DE2217619C2 - Führungs- und Belastungsvorrichtung für eine Druckwalze an Spinnereimaschinen - Google Patents

Description

Il Die Erfindung betrifft eine Führungs- und Belastungs-P Vorrichtung an Spinnereimaschinen für zwei eine jf Klemmlinie für das durchzufördernde Fasermaterial bil-S der.de und eine Förderebene für dasselbe definierende M Walzen, von denen mindestens eine eine senkrecht zur H Förderebene bewegliche, in einem fliegenden Träger gell lagerte Druckwalze darstellt

fi Bei solchen Förderwalzenpaaren ist es üblich, die den

(■■■} Druck auf das Fasermaterial erzeugende Druckwalze in

^Vi einer beiden Walzenachsen gemeinsamen und zur

' Förderrichtung senkrechten Ebene beweglich zu führen,

Γ; damit sich diese der jeweiligen Dicke des durchlaufen-

Kj den Fasermaterials anpassen kann. Die Belastung der

>}i Druckwalze erfolgt entweder ausschließlich durch ilir

N Eigengewicht oder durch zusätzliche Belastungsmittel

wie Gewichte, elastische Körper usw.

Es sind schon Führungs- und Belastungsvorriehtungen der eingangs genannten An bekannt (vgl. Prospekt der Maschinenfabrik Rieter AG Importante progressio della produzione nelia pettinatura 1129i-III. 1967), bei denen der Lagerzapfen einer fliegend angeordneten Druckwalze in der durch die beiden Walzenachsen gelegten Ebene gelenkig mit einem Führungsann verbunden ist, der seinerseits am Maschinengestell angelenkt und im Betrieb verriegalt ist, was die Beweglichkeit der Druckwalze senkrecht zur Förderrichtung sicherstellt Für die Belastung der Druckwalze dienen z. B. Federn, die am Führungsarm angreifen. Solche Vorrichtungen 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 ist Auch lassen sich, trotz dauernder Wartung,

Abnützungen an den Gelenk- und Führungsstellen nicht

ausschalten, was die genaue Führung der Druckwalze weiter verschlechtert und allgemein die Lebensdauer der Führungsteile verringert

Aus der DE-AS 11 69 342 ist ein Belastungssystem für

die Druckwalzen eines Streckwerkes bekannt, bei dem die Druckwalzen paarweise in einem pendelartig befestigten Sattel gehalten werden. Durch die Anordnung der Druckwalzen soll erreicht werden, daß die Walzen immer auf dem entsprechenden Zylinder angedrückt werden können. Dazu wird der Sattel am Trag- und Belastungsarm über einen Drehpunkt in schwenkbarer Weise befestigt und in dem Trag- und Belastungsann eine spezielle Feder angeordnet, die auf sämtliche Walzen drückt Anstelle der bis dahin üblichen Spiral-, Haar- nadel- bzw. Blattfedern ist diese spezielle Feder eine zweischenklige Bügelfeder, die an der Vereinigungsstelle ihrer beiden, etwa parallel zueinander stehenden Schenkel drehbar am Trag- und Belastungsann gelagert ist Der obere Schenkel stützt sich mit seinem

■40 freien Ende gegen einen Anschlag im Trag- und Belastungsarm ab, und der untere Schenkel ist mit seinem freien Ende kraft- oder formschlüssig mit dem Sattel verbunden. Die Feder erfüllt lediglich eine Belastungsfunktion, jedoch keine Führungsfunktion im Sinne einer Parallelführung der Druckwalze gegenüber dem entsprechenden Zylinder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Führungs- und Belastungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine äußerst exakte und spielfreie Parallelführung der fliegend angeordneten Druckwalze zu der Belastungsebene gewährleistet ist, und die trotz der Spielfreiheit vollständig reibungsfrei arbeitet Gleichzeitig soll jede Form der Abnutzung durch die Bewegung der Druckwalze in Anpassung an die Dicke des durchlaufenden Fasermaterials ausgeschlossen werden und die Masse der bei dieser Bewegung mitbewegten Teile klein gehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst.

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 Ab nützung, die durch die Bewegung der Druckwalze in An passung an die Dicke des durchlaufenden Fasermaterials entstehen könnte, aus und braucht dadurch auch langfristig nicht gewartet zu werden. Gleichzeitig ge-

stattet sie, die Masse der bewegten Teile klein zu halten, was sie für hohe Durchlaufgeschwindigkeiten des Behandlungsmaterials besonders geeignet macht

Die Blattfedern können maschinengestellseitig ic einem Halter, der einstellbar und lösbar mit dem Maschinengestell verbunden ist, verankert sein. Es erweist sich auch als zweckmäßig, eine zusätzliche äußere Belastung* kraft auf den Lagerträger einwirken zu lassen. Die Belastungskratt kann so gerichtet sein, daß sie, bezogen auf die Druckwalzenachse, schräg nach außen in Richtung auf die zweite Walze auf den Lagerzapfen einwirkt Es Χϊΐιη sieh auch als vorteilhaft erweisen, die Walze vom Maschinengestell her durch eine mit Spiel durch den Lagerzapfen führende flexible Welle anzutreiben.

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

F i g. 1 eine Führungs- und Beiastungsvorrichtung einer Walze im Aufriß,

F i g. 2 ein Schnitt der Vorrichtung entlang der Linie IMI der Fig. 1,

F i g. 3 eine Variante einer Führungs- und Belastungsvorrichtung ebenfalls im Aufriß,

F i g. 4 als Variante zu F i g. 3 ein Detail mit aen einwirkenden Kräften,

F i g. 5 den Kxäfteplan zu F i g. 4, und

Fig. 6 eine weitere Vorrichtungsvariante im Grundriß.

Die F i g. t und 2 zeigen je eine fliegend gelagerte Walze 1 und 2, die ein Walzenpaar einer Spinnereimaschine bilden, das der Förderung von Fasermateiialien dient Die Achsen von Walze 1 und Walze 2 sind parallel zueinander angeordnet und eine durch die Achsen gelegt gedachte Ebene wird in F i g. 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 (Fig. 1) axial geführt gelagert und wird durch nicht gezeichnete Mittel über ihre Achse 4 angetrieben.

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 zur Belastungsebene E bzw. parallel zur Ebene F zwei Blattfedern 9 und 10 gleicher Länge im Abstand dstarr eingespannt Die anderen Enden der Blattfedern 9,10 sind im gleichen Abstand dim 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. ρ 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 Beiastungsvorrichtung 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 ?:ur Belastungsebene E(V i g. 2) also in Richtung der Ebene F starr geführt bleibt. Dadurch sind Verschiebungen der durch die WaLzr-n gebildeten Klemmiinie in der Fausgeschiossen, wodurch die Vorrichtung als iuhr präzise Fördereinrichtung für ϋιιτηϊί -'ende f-asiTmiiferial'un geeignet ist

;_; Fj r- weiterer Vorteil besteht bei einer verlangten bestimmten Belastung der Walze 2 darin, die Masse der W :''7e 2 und ihrer Elemente 6,7,8,9 und 10 klein halten zu können. Die Vorrichtung eignet sich deshalb besonders für Anwendungen, wo hohe Durchlaulgeschwin

ίο digkeiten von Fasermaterialien erforderlich sind.

In F i g. 3 ist als Variante eine Führungs- und Belastungsverrichtung für eine Druckwalze il mit Fremdbelastung dargestellt, wie sie z. B. bei Streckwerken von Spinnereimaschinen Anwendung findet Die Druckwalze 11 ist durch ein Walzlager 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 paralle- zueinander in einem Halter 17 fest verankert, der seiner leits 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, u:"<d im Gegensatz zu F i g. 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 zum Schutzumfang der Erfindung. Der Halter 17 besitzt einen Fortsatz 21, der einen Druckbolzen 22 senkrecht zur Ebene F führt jnd auf den sich ein elastisches Druckelement z. B. in Form einer Druckfeder 23 abstützt Eine am Druckbogen 22 einstei;bare Scheibe 24 gestattet die auf den Support 14 bzw. auf den Lagerzapfen 13 einwirkende Belastung zu verändern. Diese durch die Feder 23 erzeugte Belastungskraft P stellt im Gegensatz zur Ausführung gemäß F i g. 1 eine Fremdbelastung dar. Sie ruft eine von der Walze 20 ausgehende Reaktionskraft 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 mit der Kraft K 2 auf Zug und die Blattfeder 16 mit der Kraft K 1 auf Druck beansprucht wird. K1 und K 2 sind gleich groß.

Wie z.\s 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 dadurch wesentlich vereinfacht und abgekürzt,

Eine Variante zu F i g. 3 ist in F i g. 4 schematisch und detailliert daigestellt, /um besseren Verständnis sind lediglich die in d^r B:·!, -tungsebene auf de" Lagerzapfen 25 :--d auf d'«. %,·. ihm starr eingespannten Blat»federn 26 und 27 einwirkenden äußren Kräfte eingetragen, die zusammen nach physikalischen Gesetzen ein Gieichge

wichtssystem bilden müssen.

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 PlIKI und PZIKA dar. Liegt nun die Kraftrichtung der Belastungskraft Pl von der Geraden CaIs Begrenzung ausgehend im Sektor B, dann sind beide Blattfedern 26 bzw. 27 durch die Kräfte KA bzw. K 3 auf Zug beansprucht in einem Betrag, wie er aus dem Kräfteplan gem. Fig.5 hervorgeht. Läßt man die äußere Belastungskraft Pl vom Maschinengestell her noch flacher gegen außen auf den Lagerzapfen 25 einwirken, z. B. in Richtung der gestrichelt eingezeichneten Kraft PA, dann werden beide Blattfedern auf gleich großen Zug beansprucht, d.h. KA = K 5 (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 Ausknikkens beim Betrieb der Vorrichtung ausführen.

Eine weitere Variante ist in Fig.6 im Grundriß als Kalanderwalzenpaar für ein textiles Faserband dargestellt.

Fine nachstehend als »Masterscheibe« bezeichnete Scheibe 28 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 bestimmten Abstand gehaltene Abdeckplatten 31 und 32 werden durch die Masterscheibe 28 in der Scheibenebene geführt und stützen sich zwecks Übernahme der Radialführung auf nicht gezeichnete An-

5. schlage ab. Die Scheibe 33 als Gegenscheibe zur Masterscheibe 28 wird ihrerseits axial 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 End-

loi stück 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

15. 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 be-

20i siiiiuiii lsi. Ais üußcic Belastung ucf Scheibe 33 dient beispielsweise eine Feder 40, die über einen Druckbolzen 41 auf das Endstück 36 und damit auf den Lagerzapfen 35 einwirkt.
Bei Kalanderwalzenpaaren für textiles Faserband hat es sich als zweckmäßig erwiesen, beide Scheiben positiv anzutreiben. Zu diesem Zweck ist im Halter 39 eine Welle 42 axial geführt (nicht gezeichnet) gelagert, die über Antriebsmittel 43, 44 von der Welle 29 aus angetriebii)! wird. In der Welle 42 ist eine an sich bekannte flexible Welle 45 befestigt, die mit Spiel durch eine Bohrung 46 des Lagerzapfens 35 geführt ist. Sie trägt am Ende eine Verzahnung 47, die längsverschiebbar mit einer Gegenverzahnung 48 in der Nabe der Scheibe 33 im Eingriff steht. Der Antrieb von Scheibe 33 paßt sich

damit über Verzahnung 47 und Gegenverzahnung 48 der durch die ,\bdcckp!.V?ri 3?/3i gegebenen axialen Lage der Scheibe 33 an.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Führungs- und Belastungsvorrichtung an Spinnereimaschinen für zwei eine ICIemmlinie für das durchzufördernde Fasermaterial bildende und eine Förderebene für dasselbe definierende Walzen, von denen mindestens eine eine senkrecht zur Förderebene bewegliche, in einem fliegenden Träger gelagerte Druckwalze darstellt, dadurch gekenn ζ e i c h η e t, daß der Träger (7,14,25,36) der Druckwalze (2, 11, 33) über zwei eingespannte, zur Förderebene ff? und zueinander im wesentlichen parallel angeordnete Blattfedern (9, 10; 15, 16; 26, 27; 37,38) von im wesentlichen gleicher Länge mittelbar oder unmittelbar im Maschinengestell (3, 18, 30) verankert ist

2. Führungs- und Belastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (li>, 16; 37, 38) maschinengestellseitig in einem Hailer (17,39) verankert sind, der einstellbar und lösbar mit dem Maschinengestell (18, 30) verbunden ist

3. Führungs- und Belastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung der Druckwalze (2) ausschließlich durch elastische Verformung der Blattfedern (9, 10) in einer durch beide Walzenachsen gebildeten Ebene (E) erzeugt wird.

4. Führungs- und Belastungsvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für die Druckwalze (11, 33) mit einer zusätzlichen Belastungsvorrichtung (30, 40, 41) verbunden ist, deren Belastungskraft (P₂, Pt) bezogen auf die Druckwalzenachse schräg voi, außen in Richtung der zweiten Walze (20, 28) auf den Träger (25, 36) der Druckwalze (33) einwirkt

5. Führungs- und Belastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Druckwalze (33) vom Maschinengestell (30) her durch eine mit Spiel durch den als Lagerzapfen (35) ausgebildeten Träger (36) führende flexible Welle (45) angetrieben wird.

6. Führungs- und Belastungsvorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Welle (45) eine Verzahnung (47) besitzt, die axial verschiebbar in eine Gegenverzahnung (48) der Druckwalze (33) eingreift