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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckstab zum Führen eines Faserverbands, insbesondere aus einer Mehrzahl an Faserbändern aus Baumwolle, Chemiefasern, Mischfasern oder dergleichen, in einem Verzugsfeld eines Streckwerks einer Spinnereivorbereitungsmaschine, wobei der Druckstab eine längliche Grundform mit einer sich entlang seiner Haupterstreckungsachse erstreckenden und zum Führen des Faserverbands ausgebildeten Mantelfläche aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Set und eine Spinnereivorbereitungsmaschine.
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Druckstäbe werden in Streckwerken zur Führung bzw. Kontrolle der Fasern im zu verstreckenden Faserverband eingesetzt. Vor allem sogenannte schwimmende Fasern, die während des Transports durch das Streckwerk kurzfristig weder von einem stromabwärtigen Walzenpaar noch einem stromaufwärtigen Walzenpaar des zugehörigen Verzugsfelds geklemmt, können dadurch besser geführt werden. Der Einsatz von Druckstäben ist vor allem im Hauptverzugsfeld der Streckwerke von besonderer Relevanz, in dem der Faserverband mit hohen Verzügen verstreckt wird.
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Als nachteilig wird erachtet, dass beim Einsatz des Druckstabs im Verzugsfeld die Fasern im Randbereich des Faserverbands nach außen gedrängt und somit die Ränder des Faserverbands ausgedünnt werden. Zum einen löst sich dadurch Fasermaterial aus dem Faserverband seitlich aus, welches im bzw. am Streckwerk abgesaugt werden muss. Zum anderen führt dies regelmäßig zu Fehlern im Garn.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Führung und Kontrolle eines Faserverbands im Verzugsfeld eines Streckwerks zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch einen Druckstab der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der Mantelfläche radial zur Haupterstreckungsachse offene Führungselemente ausgebildet sind.
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Von Vorteil ist, dass die beim Verstrecken in die radial offenen Führungselemente greifenden Fasern geführt sind. Dies verhindert ein nach außen Drängen vor allem von Randfasern des Faserverbands und damit ein Ausdünnen der Ränder des Faserverbands, wodurch sich auch einer verringerter Reinigungsaufwand am Streckwerk ergibt und Fehler im aus dem verstreckten Faserverband hergestellten Garn reduziert bzw. die Garnqualität verbessert werden kann.
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Die Begriffe „radial“ und „axial“ beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die Haupterstreckungsachse des Druckstabs.
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Der Faserverband kann aus zumindest einem Faserband bestehen. Insbesondere kann der Faserband aus mehreren, dem Streckwerk nebeneinander vorgelegten Faserbändern bestehen.
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Weiterhin kann die Mantelfläche entlang der Haupterstreckungsachse einen Mittelabschnitt und seitlich davon jeweils einen Seitenabschnitt aufweisen, wobei die Führungselemente in den Seitenabschnitten ausgebildet sein können. Die Erstreckung bzw. Länge des Mittelabschnitts kann an die Breite des zu verstreckenden Faserverbands angepasst sein. Dadurch wird ein seitliches Ausweichen der am Rand des Faserverbands angeordneten Fasern, sprich der Randfasern, verhindert.
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Die Führungselemente können zu jeder Seite des Mittelabschnitts zumindest eine Rille bzw. rillenartige Vertiefung aufweisen, die den Mittelabschnitt seitlich begrenzt. Je Seite können die Führungselemente auch mehrere der Rillen aufweisen. Wenn die Randfasern in die Führungselementen bzw. die Rillen eingreifen, verhindert die Vertiefung ein weiteres seitliches Ausweichen bzw. Verdrängen der Randfasern.
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Der Mittelabschnitt kann, wie bei einem herkömmlichen Druckstab ohne die Führungselemente, eine durchgehend geschlossene Oberfläche aufweisen. Der Druckstab kann beispielsweise für einen Faserverband aus sechs vorgelegten Faserbändern ausgebildet sein, sodass die Faserbänder insbesondere vollständig auf dem Mittelabschnitt geführt sein können. Ebenso kann eine definierte Überlappung mit den beiden seitlich angrenzenden Seitenabschnitten möglich sein, bei dem die beiden außenliegenden Faserbänder gewollt zumindest abschnittsweise in die Führungselemente eingreifen. Somit können je nach Anzahl der den Faserverband bildenden Faserbänder unterschiedlich gestaltete Druckstäbe vorgesehen sein, deren Mittelabschnitte entlang der Haupterstreckungsachse unterschiedlich lang sind.
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Des Weiteren können die Führungselemente in dem Mittelabschnitt ausgebildet sein. Insbesondere kann der Druckstab über die gesamte mit dem Faserverband in Kontakt kommende Längserstreckung die Führungselemente aufweisen.
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In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Führungselemente nur über einen Teilumfang um die Haupterstreckungsachse in der Mantelfläche ausgebildet sind. Die Führungselemente sind somit vorzugsweise nur in dem Bereich ausgebildet, der mit dem zu verstreckenden Faserverband in Kontakt kommen kann.
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Die radial nach außen offenen Führungselemente sind vorzugsweise radial nach innen vollständig geschlossen ausgebildet. Insbesondere sind die Führungselemente ausschließlich radial nach außen offen ausgebildet. Die Führungselemente können im Querschnitt teilkreisförmig, halbkreisförmig, V-förmig oder U-förmig ausgebildet sein. Die Führungselemente können somit rillenartige Vertiefungen sein, die in der Mantelfläche ausgebildet sind bzw. in das Material des Druckstabes eingearbeitet sind. Bei der V- oder U-förmigen Ausgestaltung kann eine erste Flanke und eine zweite Flanke der jeweiligen Vertiefung gleich steil angestellt oder unterschiedlich steil, nämlich die eine flach und die andere steil, angestellt sein. Es können mehrere der Vertiefungen unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sein. Insbesondere sind die Führungselemente, respektive die Vertiefungen zur Vermeidung von Faserschädigungen an dem Faserverband gerundet ausgebildet. Vorzugsweise sind die einzelnen Vertiefungen getrennt voneinander ausgebildet, das heißt benachbarte Vertiefungen sind nicht miteinander verbunden.
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Weiterhin kann die Mantelfläche eine konvex geformte Oberfläche aufweisen. Die konvex gewölbte Oberfläche ist zumindest im Wesentlichen in dem im Streckbetrieb mit dem Faserverband in Kontakt kommenden Bereich des Druckstabs ausgebildet. Dadurch wird die Führung und Kontrolle des Faserverbands beim Verstrecken im Verzugsfeld weiter verbessert.
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Eine weitere Lösung der oben genannten Aufgabe besteht in einem Set umfassend wenigstens zwei der erfindungsgemäßen Druckstäbe, die sich voneinander darin unterscheiden, dass die Führungselemente einen unterschiedlichen flächenmäßigen Anteil der Gesamtfläche der Mantelfläche des Grundkörpers einnehmen und/oder dass die Mittelabschnitte eine unterschiedliche axiale Erstreckung aufweisen. Durch das erfindungsgemäße Set ergeben sich dieselben Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Druckstab beschrieben worden sind, sodass hier abkürzend auf obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei versteht es sich, dass alle genannten Ausgestaltungen des Druckstabs auf das Set übertragbar sind und umgekehrt.
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Auf diese Weise kann für unterschiedliche Fasermaterialien, unterschiedliche Verzüge, unterschiedlich breite Faserverbände etc. ein angepasster Druckstab bereitgestellt sein. Die Breite des Faserverbands kann von der Anzahl der nebeneinander geführten Faserbänder abhängig sein. Insbesondere kann der Mittelabschnitt der Breite des Faserverbands oder zumindest 75 Prozent der Breite des Faserbands entsprechen. Beispielsweise kann ein erster Druckstab für einen Faserverband aus sechs Faserbändern und ein zweiter Druckstab für einen Faserverband aus acht Faserbändern ausgelegt sein. Entsprechend kann der Mittelabschnitt beim zweiten Druckstab eine größere axiale Erstreckung als beim ersten Druckstab aufweisen.
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Eine weitere Lösung der oben genannten Aufgabe besteht in einer Spinnereivorbereitungsmaschine, die ein Streckwerk mit mindestens einem von zwei Walzenpaaren gebildeten Verzugsfeld umfasst, wobei in dem Verzugsfeld des Streckwerks zumindest ein erfindungsgemäßer Druckstab angeordnet ist. Durch das erfindungsgemäße Streckwerk ergeben sich dieselben Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Druckstab bzw. dem Set beschrieben worden sind, sodass hier abkürzend auf obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei versteht es sich, dass alle genannten Ausgestaltungen des Druckstabs bzw. des Sets auf das Streckwerk übertragbar sind und umgekehrt.
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Vorzugsweise ist der Druckstab in einem Hauptverzugsfeld des Streckwerks angeordnet. Dies ist von Vorteil, weil im Hauptverzugsfeld der Faserverband mit besonders hohen Verzügen verstreckt wird.
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Das Streckwerk dient in an sich bekannter Weise dem Zweck, die Fasern im Faserverband, respektive den vorgelegten Faserbändern zu parallelisieren, um ein möglichst gleichmäßiges Faserband zu erhalten. Die Spinnereivorbereitungsmaschine kann eine regulierte oder unregulierte Strecke sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:
- 1 eine Teildarstellung einer Schnittansicht einer Spinnereivorbereitungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Druckstab gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 3 eine vergrößerte Teilansicht eines mit dem Kreis versehenen Details aus 2.
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In 1 ist eine Teildarstellung einer Schnittansicht einer Spinnereivorbereitungsmaschine 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Spinnereivorbereitungsmaschine 1 weist ein Streckwerk 2 auf und kann auch als Strecke bezeichnet werden. In an sich bekannter Weise wird dem Streckwerk ein Faserverband 3 aus mehreren nebeneinander geführten Faserbändern vorgelegt, die an einem Eingang der Strecke durch einen Trichter (nicht gezeigt) geführt werden können, um den komprimierten Faserverband dem Streckwerk 2 zuzuführen. Grundsätzlich möglich wäre aber auch, dass der Faserverband 3 nur ein Faserband umfasst, das zum Beispiel von einer vorgeschalteten Karde oder Kämmmaschine direkt vorgelegt wird.
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Das Streckwerk 2 ist, hier, ein 2-Zonen-Streckwerk bzw. ein 4-über-3-Streckwerk. Es weist drei Walzenpaare 4, 5, 6 auf, zwischen denen der eigentliche Verzug des Faserverbands 3 stattfindet, nämlich in Lieferrichtung A des Faserverbands 3 ein Eingangswalzenpaar 4, ein Mittelwalzenpaar 5 und ein Ausgangswalzenpaar 6. Die Walzenpaare 4, 5, 6 weisen jeweils eine Unterwalze 7, 8, 9 und eine Oberwalze 10, 11, 12 auf, wobei auf der Unterwalze 9 des Ausgangswalzenpaars 6 eine weitere Oberwalze 13 angeordnet ist, welche den verstreckten Faserverband 3 umlenkt. Grundsätzlich könnte es auch ein anderes Streckwerk, beispielsweise ein 5-über-4-Streckwerk, sein.
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Das Eingangswalzenpaar 4 und das Mittelwalzenpaar 5 bilden ein Vorverzugsfeld 14. Ein nachfolgendes Hauptverzugsfeld 15 ist durch das Mittelwalzenpaar 5 und das Ausgangswalzenpaar 6 gebildet. Die Unterwalzen 7, 8, 9 sind an einem Maschinenrahmen 16 der Strecke 1 drehbar gelagert. Die Unterwalze 9 des Ausgangswalzenpaares 6 wird von einem (nicht gezeigten) Hauptmotor angetrieben und bestimmt damit die Liefergeschwindigkeit. Die Unterwalzen 7, 8 des Eingangs- und des Mittelwalzenpaares 4, 5 können über einen (nicht gezeigten) Regelmotor antreibbar sein. Andere Antriebskonzepte sind ebenfalls möglich. Die Oberwalzen 10, 11, 12, 13 werden durch Druckelemente 17, 18, 19, 20, die in um Drehlager schwenkbaren Druckarmen angeordnet sein können, gegen die Unterwalzen 7, 8, 9 gedrückt und erhalten über Reibschluss so ihren Antrieb. Die Drehrichtungen der Walzen 7 bis 13 sind durch gebogene Pfeile gekennzeichnet. Der Faserverband 3, der beispielsweise aus mehreren Faserbändern bestehen kann, ist zwischen den Ober- und Unterwalzen 7 bis 13 des jeweiligen Walzenpaares 4, 5, 6 geklemmt ist und wird in Richtung A geliefert. Der verstreckte Faserverband 3 wird mit Hilfe der weiteren Oberwalze 13 des Ausgangswalzenpaares 6 umgelenkt.
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Im Hauptverzugsfeld 15 ist weiterhin ein erfindungsgemäßer Druckstab 21 angeordnet, der den Faserverband 3 umlenkt und somit für eine bessere Führung der Fasern, insbesondere der nicht zwischen dem Mittelwalzenpaar 4 und dem Ausgangswalzenpaar 5 geklemmten Fasern („schwimmende Fasern“), sorgt. Der Druckstab 21 ist zwischen der Unterwalze 8 des Mittelwalzenpaares 5 und der Unterwalze 9 des Ausgangswalzenpaares 6 angeordnet.
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Der erfindungsgemäße Druckstab 21 wird nachstehend unter zusätzlicher Betrachtung der 2 und 3 im Detail erläutert.
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In der 2 ist der Druckstab 21 als Einzelbauteil gezeigt. Gezeigt ist, dass der Druckstab 21 eine längliche Grundform mit zwei Längsenden 22, 23 aufweist. Im eingesetzten Zustand, der in der 1 dargestellt ist, ist der Druckstab 21 mit seinen beiden Längsenden 22, 23 an dem Maschinenrahmen 16 orts- und drehfest gehalten. Hierzu kann am jeweiligen Längsende 22, 23 eine Durchgangsbohrung 24 ausgebildet sein, um den Druckstab an dem Maschinengestell 16 respektive einer am Maschinengestell 16 angeordneten Halterung festschrauben zu können.
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Zwischen den beiden Längsenden weist der Druckstab 21 eine sich entlang seiner Haupterstreckungsachse X erstreckende und zum Führen des Faserverbands 3 ausgebildete Mantelfläche 25 auf. Die Mantelfläche 25 hat an der zum Faserverband 3 weisenden Seite eine konvex geformte Oberfläche und umfasst einen Mittelabschnitt 26 und seitlich davon jeweils einen Seitenabschnitt 27, 28. Der Mittelabschnitt 26 weist eine durchgehend geschlossene Oberfläche auf. In der Mantelfläche 25 der beiden Seitenabschnitte 27, 28 sind radial nach außen offene Führungselemente 29 ausgebildet. Die Führungselemente 29 können an beiden Seitenabschnitten 27, 28 identisch ausgebildet sein.
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Die Führungselemente 29 erstrecken sich zumindest über denjenigen Teilumfang um die Haupterstreckungsachse X, der im Streckbetrieb mit dem Faserverband in Kontakt kommt. In 2 ist ein Kreis um ein Detail III gezeigt, das in der 3 vergrößert dargestellt ist. In der 3 ist erkennbar, dass die Führungselemente 29 je Seitenabschnitt, hier, 28 mehrere rillenförmige Vertiefungen 30 aufweisen. Der Übersichtlichkeit halber sind nur die beiden äußersten Vertiefungen mit dem Bezugszeichen 30 versehen. Die Vertiefungen 30 sind aneinander angrenzend angeordnet und sind im Querschnitt V-förmig gestaltet. Zur Vermeidung von Faserschädigungen an dem Faserverband 3 können die Führungselemente 29 an der radial offenen Seite 31 der Vertiefungen 30 gerundet ausgebildet sein. Alternativ können die Führungselemente 29 auch im Querschnitt teilkreisförmig, halbkreisförmig, U-förmig oder dergleichen gestaltet sein.
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Im Streckbetrieb steht der Faserverband 3 vornehmlich mit dem Mittelabschnitt 26 in Kontakt und zieht an dessen durchgehend geschlossener Oberfläche vorbei. Die Führungselemente 30 in den Seitenabschnitten 27, 28 verhindern ein seitliches Auswandern bzw. nach außen Drängen des Faserverbands bzw. dessen Randfasern und damit ein Ausdünnen seiner Randbereiche.
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Der Druckstab 21 kann an die Breite des Faserverbands 3 angepasst sein. Hierzu kann die Länge L des Mittelabschnitts 26 zumindest in etwa der Breite des Faserverbands 3 entsprechen.
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Bezugszeichen
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- 1
- Spinnereivorbereitungsmaschine
- 2
- Streckwerk
- 3
- Faserverband
- 4
- Eingangswalzenpaar
- 5
- Mittelwalzenpaar
- 6
- Ausgangswalzenpaar
- 7
- Unterwalze
- 8
- Unterwalze
- 9
- Unterwalze
- 10
- Oberwalze
- 11
- Oberwalze
- 12
- Oberwalze
- 13
- Oberwalze
- 14
- Vorverzugsfeld
- 15
- Hauptverzugsfeld
- 16
- Maschinenrahmen
- 17
- Druckelement
- 18
- Druckelement
- 19
- Druckelement
- 20
- Druckelement
- 21
- Druckstab
- 22
- Längsende
- 23
- Längsende
- 24
- Durchgangsbohrung
- 25
- Mantelfläche
- 26
- Mittelabschnitt
- 27
- Seitenabschnitt
- 28
- Seitenabschnitt
- 29
- Führungselemente
- 30
- Vertiefung
- 31
- offene Seite
- A
- Lieferrichtung
- L
- Länge
- X
- Haupterstreckungsachse
