Maschinen
zu erzielen, so dass größere Geschwindigkeiten
der Warenbahn gefahren werden können
und/oder weniger Durchläufe
der Warenbahn durch die Rauhmaschine erforderlich sind als bei den
bekannten Rauhmaschinen. Weiterhin weist die fertig bearbeitete
Warenbahn einen dichteren und stabileren Rauhflor auf, und die optischen
Effekte können
optimal eingestellt werden.
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Antriebe
mit Keilrippen-, Zahn- und Keilriemen sind für Rauhmaschinen weit verbreitet
und einfach ohne wesentliche konstruktive Änderungen der Maschine einsetzbar.
Insbesondere können
vorhandene Rauhmaschinen einfach und preiswert umgerüstet werden,
indem die vorhandenen Riemen, Umlenkrollen und Riemenscheiben entsprechend
der Erfindung ausgetauscht werden. Wenn eine Rauhmaschine z.B. mit
Keilriemenantrieben ausgerüstet ist,
werden die Keilriemen, Umlenkrollen und Riemenscheiben des Antriebssystems
der Gegenstrichwalzen demontiert und durch Keilrippenriemen oder Zahnriemen
sowie entsprechende Umlenkrollen und Riemenscheiben ersetzt. Die
demontierten Teile können
als Ersatzteile gelagert werden.
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Die
Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Bei
Antriebssystemen mit endlosen Riemen nach Anspruch 2 ist die Erfindung
besonders vorteilhaft einsetzbar. Hier werden die oben beschriebenen Nachteile
für diesen
Rauhmaschinentyp vollständig vermieden.
Denn für
die Gegenstrichwalzen steht im mer ein hohes Antriebsmoment zur Verfügung. Besonders
ist das Antriebsmoment der dem Auslauf der Warenbahn am nächsten gelegenen
Gegenstrichwalze nur geringfügig
kleiner als das der entsprechenden Strichwalze, so dass für diese
Gegenstrichwalze, die als letzte Rauhwalze die Warenbahn bearbeitet,
genügend
Antriebsmoment zur Verfügung steht,
um die Strichlage der fertig bearbeiteten Warenbahn zu verhindern.
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Rauhmaschinen
nach Anspruch 3, bei denen eine Vielzahl endlicher Riemen angeordnet
ist, sind leistungsstärker
als solche mit endlosen Riemen.
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Einzelantriebe
für die
Gegenstrichwalzen nach Anspruch 4 stellen die erforderliche Antriebskraft
genau an dem Ort zur Verfügung,
an dem sie gebraucht wird. Übertragungsverluste
sind daher minimiert.
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Dadurch,
dass das Antriebssystem für
die Gegenstrichwalzen nach Anspruch 6 regelbar ist, kann die Rauharbeit
optimal auf die Qualität
der Warenbahn und auf die geforderte Qualität des Rauhflors eingestellt
werden.
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1 zeigt
für den
Stand der Technik ein Beispiel der verfügbaren Antriebsmomente der Rauhwalzen
für Antriebssysteme
mit endlosen Keilriemen.
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Die
Erfindung wird anhand vereinfacht dargestellter Beispiele weiter
erläutert.
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Es
zeigen
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2 eine
seitliche Ansicht (ohne Antriebssysteme) einer erfindungsgemäßen Rauhmaschine mit
zwei Tambouren, wobei die Rauhwalzen mit endlosen Riemen antreibbar
sind,
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3 ein
Antriebssystem für
Rauhwalzen mit mindestens einem endlosem Riemen,
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4 einen
senkrechten Schnitt durch das Antriebssystem gemäß 3 mit Keilrippenriemen,
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5 einen
senkrechten Schnitt durch ein Antriebssystem für Strichwalzen mit endlosen
Keilriemen,
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6 ein
Beispiel der verfügbaren
Antriebsmomente der Rauhwalzen für
erfindungsgemäße Antriebssysteme
mit endlosen Riemen,
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7 eine
seitliche Ansicht (ohne Antriebssysteme) einer erfindungsgemäßen Rauhmaschine mit
einem Tambour, wobei die Rauhwalzen mit mehreren endlichen Riemen
antreibbar sind,
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8 ein
Antriebssystem für
Gegenstrichwalzen mit mehreren endlichen Keilrippenriemen und
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9 ein
Beispiel der verfügbaren
Antriebsmomente der Rauhwalzen für
erfindungsgemäße Antriebssysteme
mit mehreren endlichen Riemen.
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Beispiel 1
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Das
erste Beispiel betrifft eine Rauhmaschine, die Antriebssysteme für die Rauhwalzen 5, 6 mit endlosen
Riemen 9, 13 aufweist. In 2 ist eine Rauhmaschine
mit zwei Tambouren 2 dargestellt.
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In
einem Maschinengestell 1 sind zwei Tamboure 2 drehbar
gelagert. Jedem Tambour 2 ist ein nicht dargestellter,
reversierbarer Antrieb zugeordnet, der z.B. aus einem Motor mit
Getriebe und einem Riemenantrieb besteht. Im Maschinengestell 1 sind weiterhin
eine Vielzahl – zum
Teil antreibbare – Umlenkrollen 3 für eine Warenbahn 4 drehbar
gelagert.
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Am
Außenumfang
jedes Tambours 2 ist planetenartig eine Vielzahl von Rauhwalzen 5, 6 angeordnet,
wobei die hier vierundzwanzig Rauhwalzen 5, 6 abwechselnd
Strichwalzen 5 und Gegenstrichwalzen 6 sind. Die
Rauhwalzen 5, 6 sind im Tambour 2 in
dessen Stirnseiten drehbar derart gelagert, dass ihre Achsen auf
einer Zylinderfläche
um die Achse des Tambours 2 liegen und zu dieser parallel
sind. Die Strichwalzen 5, die einem der Tamboure 2 zugeordnet
sind, sind mit einem Antriebssystem versehen; die Gegenstrichwalzen 6 sind
mit einem weiteren Antriebssystem versehen. Diese Antriebssyteme sind
an den entgegengesetzten Enden jedes Tambours 2 im Maschinengestell 1 angeordnet.
Insoweit entspricht die Rauhmaschine dem Stand der Technik.
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Das
Antriebssystem für
die Gegenstrichwalzen 6 ist in den 3 und 4 dargestellt.
Es besteht im wesentlichen aus einem Motor 7, auf dessen Wellenende
eine Abtriebsscheibe 8 für einen Keilrippenriemen 9 befestigt
ist, zwei Umlenkrollen 10 und zwölf Antriebsscheiben 11,
die auf den Wellenenden der Gegenstrichwalzen 6 befestigt
sind. Der Keilrippenriemen 9 ist endlos und von der Abtriebsscheibe 8 über die
erste Umlenkrolle 10, die meisten Antriebsscheiben 11 und
die zweite Umlenkrolle 10 zurück zur Abtriebsscheibe 8 geführt ist.
Die erforderliche Riemenspannung ist durch eine nicht dargestellte
Spannvorrichtung gewährleistet.
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Das
Antriebssystem für
die Strichwalzen 5 ist in 5 dargestellt.
Es ist mit einem weiteren Motor 12 im wesentlichen so aufgebaut
wie das für
die Gegenstrichwalzen 6 mit dem Unterschied, dass statt des
Keilrippenriemens 9 vier Keilriemen 13 mit entsprechenden
Ab- und Antriebsscheiben 14, 15 und Umlenkrollen
angeordnet sind. Die Motoren 7, 12 können die
gleiche Nennleistung aufweisen.
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Im
Betrieb für
einseitiges Rauhen wird die Warenbahn 4 in Richtung der
Pfeile 15 durch die Rauhmaschine und über die Rauhwalzen 5, 6 geleitet,
wobei eine genügend
hohe Spannung der Warenbahn 4 aufrecht erhalten wird. Die
Tamboure 2 sind in Drehrichtung der Pfeile 16 so
mit einer Drehzahl im Bereich von 35 bis 100 min–1 angetrieben, dass
der Drehsinn der Laufrichtung der Warenbahn 4 entspricht,
jedoch die Umfangsgeschwindigkeit des Tambours 2 und die
Geschwindigkeit der Warenbahn 4 unterschiedlich sind. Die
Strichwalzen (5) und die Gegenstrichwalzen (6)
sind entgegen der Laufrichtung der Warenbahn 4 angetrieben,
wobei die Drehzahlen jeweils variabel sind. Die Drehzahl der Strichwalzen
beträgt
70 bis 800 min–1 und die der Gegenstrichwalzen
190 bis 1000 min–1.
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Für zweiseitiges
Rauhen wird die Warenbahn 4 zunächst über den ersten Tambour 2 in
Richtung des Pfeils 15.1 und dann weiter entsprechend der
unterbrochenen Linie in Richtung der Pfeile 17 geführt.
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Der
Rauheffekt und damit die Rauhleistung wird über folgende Parameter beeinflußt:
- – Geschwindigkeit
der Warenbahn 4,
- – Umdrehungszahl
der Tamboure 2,
- – Umdrehungszahl
und Antriebsmoment der Strichwalzen 5 und der Gegenstrichwalzen 6,
- – Anzahl
der Durchläufe
der Warenbahn 4 durch die Rauhmaschine oder Anzahl der
hintereinander geschalteten Rauhmaschinen.
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Wie
aus 6 deutlich erkennbar ist, sind durch den Keilrippenriemen
wesentlich größere Antriebsmomente
(MK) auf die Gegenstrichwalzen, die mit
geraden Zahlen bezeichnet sind, übertragbar. Das
größte verfügbare Antriebsmoment
(MK) der Gegenstrichwalzen (hier Nr. 2)
ist mehr als doppelt so groß wie
das der Strichwalzen (hier Nr. 21). Auf diese Weise ist ein wesentlich
aggressiveres Rauhen möglich
als mit herkömmlichen
Rauhmaschinen. Weiterhin ist erkennbar, dass an der letzten Gegenstrichwalze
(Nr. 22) das verfügbare
Antriebsmoment (MK) fast genau so groß ist wie
das der entsprechenden Strichwalze (Nr. 21). Daher wird die Strichlage
des Rauhflors sicher verhindert.
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Beispiel 2
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Der
Aufbau einer Rauhmaschine, bei der die Rauhwalzen 5, 6 mit
mehreren endlichen Riemen antreibbar sind, ist aus 7 ersichtlich.
In einem Maschinengestell 20 ist ein Tambour 21 dreh-
und antreibbar gelagert. Am Außenumfang
jedes Tambours 21 ist planetenartig eine Vielzahl (hier
vierundzwanzig) von Rauhwalzen 22, 23 angeordnet,
wobei die Rauhwalzen 22, 23 abwechselnd Strichwalzen 22 und
Gegenstrichwalzen 23 sind. Die Rauhwalzen 22, 23 sind
im Tambour 21 in dessen Stirnseiten drehbar derart gelagert,
dass ihre Achsen auf einer Zylinderfläche um die Achse des Tambours 21 liegen
und zu dieser parallel sind. Die Strichwalzen 22 sind mit
einem Antriebssystem versehen; die Gegenstrichwalzen 23 sind
mit einem weiteren Antriebssystem versehen. Diese Antriebssyteme
sind an den entgegengesetzten Enden des Tambours 21 im
Maschinengestell 20 angeordnet. Im Maschinengestell 20 sind weiterhin
ein Einzugswerk 25 und Umlenkrollen 26 gelagert.
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Die
Warenbahn 4 ist in Richtung der Pfeile 24 über ein
Einzugswerk 25 und Umlenkrollen 26 um den Tambour 21 mit
den Rauhwalzen 22, 23 und dann über weitere
Umlenkrollen 26 zum Warenausgang geführt. Eine alternative Führung der
Warenbahn 4 zur Beeinflußung des Rauheffektes ist gestrichelt
dargestellt.
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Ein
Schnitt eines Details des Antriebssystems der Gegenstrichwalzen 23 ist
in 8 dargestellt. Im Maschinengestell 20 ist
ein scheibenförmiges
Zentralrad 27 drehbar gelagert, das als Riementräger dient.
Das Zentralrad 27 ist kreisförmig, am Außenumfang mit einem Zahnkranz
versehen und über
einen Motor 28 und drei Zahnräder 29 antreibbar.
Am Zentralrad 27 sind in der Nähe des Außenumfangs und an der Seite,
die zum Tambour 21 gerichtet ist, sechs Widerlager 30 befestigt.
Diese sind gleichmäßig beabstandet,
das heißt,
der Winkelabstand beträgt
jeweils 60°.
An jedem Widerlager 30 ist ein nicht dargestellte Festbolzen
und ein drehbar gelagerter Spannbolzen 31 für endliche
Keilrippenriemen 32 angeordnet. Am Festbolzen eines der
Widerlager 30 ist ein Ende eines der Keilrippenriemen 32 und
am Spannbolzen 31 dieses Widerlagers 30 ein Ende
eines weiteren Keilrippenriemens 32 lösbar befestigt. Jeder Keilrippenriemen 32 ist
zwischen einem der Festbolzen und dem um 180° versetzten Spannbolzen 31 eingespannt
und dabei über
Antriebsscheiben 33 der Rauhwalzen 23 geführt. Die
Riemenspannung ist mit Hilfe des Spannbolzens 31 und geeigneter
Spannmittel einstellbar. Dadurch, dass insgesamt sechs endliche
Keilrippenriemen 32 angeordnet sind, die jeder einen Bereich
von annähernd
180° des Tambours 21 umschließen, sind
im wesentlichen über
den gesamten Bereich drei parallel verlaufende Keilrippenriemen 32 vorhanden.
Daher greifen immer mindestens zwei Keilrippenriemen 32 in
jede der Antriebsscheiben 33 ein.
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Das
Antriebssystem für
die Strichwalzen 22 ist im wesentlichen so aufgebaut wie
das für
die Gegenstrichwalzen 23 mit dem Unterschied, dass statt der
Keilrippenriemen 32 Keilriemen und entsprechende Antriebsscheiben
angeordnet sind.
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Im
Betrieb wird die Warenbahn 4 durch die Rauhmaschine gezogen.
Der Tambour 21 wird derart angetrieben, dass sein Drehsinn
der Laufrichtung 24 der Warenbahn 4 entspricht,
die Umfangsgeschwindigkeit des Tambours 21 und die Geschwindigkeit der Warenbahn 4 jedoch
unterschiedlich sind. Die Zentralräder 27 werden mit
einem dem Drehsinn des Tambours 21 entgegengesetzten Drehsinn
und/oder mit einer Differenzdrehzahl angetrieben. Hierbei versetzen
die Riemen die Rauhwalzen 22, 23 in Rotation entgegen
der Laufrichtung 24 der Warenbahn 4, wobei die
Drehzahl der Rauhwalzen 22, 23 von der Differenzdrehzahl
zwischen dem Tambour 2 und den Zentralrädern 27 abhängt.
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Für andere
Rauheffekte ist die Rauhmaschine so einstellbar, dass der Drehsinn
des Tambours 21 der Laufrichtung 24 entgegengesetzt
ist und die Rotation der Rauhwalzen 22, 23 über die
genannte Differenzdrehzahl eingestellt wird.
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Wie
aus 9 ersichtlich ist, wird bei diesem Typ Rauhmaschine
ein weitestgehend gleichmäßiges verfügbares Antriebsmoment
(MK) für
die Gegenstrichwalzen 23 erzielt, das in etwa doppelt so
groß ist
wie das für
die Strichwalzen 22. Die Gleichmäßigkeit wird durch den Eingriff
von mindestens zwei Riemen in jede Antriebsscheibe der Rauhwalzen 22, 23 erreicht;
die unterschiedlichen Größen zwischen Strichwalzen 22 und
Gegenstrichwalzen 23 sind auf die Riementypen zurückzuführen.