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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Strecke für Textilfaserbänder mit
Belastung der Oberwalzen des Streckwerks aus hintereinander angeordneten
Walzenpaaren mit Unter- und Oberwalze, bei dem die Oberwalzen im
Betrieb durch belastete Druckelemente in Druckarmen gegen die Unterwalzen
gedrückt
werden, wobei die Oberwalzen außer
Betrieb von der Belastung durch die Druckarme frei sind.
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Im
Betrieb sind bei einem Streckwerk die Druckarme geschlossen, und
die Druckelemente drücken
die Oberwalzen auf die zugehörigen
Unterwalzen des Streckwerks. Wenn die Strecke insbesondere längere Zeit
außer
Betrieb ist, werden die Druckarme geöffnet, so daß die Oberwalzen
entlastet werden, wodurch die Walzen (Rundheit) und ihr elastischer Überzug gegen
Deformation geschützt
sind. Bei einer bekannten Vorrichtung werden die Druckarme manuell
aufgeschwenkt, während
die Oberwalzen ortsfest auf den Unterwalzen liegen bleiben. Dabei üben die
Oberwalzen durch Schwerkraft Druck aus. Da sich zwischen den Ober-
und Unterwalzen die Faserbänder
befinden, liegen die Oberwalzen außer Betrieb belastend auf den
Faserbändern
auf. Im Betrieb, insbesondere bei hohen Bandlaufgeschwindigkeiten
von 1000 m/min und mehr, werden die Walzen stark erwärmt. Vielfach
enthalten die Fasern Substanzen, die bei Erwärmung klebrig werden, z. B. Honigtau
bei Baumwolle und Avivage bei Chemiefasern. Wenn das Streckwerk
eine längere
Zeit – insbesondere
länger
als beim Kannenwechsel voller gegen leere Kannen am Ausgang – steht,
z. B. bei Bandbruch, beim Auswechseln leerer gegen volle Kannen
am Einlauftisch, bei Betriebsstörungen
u. dgl., kommt es vor, daß insbesondere
die Ausgangs-Oberwalze(n) im Walzenspalt zur Ausgangs-Unterwalze
auf die den Fasern anhaftenden Substanzen örtlich drückt bzw. drücken und die Substanzen durch
die Wärme
klebrig werden. Nachteilig dabei ist, dass die Bänder dadurch insbesondere an der
Oberwalze oder den Oberwalzen festkleben, bei Wiederinbetriebnahme
von der drehenden Walze mitgenommen werden und um die Walze einen
unerwünschten
Wickel bilden. Dadurch werden erhebliche Betriebsstörungen verursacht,
da das Streckwerk sofort abgeschaltet wird und der Wickel manuell entfernt
werden muss. Insbesondere kann die Störung vielfach nicht sofort
behoben werden, was zu Verzögerungen
und damit zu Produktionsverlusten führt.
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Bei
einer aus der
DE 197
04 815 A1 bekannten Vorrichtung werden die, d. h. alle
Oberwalzen bei Entlastung durch die Andrückeinrichtung zunächst in einem
ersten Schritt nur angehoben. Die Oberwalzen bleiben dabei ortsfest
auf den Unterwalzen liegen. Zwischen den Oberwalzen und den Unterwalzen
befinden sich durch Schwerkraft geklemmt die Textilfaserbänder. Beim
anschließenden
Ausschwenken bleiben die, d. h. alle Oberwalzen in einem zweiten Schritt
am Druckarm, d. h. sie werden abgehoben. Es erfolgt ein großzügiges Freilegen
der Unterwalzen. Dabei liegen ebenfalls die Textilfaserbänder frei.
Es entstehen Wickel insbesondere an den Ausgangswalzen. Wenn in
dem ersten Schritt – dem
Anheben – alle
Oberwalzen auf den Unterwalzen liegen bleiben, dann ist die Aufrechterhaltung
der Spannung innerhalb der Faserbänder sichergestellt, was wegen des
Verzuges wichtig ist. Der Wickel an den Ausgangswalzen kann aber
nicht entfernt werden. Diese Maßnahme
löst somit
nicht das Problem. Nach dem zweiten Schritt, dem Abheben aller Oberwalzen, könnte zwar
der Wickel entfernt werden, allerdings wird die Spannung innerhalb
der Faserbänder
aufgehoben, was wegen des Verzuges nicht möglich ist. Somit kann auch
diese Maßnahme
das Problem nicht lösen.
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Der
Erfindung liegt demgegenüber
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, bei der
insbesondere auf einfache Art unerwünschte Wickelbildung vermieden
oder reduziert wird.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
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Dadurch,
dass der Auflagedruck der Oberwalzen auf die Faserbänder abwesend
ist, insbesondere die Oberwalze nur geringen oder keinen Eingriff mit
dem Fasermaterial aufweist, ist die Erwärmung der Substanz im Faserband
und damit die Klebwirkung vermieden. Auf diese Weise wird wirksam
verhindert, dass die Faserbänder
in unerwünschter
Weise an der Walze festhalten, so dass eine Mitnahme beim Wiederanlaufen
und damit eine Wickelbildung nicht mehr erfolgt.
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Zweckmäßig erfolgt
die Entlastung der Ausgangs-Oberwalze oder der Ausgangs-Oberwalzen automatisch.
Vorzugsweise erfolgt bei Fortsetzung des laufenden Betriebes die
Belastung der Ausgangs-Oberwalze oder der Ausgangs-Oberwalzen automatisch.
Mit Vorteil ist bei einer Vorrichtung, bei der ein 4-über-3-Streckwerk
vorhanden ist, die – in Laufrichtung
gesehen – dem
Ausgang nächste
Oberwalze entlastbar. Bevorzugt ist die Oberwalze eine Umlenkwalze.
Zweckmäßig sind
mindestens eine Ausgangs-Oberwalze von der Unterwalze abgehoben.
Vorzugsweise ist zwischen der Ausgangs-Oberwalze und/oder den Ausgangs-Oberwalzen
und den Faserbändern
ein Abstand vorhanden. Mit Vorteil ist bei einer Vorrichtung, bei
der die Oberwalzen pneumatisch belastet sind, der Ausgangs-Oberwalze und/oder
den Ausgangs-Oberwalzen mindestens ein separat ansteuerbares pneumatisches
Ventil für
den Pneumatikzylinder zugeordnet. Bevorzugt ist dem Pneumatikzylinder
mindestens ein einstellbarer Mitnahmehebel o. dgl. für die Ausgangs-Oberwalze
zugeordnet. Zweckmäßig ist
zur Entlastung der Ausgangs-Oberwalze bzw. der Ausgangs-Oberwalzen mindestens
ein Hubmagnet o. dgl. vorgesehen. Vorzugsweise ist der Hubmagnet
elektrisch steuerbar. Mit Vorteil ist bei Maschinenstillstand mindestens eine
Walze automatisch außer
Faserkontakt bringbar. Bevorzugt ist die letzte Oberwalze in Materiallaufrichtung
automatisch außer
Faserkontakt bringbar. Zweckmäßig ist
bei Wiederanlauf der Maschine die vorher abgehobene Walze wieder
automatisch in Eingriff unter Pressung bringbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 Seitenansicht
eines Streckwerks mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2a Teil
von 1 im Schnitt entsprechend den Linien I-I (1)
dargestellt mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und pneumtischer
Belastung,
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2b Darstellung
gemäß 2a mit
angehobener Oberwalze,
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3a Teil
einer Oberwalze mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der
Druckarm eingeschwenkt und das Mitnahmeelement außer Eingriff
ist,
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3b Oberwalze
und Vorrichtung wie 3a, wobei der Druckarm eingeschwenkt
ist und das Mitnahmeelement in Eingriff ist,
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3c Oberwalze
und Vorrichtung wie 3a, wobei der Druckarm mit Oberwalze
abgehoben ist,
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4a das
Streckwerk im Betrieb mit belasteten Oberwalzen,
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4b das
Streckwerk außer
Betrieb mit entlasteten Oberwalzen und abgehobener Ausgangs-Oberwalze
(Umlenkwalze),
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5 die
Anordnung des Mitnahmeelements und
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6a, 6b schematisch
in Seitenansicht und als Sinnbild ein pneumatisches 5/2-Wege-Ventil.
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Nach 1 ist
das Streckwerk, z. B. einer Trützschler
Strecke HS, als 4-über-3-Streckwerk konzipiert,
d. h. es besteht aus drei Unterwalzen I, II, III (I Ausgangs-Unterwalze,
II Mittel-Unterwalze, III Eingangs-Unterwalze) und vier Oberwalzen 1, 2, 3, 4. Der
Ausgangs-Unterwalze I sind zwei be- und entlastbare Ausgangs-Oberwalzen 1 und 2 zugeordnet, wobei
die – in
Faserlaufrichtung C gesehen letzte – Ausgangs-Oberwalze 1 als
Umlenkwalze wirkt. Im Streckwerk erfolgt der Verzug des Faserverbandes 5 aus
mehreren Faserbändern.
Der Verzug setzt sich zusammen aus Vorverzug und Hauptverzug. Die Walzenpaare 4/III
und 3/II bilden das Vorverzugsfeld, und die Walzenpaare 3/II
und 1, 2/I bilden das Hauptverzugsfeld.
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Die
Ausgangsunterwalze I wird vom (nicht dargestellten) Hauptmotor angetrieben
und bestimmt damit die Liefergeschwindigkeit. Die Eingangs- und Mittel-Unterwalze
III bzw. II werden über
einen (nicht dargestellten) Regelmotor angetrieben. Die Oberwalzen 1 bis 4 werden
durch Druckelemente 6 bis 9 (Belastungseinrichtung)
in um Drehlager 10 in Richtung der Pfeile A, B schwenkbaren
Druckarmen 11a, 11b (nur 11a dargestellt)
gegen die Unterwalzen I, II, III gedrückt und erhalten über Reibschluß so ihren
Antrieb. Die Drehrichtung der Walzen I, II, III; 1, 2, 3, 4 ist
durch gebogene Pfeile gekennzeichnet. Der Faserverband 5,
der aus mehreren Faserbändern
besteht, läuft
in Richtung C. Die Unterwalzen I, II, III sind in Stanzen gelagert,
die am Maschinenrahmen 35 angeordnet sind. Zwei Druckarme
(Schwenkbügel)
(in 1 nur einer 11a gezeigt) dienen zur verschiebbaren
Aufnahme von je zwei Druckwalzenhaltern zur Aufnahme der Oberwalzen
(Druckwalzen) 1, 2, 3 bzw. 4.
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Entsprechend 2a, 2b setzt
sich der Druckwalzenhalter 14 aus einem Oberteil 15 und
einem Unterteil 16 zusammen. Das Oberteil 15 bildet eine
Zylindereinheit mit einem Zylinderhohlraum 17, in dem ein
Kolben 18 mittels einer Druckstange 19 in einer
Gleitbüchse 20 geführt ist.
Die Druckstange 19 ist in einer Gleitbüchse 21 geführt, die
ihrerseits im Unterteil 16 angeordnet ist. Der Walzenzapfen 1a der Druckwalze 1 greift
durch eine Öffnung
in einer Haltelasche 24a hindurch in ein Lager 22 ein.
Das die Druckwalze 4 aufnehmende Lager 22 erstreckt
sich in einen Raum 23 zwischen dem Druckwalzenhalter 14 und
dem Walzenzapfen der Unterwalze I.
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Eine
Membran 25 unterteilt den Zylinderhohlraum 17 druckmäßig. Um
den Druck im oberen Teil des Zylinderhohlraums 17 zu erzeugen,
ist dieser mittels eines Druckluftanschlusses mit Druckluft beschickbar.
Der untere Teil des Zylinderhohlraums 17 wird durch eine
Entlüftungsbohrung
entlüftet.
In entsprechender Weise kann der obere Teil des Zylinderhohlraums 17 entlüftet und
der untere Teil des Zylinderhohlraums 17 mit Druckluft
beschickt werden.
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Im
Betrieb wird, nachdem ein Faserverband 5 über die
Unterwalzen I, II, III geführt
wurde, der Druckarm 11a (und auch der nicht dargestellte
Druckarm 11b) in die in 1 gezeigte
Arbeitsposition geschwenkt und in dieser Position fixiert, so daß die Druckwalzen 1, 2, 3, 4 den
Faserverband 5 auf die Unterwalzen I, II, III pressen können. Diese
Pressung entsteht einerseits dadurch, daß die Druckstangen 19a bis 19d jeweils
auf dem entsprechenden Lager 22a bis 22d aufliegen
und andererseits, indem der Hohlraum oberhalb der Membran 25 in Überdruck versetzt
wurde. Dadurch drückt
die Druckstange 19 mit ihrem anderen Ende auf das Lager 22,
um die erwähnte
Pressung zwischen der Oberwalze 1 und der Unterwalze (Antriebswalze)
I zu erzeugen. Die Druckstange 19 ist in Richtung der Pfeile
D, E verschiebbar.
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Der
Druckstange 19 ist in einem Winkel von 90° als Mitnahmeelement
ein Verschiebebolzen 26 zugeordnet, der in Richtung der
Pfeile F, G verschiebbar ist. Der Verschiebebolzen 26 weist
ein Langloch 27 auf, durch das eine Schraube 28 o.
dgl. durchgreift, die in der Druckstange 19 befestigt ist.
Der Verschiebebolzen 26 ist mit seinem einen Ende in einem Lagergehäuse 29 gelagert,
in dem eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung für die Hin-
und Herbewegung des Verschiebebolzens 26 vorhanden ist.
Das Lagergehäuse 29 ist
in Richtung der Pfeile H, I verschiebbar. Die Haltelasche 24a weist
in Höhe
des Verschiebebolzens 26 eine durchgehende Öffnung 30 auf.
Durch Verschiebung in Richtung des Pfeils G kann der Verschiebebolzen
in bzw. durch die Öffnung 30 formschlüssig durchgreifen.
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Nach 3a ist
der Druckarm 12a eingeschwenkt, die Druckstange 19 des
pneumatischen Druckelements 9 drückt auf das Lager 22.
Der Verschiebebolzen 26 ist außer Eingriff mit der Haltelasche 24a.
Der Druckarm 12a ist in Richtung der Pfeile K, L um das
Drehlager 32 drehbar, das über eine Stanze 13 am
Maschinengestell 35 befestigt ist. Gemäß 3b ist
der Verschiebebolzen 26 in Richtung des Pfeils G verschoben
und greift durch die Öffnung 30 in
der Haltelasche 24 hindurch. Anschließend wird die Druckstange 19 in
Richtung des Pfeils E verschoben. Da der Verschiebebolzen 26 über die
Schraube 28 an die Druckstange 19 angeschlossen
ist (sh. 2a, 2b), wird
dadurch die Verschiebelasche 24a zusammen mit der Oberwalze 1 ebenfalls
in Richtung E um den gleichen Betrag wie die Druckstange 19 angehoben.
Dabei wird der Ansatz 22, des Lagers 22 aus dem
Auflager 13a der Stanze 13 herausgehoben. Zugleich
wird auch das Gehäuse 29, das über ein
Schiebelager 33 am Druckarm 11a verschiebbar gelagert
ist, in Richtung des Pfeils N um den gleichen Betrag wie die Druckstange 19 verschoben.
Die Oberwalze 1 ist entlastet. Anschließend wird da der Verschiebebolzen 26 formschlüssig mit
der Haltelasche 24 in Eingriff steht, die Oberwalze 1 ebenfalls
in Richtung N weiterverschoben und damit von der Unterwalze angehoben.
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Entsprechend 4a liegen
die Ausgangs-Oberwalzen 1 und 2 im Betrieb außer Pressung
auf der Ausgangs-Unterwalze I auf, wobei zwischen den Ausgangs-Oberwalzen 1 und 2 und
der Ausgangs-Unterwalze II das Fasermaterial 5 hindurchläuft. Bei
einer längeren
Störung – die in
der nicht dargestellten elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung
für die
Antriebsmotoren festgestellt wird – wird die Ausgangs-Oberwalze 1 entlastet
und sofort anchließend
von dem Fasermaterial 5 bzw. von der Ausgangs-Unterwalze
I um den Betrag a abgehoben. Dadurch wird verhindert, daß das Fasermaterial 5 über Fremdkörper u.
dgl. durch Pressung an der Ausgangs-Oberwalze 1 festklebt.
Dadurch, daß die
Ausgangs-Oberwalze 2 nun entlastet wird und dadurch unter
Schwerkraft liegenbleibt, bleibt das Fasermaterial 5 zwischen
Ausgangs-Oberwalze 2 und Ausgangs-Unterwalze I festgeklemmt
und gehalten und kann beim Wiederanfahren ohne Problem von der Ausgangs-Oberwalze 1 und
der Ausgangs-Unterwalze I geführt
werden.
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Nach 5 ist
das als Hebel 34 ausgebildete Mitnahmeelement an seinem
einen Ende 34, über ein
Drehlager 35 in Richtung der Pfeile O, P drehbar angelenkt,
das am Seitenträger 12' des Druckarms 12 befestigt
ist. Der Hebel 34 ist als einarmiger Winkelhebel mit einem
stumpfen Winkel ausgebildet. Das andere Ende des Hebels 34 ist
gabelartig mit einer einseitig offenen Ausnehmung 34' nach Art eines Langlochs
ausgebildet, durch die ein Bolzen 28 o. dgl. durchgreift,
der an einem Zwischenelement 36 befestigt ist, das seinerseits
an der Druckstange 19 angebracht ist. Das gabelartige Ende
des Hebels 34 weist einen Mitnahmeansatz 34'' auf, der in die Öffnung 30 der
Haltelasche 24a einzugreifen vermag. Wenn die Druckstange 19 in
Richtung des Pfeils E verschoben wird, wird zugleich durch die Zwangskopplung über das
Zwischenelement 36 und den Bolzen 28 der Mitnahmeansatz 34'' in Richtung E verschoben, und
zwar auf einer Kreisbahn, deren Mittelpunkt das Lager 35 bildet.
Dabei dreht sich der Hebel 34 in Richtung des Pfeils P,
und die Öffnung 34' bewegt sich
in Richtung des Bolzens 28, so daß der Mitnahmeansatz 34'' frei nach außen außerhalb der Begrenzung durch
den Bolzen 28 gelangt. Auf diese Weise ist der Mitnahmeansatz 34'' in die Lage versetzt, in die Öffnung 30 einzugreifen.
Wenn die Druckstange 19 dagegen in Richtung des Pfeils
D verlagert wird, erfolgen alle Bewegungen in der entgegengesetzten
Richtung.
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Die
pneumatische Steuerung der Belastungseinrichtung des Streckwerkes
erfolgt mit zwei 5/2-Wege-Ventilen (sh. 6a, 6b).
Für die
Belastung der Ausgangs-Oberwalze 1 ist ein eigenes, separat
ansteuerbares 5/2-Wege-Ventil vorhanden. Dabei sind die folgenden
drei Schaltzustände
möglich:
- A. Kolben 18 am unteren Totpunkt mit
Druckluft beaufschlagt, d. h. die Oberwalzen 1 bis 4 sind
belastet. Dabei kann die Belastungskraft jeder Oberwalze 1 bis 4 individuell über Druckregler 42 reguliert
werden. Außerdem
wird zur Sicherheit der Druck durch Druckschalter überwacht.
- B. Kolben 18 am unteren Totpunkt drucklos (entlüftet) geschaltet,
d. h. die Streckwerksbelastung kann ohne die Oberwalzen 1 bis 4 aufgeschwenkt werden,
da diese nicht fixiert sind (5). Dieser Zustand
wird automatisch bei Maschinenstillstand erzeugt. Dadurch werden
die Oberwalzenbezüge und
das Material geschont.
- C. Kolben 18 am oberen Totpunkt mit Druckluft beaufschlagt,
d. h. Oberwalze 1 wird abgehoben (4b).
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Nach 6 ist bei der pneumatischen Ventileinrichtung 38 einem
5/2-Wege-Ventil 39 eine Magnetspule 40 zugeordnet.
Das 5/2-Wege-Ventil 39 weist für Luftströmungen einen Zuluftanschluß 39a, einen
ersten Entlüftungsanschluß 39b,
einen zweiten Entlüftungsanschluß 39c,
einen Wirkanschluß 39d (Weg
1) und einen Wirkanschluß 39e (Weg
2) auf. In 6b ist ein Sinnbild für das 5/2-Wege-Ventil 39 dargestellt.
Mit dem Wirkanschluß 39d können drei Schaltzustände verwirklicht
werden. Der weitere Wirkanschluß 39e kann
verschlossen werden oder beispielsweise zur pneumatischen Steuerung
des Verschiebebolzens 26 (2 und 3) herangezogen werden. Die Pfeile zeigen
die Richtung der Luftströme an.
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Die
Erfindung wurde am Beispiel von pneumatischen Druckelementen (Belastungselementen) beschrieben.
Es können
auch mechanische, hydraulische oder elektrische Druckelemente für die Belastung
der Oberwalzen 1 bis 4 verwendet werden.
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In
der Praxis entstehen viele Wickel an der Umlenkwalze 1,
die meistens durch Avivagen und Klebepartikel, die an den Fasern
vorhanden sind, verursacht sind. Nach einer Störung der Maschine (Bandbruch,
Kannenwechsel oder ähnliches)
ist es oft den Maschinenbedienern nicht möglich die Störung sofort
zu beheben. Die Strecke entlastet nach einer Störung das Streckwerk, jedoch
die heiße
Umlenkwalze 1 liegt die Eigengewicht auf den Fasern 5. Wenn
die heiße
Umlenkwalze (1) länger
auf den klebrigen Fasern 5 liegt, verkleben diese mit der
Umlenkwalze (1) und beim Start der Maschine wickeln die
klebrigen Fasern 5 an der Umlenkwalze 1. Durch die
erfindungsgemäßen Maßnahmen
ist es möglich, die
Umlenkwalze 1 mit einem separaten Ventil nach einer Störung abzuheben.
Durch das Abheben der Umlenkwalze 1 können die Fasern 5 nicht
mehr kleben, der Druck auf dem Unterzylinder I wird reduziert, wodurch
die Wickelneigung erheblich verkleinert ist. Die Reduzierung der
Wickelneigung erhöht
den Nutzeffekt der Strecke bei klebrigen Fasern beträchtlich,
da Betriebsstörungen
und deren Behebung vermindert oder vermieden sind.