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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Florführungsmulde
für eine
Walzenkrempel, ein Florstreckwerk und dergleichen, bestehend aus
einem schlanken Kasten, von dem wenigstens eine seiner längslaufenden
Wände eine
im Querschnitt gesehen gekrümmte
Oberfläche
hat.
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Die
Arbeitsbreite moderner Walzenkrempeln erreicht heute nicht selten
3 m und darüber.
In einer Krempel werden Faserflocken bis zur Einzelfaser aufgelöst und parallelisiert
sowie daraus ein dünner Flor
gebildet. Zu diesem Zweck werden die Flocken entwirrt, gegebenenfalls
durch Ausscheidung von Fremdbestandteilen, Schmutz und Kurzfasern
gereinigt, dann gestreckt und orientiert. Hierfür ist das komplizierte, fein
abgestimmte Zusammenwirken mehrerer Kratzenflächen unterschiedlichster Formen,
Dichte und Stellungen zueinander erforderlich. Diese Kratzenflächen sind
an rotierenden Walzen in Form von Beschlägen oder Garnituren ausgebildet. Eine
solche Garnitur wirkt mit mehreren gegenüberstehenden Elementen zusammen,
zu denen Wirrwalzen, Übertragungswalzen,
Abnehmer, Arbeiter- und Wenderwalzen,
also sich im Betrieb bewegende Elemente, aber auch im Betrieb feststehende
Elemente, wie Deckel, Mulden oder Abdeckkästen gehören.
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Die
Mulden und Kästen
haben die Aufgabe, die Fasern in der Walzengarnitur zu halten. Zwischen der
Walzengarnitur und der Führungsfläche der
Mulde besteht ein Spalt, der ein qualitätsbestimmendes Maß ist, das
je nach Garnitur, Faserart und Geschwindigkeit der Walzenoberfläche eingestellt
wird. Die Breite dieses Spaltes zwischen der Mulde und den Zahnspitzen
der Garnitur einer Wirrwalze beträgt in manchen Fällen nur
0,2 mm und ist besonders kritisch. Sie muß daher an allen Stellen präzise eingehalten
werden.
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Die
der Faserflorführung
dienenden gekrümmten
Funktionsflächen
der Mulde werden im Herstellungsprozeß derselben spanabhebend in
aller Regel in einer anderen Lage bearbeitet, als die Mulde später im Einbauzustand
in der Krempel hat. Bei den genannten großen Arbeitsbreiten moderner
Krempeln biegen sich die Mulden im installierten Zustand als relativ
schlanke Körper
unter ihrem Eigengewicht durch, da sie in der Regel nur an ihren
Enden im Maschinenrahmen abgestützt
sind. Wenn die gekrümmte
Funktionsfläche
im Herstellungsvorgang in dem von dieser Durchbiegung unbeeinflußten, also
entspannten Zustand der Mulde bearbeitet wird, ergeben sich später aufgrund
der Durchbiegung im montierten Zustand der Mulde längs der
Walzenachse Abweichungen der Geometrie des Spaltes zwischen Walze
und Mulde.
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Um
diesen Abweichungen zu begegnen, wird der Mulde beim Bearbeitungsvorgang
eine Vorform gegeben, die der Durchbiegung unter ihrem Eigengewicht
im eingebauten Zustand entspricht, so daß später im eingebauten Zustand
die Spaltgeometrie längs
der Walze an allen Stellen gleich ist. Bei der Erstellung dieser
Vorform ist aber nicht nur die Durchbiegung der Mulde, sondern auch
die Eigendurchbiegung der Walze zu berücksichtigen. Wenn die Florqualität und -gleichmäßigkeit
verbessert und gesichert werden soll, ist es also wichtig, sowohl
der Durchbiegung der Mulde als auch der Durchbiegung der Walze derart
Rechnung zu tragen, daß die
Spaltgeometrie über
die gesamte Arbeitsbreite der Walze konstant ist. Die entsprechende
Formgebung der Mulde ist somit ein schwieriger und kostenaufwendiger
Vorgang.
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Gleiche Überlegungen
gelten auch für
Florstreckwerke, bei denen mit Hilfe eines zumeist mit Garnituren
besetzten Walzenpaares unterschiedlicher Oberflächengeschwindigkeiten ein Flor
längsverstreckt
wird, wobei den Walzen gegenübergestellte
Mulden dazu dienen, den Flor auf der Walzenoberfläche festzuhalten.
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Aus
der
DE 199 25 506
A1 ist eine Textilmaschine zum Reinigen von Baumwollfasern
bekannt, bei der Leitelemente dem Umfang einer Öffnungswalze gegenüber stehen,
die durch eine Relativbewegung zwischen den Leitelementen und einem
Trägerelement
in ihrem Abstand zur Öffnungswalze
verstellt werden können.
Die Verstelleinrichtung besteht aus einem kastenartigen Profil,
und im Bereich der Mitte des Kastens ist ein in Längsrichtung
verlaufender Stab längsverstellbar
angeordnet, mit dessen Hilfe über
Schrägführungen
der Abstand des betreffenden Leitelements zur Öffnungswalze fein eingestellt werden
kann. Eine Durchbiegung des Leitelements ist mit dieser Anordnung
nicht kompensierbar.
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Die
DE 100 53 622 A1 beschreibt
einen Faserspender zur Herstellung von Faservliesen, bei dem zwischen
einer Muldenwalze und der Kante einer dieser gegenüber stehenden
kastenförmigen Mulde
ein Arbeitsspalt gebildet wird. Irgendwelche Maßnahmen, mit deren Hilfe eine
Durchbiegung der Mulde unter ihrem Eigengewicht kompensiert werden könnte, sind
nicht beschrieben.
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Aus
DE 44 21 377 A1 ist
eine Vorrichtung zum Einspeisen von in Flockenform befindlichem Fasergut,
z.B. Baumwolle, synthetischem Fasergut und dgl. für eine Spinnereivorbereitungsmaschine,
z.B. eine Karde, ein Reiniger und dgl. bekannt, die eine Mulde in
verschleißfester
Bauform enthält.
Die aktive Muldenfläche
ist an einem Strangpressprofil, z.B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung,
ausgebildet, das in einem Rahmen verstellbar gehalten ist. Auch
hier ist nichts zur Problematik der Kompensation eines Durchhangs
des Strangpressprofils offenbart.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Florführungsmulde
der eingangs genannten Art anzugeben, mit deren Hilfe die Aufrechterhaltung
einer konstanten Spaltgeometrie längs der Mulde erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Florführungsmulde
für eine
Walzenkrempel, ein Florstreckwerk oder dergleichen gelöst, die
aus einem schlanken Kasten besteht, von dem wenigstens eine seiner längslaufenden
Wände eine
im Querschnitt gesehen gekrümmte
Oberfläche
hat, deren Verlauf im entspannten Zustand der Mulde an allen Querschnitten längs des
Kastens gleich ist, und in dem ein Stab in Längsrichtung verläuft, der
an den Enden und weiterhin wenigstens im Bereich der Mitte der Längserstreckung
der Mulde mit dem Kasten verstrebt ist. Die Verstrebung in der Mitte
des Kastens kann aus einer sich quer zu dem Stab erstreckenden Platte
bestehen, die mit dem Kasten und dem Stab fest verbunden ist. Alternativ
kann die Verstrebung aus zwei von außen verstellbaren Stellgliedern
bestehen, die in zwei zueinander senkrechten Wirkungsrichtungen zwischen
dem Stab und dem Kasten verspannt sind. Die Verstrebung des Stabes
an den Enden der Mulde ist einstellbar.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Stab an beiden Enden der Mulde mit dem Kasten mittels
einstellbarer Stellglieder jeweils in zwei zueinander senkrechten
Richtungen verstrebt. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist der Stab an seinen Enden im Maschinengestell verdrehungsfest
gehalten.
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Die
Verstrebungen können
auch aus unter Wärmeeinfluß längenveränderlichen
Bauelementen bestehen. Diese können
beispielsweise Bimetallelemente sein, und im Muldenkasten sind in
diesem Falle Luftkanäle
ausgebildet, und durch diese hindurch können die Bimetallelemente mit
erwärmter
Luft angeströmt
werden. Alternativ kann für
die Bimetallelemente eine elektrische Heizeinrichtung für die individuelle
Erwärmung
der Bimetallelemente vorgesehen sein. Eine weitere Alternative sieht
sich unter Erwärmung
ausdehnende Metallteile vor, die von elektrischen Spulen umgeben
und durch Induktion erwärmt werden können. Die
Verstrebungen können
weiterhin Gewindespindeln sein, denen vorzugsweise Antriebsmotoren
zugeordnet sind.
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Ziel
all dieser Maßnahmen
ist es, die Mulde im eingebauten Zustand mittels der Verstrebungen und
der Stange, die als Widerlager für
die Verstrebungen dient, an die Durchbiegung der der Mulde gegenüberstehenden
Walze anzupassen. Da die Verstrebungen in zwei zueinander orthogonalen
Richtungen wirksam sind, kann in jeder Einbaulage der Mulde der
Durchbiegung der ihr gegenüberstehenden
Walze Rechnung getragen werden.
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Die
Verstrebungen zwischen Stab und Muldenkasten sind vorzugsweise nicht
auf den Mittenbereich des Muldenkastens beschränkt, sondern an mehreren Stellen
längs des
Muldenkastens vorhanden. Das gilt insbesondere für sehr lange Mulden.
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Schließlich ist
es mit Hilfe des Stabes und der einstellbaren Verstrebungen auch
möglich,
eine Torsion der Mulde zu korrigieren, wenn die Mulde an nur einem
ihrer Enden drehfest eingespannt ist, am anderen Ende aber eine
Verdrehung zulässt.
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Die
Erfindung ermöglicht
es auch, die Einstellung der Mulde in Bezug auf die ihr gegenüberstehende
Walze im laufenden Betrieb vorzunehmen. In Weiterbildung der Erfindung
ist daher vorgesehen, daß der
Spalt zwischen Walze und Mulde im Betrieb durch Messungen überwacht
wird, beispielsweise durch kapazitive, induktive oder optische Messeinrichtungen,
und die Abstützung
der Mulde an dem Stab mittels der Verstrebungen nachgestellt wird,
im Einzelfall ggf. nur an den Stabenden oder an den den Verstrebungen
zugeordneten Stellgliedern.
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Diese Überwachung
der Spaltgeometrie im Betrieb hat ferner den Vorteil, daß durch
Faserreibung hervorgerufene Erwärmung
der Wirkflächen, die
ihrerseits Formänderungen
der Mulde hervorrufen können,
durch entsprechende Nachstellung der Mulde in der vorerwähnten Weise
automatisch korrigiert werden kann. Die Erfindung schafft somit
Vorteile gegenüber
dem Stand der Technik, die von letzterem aufgrund seiner Konzeption
niemals erreicht werden können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert.
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1 zeigt schematisch eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Florführungsmulde
mit verstellbarer Lagerung der Stabenden, wobei Wände des
Muldenkastens teilweise weggebrochen sind, um den Innenraum zu zeigen,
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2 eine zweite Ausführungsform
der Erfindung mit mehreren längs
der Mulde verteilten Verstrebungen, und
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3 eine Variate der Ausführungsform
von 2 mit Kompensationsmöglichkeit
einer Torsion der Mulde.
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1 zeigt in teilweise weggebrochener Darstellung
schematisch eine Florführungsmulde
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die Florführungsmulde
besteht aus einem länglichen,
schlanken Kasten 1, der zwei einander angrenzende ebene
Längswände 2 und 3 und
zwei konkav gewölbte
Längswände 4 und 5 aufweist.
An den Stirnseiten ist der Kasten 1 im dargestellten Beispiel durch
Stirnwände 6 und 7 abgeschlossen.
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In
dem Kasten 1 erstreckt sich ein steifer Stab 8,
der etwa in der Mitte des Kastens 1 an den Längswänden des
Kastens 1 durch eine von ihm durchdrungene Platte 9 verstrebt
ist. An den Enden ist der Stab 8 in den Stirnwänden 6 und 7 des
Kastens 1 in Schlitzen 10 und 11 geführt, die
zueinander senkrecht verlaufen. So erkennt man, daß in der
in der Zeichnung vorderen Stirnwand 6 der Schlitz 10 vertikal
verläuft,
während
in der hinteren Stirnwand 7 der Schlitz 11 horizontal
verläuft.
Die Bewegungsmöglichkeit
der Enden des Stabes 8 in zueinander orthogonalen Richtungen
ist durch Pfeile gekennzeichnet. In den Zeichnungen nicht dargestellt
sind Einrichtungen, mit denen jedes Stabende innerhalb seines Schlitzes 10 bzw. 11 in
seiner Einstellung fixiert werden kann.
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An
dem Kasten 1 sind weiterhin von den Stirnwänden 6 und 7 senkrecht
vorstehende Lagerzapfen 12 angebracht, die der Befestigung
der Mulde an einem Tragrahmen dienen, der beispielsweise der Maschinenrahmen
einer Krempel oder eines Streckwerks sein kann. Dieser Tragrahmen
ist hier schematisch mit 13 angedeutet. Die Befestigung der
Mulde weist insofern keine Besonderheiten auf und braucht daher
nicht weiter erläutert
zu werden.
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Die
beiden gewölbten
Muldenwände 4 und 5 können unterschiedliche
Krümmungsradien
haben, wenn die Mulde an zwei einander benachbarten Walzen entsprechend
unterschiedlicher Durchmesser verwendet wird, wobei die die beiden
gekrümmten Flächen begrenzende
gemeinsame Kante in den Zwickel hineinragt, den die beiden Walzen
miteinander ausbilden.
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Geht
man einmal davon aus, daß die
Durchbiegung der Mulde aufgrund ihres Eigengewichts gleichmäßig und
stetig ist, kann in manchen Fällen die
in 1 gezeigte, sehr
einfache Ausführungsform,
bei der eine Verstrebung des Stabes 8 innerhalb des Kastens 1 nur
in der Mitte des Kastens 1 vorhanden ist, ausreichen. Wie
man nämlich
erkennt, kann man durch Verstellen des in 1 vorderen Endes des Stabes 8 innerhalb
des vertikalen Schlitzes 10 nach oben mittels der die Verstrebung
bildenden Platte 9 auf den Mittenbereich des Kastens 1 eine nach
oben drückende
Kraft aufbringen, die in solchen Fällen den Durchhang des Kastens 1 unter
seinem Eigengewicht so kompensieren kann, daß der zwischen der Platte 9 und
den beiden Enden des Kastens sich eventuell ergebende Durchhang
der jeweils nur noch halben Kastenlänge klein genug ist, um tolerierbar
zu sein.
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In
entsprechender Weise ist auch eine Verspannung des Kastens 1 in
der zur vorgenannten orthogonalen Richtung durch horizontale Verstellung des
anderen Endes der Stange 8 innerhalb des horizontalen Schlitzes 11 möglich. Die
letztgenannte Verstellmöglichkeit
erscheint auf den ersten Blick überflüssig, doch
gilt dies bei näherer
Betrachtung nur dann, wenn die Mulde in etwa gleicher Höhe montiert ist,
wie die Achse der Walze, der sie gegenüber steht, also nur tangential
zur Walze durchhängt.
Ist die Mulde in einer anderen Höhe
angeordnet, verläuft
der Durchhang nicht parallel zur Erstreckung des Schlitzes 10,
sondern schräg
dazu und nicht mehr rein tangential zur Walze. In diesem Falle ist
eine Kompensation des Durchhangs in den zueinander orthogonalen
Richtungen erforderlich, die durch die Erstreckungsrichtungen der
Schlitze 10 und 11 bestimmt sind.
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Wie
schon einschränkend
am Beispiel der 1 erläutert, kann
eine einzelne Verstrebung zwischen Stab 8 und Kasten 1 in
der Mitte der Mulde nur dann ausreichend sein, wenn bei kompensierter
Mittenlage der Mulde zwischen der Mitte derselben und deren beiden
Enden ein zulässiger
Durchhang verbleibt. Ist dieser Fall nicht mehr gegeben, beispielsweise
aufgrund sehr großer
Länge der
Mulde, ist eine mehrfache Verstrebung längs der Mulde zwischen Kasten 1 und
Stab 8 erforderlich. Eine Lösung hierfür gibt 2 an.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Mulde, deren Kasten 1 längs
des Stabes 8 an mehreren Stellen abgestützt ist, und zwar etwa nach dem
ersten Viertel, nach der Hälfte
und nach dem dritten Viertel der Längserstreckung des Kastens 1. Außerdem ist
der Stab 8 an den Enden des Kastens 1 mit diesem
verstrebt, was nach Art der 1 geschehen
kann, oder auch mit anderen Mitteln, wie nachfolgend erläutert wird.
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Man
erkennt in 2 nämlich in
dem Kasten 1 an den genannten Verstrebungsstellen jeweils
einen Stützrahmen 9a, 9b, 9c, 9d bzw. 9e.
Jeder Stützrahmen 9a bis 9e ist
mit dem Stab über
zwei Verstrebungselemente 14a und 15a, bzw. 14b und 15b,
..... bzw. 14e und 15e verbunden, die jeweils
zueinander senkrecht verlaufend an den zugehörigen Stützrahmen 9a bis 9e und
dem Stab 8 abgestützt
sind. Diese Verstrebungselemente sind in 2 nur schematisch eingezeichnet und bestehen
jeweils aus Stellgliedern, die in ihrer Länge veränderbar sind. Es kann somit
in Höhe
jedes der Rahmen 9a bis 9e zwischen dem Stab und
dem Kasten eine Vorspannung in zwei zueinander orthogonalen Richtungen
erzeugt werden, die zu einer entsprechenden Verformung des Kastens 1 führt. Es
ist auf diese Weise möglich,
im dargestellten Beispiel an fünf
Stellen Einfluß auf
den Kasten 1 auszuüben,
der seine Gestalt an die gewünschte
Oberflächengestalt
der ihm gegenüberstehenden
Walze (nicht dargestellt) anpaßt.
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Die
dritte Ausführungsform
der Erfindung nach 3 ist
jener von 2 vergleichbar,
ihr gegenüber
aber um eine weitere Einstellkomponente ergänzt. Diese weitere Einstellkomponente
betrifft die Verdrehung des Kastens 1 gegenüber dem
Stab 8 und dient der Kompensation einer Torsion des Kastens 1 und
damit der Mulden. Wie man aus 3 entnimmt,
ist der Stab 8 an seinen Enden gekröpft, und sind die Enden der
gekröpften
Abschnitte 8a durch ein weiteres Verstrebungselement 17a bzw. 17eb verstellbarer
Länge mit
den an den Enden des Kastens 1 befindlichen Rahmen 9a bzw. 9e verbunden.
Vorausgesetzt der Kasten 1 ist in dem Maschinengestell,
das hier wieder mit 13 schematisch angedeutet ist, nur
an seinem einen Ende drehfest im Traggestell gehalten, wie hier
wieder mit den beiden Lagerzapfen 12 gezeigt, an seinem
anderen Ende aber nur durch einen einzelnen Lagerzapfen 12 im Traggestell 13 gehalten,
läßt sich
mit Hilfe der einstellbaren Verstrebungselemente 17a und 17e und des
Stabes 8 eine Torsion des Kastens 1 und damit der
Mulde hervorrufen, wodurch eine weitere Komponente geschaffen ist,
die zum Einstellen der Geometrie des Schlitzes zwischen Walze (nicht
dargestellt) und Mulde herangezogen werden kann. Sollte der Stab 8 nicht
ausreichend drehsteif sein, kann man ggf. vorsehen, seine Enden
aus dem Kasten 1 herauszuführen und in dem Traggestell
drehfest einzuspannen.
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In
den Zeichnungen sind aus Übersichtlichkeitsgründen die
verstellbaren Verstrebungsele mente 14 und 15 nur
schematisch und ohne die zu ihrer Verstellung erforderlichen Einrichtungen,
etwa Verbindungsleitungen und Sensoren, dargestellt. Das soll nicht
bedeuten, daß solche
Einrichtungen fehlen, doch weiß der
Fachmann, daß wenn
eine Verstrebungseinrichtung beispielsweise eine hydraulische Kolben/Zylinder-Einheit
ist, auch zugehörige
Anschlußleitungen
vorhanden sein müssen,
die von außen
in den Kasten 1 hineinführen
und mit ihr verbunden sind. Auf eine detaillierte Darstellung solcher
Einrichtungen konnte daher verzichtet werden.