DE2217619A1 - Führungs- und Belastungsvorrichtung für eine Druckwalze an Spinnereimaschinen - Google Patents

Description

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PAVEHA AG München, den 12.4.72

St ..Alb angrab en 8 I* 2146 Basel / Schweiz

Fühi-ungs- und BelastungsvorrLchtung für eine Druckwalze '.ui Spinnereimaschinell

IVi e Erfindung betrifft eine Führungs- und Belastungsvorrichtung für eine fliegend angeordnete und senkrecht zur Materiallaufrichtung bewegliche Druckwalze eines Walzenpaures an Spirmereimaschinen.

Bei solchen Forderwalzenpaaren.ist es üblich, die den Druck auf das Fasermaterial erzeugende Druckwalze in einer beiden Walzenachsen gemeinsamen und zur Förderrichtung senkrechten Ebene beweglich zu führen, damit sich diese der jeweiligen Dicke des durchlaufenden Fasermaterials anpassen kann. Die Belastung der Druckwalze erfolgt entweder ausschließlich durch ihr Eigengewicht oder durch zusätzliche Belastungsmittel wie Gewichte, elastische Körper usw.

Es sind schon Führungs- und Belastungsvorrichtungen bekannt, bei denen der Lagerzapfen einer liegend angeordneten Druckwalze in der durch die beiden Walzenachaen gelegten Ebene gelenkig mit einem Führungsarm verbunden ist, der seiner-Beits am Maschinengestell angelenkt und im Betrieb verriegelt

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ist, was die Beweglichkeit der Druckwalze senkrecht zur FörderrLchtung sicherstellt. Für die Belastung der Druckwalze dienen z. B. Federn, die. am Führungsarin, angreifen. Solche Vor rieh "burigen haben den Nachteil, daß durch das notwendigerweise vorhandene radiale und axiale Spiel der beiden Gelenke eine genaue achsparallele Führung der Druckwalze gegenüber ihrer Gegenwalze in Frage gestellt und durch Reibung der Gelenke eine gleichmäßige Belastung unmöglich ifjt. Auch lassen sich trotz dauernder Wartung, Abnützungen an den Gelenk- und Führungεet eilen nicht ausschalten, waa die genaue Führung der Druckwalze weiter verschlechtert und allgemein die Lebensdauer der Führungsteile verringert.

Die erfindungsgemäße Führung^- imu "iielastungr.vorrichtung für Spinnereimaschinen für zwei eine Klemmlinie für das Fasorraaterial bildende und eine Fcrderebene für dasselbe definierende Walzen, von denen mindestens eine eine senkrecht zur Förderebene bewegliche Druckwalze darstellt, vermeidet diese Mangel, indem ein Träger der Druckwalze über zvei eingespannte, zur Förderebene und zueinander im wesentlichen parallel angeordnete Blattfedern von im wesentlichen gleicher Lange mittelbar oder unmittelbar ira Maschinengestell verankert ist. Dabei können die Blattfedern maschinengestellseitig in einem Halter, der einstellbar und lösbar mit dem Maschinengestell verbunden 13t, verankert soin. Es erweist sich auch als zweckmäßig, eine zusätzliche äußere BeLastungskraft auf den Lagerträger einwirken zu lassen. Die Belastungskraft kann ευ gerichtet sein, daß sie, bezogen auf die Druckwalzenachse, schräg nach außen in Richtung auf die zweite Walze auf den Lagerzapfen einwirkt. Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, dis Walze vom Maschinengestell her durch eine

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mit Spiel durch den Lagerzapfen führende flexible Welle anzutreiben.·

Die Erfindung sei nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Führungn- und ßelaBtuiigüVorrichtung einer Waise im Aufriß,

Fig. 2 ein Schnitt der Vorrichtung entlang der Linie II-1I der Fig. 1,

Fig. 3 eine Variante einer Führungs- und Belastungsvorrichtung ebenfalls im Aufriß,

Fig. 4 als Variante zu Fig. 3 ei» Detail mit den einwirkenden Kräften,

Fig. 5 den Kräfteplan zu Fig. 4, und

Fig. 6 eine weitere Vorrichtungsvariante im Grundriß.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Je eine fliegend gelagerte Walze und 2, die ein Walzenpaar einer Spinnereimaschine bilden, das der Förderung von Fasermaterialien dient. Die Achsen von Walze 1 und Walze 2 sind parallel zueinander angeordnet und eine durch die Achsen gelegt gedachte Ebene wird in Fig. 2 als Belastungsebene E bezeichnet. Die Ebene F, in der die Fasern während der Förderung liegen und die durch die Klemmlinie des Walzenpaares 1,2 bestimmt wird, steht senkrecht zur Belastungsebene E. Die Walze 1 ist im Maschinengestell 3 (^ig· 1) axial geführt gelagert und wird durch ni^ht gezeichnete Mittel über ihre Achse 4 angetrieben.

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Die Walze 2 besitzt eine Nabe 5, die auf einem Lagerzapfen 6 drehbar gelagert ist. Die axiale Führung der Walze 2 wird einerseits durch einen Support 7 des Lagerzapfens 6 und andererseits durch einen Stellring 8 sichergestellt. Im Lagerzapfen 6, d. h. in dessen Support 7> sind senkrecht zui? Belastungsebene E bzw. parallel zur Ebene F zwei Blattfedern 9 und 10 gleicher Länge im Abstand d starr eingespannt. Die anderen Enden der Blattfedern 9» 10 sind im gleichen Abstand d im Maschinengestell 3 fest verankert. Durch diese Anordnung wird aus geometrischen Gründen und wie aus Fig. 1 hervorgeht, eine präzise Parallelführung bei einer Auslenkung z. B. e des Lagerzapfens 6 in der Belastungsebene E gegenüber Walze 1 erreicht, während die Belastung der Walze 2 durch die Rückstellkraft der naturgemäß ebenfalls um den Betrag e ausgelenkten Blattfedern 9, 10 erzeugt wird.

Die Größe der Belastung ist von der Länge, Dicke und Breite der Blattfedern und vom Betrage e ihrer Auslenkung abhängig, wobei die Breite b der Blattfedern 9» 10 vorteilhafterweise ein Vielfaches ihrer Dicke c beträgt. Damit wird eine optimale Wirkung der Führungs- und Belastungsvorrichtung für die Walze 2 erzielt, indem der Lagerzapfen 6 vollständig reibungsfrei und unter Beibehaltung der Achsparallelität in der Belastungsebene E spielen kann und andererseits quer zur Belastungsebene E (Fig. 2) also in Richtung der Ebene F starr geführt bleibt. Dadurch sind Verschiebungen der durch die Walzen gebildeten Klemmlinie in der Ebene F ausgeschlossen, wodurch die Vorrichtung als sehr präzise Fördereinrichtung für durchlaufende Fasermaterialien geeignet ist.

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Ein weiterer Vorteil besteht bei einer verlangten bestimmten Belastung der Walze 2 .darin, die Masse der Walze 2 und ihrer Elemente 6, 7» 8» 9 und 10 Klein halten zu können. Die Vorrichtung eignet sich deshalb besonders für Anwendungen, wo hohe Durchlaufgeschwindigkeiten von Fasermaterialien erforderlich sind.

In Fig. 3 ist als Variante eine Führungs- und Belastungsvorrichtung für eine Druckwalze 11 mit Fremdbelastung dargestellt, wie sie z. B. bei Streckwerken von Spinnereimaschinen Anwendung findet. Die Druckwalze 11 ist durch ein Wälzlager 12 drehbar auf einem Lagerzapfen 13 gelagert. Der Lagerzapfen 13 weist einen verbreiterten Support 14 auf, in welchem zwei Blattfedern 15 und 16 starr eingespannt sind. Die Breite der Blattfedern 15» 16 (nicht gezeichnet) beträgt vorzugsweise ein Vielfaches ihrer Dicke. Zudem sind sie im wesentlichen von gleicher Länge und sind mit ihrem anderen Ende im wesentlichen parallel zueinander in einem Halter 17 fest verankert, der seinerseits lösbar und einstellbar mit dem Maschinengestell 18 verbunden ist. Ein Befestigungsmittel 19 dient der Arretierung des Halters 17 im Maschinengestell 18. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, und im Gegensatz zu Fig. 1 üben die starr eingespannten Blattfedern 15» 16 in entspannter Lage eine reine Führungsfunktion in der Belastungsebene, die senkrecht zur Förderebene F steht, aus. Aus diesem Grunde und wegen der kleinen praktisch vorkommenden Auslenkbeträge der Druckwalze 11 gegenüber Walze 20, verursacht durch das durchlaufende Fasermaterial, kann daher sowohl die Länge wie auch die Parallelität der Blattfedern 15» 16 innerhalb bestimmter Grenzen variieren, ohne dadurch die Parallelführung des Lagerzapfens 13 zu stark.zu beeinträchtigen. Solche Abweichungen gehören mit

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zum Schutzumfang der Erfindung. Der Halter 17 besitzt einen Fortsatz 21, der einen Druckbolzen 22 senkrecht zur ifoene F führt und auf· den sich ein elastisches Druckelement z, B_f in Form einer Druckfeder 23 abstützt. Eine am Druckbolzen 22 einstellbare Scheibe 24 gestattet die auf den Support 14 bzw. auf den Lagerzapfen 13 einwirkende Belastung zu verändern. Diese durch die leder 23 erzeugte Belastungskraft P stellt im Gegensatz zur Ausführung gemäß Fig. 1 eine Fremdbelastung dar. Sie ruft eine von der Walze 20 ausgehende Beaktionskraft P1 hervor, die der Belastungskraft P das Gleichgewicht hält, d. h, P * P1. Das von P und P1 erzeugte Moment wird als Gegenmoment durch die Blattfedern 15, 16"kompensiert, wobei die Blattfeder 15 nait der Kraft K2 auf Zug und die Blattfeder 16 mit der Kraft K1 auf Druck beansprucht wird. K1 und K2 sind gleich groß.

Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich, bilden die Druckwalze 11, ihre Führungselemente 13, 14, 15, 16 und die Belastungsmittel 21, 22, 23, 24 zusammen mit ihrem gemeinsamen Halter 17 eine Einheit, die sich als Ganzes in das Maschinengestell 18 ein- bzw. ausbauen läßt. Die Montagearbeit und der Austausch einer solchen Vorrichtung werden^v dadurch wesentlich vereinfacht und abgekürzt.

Eine Variante zu Fig. 3 ist in Fig. 4 schematisch und detailliert dargestellt. Zum besseren Verständnis sind lediglich die in der Belastungsebene auf den Lagerzapfen 25 und auf die in ihm starr eingespannten Blattfedern 26 und 27 einwirkenden äußeren Kräfte eingetragen, die zusammen nach physikalischen Gesetzen ein Gleichgewichtssystem bilden müssen.

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P2 ist eine nicht senkrecht zur Walzenachse.verlaufende äußere Belastungskraft, während P3 die von der nicht gezeichneten Druckwalze herrührende Kraft darstellt, die in der Symmetrieebene der Druckwalze wirkt. Die Gerade C stellt die Verbindungsgerade zwischen den Schnittpunkten der Kräftepaare P2/K3 und P3/K4 dar. Liegt nun die Kraftrichtung der Belastungskraft P2 von der Geraden C als Begrenzung ausgehend im Sektor B, darin sind beide Blattfedern 26 bzw. 27 durch die Kräfte K4- bzw. K3 auf Zug beansprucht in einem Betrag, wie er aus dem Kräfteplan gemäß Fig. 5 hervorgeht. Läßt man die äußere Belastungskraft P2 vom Maschinengestell her noch flacher gegen außen auf den Lagerzapfen 25 einwirken, z. B. in Richtung der gestrichelt eingezeichneten Kraft P4-, dann werden beide Blattfedern auf gleich großen Zug beansprucht, d. h. K4 = K5 (Fig. 5)« Liegt andererseits die Kraftrichtung der Belastungskraft von der Geraden C ausgehend im Sektor A, dann steht Blattfeder 27 weiterhin unter Druck.

Wie ersichtlich, lassen sich somit bei einer gegebenen geometrischen Anordnung der Führungs- und Belastungsvorrichtung Art und Größe der Beanspruchung der Blattfeder 27 in weiten Grenzen verändern. Bevorzugt sind selbstverständlich Verhältnisse, bei denen die Blattfeder 27 analog der Blattfeder 26 ebenfalls unter Zug steht. Dadurch lassen sich die Blattfedern mit kleiner Dicke (kleiner Masse) ohne die Gefahr des Ausknickens beim Betrieb der Vorrichtung ausführen.

Eine weitere Variante ist in Fig. 6 im Grundriß und in der Form einer Imprägniervorrichtung für Textilfasern dargestellt, die Gegenstand der Patentanmeldung 12&J $Ρ&5&. ^ ist.

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Eine nachstehend als "Masterscheibe" bezeichnete Scheibe ist über ihre Achse·29 im Maschinengestell 30 axial geführt gelagert. Der Antrieb der Masterscheibe 28 erfolgt ebenfalls von der Achse 29 aus. Zwei gegenseitig in bestimmtem Abstand gehaltene Abdeckplatten 31 und 32 werden durch die Masterscheibe 28 in der Scheibenebene geführt und stützen sich zwecks Übernahme der Radialfülirung auf nicht gezeichnete Anschläge ab. Die Scheibe 33 als Gegenscheibe zur Masterscheibe 28 wird ihrerseits ^r.xial durch die Abdeckplatten 31, 32 in der Scheibenebene geführt und stützt sich'über ein Nadellager 34 axial verschiebbar und drehbar auf einem Lagerzapfen 35 ab· Im verbreiterten Endstück 36 des Lagerzapfens 35 sind zwei Blattfedern 37 und 38 von im wesentlichen gleicher Länge starr eingespannt und mit ihrem anderen Ende im wesentlichen parallel zueinander in einem Halter 39 fest verankert, der seinerseits wiederum einstellbar und lösbar mit dem Maschinengestell 30 verbunden ist. Damit ist die Scheibe 33 in der Horizontalebene und senkrecht zur Förderebene F nach dem System einer Parallelführung verschiebbar geführt, während ihre axiale Lage auf dem Lagerzapfen 35 durch die Abdeckplatten 31, 32 bestimmt ist. Als äußere Belastung der Scheibe 33 dient beispielsweise eine Feder 40, die über einen Druckbolzen 41 auf das Endstück 36 und damit auf den Lagerzapfen 35 einwirkt.

Bei Imprägniervorrichtungen für Textilfasern hat es sich als zweckmäßig erwiesen, beide Scheiben positiv anzutreiben. Zu diesem Zwecke ist im Halter 39 eine Welle 42 axial geführt (nicht gezeichnet) gelagert, die über Antriebsmittel 43, 44 von der Welle 29 aus angetrieben wird. In der Welle 42 ist eine an sich bekannte flexible Welle 45 befestigt, die mit Spiel durch eine Bohrung 46 des Lagerzapfens

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geführt ist. Sie trägt am Ende eine Verzahnung 47, die längsverschiebbar mit einer Gegenverzahnung 48 in der Nabe 49 der Scheibe 33 im Eingriff steht. Der Antrieb von Scheibe 33 paßt sich damit über Verzahnung 47 und Gegenverzahnung der durch die Abdeckplatten 3Ί/32 gegebenen axialen Lage der Scheibe 33 an.

Die erfindungsgemäße Führungs- und Belastungsvorrichtung zeichnet sich durch äußerst exakte und spielfreie Parallelführung der Druckwalze in der Belastungsebene aus, funktioniert jedoch trotz Spielfreiheit vollständig reibungsfrei. Sie schließt jede Form von Abnützung, die durch die Bewegung der Druckwalze in Anpassung an.die Dicke des durchlaufenden Fasermaterials entstehen könnte, aus und braucht dadurch auch langfristig nicht gewartet zu werden«, Gleichzeitig gestattet sie, die Masse der bewegten Teile klein zu halten, was sie für hohe Durchlaufgeschwindigkeiten des Behandlungsmaterials besonders geeignet macht.

Claims (1)

1. ■ ^Λο " 2ΠΊ6

   P a b » η t a η jj ρ c η ehe

   1. Führunge- und xJrlastuiißEVorrichtiiig an ί>ρ

   fur sue.i eine KlemmLiiiio für dan duz'chziiiorderndo Fanormat^-rial bildende und eine förder^bene .tür dasaelb« d^i'ini- roüdc Walüi-.-n, von (i^c.n*n mindostenn ^cdne oin^f.> senkrecht aui¹ Pör'lerobir-ne bewegliche Drackval^o darstellt, dadui'ch g e Ic e η η a e i c h η e t, daß nin !Träger der Druckwalze über av.fci einger.panntr-, ^ur¹ förderobono und zueinander ganz oder irλ've. β entlieh en parallel angeordnete Blattfedern von ganz oder im wesentlichen gleicher Länge mittelbar odor ui:.p;ittolber im I'iaeohiiLengestell veranlcert i&t.

   2, Führungs- und BeIas türg&Vurriciitung nach Anspruch 1, dadurch ge kenn zeichnet, öaß die Blattfedern laaschinengeßtellseitig in einem Halter verankert sind, der einstellbar und lösbar mit dem Maschinengestell verbunden ist,

   5· Euhrunga- und Belastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenns eichnet, daß die Belastung der Druckwalze durch elastische Verformung der Blattfedern in einer durch beide Waisenachsen gebildeten Ebene erseugt wird.

   4. FüJaruugs- und Belaßtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Belastungskraft auf den Träger der Druckwalze einwirkt.

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   5. Führungs- und Bel a stungü vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g * k e η η ζ e i c h η e t, daß die Belastungakrait bezogen eaJ' die Druckwalzen-'ich εο pcliräg nach außen in Hichtung der zweiten Waise auf den TiMger dor Druckwalze einwirkt.

   6,- rührungö- und ßelastuiip;DVorrichtung nacli Anspruch 1, dadurch g ü k π η η ζ e i c h η e t, daß die beviegliche Druckwalze voil Maschinengestell her durch eine mit Gpiel durch den alo Lagerzapfen ausgebildeten Träger führende j"lo;:.ible Welle angetrieben wird.

   7. Führungs- und Belastungsvorrichtung nach Anspruch (^;-, dadurch g e k e η η ζ e i c h η <-.. t, daß die flexible Welle eine Verzahnung bebitzi:, die axial verschiebbar in eine- Gegenverr.ahnung der Druckwalze eingreift.

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