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Die
Erfindung betrifft ein Belastungsaggregat für einen Belastungsträger eines
Streckwerkes zur Aufnahme einer Achse eines Druckwalzenzwillings mit
einer Kulissenführung,
die wenigstens eine Führungsfläche für die Achse
des Druckwalzenzwillings enthält,
und mit einem Druckstück,
mit dem eine Druckkraft auf die Achse des Druckwalzenzwillings übertragbar
ist.
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Durch
offenkundige Vorbenutzung und durch Prospekte der Firma Texparts
sind Belastungsträger PK3000
(Prospektbezeichnung Spi 2411-2e 3.0 Dd 09.05) und PK5000 (Prospektbezeichnung
Spi 2501-2e 3.0 Dd 09.05) bekannt, bei denen derartige Belastungsaggregate
verwendet werden. Bei dem bekannten Belastungsaggregat wird die
Achse des Druckwalzenzwillings in einem Druckstück gehalten, das durch ein
Pneumatikelement mit einer Druckkraft beaufschlagbar ist. Auf beiden
Seiten des Druckstückes
ist eine aus Stahlblech bestehende Kulissenführung mit jeweils zwei Führungsflächen für die Achse des
Druckwalzenzwillings angeordnet. Die Kulissenführung gewährleistet die Ausrichtung des
Druckwalzenzwillings im Streckwerk. Die Druckkraft verläuft dabei
parallel zu den Führungsflächen der
Kulissenführung.
Je nach Dicke des unter den Druckwalzen des Druckwalzenzwillings
durchlaufenden Faserverbandes kann der Druckwalzenzwilling entlang
den Führungsflächen der
Kulissenführung
eine geringfügige
Ausweichbewegung ausführen.
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Es
hat sich gezeigt, dass bei den bekannten Ausführungen oftmals Verschleiß an der
Kulissenführung
und der Achse des Druckwalzenzwillings auftritt. Damit sich die
Achse des Druckwalzenzwillings in der Kulissenführung bewegen kann muss zwischen
der Achse und den Führungsflächen eine Spielpassung
vorgesehen sein. Im Betriebszustand ist auf Grund von Toleranzen
nicht gewährleistet
an welcher der Führungsflächen die
Achse nun tatsächlich
anliegt. Außerdem
kann es durch Schwingungen während
des Betriebs vorkommen, dass die Achse wechselweise mit verschiedenen
Führungsflächen der
Kulissenführung
in Berührung
kommt. Die Schwingungen können
zu einem förmlichen „Einhämmern" der Achse in den
Führungsflächen führen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Belastungsaggregat der
eingangs genannten Art zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die von dem Druckstück
auf die Achse des Druckwalzenzwillings übertragbare Druckkraft nicht
parallel zu der Führungsfläche verläuft.
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Durch
eine nicht parallele, in einem bestimmten Winkel zu der Führungsfläche verlaufende
Druckkraft entsteht eine gegen die Führungsfläche gerichtete Kraftkomponente,
die dafür
sorgt, dass die Achse des Druckwalzenzwillings im Betriebszustand stets
an der Führungsfläche anliegt.
Ein ständiges Ablösen und
wieder Anlegen der Achse an eine Führungsfläche durch Schwingungen im Betrieb
wird weitgehend unterbunden, so dass sich die Achse praktisch nicht
mehr in die Führungsflächen „einhämmert". Der Verschleiß der Achse
und der Führungsflächen wird
stark reduziert.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Druckkraft in einem Winkel von 1° bis 45°, insbesondere
von 4° bis 10°, zur Führungsfläche verläuft. Hierdurch
wird eine Größe der Kraftkomponente,
die die Achse des Druckwalzenzwillings gegen die Führungsfläche drückt, erreicht,
die stark genug ist, um eine sichere Anlage der Achse an der Führungsfläche zu gewährleisten.
Auf der anderen Seite ist die Kraftkomponente jedoch auch noch nicht
zu hoch, so dass die zwischen Achse und Führungsfläche entstehende Reibungskraft
noch akzeptabel ist.
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Es
ist für
die Erfindung prinzipiell beliebig, wie die Druckkraft des Druckstückes in
dem Belastungsaggregat erzeugt wird. Die Druckkraft kann pneumatisch
als auch durch eine beliebig geformte Blatt- oder Schraubenfeder
erzeugt werden.
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Es
ist vorteilhaft, wenn das Druckstück eine im Wesentlichen ebene
Druckfläche
zur Übertragung der
Druckkraft enthält,
die in einem Winkel von 45° bis
89°, insbesondere
von 80° bis
86°, zur
Führungsfläche verläuft. In
Verbindung mit der ebenen Führungsfläche hat
eine ebene Druckfläche
den Vorteil, dass der Winkel der Druckkraft zu der Führungsfläche eindeutig
festgelegt ist und sich bei einer Verschiebung der Achse des Druckwalzenzwillings
entlang der Führungsfläche nicht ändert.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Führungsfläche und/oder
die Druckfläche
des Belastungsaggregates aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem
faserverstärkten
Kunststoff, besteht. Dem Kunststoff können zusätzlich reibungsvermindernde
Zusätze,
beispielsweise in Form von Partikeln aus Polytetrafluorethylen,
beigegeben sein. Es hat sich gezeigt, dass solche Kunststoffe wesentlich
verschleißbeständiger sind
als Stahl. Durch die Verwendung von faserverstärktem Kunststoff wird gewährleistet,
dass die Kulissenführung
bzw. das Druckstück
auch unter dauernder Krafteinwirkung formstabil sind und nicht „kriechen".
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Die
Erfindung betrifft außerdem
einen Belastungsträger
für ein
Streckwerk, der wenigstens ein Belastungsaggregat mit einigen der
vorhergehend beschriebenen Merkmale aufweist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
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Es
zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht auf ein Streckwerk,
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2 eine
Ansicht in Richtung des Pfeiles II der 1 auf ein
Belastungsaggregat mit einem darin aufgenommenen Druckwalzenzwilling,
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3 eine
vergrößerte und
entlang der Schnittfläche
III-III der 2 geschnittene Ansicht eines
erfindungsgemäßen Belastungsaggregates,
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4 eine
Ansicht ähnlich 3 auf
eine andere Ausgestaltung eines Belastungsaggregates.
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In 1 ist
ein Streckwerk 1 einer Textilmaschine, insbesondere einer
Spinnmaschine oder eines Flyers, dargestellt. Das Streckwerk 1 besteht
aus mehreren Walzenpaaren 2, 3; 4, 5 und 6, 7,
wobei jedes Walzenpaar aus einer antreibbaren Unterwalze 2, 4, 6 und
einer dagegen angedrückten
Druckwalze 3, 5, 7 besteht. Bei einem
Streckwerk 1 für
Ringspinnmaschinen sind die Unterwalzen 2, 4, 6 üblicherweise
als in Maschinenlängsrichtung
durchlaufende Unterzylinder ausgebildet, die in nicht dargestellten
Unterwalzenlagern im Maschinengestell gelagert sind. Dem mittleren
Walzenpaar 4, 5 sind in an sich bekannter Weise
Führungsriemchen 8 und 9 zugeordnet.
Dem Eingangswalzenpaar 2, 3 wird ein Faserband
oder Vorgarn 10 zugeführt
und in Transportrichtung A durch das Streckwerk 1 transportiert
und von den nachfolgenden mit höheren
Umfangsgeschwindigkeit angetriebenen Walzenpaaren 4, 5 und 6, 7 zu
einem Faserverband 11 der gewünschten Feinheit verzogen.
Der Faserverband 11 wird in Abzugsrichtung B einem nicht
dargestellten Drallorgan, beispielsweise einer Ringspindel oder
einer Flügelspindel,
zugeführt
und dort verdreht und aufgewickelt. Alternativ kann der Faserverband 11 auch
in nicht dargestellter Weise noch eine mechanische oder pneumatische
Verdichtungseinrichtung im Anschluss an das Ausgangswalzenpaar 6, 7 des
Streckwerks 1 durchlaufen.
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Die
Druckwalzen 3, 5 und 7 sind als Druckwalzenzwillinge 12 ausgebildet
und jeweils in einem Belastungsaggregat 13 aufgenommen.
Die Belastungsaggregate 13 sind in einem Belastungsträger 14 gehalten,
der an einer in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden
Halterstange 15 befestigt ist. Die Halterstange 15 ist
in nicht dargestellter Weise ortsfest an dem Maschinengestell angebracht.
Der Belastungsträger 14 besteht
im Wesentlichen aus einem an der Halterstange 15 befestigten
Basisteil 16 und einem beweglichen Tragarm 17,
an dem die Belastungsaggregate 13 befestigt sind. Der Tragarm 17 ist
drehbar einer Schwenkachse 18 des Basisteils 16 angebracht.
Durch den schwenkbaren Tragarm 17 können die Druckwalzen 3, 5, 7 zu
Wartungszwecken von den Unterwalzen 2, 4, 6 abgehoben
werden.
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In 2 ist
der Druckwalzenzwilling 12 des Ausgangswalzenpaares 6, 7 dargestellt.
Die beiden Oberwalzen 7 des Druckwalzenzwillings 12 sind
frei drehbar auf einer gemeinsamen Achse 19 gelagert. Die
Achse 19 ist in dem Belastungsaggregat 13 aufgenommen,
das am Tragarm 17 des Belastungsträgers 14 befestigt
ist. Das Belastungsaggregat 13 enthält in weiter unten noch näher beschriebener
Weise Kulissenführungen 20 und
ein dazwischen angeordnetes Druckstück 21. Die Achse 19 des
Druckwalzenzwillings 12 wird in der Kulissenführung 20 beweglich
geführt
und von dem Druckstück 21 mit
einer Druckkraft F belastet, so dass die Druckwalzen 7 gegen
die Unterwalze 6 angedrückt
werden. Die Druckkraft F kann dabei in an sich beliebiger Weise
durch einen in 2 nicht dargestellten Krafterzeuger,
beispielsweise pneumatisch oder mechanisch, erzeugt werden.
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In 3 ist
eine erste Variante eines Belastungsaggregates 13 mit einem
pneumatischen Krafterzeuger dargestellt. Der pneumatische Krafterzeuger
enthält
ein Pneumatikelement in Form eines mit Druckluft beaufschlagbaren
Schlauches 22, der auf einen mit dem Druckstück 21 verbundenen
Stößel 23 wirkt.
Druckstück 21 und
Stößel 23 sind
in einer Führung 24 des
Belastungsaggregates 13 beweglich aufgenommen, so dass
die von der Druckluft in dem Schlauch 22 erzeugte Druckkraft
F auf die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 übertragen
wird.
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Die
Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 wird zwischen
den parallelen Führungsflächen 25 und 26 der
Kulissenführung 20 geführt und
ist entlang der Führungsfläche 25 beweglich.
Die vom Druckstück 21 auf
die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 übertragene
Druckkraft F bewirkt die Anlage der jeweiligen Oberwalze 3, 5 oder 7 an
der zugehörigen Unterwalze 2, 4, 6.
Damit die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 beim
Aufschwenken des Belastungsträgers 14 nicht
unbeabsichtigt aus der Kulissenführung 20 herausfällt, kann
ein Sicherungselement 27, beispielsweise in Form einer
Blechfeder oder eines Kunststoff-Klipses, vorgesehen sein.
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Da
die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 in der
Kulissenführung 20 des
Belastungsaggregates 13 beweglich sein muss, ist zwangsläufig ein leichtes
Spiel der Achse 19 zwischen den Führungsflächen 25 und 26 vorhanden.
Damit sich die Achse 19 nicht, angeregt durch Maschinenschwingungen, permanent
zwischen den Führungsflächen 25 und 26 hin-
und herbewegt und sich durch die dauernde wechselnde Anlage praktisch
in die Führungsflächen „einhämmert" und dadurch starken
Verschleiß verursacht,
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die von dem Druckstück 21 auf
die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 übertragene
Druckkraft F nicht parallel zu der Führungsfläche 25 verläuft. Die
Druckkraft F verläuft
in einem Winkel α von
1° bis 45°, insbesondere
von 4° bis
10°, zur
Führungsfläche 25. Durch
die in dem Winkel α zur
Führungsfläche 25 verlaufenden
Druckkraft F wird die Achse 19 stets mit einer Teilkomponente
der Druckkraft F gegen die Führungsfläche 25 gedrückt. Die
Führungsfläche 26 der
Kulissenführung 20 ist
dadurch während
des Betriebes praktisch ohne Funktion und liegt nicht mehr an der
Achse 19 an. Die Führungsfläche 26 wird
immer dann gebraucht, wenn der Belastungsträger 14 entlastet wird
und die Druckkraft F nicht mehr wirkt. Durch den Winkel α zwischen
der Druckkraft F und der Führungsfläche 25 wird
auch bei Schwingungen im Betriebszustand gewährleistet, dass die Achse 19 immer
definiert an der Führungsfläche 25 anliegt. Hierdurch
wird der Verschleiß an
der Achse 19 und an der Führungsfläche 25 stark verringert.
Der Winkel α ist
dabei so zu wählen,
dass die Teilkomponente der Druckkraft F diese definierte Anlage
gewährleistet,
die dadurch entstehende Reibungskraft zwischen Achse 19 und
Kulissenführung 20 jedoch
trotzdem nicht zu hoch wird. Die Teilkomponente der Druckkraft F
ist bevorzugt in Transportrichtung A gerichtet, so dass die durch
das Antriebsmoment verursachte Tendenz der Achse 19 sich
an die stromabwärts
in Transportrichtung A liegende Führungsfläche 25 anzulegen,
unterstützt
wird.
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Eine
im Winkel α zur
Führungsfläche 25 verlaufende
Druckkraft F lässt
sich besonders einfach durch eine im Wesentlichen ebene Druckfläche 28 an dem
Druckstück 21 erreichen,
die in einem Winkel β zur
Führungsfläche 25 verläuft. Durch
die in dem Winkel β zur
Führungsfläche 25 angeordnete
Druckfläche 28 wird
automatisch die Druckkraft F in dem Winkel α auf die Achse 19 übertragen.
Unterschiedlich große
Kraftkomponenten der Druckkraft F gegen die Führungsfläche 25 lassen sich
sehr einfach durch eine Veränderung
des Winkels β realisieren.
Der Winkel β beträgt vorzugsweise
zwischen 45° und 89°, insbesondere
zwischen 80° und
86°.
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Eine
Verschleißverringerung
am Belastungsaggregat 13 und Druckwalzenzwilling 12 lässt sich erreichen,
wenn die Führungsfläche 25 und/oder
die Druckfläche 28 aus
Kunststoff, bevorzugt aus einem faserverstärkten Kunststoff, besteht.
Dies lässt
sich in einfacher Weise dadurch realisieren, dass die Kulissenführung 20 bzw.
das Druckstück 21 aus
Kunststoff hergestellt sind. Es kann dabei vorgesehen sein, dass
der Kunststoff reibungsvermindernde Zusätze, beispielsweise Einlagerungen
von Partikeln aus Polytetrafluorethylen, enthält. Bei einer Herstellung der Kulissenführung 20 aus
Kunststoff, ließe
sich auch das Sicherungselement 27 sehr einfach als Clips
integrieren. Es hat sich gezeigt, dass sich insbesondere durch die
Werkstoffkombination von Stahl an der Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 und
Kunststoff an dem Druckstück 21 bzw.
an der Kulissenführung 20 eine
lange Lebensdauer des Belastungsaggregates 13 erzielen
lässt.
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4 zeigt
eine andere Ausgestaltung eines Belastungsaggregates 13.
Hierbei wird die Druckkraft F durch einen mechanischen Krafterzeuger
in Form einer Blattfeder 29 erzeugt. Die Blattfeder 29 ist in
dem Belastungsaggregat 13 befestigt und enthält an ihrem
freien Ende ein Druckstück 21,
welches wiederum die Druckkraft F auf die Achse 19 des
Druckwalzenzwillings 12 überträgt. Die Achse 19 ist
analog dem Ausführungsbeispiel
nach 3 in einer Kulissenführung 20 geführt. Erfindungsgemäß ist hier ebenfalls
vorgesehen, dass die von dem Druckstück 21 auf die Achse 19 des
Druckwalzenzwillings 12 übertragbare Druckkraft F in
einem Winkel α zu
der Führungsfläche 25 verläuft. Alle
in Bezug auf die in 3 erwähnten Varianten und Vorteile
gelten bei diesem Ausführungsbeispiel
analog, so dass auf eine Wiederholung der Beschreibung an dieser
Stelle verzichtet wird.