DE19710530A1 - Vorrichtung zur Erzeugung oder Weiterverarbeitung von Faserband - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung oder Weiterverarbeitung von FaserbandInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung oder
Weiterverarbeitung von Faserband, wie z. B. eine Strecke oder eine Karde,
wobei das Faserband zwischen zwei Tastwalzen geführt ist, die Tastwalzen
zur Messung der Faserbanddicke radial im Abstand veränderbar sind und
wenigstens eine der Tastwalzen über eine Welle angetrieben ist.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung, wie beispielsweise die Regulierstrecke
RSB 951 der Firma Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG, weist zur
Messung der Faserbanddicke Tastwalzenpaare auf welche in ihrem
Abstand veränderbar sind. Das zwischen den Tastwalzenpaaren
hindurchgeführte Faserband bewirkt in Abhängigkeit seiner Dicke ein mehr
oder weniger weites Entfernen der einen Tastwalze von der anderen
Tastwalze. Die mittels Federkraft aneinander gepreßten Walzen folgen der
unterschiedlichen Faserbanddicke des zwischen ihnen befindlichen
Faserbandes. Die so ermittelte Faserbanddicke wird an die Steuerung der
Maschine weitergegeben oder zumindest zur Anzeige gebracht. Durch die
Ermittlung der Faserbanddicke kann der Herstellungsprozeß des
Faserbandes dahingehend verbessert werden, daß ein Faserband mit
extrem gleichmäßiger Dicke erzeugt wird indem die Maschine in ihrer
Einstellung, z. B. in dem gewählten Verzug des Faserbandes eingestellt
wird. Derartige Tastwalzenpaare befinden sich am Streckwerkseingang
und/oder am Streckwerksausgang der Strecke. Am Streckwerkseingang wird
die Dicke des in das Streckwerk einlaufenden Faserbandes gemessen.
Entsprechend dieser Messung werden einzelne Streckwerkswalzenpaare
mehr oder weniger beschleunigt, so daß ein zu dickes Faserband in seiner
Dicke reduziert und ein zu dünnes Faserband weniger stark verstreckt und
somit in seiner Dicke vergrößert wird. Am Streckwerksausgang kann sich ein
weiteres Tastwalzenpaar befinden, auch Kalanderwalzenpaar genannt,
welches das Ergebnis des verstreckten Faserbandes ermittelt. Es wird hier
eine Qualitätsüberwachung des verstreckten Faserbandes durchgeführt.
Diese Meßergebnisse können zur statistischen Auswertung aber auch zur
Beeinflussung der Regulierung im Streckwerk dienen.
Von dem Tastwalzenpaar ist häufig eine Tastwalze stationär angeordnet.
Die zweite Tastwalze ist radial beweglich angeordnet, um bei einer
unterschiedlichen Faserbanddicke ausgelenkt werden zu können. Die
bewegliche Tastscheibe ist außerdem angetrieben, um Schlupf des
Faserbandes zwischen den Tastwalzen und damit im ungünstigsten Fall
Fehlverzüge des Faserbandes zu vermeiden.
Um besonders gute Meßergebnisse mit einem derartigen Tastwalzenpaar zu
erreichen, ist es wichtig, daß die Tastwalzen einer sich schnell ändernden
Dicke des Faserbandes folgen können. Nachteilig bei der bekannten
Ausführung ist es, daß die bewegliche Tastscheibe zusammen mit den
Antriebsmitteln auf einem verschwenkbaren Lagerbock befestigt ist. Die
komplette Baueinheit ist relativ schwer und verursacht somit durch ihre
Massenträgheit eine relativ langsame Reaktion auf sich ändernde
Faserbanddicken. Gerade bei modernen, mit sehr hohen
Liefergeschwindigkeiten betriebene gattungsgemäße Vorrichtungen kann
damit nicht immer mit der geforderten Genauigkeit der Änderung der
Faserbanddicke gefolgt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Tastwalzenpaar zu
schaffen, welches auch bei schnellen Dickenänderungen des Faserbandes
sehr genau reagiert und exakte Messungen der Dicke des Faserbandes
liefert.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Ist die Welle,
über welche die Tastwalze gelagert ist, in eine Antriebswelle und eine
Tastwalzenwelle unterteilt, und sind die beiden Wellenteile mittels einer
einen Achsversatz zulassenden Kupplung verbunden, so erfolgt die
Auslenkung der Tastwalze mit einer reduzierten Masse. Ausgelenkt wird
lediglich die Tastwalze mit ihrer Tastwalzenwelle sowie ihrer Lagerung. Die
Auslenkung der Masse des Antriebs, der Antriebswelle und deren Lagerung
ist nicht erforderlich. Dadurch ist eine deutliche Reduzierung der bewegten
Masse bei der Messung des Faserbandes erfolgt. Änderungen der
Faserbanddicke sind auf diese Weise ohne große zeitliche Verzögerung auf
Grund hoher Massenträgheitskräfte nachfahrbar. Die Messung des
Faserbandes erfolgt somit sehr genau. Die vorliegende Erfindung realisiert
damit eine deutliche Massereduzierung der bewegten Teile.
Sind die Antriebswelle und die Tastwalzenwelle wenigstens teilweise
unabhängig voneinander gelagert, so erfolgt vorteilhafterweise keine
Beeinflussung der einzelnen, verschwenkbaren Wellen.
Sind die Wellen auf einzelnen schwenkbaren Lagerböcken angeordnet, so
ist ein Auslenken der Tastwalze technisch einfach gelöst. Durch
Verschwenken der Lagerböcke wird die eine Tastwalze von der anderen
Tastwalze radial entfernt. Die Entfernung geschieht während der Messung
des Faserbandes. Die Größe der Entfernung entspricht der
unterschiedlichen Faserbanddicken. Vorteilhafterweise sind die beiden
Lagerböcke derart miteinander verbunden, daß nach dem Erreichen einer
vorbestimmten Verschwenkung des Walzenlagerbockes der
Antriebslagerbock ebenfalls verschwenkt. Damit wird sichergestellt, daß
beispielsweise bei Wickelbildung des Faserbandes, d. h. bei einem
fehlerhaften Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung, zuerst der
Walzenlagerbock bis zum Anschlag ausgelenkt wird und anschließend der
Antriebslagerbock verschwenkt. Eine Beschädigung der
Tastwalzeneinrichtung wird damit vermieden, daß die Tastwalze dem Druck
des Faserbandes nachgeben kann.
Vorteilhafterweise wird bei der Wickelbildung des Faserbandes eine
Exzenterhubvorrichtung, welche auf den Antriebslagerbock wirkt, ausgelöst.
Damit wird das Tastwalzenpaar dauerhaft geöffnet, es verbleibt somit in
seiner geöffneten Stellung. Mittels der Exzenterhubvorrichtung ist es
außerdem möglich, für Reinigungsvorgänge oder für das manuelle oder
automatische Einbringen von Faserband zwischen die beiden Tastwalzen,
die Tastwalzen zu öffnen und nach dem Einführen des Faserbandes mittels
der Exzenterhubvorrichtung die beiden Tastwalzen wieder zu schließen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Walzenlagerbock auf dem
Antriebslagerbock drehbar gelagert ist. Dies führt einerseits zu einer
einfachen Konstruktion, andererseits aber auch zu einem sicheren
Verschwenken während der Faserbandmessung sowie einem Öffnen der
Tastwalzen bei Wickelbildung.
Um die unterschiedliche Faserbanddicke auswerten zu können, ist auf dem
Antriebslagerbock ein Weggeber zur Messung der Verschwenkung des
Walzenlagerbockes angeordnet. Üblicherweise ist ein maximaler Abstand
der Tastwalzen und damit eine entsprechende Verschwenkmöglichkeit des
Tastwalzenbockes von 10 mm ausreichend.
Gleitlager, in welchen die Lagerböcke schwenkbar gelagert sind, bewirken
bei den für die Messung geringen Auslenkungen gute Reibungsverhältnisse,
welche genaue Messungen des Faserbandes ermöglichen. Mittels einer
Stellschraube, welche die Grundstellung der beiden Tastwalzen zueinander
einstellt, ist eine Justierung der Tastwalzen möglich.
Um dem Antriebslagerbock ein weiteres Verschwenken zu ermöglichen, ist
vorteilhafterweise vorgesehen, daß ein maximaler Abstand der Tastwalzen
von 30 mm ermöglicht ist. 30 mm reichen im allgemeinen aus, um ein
Faserbandwickel auf einer Tastwalze aufnehmen zu können. Ist der
Antriebslagerbock maximal verschwenkt, so ist es besonders vorteilhaft,
wenn der Antriebslagerbock auf einen Ausschalter der Vorrichtung wirkt. Es
ist somit gewährleistet, daß sich kein noch größerer Faserbandwickel
aufbaut und zu einer Zerstörung der Vorrichtung führt.
Als einfache und damit vorteilhafte Konstruktion hat sich erwiesen, wenn die
Lagerböcke mittels Belastungsfedern in ihrer Grundstellung haltbar sind. Die
Grundstellung bedeutet, daß die Tastwalzen aneinanderliegen oder einen
Abstand bei fehlendem Faserband von weniger als 0,5 mm, vorzugsweise
etwa 0,05 mm, aufweist. Um eine Auslenkung des Walzenlagerbockes vor
der Auslenkung des Antriebslagerbock zu ermöglichen, weist die auf den
Walzenlagerbock wirkende Feder eine weichere Kennlinie als die auf den
Antriebslagerbock wirkende Feder auf. Somit wird zuerst die weichere Feder
bis zu ihrem Maximalausschlag ausgelenkt und erst dann wird die härtere
Feder betätigt.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine drehsteife, flexible Wellenkupplung
zwischen der Antriebswelle und der Tastwalzenwelle erwiesen. Damit wird
ein Wellenversatz der beiden Wellen ermöglicht, wobei allerdings ein
Drehmoment auf die Tastwalze aufbringbar ist. Als besonders vorteilhaft hat
sich dabei die Verwendung einer Lamellenkupplung erwiesen. Für eine
genaue Messung des Faserbandes ist es vorteilhaft, wenn nur geringe
Kräfte zur Erzeugung eines Achsversatzes der Kupplung erforderlich sind.
Zu hohe Kräfte würden eine zu starke Belastung des Faserbandes bewirken
und somit unter Umständen zu falschen Meßergebnissen führen. Außerdem
würde damit die Masseeinsparung unter Umständen durch eine zu hohe
Auslenkkraft wieder zunichte gemacht werden.
Ist die Tastwalzenwelle nadelgelagert und die Tastwalze auf der
Tastwalzenwelle aufgepreßt, so bewirkt dies eine weitere Massereduzierung
des für die Messung des Faserbandes verschwenkbaren Bauteils, da die
Nadellager sehr klein und leicht bauen und durch das Aufpressen der
Tastwalze auf die Tastwalzenwelle keine zusätzlichen Bauteile benötigt
werden.
Eine weitere Reduzierung der Masse der Tastwalze wird erreicht, indem die
Tastwalze axial hohlgedreht ist. Damit wird die Tastwalze extrem leicht
ausgebildet. Zusätzlich können gewichtsreduzierende axiale Bohrungen in
der Tastwalze angeordnet sein, um ebenfalls die Trägheitsmasse der
Tastwalze zu verringern und damit eine schnelle und exakte Messung des
Faserband es zu ermöglichen.
Weist die Tastwalze in ihrer das Faserband abtastenden Umfangsfläche
eine Hohlkehle auf, so ist eine Führung der Tastwalze durch das Faserband
ermöglicht. Somit kann auf eine axiale Festlegung der Lagerung der
Tastwalze und somit zusätzlich auf Gewicht durch die hierfür benötigten
Bauteile verzichtet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antriebswelle mittels eines
Zahnriemens angetrieben ist. Dieses einfache Antriebsmittel bewirkt eine
ausreichend genaue Geschwindigkeit der Tastwalze. Es ist allerdings auch
in manchen Anwendungsfällen vorteilhaft, wenn die Antriebswelle direkt von
einem Motor, welcher auf der Antriebswelle sitzt, angetrieben ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den folgenden Figuren
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfinderischen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht einer erfinderischen Vorrichtung;
Fig. 3 eine Vorderansicht einer erfinderischen Vorrichtung;
Fig. 4a-4c unterschiedliche Auslenkungen einer erfinderischen Vor
richtung.
Fig. 5 eine Kupplung.
Die in Fig. 1 dargestellte erfinderische Vorrichtung zeigt eine Kupplung 1,
welche eine Antriebswelle 15 mit einer Walzenwelle 16 verbindet.
Antriebswelle 15 ist in einem Antriebslagerbock 2 drehbar gelagert. Ebenso
ist die Walzenwelle 16 in einem Tastwalzenlagerbock 3 drehbar gelagert.
Die Lagerung erfolgt vorzugsweise mittels Nadellager, welche nicht
dargestellt sind. Nadellager haben den Vorteil, daß sie sehr klein bauen.
Wenn es die Platzverhältnisse erlauben, sind allerdings im
Antriebslagerbock auch andere Arten von Lagerungen möglich. Die
Antriebswelle 15 ist an einem Ende mit einer Zahnriemenscheibe 14
verbunden. Auf die Zahnriemenscheibe 14 wirkt ein mittels eines nicht
dargestellten Antriebes angetriebener Zahnriemen, welcher die
Antriebswelle 15, die Kupplung 1 sowie die Walzenwelle 16 mit einer daran
befestigten Tastwalze 6 antreibt. Anstelle des Zahnriemenantriebes ist auch
ein Antrieb mittels eines Flachriemens, einer Kette oder anderer ähnlicher
Antriebsmittel möglich. Darüber hinaus kann der Antrieb auch direkt mittels
eines Motors erfolgen, welcher an die Antriebswelle 15 angeflanscht ist.
Der Antriebslagerbock 2 ist mit einer Schwenkachse 13 drehfest verbunden.
Die Schwenkachse 13 ist mittels Bundbuchsen 21 und 21' sowie einer
Scheibe 23 drehbar in den Lagern 20 und 20' gelagert. Die Gleitlagerung
der Schwenkachse 13 mittels Bundbuchsen 21 und 21' sowie der Scheibe
23 hat sich bewährt, da bei geringem Bauraum die später noch
beschriebenen kleinen Verschwenkwege des Antriebslagerbockes 2 damit
gut verwirklicht werden können.
An dem Antriebslagerbock 2 ist ein Träger 24 angeordnet, an welchem
mittels einer Achse 19 als Exzenterhubvorrichtung ein Kniehebel 18 an dem
Antriebslagerbock 2 befestigt ist. Der Kniehebel 18 besteht u. a. aus einer
Feder 5. Bei einer Drehbewegung des Antriebslagerbockes 2 über die
Schwenkachse 13 wird die Feder 5 mehr oder weniger stark
zusammengedrückt. Damit ist ein Verschwenken des Antriebslagerbockes 2
in einem gewissen Maß ermöglicht. Sobald dieses bestimmte Maß
überschritten wird, knickt der Kniehebel 18 aus und verhindert ein
Zurückfedern des Antriebslagerbockes 2 in die Ausgangsposition. Dies ist
vorteilhaft, wenn z. B. mittels Wickelbildung um die Tastwalze 6 die
komplette Einheit verschwenkt wird. In diesem Falle schwenkt der Kniehebel
18 um die Achse 19 aus und bewirkt, daß der Antriebslagerbock 2 sowie der
Tastwalzenlagerbock 3 in eine Endposition verschwenkt werden und dort
verbleiben. Üblicherweise ist vorgesehen, daß in dieser Position ein
Schalter betätigt wird, welcher die Maschine stillsetzt, damit kein weiteres
Faserband mehr angeliefert wird.
An dem Antriebslagerbock 2 bzw. dem Träger 24 ist ein Schwenkhebel 17
angeordnet. An dem Schwenkhebel 17 befindet sich eine Stellschraube 9
für die Walzenbelastung. Mittels der Stellschraube 9 wird die Kraft
eingestellt, welche erforderlich ist, um die Tastwalze 6 mittels des
Faserbandes von einer Tastwalze 6' wegzubewegen. Durch die Einstellung
der Stellschraube 9 wird die Federkraft mehr oder weniger stark eingestellt.
Damit wird bewirkt, daß mehr oder weniger hohe Kräfte erforderlich sind, um
die beiden Walzen 6, 6' voneinander weg zu bewegen. Diese Bewegung
geschieht durch das zwischen den beiden Walzen 6 und 6' geführte
Faserband, welches unterschiedliche Dicken aufweist. Je mehr die
Stellschraube 9 die Feder 4 (Fig. 2) zusammenpreßt, desto eher wird ein
Anschlag des Tastwalzenlagerbockes 3 an dem Schwenkhebel 7 erreicht,
wodurch ein Auslenken des Antriebslagerbockes 2 über die härtere Feder 5
erfolgt. Dadurch, daß die Feder 4 weicher als die Feder 5 ist, wird bewirkt,
daß zuerst die Feder 4 zusammengepreßt wird und erst nach vollständigem
Zusammenpressen der Feder 4 eine Auslenkung der Feder 5 erfolgt.
Die Tastwalze 6 ist auf einer Walzenwelle 16 befestigt. Die Walzenwelle 16
ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgestaltet, so daß eine
zusätzliche Massereduzierung des bewegten Walzenlagerbockes 3 erfolgt.
Für eine weitere Massereduzierung ist vorgesehen, daß die Tastwalze 6
mittels eines Bundes 27 auf der Walzenwelle 16 aufgepreßt ist. Durch den
Verzicht zusätzlicher Befestigungsmittel wird somit ebenfalls Masse
reduziert. Ebenfalls zum Zweck der Massereduzierung der bewegten Teile
ist die Tastwalze 6 mit einer Aussparung 28 sowie mit Bohrungen 26
versehen. Es ist damit sichergestellt, daß alle auf dem Walzenlagerbock 3
gelagerten Teile besonders leicht ausgeführt sind und damit eine schnelle
Reaktion der in dem Tastwalzenbock 3 gelagerten Tastwalze 6 auf
Veränderungen der Faserbanddicke ermöglicht wird.
Die Kupplung 1 ist derart ausgebildet, daß sie leicht auslenkbar ist, d. h.
einen Achsversatz zuläßt und andererseits das Drehmoment, das über das
Antriebsmittel auf die Antriebswelle 15 gebracht wird, gut überträgt. Die
Kupplung 1 muß somit drehstabil sein und einen seitlichen Versatz der
Antriebswelle 15 bei einer Auslenkung des Tastwalzenlagerbockes 3 der
Walzenwelle 16 erlauben. Durch eine geringe Rückstellkraft der Kupplung 1
wird bewirkt, daß die Massereduzierung des auslenkbaren Lagerbockes 3
nicht wieder durch eine übermäßig hohe Rückstellung in eine
achsfluchtende Position der Antriebswelle 15 und der Walzenwelle 16 zu
nichte macht. Die Kupplung 1, eine drehsteife, flexible Wellenkupplung,
kann mit zwei Lamellenpaketen ausgerüstet sein, die einen radialen
Wellenversatz bei Verbindung zweier Wellenenden ausgleicht. Die
Kupplung besteht aus zwei Lamellenpaketen, zwei Naben und einem
Zwischenstück. Zwischen Zahnriemenscheibe 14 und der Antriebswelle 15
ist eine Rutschkupplung 25 vorgesehen. Damit wird sichergestellt, daß im
Falle eines Blockierens der Tastwalze 6, z. B. aufgrund einer Wickelbildung
des Faserbandes um die Tastwalze 6, die Kupplung 1 beschädigt wird, wenn
der auf die Zahnriemenscheibe 14 wirkende Antrieb noch nicht stoppt. Die
Kupplung wird vorzugsweise im Bereich des Antriebslagerbockes 2 und auf
die Antriebswelle 15 wirkend angeordnet. Anderenfalls, wenn sie auf die
Tastwalzenwelle 16 wirken würde, würde eine zusätzliche Erhöhung des mit
dem Tastwalzenlagerbock 3 beweglichen Gewichtes erfolgen.
Einer der wesentlichen Gedanken bei der erfinderischen Anordnung ist, daß
der Antrieb der Tastwalze und die Tastwalze selbst zumindest teilweise
voneinander entkoppelt sind. Damit ist eine Auslenkung der Tastwalze 6
möglich, ohne auch die Teile, welche für den Antrieb der Tastwalze 6
erforderlich sind, mit auszulenken. Durch diese Massereduzierung ist eine
sehr genaue Messung des Faserbandes erstmals ermöglicht.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht. Die
Zahnriemenscheibe 14 ist über eine Rutschkupplung 25 mit der
Antriebswelle 15 verbunden. Die Kupplung 1 ist an der Antriebswelle 15
sowie an der Walzenwelle 16 befestigt. An der Walzenwelle 16 ist die
Tastwalze 6 angeordnet. Die Tastwalze 6 weist in ihrem Umfang eine
konkave Einkerbung d auf. Durch diese Einkerbung wird bewirkt, daß das
zwischen der Tastwalze 6 und der Tastwalze 6' befindliche Faserband eine
Führung für die Tastwalze 6 ausübt. Damit ist es möglich, daß auf eine
axiale Fixierung der Lagerung der Tastwalze 6 verzichtet werden kann. Es
sind somit keine zusätzlichen Bauteile erforderlich, um die Tastwalze 6 mit
ihrer Lagerung axial zu fixieren. Das vorzugsweise verwendete Nadellager
zur Lagerung der Walzenwelle 16 kann somit mit sehr geringer Masse
gestaltet werden.
An dem Tastwalzenlagerbock 3 ist eine Tastplatte 30 angeordnet. Durch
Schwankungen des zwischen den Tastwalzen 6 und 6' befindlichen
Faserbandes in seiner Dicke, wird der Tastwalzenlagerbock 3 mit der
Tastplatte 30 mehr oder weniger verschwenkt. Die Verschwenkung erfolgt
gegen den Anpreßdruck der Feder 4. Die Feder 4 ist auf der Stellschraube
9, welche wiederum in dem Schwenkhebel 17 befestigt ist, gelagert. Durch
eine Einstellung der Stellschraube 9 wird der Anpreßdruck der Feder 4
verändert. Damit wird Einfluß genommen auf die Kraft, mit welcher das
Faserband für die Dickenmessung zwischen den beiden Tastwalzen 6 und 6'
zusammengepreßt wird. Wenn sich kein Faserband zwischen den
Tastwalzen 6, 6' befindet, drückt die Feder 4 den Tastwalzenlagerbock 3
gegen einen Anschlag am Antriebslagerbock 2. Die Verschwenkung der
gesamten Baueinheit mit dem Antriebslagerbock 2 und dem
Tastwalzenlagerbock 3 ist mittels einer Stellschraube 8, welche gegen einen
Distanzblock 29 drückt, einstellbar. Damit wird der Abstand der Tastwalze 6
und der Tastwalze 6' eingestellt. Üblicherweise erfolgt die Einstellung derart,
daß sich in leerem Zustand die Tastwalze 6 und 6' nicht berühren. Damit
wird sichergestellt, daß bei längerem Stillstand die Tastwalzen 6 und 6' nicht
aufeinander drücken und somit das Meßergebnis verfälschende
Druckstellen erhalten. Der Anschlag für die Position des
Tastwalzenlagerbockes 3 zum Antriebslagerbock 2 in der Stellung, in
welcher sich kein Faserband zwischen den Tastwalzen 6, 6' befinden, ist
derart vorgesehen, daß ein Versatz V zwischen den Achsen der
Antriebswelle 15 und der Walzenwelle 16 entsteht, welcher leicht negativ ist.
Dies ist günstig für die Rückstellkraft der Kupplung 1, da im Zustand, in
welchem sich Faserband zwischen den Tastwalzen 6 und 6' befindet, die
Kupplung 1 weniger stark verdreht ist, als wenn im Ruhezustand kein
Versatz eingestellt wäre.
Der Abstand der beiden Tastwalzen 6 und 6' voneinander wird mit Hilfe des
Weggebers 7 gemessen. Der Weggeber 7 ist entweder stationär an z. B.
einem Walzenlagergehäuse 11 für die Tastwalze 6' oder an dem
Antriebslagerbock 2 befestigt. Durch die Verdrehung des
Tastwalzenlagerbockes 3 wird der Abstand zwischen dem Weggeber 7 und
der Tastplatte 30 verändert. Diese Veränderung des Abstandes ist
proportional zur Änderung der Dicke des Faserbandes zwischen den
Tastwalzen 6 und 6'.
Sobald durch eine Auslenkung der Tastwalze 6, welche zu einer
Beschädigung der Einrichtung führen könnte, die Feder 4 vollständig
zusammengedrückt ist, oder der Tastwalzenlagerbock 3 gegen einen
Anschlag des Antriebslagerbockes 2 anschlägt, wird der Antriebslagerbock 2
ebenfalls ausgelenkt. Die Auslenkung erfolgt gegen die Kraft der Feder 5.
Die Feder 5 ist stärker dimensioniert als die Feder 4, so daß in jedem Falle
zuerst die Feder 4 zur Messung des Faserbandes ausgelenkt wird. Durch
die Auslenkung des Antriebslagerbockes 2 wird die Feder 5
zusammengedrückt. Die Feder 5 ist in dem Kniehebel 18 befestigt, welcher
wiederum mittels der Achse 19 an dem Träger 24 verschwenkbar gelagert
ist. Bei einer extremen Auslenkung des Antriebslagerbockes 2, welcher
beispielsweise durch Wickelbildung um die Tastwalze 6 oder 6' erfolgen
kann, wird der Kniehebel 18 ausgelenkt und bringt die gesamte bewegliche
Einrichtung in eine Endstellung, in welcher die weitere Anlieferung von
Faserband gestoppt wird. Erst durch manuellen Eingriff werden über den
Kniehebel 18 der Antriebslagerbock 2 und der Tastwalzenlagerbock 3
wieder in ihre Betriebsstellung gebracht, in welcher die Anlieferung von
neuem Faserband wieder erfolgen kann.
In Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispieles der
erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die in dem
Walzenlagergehäuse 11 gelagerte Tastwalze 6' ist stationär angeordnet. Die
Tastwalze 6' weist hier Bohrungen 26' auf, welche die Masse der Tastwalze
reduziert. Die Tastwalze 6' kann allerdings auch ohne Beeinträchtigung der
Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Bohrungen 26'
und ohne Aussparung 28' als Vollwalze gestaltet sein. Eine
Massereduzierung bei der Tastwalze 6' ist nicht so sehr wichtig, da es sich
hierbei nicht um eine zur Messung der Faserbanddicke bewegte Tastwalze
handelt. Bei der Tastwalze 6 hingegen sind die Bohrungen 26 sowie die
Aussparung 28 vorteilhaft, da sie zur Reduzierung der bewegten Masse des
Tastwalzenlagerbockes 3 beitragen und somit eine genaue Messung des
Faserbandes 31 erlauben. Die Messung der Dicke des Faserbandes 31
erfolgt dadurch, daß die Tastwalze 6, die in dem Tastwalzenlagerbock 3
gelagert ist, um die Schwenkachse 13 verschwenkt wird, wenn sich eine
Änderung der Dicke des Faserbandes 31 ergibt. An dem
Tastwalzenlagerbock 3 ist die Tastplatte 30 befestigt. Beim Verschwenken
des Tastwalzenlagerbockes 3 wird die Tastplatte 30 gegen die Kraft der
Feder 4 bewegt. Dabei entfernt sich die Tastplatte 30 mehr oder weniger
weit von dem Weggeber 7. Diese Entfernung wird von dem Weggeber 7 an
eine nicht dargestellte Auswerteeinheit der Vorrichtung weitergegeben, zur
Ermittlung der Dicke des Faserbandes 31 und zur Feststellung, ob die Dicke
des Faserbandes 31 innerhalb zulässiger Toleranzen liegt. Die Auslenkung
der Tastplatte 30 erfolgt gegen die Kraft der Feder 4, welche mittels der
Stellschraube 9 eingestellt ist. Die Stellschraube 9 ist in dem Schwenkhebel
17 befestigt, welcher wiederum mit dem Antriebslagerbock 2 verbunden ist.
Sobald der Federweg der Feder 4 erschöpft ist oder der
Tastwalzenlagerbock 3 gegen einen Anschlag des Antriebslagerbockes 2
schlägt, wird der Antriebslagerbock 2 ebenfalls um die Schwenkachse 13
gedreht. Damit wird die gesamt schwenkbare Einheit, welche im
wesentlichen aus dem Antriebslagerbock 2, dem Tastwalzenlagerbock 3
sowie der Tastwalze 6 besteht, von der Tastwalze 6' wegbewegt und kann
die Zulieferung des Faserbandes 31 stoppen, da entweder die
Beschädigung der Vorrichtung droht oder in jedem Fall die zulässige
Toleranz der Dicke des Faserbandes 31 überschritten ist. Eine Abstellung
der Lieferung der Maschine kann auch dann erfolgen, wenn der Weggeber 7
eine Überschreitung der Dickentoleranz des Faserbandes 31 feststellt. Die
zulässige Toleranz wird der Steuerung der Vorrichtung mitgeteilt. Für die
Messung des Faserbandes 31 im zulässigen Dickenbereich wird
ausschließlich der Tastwalzenlagerbock 3 mit der Tastwalze 6 verschwenkt.
Damit ist gegenüber dem Stand der Technik eine deutliche Reduzierung der
bewegten Massen erfolgt, wodurch der Dicke des Faserbandes besser
nachgefahren werden kann. Es ist somit die Schwankung der
Faserbanddicke noch besser zu ermitteln, als es bisher möglich war.
Die Fig. 4a bis 4c zeigen schematisiert den Antriebslagerbock 2 und den
Tastwalzenlagerbock 3 in verschiedenen Positionen zueinander. In Fig. 4a
ist der Tastwalzenlagerbock 3 und der Antriebslagerbock 2 in ihrer
Ausgangsposition dargestellt. Der Tastwalzenlagerbock 3 liegt an einem
Anschlag 32 des Antriebslagerbockes 2 an. Diese Position ist üblicherweise
eingestellt, wenn sich kein Faserband 31 zwischen den Tastwalzen 6 und 6'
befindet. Der Tastwalzenlagerbock 3, der um die Achse 13 verschwenkbar
ist und welcher die Walzenwelle 16 trägt, ist somit in seiner Grundstellung.
Die an dem Tastwalzenlagerbock 3 befindliche Tastplatte 30 ist in einer
definierten Position in bezug auf den Weggeber 7, welcher an dem
Antriebslagerbock 2 befestigt ist.
Fig. 4b zeigt die Auslenkung des Tastwalzenlagerbockes 3 im normalen
Betrieb. Es erfolgt eine Verschwenkung des Tastwalzenlagerbockes 3 um
die Schwenkachse 13. Die Verschwenkung wird dadurch ausgelöst, daß die
nicht dargestellte Tastwalze 6, welche in der Walzenwelle 16 gelagert ist,
von der Tastwalze 6' durch das sich dazwischen befindliche Faserband 31
von der Tastwalze 6' wegbewegt wird. Dadurch erfolgt eine Verschwenkung
der Walzenachse 34 um die Schwenkachse 13 um einen Winkel α. Als
vorteilhaft und ausreichend hat sich etwa 5° als Betrag für den Winkel α
ergeben. Die Auslenkung des Winkels α bewirkt einen seitlichen Versatz der
Walzenachse 34 um den Betrag f. Dieser Betrag f entspricht dem maximal
zulässigen Meßbereich der Änderung der Faserbanddicke. Es hat sich hier
eine Größe von etwa 2 mm als ausreichend erwiesen. Gleichzeitig mit dem
Antriebslagerbock 2 wird die daran befestigte Tastplatte 30 ausgelenkt und
von dem Weggeber 7 wegbewegt. Es ergibt sich dabei ein Meßweg F,
welcher einer entsprechenden Faserbanddicke entspricht. Durch die
Gestaltung und die damit sich ergebenden Hebelverhältnisse zwischen
Achse 34, Drehpunkt 13 und Tastplatte 30 hat sich ein Meßweg F in der
Größenordnung von 3 mm bis 5 mm als vorteilhaft ergeben.
In Fig. 4c ist die Situation dargestellt, in welcher die Tastwalze 6 aus dem
Meßbereich geschwenkt ist. Dabei ist der Antriebslagerbock 2 ebenfalls um
die Schwenkachse 13 verschwenkt. In dieser Stellung ergibt sich eine
maximale Auslenkung M der Tastwalzen 6 und 6'. Es hat sich dabei eine
Größenordnung von etwa 7 mm als ausreichend ergeben. Die gesamte
Auslenkung χ beträgt dabei ca. 15°. Diese maximale Auslenkung χ setzt sich
aus den Winkeln α und β zusammen. Der Winkel α bezeichnet die maximale
Auslenkung des Walzenlagerbockes 3 in bezug auf den Antriebslagerbock
2. Die Auslenkung β bezeichnet die maximal mögliche Auslenkung des
Antriebslagerbockes 2. In Stellung 4c befindet sich die erfindungsgemäße
Vorrichtung, wenn z. B. Wickel um die Tastwalzen 6 oder 6' gebildet sind und
die gesamte Vorrichtung mittels des Kniehebels 18 in eine Ruhestellung
verschwenkt ist. Eine derartige Stellung kann auch vorteilhaft sein, wenn die
Tastwalzen geöffnet werden, um ein neues Faserband einzuführen.
In Fig. 5 ist eine Kupplung 1 gezeigt. Die Kupplung 1 besteht aus einem
Mittelteil 40, welches Flansch 41 und Flansch 42 miteinander verbindet. In
Flansch 41 ist die Antriebswelle 15 befestigt. Die Walzenwelle 16 ist am
Flansch 42 befestigt. Die Befestigung erfolgt jeweils schlupffrei. Zwischen
Mittelteil 40 und Flansch 41 bzw. Flansch 42 sind jeweils Federn 43 bzw. 44
angeordnet. Diese Federn sind mit Stiften 45 derart mit dem Flansch 41 bzw.
42 verbunden, daß eine Übertragung der Drehbewegung erfolgen kann.
Andererseits ist ein axialer Versatz der Flansche 41 bzw. 42 mit den daran
befestigten Wellen 15 bzw. 16 ermöglicht. Mehrere der Stifte 45 sind am
Umfang des Flansches bzw. der Federn 43 oder 44 verteilt. Einige der Stifte
45 sind drehfest mit dem Flansch 41 bzw. 42 verbunden, während andere
der Stifte 45 drehfest mit dem Mittelteil 1 verbunden sind. Die mit dem
Flansch 41 bzw. 42 drehfest verbundenen Stifte 45 sind im Mittelteil nicht
befestigt, sondern schaffen lediglich eine Verbindung von Feder 43 bzw. 44
mit dem Flansch 41 bzw. 42. Die anderen, mit dem Mittelteil 1 verbundenen
Stifte 45 verbinden die Federn 43 bzw. 44 drehfest mit dem Mittelteil 40 und
sind mit dem Flansch 41 bzw. 42 nicht verbunden. Durch diese Gestaltung
wird der axiale Versatz der Wellen 15 und 16 ermöglicht.
1
Kupplung
2
Antriebslagerbock
3
Tastwalzenlagerbock
4
Feder
5
Feder
6
Tastwalze
7
Weggeber
8
Stellschraube-Walzenabstand
9
Stellschraube-Walzenbelastung
10
Tastwalze
11
Walzenlagergehäuse
12
?
13
Schwenkachse
14
Zahnriemenscheibe
15
Antriebswelle
16
Walzenwelle
17
Schwenkhebel
18
(Kniehebel) Exzenterhubvorrichtung
19
Achse
20
Lager
21
Bundbuchse
22
Bundbuchse
23
Scheibe
24
Träger
d konkave Einkerbung
V Versatz
f. . . Faserbanddicke
F Faserbanddicke-Maßweg
M m. . . Faserbanddicke
α Auslenkung Walzenlagerblock
β Auslenkung Antriebslagerblock
χ gesamte Auslenkung
d konkave Einkerbung
V Versatz
f. . . Faserbanddicke
F Faserbanddicke-Maßweg
M m. . . Faserbanddicke
α Auslenkung Walzenlagerblock
β Auslenkung Antriebslagerblock
χ gesamte Auslenkung
25
Rutschkupplung
26
Bohrung
27
Bund
28
Aussparung
29
Distanzblock
30
Tastplatte
31
Faserband
32
Anschlag
33
Anschlag
34
Walzenachse
35
Ausschalter
40
Mittelteil
41
Flansch
42
Flansch
43
Feder
44
Feder
45
Stift
Claims (27)
1. Vorrichtung zur Erzeugung oder Weiterverarbeitung von Faserband (31), wie
zum Beispiel eine Strecke oder eine Karde, wobei das Faserband (31)
zwischen zwei Tastwalzen (6, 6') geführt ist, die Tastwalzen (6, 6') zur
Messung der Faserbanddicke radial im Abstand veränderbar sind und
wenigstens eine der Tastwalzen (6) über eine Welle angetrieben ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Welle in eine Antriebswelle (15) und eine
Walzenwelle (16) unterteilt ist und daß die Walzenwelle (16) mit der
Antriebswelle (15) mittels einer einen Achsversatz zulassenden Kupplung (1)
verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(15) und die Tastwalzenwelle (16) wenigstens teilweise unabhängig
voneinander gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wellen auf schwenkbaren Lagerböcken (2, 3) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Walzenlagerbock (3) während der Messung des Faserbandes (31)
entsprechend der unterschiedlichen Faserbanddicken verschwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebslagerbock (2) nach dem Erreichen einer vorbestimmten
Verschwenkung des Walzenlagerbockes (3) verschwenkbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebslagerbock (2) mittels einer Exzenterhubvorrichtung (18)
verschwenkbar ist.
7, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Walzenlagerbock (3) auf dem Antriebslagerbock (2) drehbar gelagert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Antriebslagerbock (2) ein Weggeber (7) zur Messung der
Verschwenkung des Walzenlagerbockes (3) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebslagerbock (2) eine Schwenkachse (13) aufweist, welche ihrerseits
in einer Lagerstelle drehbar gelagert ist und als Drehachse für den
Walzenlagerbock (3) dient.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Walzenlagerbock (3) derart verschwenkbar ist, daß ein maximaler
Abstand (M) der Tastwalzen (6, 6') von 10 mm ermöglicht ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einer der Lagerböcke (2, 3) in Gleitlagern (20-23)
schwenkbar gelagert ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebslagerbock (2) derart verschwenkbar ist, daß ein maximaler
Abstand der Tastwalzen (6, 6') von 30 mm ermöglicht ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verschwenken des Antriebslagerbocks (2) ein Ausschalter (35) der
Vorrichtung durch den Antriebslagerbock (2) betätigbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerböcke (2, 3) mittels Belastungsfedern (4, 5) in ihrer
Grundstellung haltbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den
Walzenlagerbock (3) wirkende Feder (4) eine weichere Kennlinie aufweist als
die auf den Antriebslagerbock (2) wirkende Feder (5).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einer Stellschraube (8) die Grundstellung der beiden Tastwalzen
(6, 6') zueinander einstellbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Tastwalzen bei fehlendem Faserband weniger als 0,5
mm, vorzugsweise etwa 0,05 mm beträgt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (1) eine drehsteife, flexible Wellenkupplung ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (1) eine Lamellenkupplung ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß nur geringe Kräfte zur Erzeugung eines Achsversatzes (V) der Kupplung
(1) erforderlich sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastwalzenwelle (16) nadelgelagert ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastwalze (6) auf der Tastwalzenwelle (16) aufgepreßt ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastwalze (6) in ihrer das Faserband (31) abtastenden Umfangsfläche
eine Hohlkehle aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastwalze (6) axial hohlgedreht ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastwalze (6) gewichtsreduzierende axiale Bohrungen (26) aufweist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (15) mittels eines Zahnriemens angetrieben ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (15) von einem Motor angetrieben ist.
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