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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Textilmaschine, vorzugsweise in Form einer Strecke, mit einem Führungsabschnitt für einen der Textilmaschine zuzuführenden oder aus der Textilmaschine abzuführenden Faserverband, wobei der Führungsabschnitt einen Auflagebereich für den Faserverband sowie wenigstens eine, den Faserverband im Betrieb der Textilmaschine von oben gegen den Auflagebereich drückende, und zwei Stirnseiten aufweisende Belastungswalze umfasst.
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Gattungsgemäße Führungsabschnitte sind beispielsweise bei Strecken bekannt und dienen in der Regel dazu, den genannten Faserverband während seines Transports in den Bereich des Streckwerks zu führen und/oder hierbei aktiv zu fördern. Die Führung hat hierbei den Zweck, den Faserverband beim Abzug aus den vorgelagerten Spinnkannen unter einer gewissen Spannung zu halten, so dass dieser unabhängig vom Füllstand der Spinnkannen kontrolliert in das Streckwerk eingezogen werden kann. Die Belastungswalze ist im Betrieb lediglich auf den Auflagebereich aufgelegt und erzeugt die gewünschte auf den Faserverband wirkende Vertikalkraft durch ihre Gewichtskraft. Mit anderen Worten durchläuft der Faserverband den Führungsabschnitt zwischen dem Auflagebereich und der oder den Belastungswalze(n) und wird hierbei klemmend geführt. Da die Belastungswalze(n) jedoch während ihrer Drehung (die durch den durchlaufenden Faserverband bzw. den aktiven Antrieb entsprechender Bauteile des Auflagebereichs) erzeugt wird, in axialer Richtung geführt werden müssen, kommt es zwangsläufig zu einem Kontakt zwischen den Belastungswalzen untereinander bzw. zwischen der Belastungswalze und einer angrenzenden Seitenführung. Hierdurch entsteht Reibung, die eine langfristige Beschädigung der Stirnseiten der Belastungswalze(n) und/oder eine Beeinträchtigung deren Drehgeschwindigkeit bewirken kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Textilmaschine bzw. entsprechende Belastungswalzen vorzuschlagen, die den obigen Nachteil nicht aufweisen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Textilmaschine bzw. eine Belastungswalze mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Erfindungsgemäß besitzt die vorzugsweise ein Streckwerk aufweisende Textilmaschine wenigstens eine im Betrieb zumindest teilweise über den Faserverband auf dem Auflagebereich aufliegende Belastungswalze, wobei die Belastungswalze an ihren beiden Stirnseiten jeweils einen magnetischen Bereich aufweist. Der magnetische Bereich wird durch wenigstens einen Magneten gebildet, der derart in bzw. an der Belastungswalze fixiert ist, dass deren Stirnseiten magnetische Eigenschaften aufweisen. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die Belastungswalze(n) in axialer Richtung (d. h. in Richtung ihrer Drehachse) durch einen weiteren Magneten berührungslos geführt werden kann. Der weitere Magnet muss hierfür lediglich eine magnetische Ausrichtung aufweisen, die der magnetischen Ausrichtung des jeweiligen magnetischen Bereichs der Belastungswalze entgegengerichtet ist. Mit anderen Worten muss die Belastungswalze also nicht mehr durch einen Anschlag bzw. durch direkten Kontakt über eine benachbarte Belastungswalze geführt werden. Vielmehr weist die Belastungswalze an ihren Stirnseiten magnetische Bereiche auf, die von einem weiteren Magneten mit entsprechender magnetischer Ausrichtung abgestoßen werden und somit auf Abstand gehalten werden. Nähert sich die Belastungswalze in axialer Richtung dem weiteren Magneten, so sorgt die gegenseitige magnetische Abstoßung dafür, dass stets ein gewisser Spalt zwischen der Belastungswalze und dem weiteren Magneten besteht und die Belastungswalze somit in axialer Richtung geführt wird. Sind auf beiden Seiten der Belastungswalze entsprechende weitere Magnete vorhanden, so erfolgt die Führung nach beiden Seiten. Die Belastungswalze wird somit – in axialer Richtung gesehen – stets auf ihrer vorbestimmten Position gehalten, ohne dass eine mechanische Führung vorhanden sein müsste.
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Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn der Auflagebereich durch zwei benachbarte Unterwalzen gebildet ist, auf denen die Belastungswalze(n) im Betrieb der Textilmaschine über den Faserverband aufliegt bzw. aufliegen. Die Unterwalzen verlaufen vorzugsweise parallel und können über einen Antrieb in eine Drehbewegung versetzt werden (angetrieben werden entweder beide oder nur eine der beiden Unterwalzen). Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Belastungswalzen ist es nun unerheblich, ob die Unterwalzen exakt parallel zueinander bzw. senkrecht zur Förderrichtung des Faserverbands verlaufen. Vielmehr wird ein Abdriften der Belastungswalzen und letztendliches gegenseitiges Anschlagen auch bei nicht exakt ausgerichteten Unterwalzen durch die beschriebene magnetische Abstoßung wirksam unterbunden.
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Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Textilmaschine mehrere Belastungswalzen aufweist, die bezüglich einer Drehachse der Belastungswalzen in axialer Richtung benachbart angeordnet sind. Zudem ist es hierbei zweckmäßig, wenn die Magnete benachbarter Stirnseiten jeweils zweier benachbarter Belastungswalzen entgegengesetzte magnetische Ausrichtungen besitzen. Mit anderen Worten ist also vorgesehen, dass sich die gegenseitig zugewandten Stirnseiten benachbarter Belastungswalzen durch die Wahl der magnetischen Ausrichtung der eingesetzten Magnete gegenseitig abstoßen.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn die Belastungswalzen unmittelbar und ohne zwischengeschaltete Lagerungen benachbart zueinander angeordnet sind. Werden nämlich die Belastungswalzen mit den beschriebenen Magneten versehen (alternativ könnte der magnetische Bereich selbstverständlich auch durch entsprechende Magnetisierung der Belastungswalze an sich realisiert werden, die in diesem Fall beispielsweise einteilig ausgebildet sein könnte), so stoßen sich diese ab. Eine mechanische Lagerung in axialer Richtung ist daher nicht nötig. Vielmehr werden die Belastungswalzen in diesem Fall ausschließlich in vertikaler Richtung durch direkten Kontakt geführt, und zwar durch den unterhalb der Belastungswalzen angeordneten Auflagebereich, der beispielsweise durch die bereits beschriebenen Unterwalzen gebildet werden kann. Die Belastungswalzen könnten also bei entsprechender Kraftaufwendung über die Stirnseiten in gegenseitigen Kontakt gebracht werden, da zwischen den Stirnseiten keinerlei weiterer Bauteile vorgesehen sind.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die Magnete jeweils einer Belastungswalze entgegengesetzte magnetische Ausrichtungen aufweisen. Es ist also zweckdienlich, wenn jede Belastungswalze zwei stirnseitige Magnete aufweist, wobei die Ausrichtung der Magnete so gewählt ist, dass die beidseitig nach außen gerichteten Abschnitte der Magnete beispielsweise den magnetischen Nordpol (alternativ: Südpol) bilden. Die Belastungswalzen können in diesem Fall nicht verkehrt herum auf den Auflagebereich gelegt werden. Vielmehr stoßen sich alle Stirnseiten aller Belastungswalzen gegenseitig ab. Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Magnete einer jeden Belastungswalze dieselbe magnetische Ausrichtung aufweisen.
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Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die Belastungswalze(n) stirnseitige Bohrungen aufweist bzw. aufweisen, in welchen die Magnete form- und/oder kraftschlüssig fixiert sind. Die Magnete weisen hierbei vorzugsweise eine zylindrische Form auf, wobei die Stirnflächen senkrecht zur Drehachse der Belastungswalze verlaufen können. Insbesondere können die jeweils nach außen zeigenden Oberflächen bündig in die entsprechenden Stirnflächen der Belastungswalze übergehen, wobei Belastungswalze und Magnete vorzugsweise konzentrisch angeordnet sein sollten. In diesem Fall können relativ kleine Magnete zum Einsatz kommen, wobei die Montage, d. h. die Verbindung mit der Belastungswalze, schnell und zuverlässig erfolgen kann.
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Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Belastungswalze(n) kegelstumpfförmige Stirnseiten aufweist bzw. aufweisen. Der Vorteil liegt in der Tatsache, dass der Kontaktbereich, über den die jeweilige Belastungswalze mit einer benachbarten Belastungswalze oder einer Seitenführung in Berührung kommen kann, relativ klein ist. Reibungskräfte können daher nur sehr schlecht übertragen werden. Ein entsprechender Kontakt kann trotz der gegenseitigen magnetischen Abstoßung nicht ausgeschlossen werden, wobei die negativen Konsequenzen bei der genannten Ausgestaltung der Stirnseiten minimiert werden können.
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Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Deckflächen der Stirnseiten durch jeweils einen Magneten gebildet werden. Die Magnete ragen in diesem Fall aus der Stirnfläche heraus, so dass die maximale Abstoßung zwischen benachbarten Belastungswalzen bzw. einer Belastungswalze und der benachbarten Seitenführung sichergestellt werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Textilmaschine zumindest zwei Seitenführungen zur Führung der Belastungswalze(n) in axialer Richtung aufweist. Hierdurch wird verhindert, dass die Belastungswalzen von der Auflagefläche wandern. Die Seitenführungen können beispielsweise einen reibungsarmen Anschlag für die jeweils benachbarte Belastungswalze aufweisen und sind vorzugsweise am Maschinengestell oder einer damit verbundenen Rahmeneinheit verbunden.
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Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die Seitenführungen in Richtung der Belastungswalze(n) gerichtete Magnete aufweisen. Auf diese Weise wird jede Belastungswalze in axialer Richtung beidseitig berührungslos geführt. Die gesamte Anordnung kann somit aus zwei Seitenführungen und ein bis beliebig viele dazwischen platzierten Belastungswalzen bestehen. Die Magnete der Seitenführungen sind also bevorzugt jeweils einem Magnet einer Belastungswalze benachbart angeordnet, wobei die magnetische Ausrichtung der Magnete der Seitenführungen jeweils der magnetischen Ausrichtung des jeweils benachbarten Magnets entgegengesetzt ist.
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Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Belastungswalze(n) eine Markierung aufweist bzw. aufweisen, welche die magnetische Ausrichtung wenigstens eines ihrer Magnete kennzeichnet. Ein schneller Einbau bzw. Austausch der Belastungswalzen in der richtigen axialen Ausrichtung ist in diesem Fall sichergestellt. Weisen die Stirnseiten der Belastungswalzen jedoch eine entgegengesetzte magnetische Ausrichtung auf, kann auf die Kennzeichnung selbstverständlich verzichtet werden, da ein „falscher“ Einbau der Belastungswalzen in diesem Fall ausgeschlossen werden kann (schließlich stoßen sich sämtliche Stirnseiten gegenseitig ab).
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Zusammenfassend weist die erfindungsgemäße Belastungswalze im Bereich ihrer Stirnseiten jeweils einen durch einen Magneten gebildeten magnetischen Bereich auf. Die Belastungswalze kann hierbei entweder einen sich zwischen den Stirnseiten angeordneten Magneten oder aber auf beiden Stirnseite jeweils einen separaten Magneten aufweisen. Die einzelnen Magnete können hierbei entweder eine gleichgesetzte oder aber auch eine entgegengesetzte magnetische Ausrichtung besitzen. Bezüglich der jeweiligen Vorteile wird auf die bisherige und nachfolgende Beschreibung verwiesen.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf den Eingangsbereich einer erfindungsgemäßen Textilmaschine,
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2 eine schematische, entlang der in 1 gezeigten Linie A-A’ geschnittene Seitenansicht des in 1 gezeigten Bereichs,
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3 eine perspektivische Ansicht zweier erfindungsgemäßen Belastungswalzen, und
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4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht zweier erfindungsgemäßer Belastungswalzen.
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Vorab sei erwähnt, dass in Figuren, die mehrere gleichartige Bauteile (z. B. eine Belastungswalze 4) zeigen, teilweise nur eines von mehreren gleichartigen Bauteilen mit Bezugszeichen versehen ist, um eine gute Übersichtlichkeit zu gewährleisten.
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1 zeigt eine Draufsicht auf den Eingangsbereich einer erfindungsgemäßen Textilmaschine in Form einer Strecke. Der vom Streckwerk zu vergleichmäßigende Faserverband 2, der im gezeigten Beispiel aus acht Faserbändern 16 besteht, passiert, ausgehend von nicht gezeigten Spinnkannen, (die im gezeigten Beispiel links von dem dargestellten Abschnitt angeordnet sind) zunächst eine Rechenanordnung 12, welche die Faserbänder 16 auf gegenseitigem Abstand hält.
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Im Anschluss daran folgt ein Führungsabschnitt 1, welcher einen Auflagebereich 3 für den Faserverband 2 sowie vier mit dem Auflagebereich 3 zusammenwirkende Belastungswalzen 4 (andere Bezeichnung: Jockeywalzen) umfasst. Zwischen jeder der Belastungswalzen 4 und den darunter angeordneten Unterwalzen 6 sind jeweils zwei der acht Faserbänder 16 geführt. Um neben der Führung (die sicherstellt, dass der Faserverband 2 unter einer gewissen Spannung steht) einen Transport des Faserverbands 2 in Richtung des Streckwerks der Strecke zu gewährleisten (das Streckwerk befindet sich rechts von dem in 1 gezeigten Bereich), ist in der Regel vorgesehen, dass eine (oder bei Bedarf auch beide) Unterwalzen 6 über einen nicht gezeigten Antrieb angetrieben werden.
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Nach Passieren des Führungsabschnitts 1 gelangen die Faserbänder 16 des Faserverbands 2 schließlich in den Bereich eines Trichters 13, der die Faserbänder 16 zusammenführt. Im Anschluss an den Trichter 13 kann wiederum eine Faserbandführung 15 angeordnet sein, die bei Bedarf auch über einen Sensor zur Messung definierter physikalischer Parameter (Dichte, Dicke, spezifisches Gewicht, etc.) des Faserverbands 2 verfügen kann, um auf Basis der Parameter den anschließenden Verzug des Faserverbands 2 mit Hilfe des Streckwerks regulieren zu können. Schließlich kann ein, in der Regel angetriebenes, Eingangswalzenpaar 14 folgen, welches ein gleichmäßiges Zuführen des Faserverbands 2 in das Streckwerk der Strecke gewährleistet.
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Im Stand der Technik ist es nun bekannt, die Belastungswalzen 4 in axialer Richtung mit Hilfe von zwei seitlich der Belastungswalzen 4 angeordneten Seitenführungen 10 zu führen (vgl. 1). Die Führung beruht jedoch auf einem gegenseitigen Kontakt zwischen den Stirnseiten 8 der Belastungswalzen 4 sowie einem direkten Kontakt zwischen den Seitenführungen 10 und den benachbarten Stirnseiten 8 der außenliegenden Belastungswalzen 4.
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Da die Unterwalzen 6 in der Regel nie völlig rechtwinklig zur gewünschten Transportrichtung des Faserverbands 2 (in den 1 und 2: von links nach rechts) verlaufen, wirkt auf die Belastungswalzen 4 stets eine in Richtung einer der beiden Seitenführungen 10 wirkende Kraftkomponente. Weichen die Drehgeschwindigkeiten der einzelnen Belastungswalzen 4 nun (beispielsweise bedingt durch unterschiedliche Dickenschwankungen der durchlaufenden Faserbänder 16) zusätzlich voneinander ab, so kommt es zu einer ungewünschten gegenseitigen Reibung zwischen Belastungswalzen 4 bzw. der Seitenführung 10 und der entsprechend benachbarten Belastungswalzen 4.
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Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass jede der Belastungswalzen 4 an ihren beiden Stirnseiten 8 jeweils einen durch zumindest einen Magneten 5 gebildeten magnetischen Bereich aufweist. Vorzugsweise werden hierfür Magnete 5 in entsprechende Bohrungen 7 der Stirnseiten 8 der Belastungswalzen 4 eingesetzt, wobei die Fixierung kraftschlüssig (z. B. durch Kleben) und/oder formschlüssig erfolgen kann.
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Werden die Belastungswalzen 4 nun derart auf den Unterwalzen 6 platziert, dass die Magnete 5 der sich gegenüberstehenden Stirnseiten 8 zweier benachbarter Belastungswalzen 4 eine entgegengesetzte magnetische Ausrichtung aufweisen (d. h. der Nordpol beider Magnete 5 weist in Richtung der jeweils benachbarten Belastungswalze 4 oder der Südpol beider Magnete 5 weist in Richtung der jeweils benachbarten Belastungswalze 4), so stoßen sich benachbarte Belastungswalzen 4 ab. Werden nun auch die beiden Seitenführungen 10 mit entsprechend ausgerichteten Magneten 5 versehen, stoßen sich auch die Seitenführung 10 und die benachbart angeordnete Belastungswalze 4 gegenseitig ab. Ist der Abstand zwischen den beiden Seitenführungen 10 nun geringfügig größer als die räumliche Ausdehnung aller Belastungswalzen 4 entlang ihrer gemeinsamen Drehachse, so wird eine axialer Führung der Belastungswalzen 4 ermöglicht, ohne dass diese untereinander oder mit den Seitenführungen 10 in Kontakt kommen. Ein Verschleiß oder eine gegenseitige Drehzahlbeeinflussung wird hierdurch vermieden.
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Um einen schnellen Austausch der Belastungswalzen 4 zu ermöglichen, könnten diese mit einer Markierung 11 versehen werden, welche die Ausrichtung der jeweiligen Magnete 5 zeigt. Beispielsweise sind die Belastungswalzen 4 in 3 mit einer schwarzen Banderole an der Seite gekennzeichnet, an der der Nordpol nach außen weist. Eine derartige Kennzeichnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Belastungswalzen 4 nur einen durchgängigen Magneten 5 aufweisen, da hier zwangsläufig die eine Stirnseite 8 den magnetischen Nordpol und die andere Stirnseite 8 den magnetischen Südpol aufweist.
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Sind hingegen an jeder der Stirnseiten 8 separate Magnete 5 eingesetzt (s. 4), so kann auf eine derartige Kennzeichnung in der Regel verzichtet werden. So ist es in diesem Fall von Vorteil, wenn die Magnete 5 jeweils eine magnetische Ausrichtung aufweisen, bei der immer derselbe magnetische Pol nach außen weist. Beispielsweise stellen die weißen Bereiche der nicht geschnittenen Magnete 5 in 4 den magnetischen Südpol und die schwarzen Bereiche den magnetischen Nordpol dar. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Belastungswalzen 4 nicht „falsch“ auf die Unterwalzen 6 aufgesetzt werden können, da sich alle Stirnseiten 8 gegenseitig abstoßen.
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Ferner wäre es zweckdienlich, auch die Seitenführungen mit entsprechenden Magneten 5 auszurüsten, wobei der magnetische Südpol dieser Magnete 5 beim Einsatz der in 4 gezeigten Belastungswalzen 4 in deren Richtung weisen sollte.
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Schließlich zeigt 4 eine vorteilhafte Gestaltung der Stirnflächen 8 der Belastungswalzen 4. Um auch bei einem ungewollten kurzzeitigen Kontakt der Belastungswalzen 4 die gegenseitige Kontaktfläche möglichst gering zu halten, können diese die Form eines Kegelstumpfes aufweisen, wobei die Deckfläche 9 vorzugsweise durch die nach außen weisende Oberfläche des jeweiligen Magnets 5 gebildet werden kann.
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Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale, wie sie in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren gezeigt oder beschrieben sind und soweit eine entsprechende Kombination technisch möglich bzw. sinnvoll erscheint, Gegenstand der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungsabschnitt
- 2
- Faserverband
- 3
- Auflagebereich
- 4
- Belastungswalze
- 5
- Magnet
- 6
- Unterwalze
- 7
- Bohrung
- 8
- Stirnseite
- 9
- Deckfläche
- 10
- Seitenführung
- 11
- Markierung
- 12
- Rechenanordnung
- 13
- Trichter
- 14
- Eingangswalzenpaar
- 15
- Faserbandführung
- 16
- Faserband
