DE2501389A1

DE2501389A1 - Walzenstreckwerk mit verbesserter zahnausbildung

Info

Publication number: DE2501389A1
Application number: DE19752501389
Authority: DE
Inventors: Masakazu Shino; Shigekazu Ueda
Original assignee: CHUBU SEIKO KK
Current assignee: CHUBU SEIKO KK
Priority date: 1974-01-16
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1975-07-17
Also published as: US3988807A; FR2325741B1; FR2325741A1; BE824446A; IT1032213B; GB1484779A

Description

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CHUBU SEIKO KABUSHIKI KAISHA Kasugai-shi, Aichi-ken (Japan)

Walzenstreckwerk mit verbesserter Zahnausbildung

Die Erfindung· betrifft ein Walzenstreckwerk, das für die Verwendung in einer Spinnmaschine bestimmt ist, insbesondere eine Zahnanordnung für Kämmwalzen eines derartigen Streckwerks.

Zum Kämmen von Faserband kann man zwischen zwei hinteren oder Einzugswalzen und zwei hinteren oder Verzugswalzen Kämmwalzen anordnen, von denen jede an ihrem Umfang mit einer Anzahl von Nadeln oder Zähnen versehen ist. Diese Kämmwalzen sind zu wenigen Paaren zusammengefaßt, γόη denen jedes aus einer oberen und einer vertikal darunter angeordneten, unteren Walze besteht. Diese Kämmwalzenpaare sind für den gewünschten Kämmvorgang in Kaskade angeordnet. Die Nadeln oder Zähne der bekannten Kämmwalzen können jedoch das Faserband teilweise erfassen und zurückführen, so daß ein glattes Kämmen des Faserbandes mit hohem Wirkungsgrad nicht zu erwarten ist. Diese Mitnahme der Fasern durch die Zähne führt zu einem ungleichmäßig dicken Faserband und setzt daher den G-esamt-Wirkungsgrad des Streckwerks beträchtlich herab.

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Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht daher darin, für die Kämmwalzen eines Walzenstreckwerks eine Zahnausbildung zu schaffen, mit der die Nachteile der üblichen Streckwerke vermieden werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines v/alzenstreckwerks, das mit der genannten, verbesserten Zahnanordnung versehen ist.

Ein Merkmal der Erfindung betrifft eine Zahnanordnung, die mindestens für jenes Kämmwalzenpaar eines Walzenstreckwerks bestimmt ist, das den vorderen oder Einzugswalzen des Streckwerks zunächstliegt. In dieser Zahnanordnung ist jeder Zahn so profiliert, daß auf seiner in der Drehrichtung nachlaufenden Seite der Winkel zwischen der vorlaufenden Zahnflanke und der vom Zahnkopf entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kämmwalze an deren Fußkreis angelegten Tangente mindestens 90° beträgt.

Die Erfindung schafft somit .eine verbesserte Zahnanordnung, die in einem /Valzenstreckwerk an den rfalzen des dem vorderen oder Einzugswalzenpaars zunächst angeordneten Kämmwalzenpaars verwendet werden kann. Jeder Zahn dieser Zahnanordnung ist so profiliert, daß auf der nachlaufenden Seite des Zahns der Winkel zwischen der vorlaufenden Planke des Zahns und der von dem Zahnkopf entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kämmwalze an deren Pußkreis angelegten Tangente mindestens 90° beträgt.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale des Erfindungs.gegenstandes gehen aus der nachstehenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. In diesen zeigt

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Fig. 1 in einer Seitenansicht schematisch die allgemeine Anordnung von Walzen des Walzenstreckwerks,

i'ig. 2 in einer Draufsicht schematisch die Kämmwalzen des Streckwerks gemäß *'ig. 1 ,

^rig. 3 in größerem Maßstab eine Darstellung zur Erläuterung der Bedingungen, unter denen die Zähne der Kämmwalzen gemäß ^ig. 2 Pasern mitnehmen,

Fig. 4 ebenfalls in größerem Maßstab eine Darstellung einer Zahnanordnung, die erfindungsgemäß bei den Kämmwalzen verwendet wird,..

Fig. 5 in einer der Fig. 4 ähnlichen Darstellung eine Zahnanordnung, wie sie bei den üblichen Kämmwalzen verwendet wird, und

Fig. 6 in größerem Maßstab in Seitenansicht das Profil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zahns.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Figuren 1 und 2 sind mit den Bezugszeichen 1a, 1b und 1c untere Kämmwalzen bezeichnet, die von je einer drehbaren Welle 3a, 3b bzw. 3c getragen werden. Mit den Bezugszeichen 2a, 2b und 2c sind obere Kämmwalzen bezeichnet, die ebenfalls von je einer drehbaren Welle 4a, 4b bzw. 4c getragen werden und mit den unteren Kämmwalzen 1a, 1b und 1c zusammenwirken. Diese an ihrem Umfang mit einer Anzahl von Zähnen versehenen Kämmwalzen sind zu drei Paaren von miteinander zusammenwirkenden Walzen 1a, 2a; 1b, 2b; und 1c, 2c zusammengefaßt. Diese drei Walzenpaare sind in Kaskade zwischen zwei hinteren oder Einzugswalzen

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und zwei vorderen oder Verzugswalzen 7 angeordnet, so daß ein von den Einzugswalzen kommendes Faserband 6 mit den Zähnen der oberen und unteren Kämmwalzen gekämmt wird, ehe es zu den Verzugswalzen 7 gelangt. Die Wellen der Kämmwalzen sind an beiden Enden in Ständern 8 und 9 drehbar gelagert. Dies geht am besten aus der Fig. 2 hervor. Mit den Wellenenden ist auf der einen Seite des Streckwerks ein Zahnradgetriebe und auf der anderen Seite ein Antriebsmechanismus verbunden, von dem eine Antriebskraft über das Zahnradgetriebe auf die Kämmwalzen übertragen wird. Wie aus der -Pig. 2 hervorgeht, besitzt das Zahnradgetriebe in der üblichen Weise Zahnräder 10a, 10b und 10c, die an einem Wellenende je einer der unteren Kämmwalzen befestigt sind, ferner Zahnräder 11a, 11b und 11c, die an einem Wellenende je einer der oberen Kämmwalzen befestigt sind, und zwei Zwischenräder 12 und 13, die zwischen den Zahnrädern 10a und 10b (oder 11a und 11b) und zwischen den Zahnrädern 10b und 10c (oder 11b und 11c) angeordnet sind. Die Zahnräder jedes der Paare 10a, 11a; 10b, 11b; und 10c, 11c kämmen miteinander. Die von einer geeigneten Kraftmaschine erzeugte Antriebskraft wird an ein Zahnrad 14 abgegeben, das an dem entgegengesetzten Ehde der Welle der unteren Kämmwalze 1c befestigt ist. Die Antriebskraft wird dann auf das auf derselben Welle sitzende Zahnrad 10c und von diesem auf die Zahnräder 10c - 13 - 10b - 12 - 10a in der genannten Reihenfolge übertragen. Die Kraft zum Antrieb der oberen Kämmwalzen 2a, 2b und 2c wird über die Zahnräder 10c - 11c, 10b - 11b und 10a - 11a in dieser Reihenfolge übertragen. Es versteht sich, daß die sechs Kämmwalzen üblicherweise im wesentlichen dieselbe Umfangsgeschwindigkeit haben wie die Einzugswalzen 5 und daß die Umfangsgeschwindigkeit einer Druckwalze 15 um ein Mehrfaches größer ist.

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Wie in -k'ig. 3 dargestellt ist, kommt es in den : üblichen Streckwerken häufig vor, daß ein Teil 6' des Faserbandes 6 nach dem Verlassen des Kämmwalzenpaars 1a und 2a von den Zähnen 2a¹ der Kämmwalze 2a erfaßt und rückwärts mitgenommen wird, ehe dieser Teil des Faserbandes das Verzugswalzenpaar 7 erreicht. Eine derartige Mitnahme kommt am häufigsten während des von den Kämm walzen durchzuführenden Kämmvorganges oder danach vor.

In den Figuren 4 und 5 ist der Zustand gezeigt, der in dem Augenblick erhalten wird, in dem der Zahn 1a' aus dem Faserband 6 austritt, wenn der auf der inneren oder nachlaufenden Seite vorhandene Winkel A-¹ zwischen der vorlaufenden Flanke des Zahns 1a' und der Bewegungsbahn des Faserbandes so klein ist, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß der Zahn 1a' Fasern des Faserbandes 6 erfaßt und rückwärts, d.h. aufwärts oder abwärts, mitnimmt. Wenn dagegen der entsprechende Winkel A den in *'ig. 4 dargestellten, grösseren viert hat, ist diese unerwünschte Erscheinung am wenigsten wahrscheinlich, -üie von den Erfindern durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß eine derartige Mitnahme vollkommen vermieden werden kann, wenn der Winkel A größer ist als 90 , und daß die Mitnahme schon viel seltener auftritt, wenn der Winkel etwas kleiner ist als der angegebene Wert. Es wurde ferner festgestellt, daß der vV'inkel A zwischen der vorlaufenden Flanke des Zahns 1a¹ und der Bewegungsbahn des Faserbandes 6 sich während des Umlaufes der Kämmv.alze 1a verändert und am kleinsten ist, wenn der Zahn 1a¹ aus dem Faserband 6 austritt. Wenn sich der Zahn in der Stellung des in *'"ig. 4 dem Zahn 1a¹ zunächstliegenden Zahnes befindet, wird der Winkel A zu dem Winkel B verändert, der offensichtlich größer ist als der vorhergehende Winkel A. l*iese Feststellungen führen zu

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dem Schluß, daß ein Zahn in keiner Drehstellung das Faserband 6 erfaßt, wenn die vorlaufende Planke des aus dem Faserband austretenden Zahnes unter einem Winkel von mindestens 90° angeordnet ist.

Nachstehend wird das Verhalten des Faserbandes 6 anhand der Fig. 4 behandelt. Das Faserband 6 wandert im wesentlichen vom Scheitel des Fußkreises 16 der unteren Kämmwalze 1a zum Scheitel der Klemmwalze 15· Dies ist in den bekannten Anordnungen darauf zurückzuführen, daß der Scheitel des Fußkreises der unteren Kämmwalze 1a im wesentlichen auf dem oder etwas unter dem Niveau des Scheitels der Klemmwalze 15 liegt. Infolgedessen stimmt die äußerste Bewegungslinie des Faserbandes im wesentlichen mit der Tangente.an den Fußkreis der Kämmwalze überein und stimmt daher der Winkel A zwischen der vorlaufenden Flanke des Zahnes 1a¹ und der Bewegungslihie' des Faserbandes 6 mit dem Winkel zwischen der vorlaufenden Flanke jedes Zahns und der von dem Zahnkopf entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Kämm-walze an deren Fußkreis 16 angelegten Tangente überein, -^us diesem Grund muß die vorlaufende Flanke des Zahns 1a¹ gegenüber der von dem Zahnkopf des Zahns 1a' an den Fußkreis 16 angelegten Tangente unter einem Winkel von mindestens 90 angeordnet sein.

In der vorstehenden Erläuterung wurde die untere Kämmwalze 1a betrachtet, doch gilt für die obere Kämmwalze 1a analog dasselbe. Bei dieser beträgt der Neigungswinkel 0 der nachlaufenden Flanke des Zahns 1a¹ gewöhnlich 0-20 , wobei die Zahnflanke so breit sein kann, daß der Zahn die erforderliche Festigkeit besitzt.

■Erfindungsgemäß ist nun bei dem den Einzugswalzen 7 zunächst angeordneten Kammwalzenpaar ta, 2a der

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innenseitige Neigungswinkel A größer als "bei den übrigen Kämmwalzen 1"b, 2b, 1c und 2c. Bei einer derartigen Zahnausbildung kann es nicht vorkommen, daß die Pasern "beim Verlassen des Kämmwalzenpaars von den Zähnen des letzten Kämmwalzenpaars 1a. und 2a erfaßt und rückwärts mitgenommen werden. Dieser wichtige Vorteil des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Pig. 6 ausführlicher erläutert. Bei dem den Einzugswalzen 7 zunächst angeordneten Kämmwalzenpaar 1_O, 2a sind die Zähne so ausgebildet, daß der Winkel A zwischen der vorlaufenden Planke des gerade aus dem Faserband 6 austretenden Zahns 1a' oder 2a¹ und der Bewegungsbahn des Faserbandes etwa gleich 90 oder größer ist, und daß der entsprechende Winkel B oder C des Zahns 1b¹ oder 2b' oder 1c' oder 2c¹ der Kämmwalze 1b oder 2b oder 1c oder 2c etwa gleich 30° oder größer ist. Es zeigt sich, daß diese Winkel A, B und C von den Winkeln J\, ß und X und der Höhe t des Zahns abhängig sind, sowie von der Stellung des betrachteten Zahns relativ zu dem Faserband 6 und dem Mittelabstand zwischen dem Kämmwalzen des betrachteten Paars. In einer Versuchsanordnung betrugen die Kinkel *-, -B und C zweckmäßig 97° »80° bzw. 80°, . . wenn der Mittelabstand zwischen den Kämmwalzen des betrachteten Paars 61 mm, der Kopfkreisdurchmessex der Kämmwalzen 65 mm, der Fußkreisdurchmesser 55 nun und die Winkel ^ , ß und γ 40°, 30° bzw. 30° betrugen.

Bei Verwendung von Zähnen, die gemäß der Erfindung die vorstehend angegebene Ausbildung haben, kann für den Zahn 1a' oder 2a' bzw. 1a" oder 2a" ein genügend kleiner Neigungswinkel gewählt werden. Wenn daher im Betrieb der Zahn 1a' oder 2a' aus dem Faserband 6 austritt, nimmt er keinesfalls Fasern des Faserbandes mit. Da infolge der Verzugswirkung der mit hoher Drehzahl umlaufenden Druckwalze 15 das Faserband 6 im Bereich der Kämm-

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walzen 1a und 2a mit einer makroskopischen Geschwindigkeit bewegt werden kann, die ein Mehrfaches der Umfangsgeschwindigkeit der Zähne beträgt, und da die vorlaufenden Flanken der Zähne 1a¹ und 2a¹ oder 1a" und 2a" steil sind, üben diese Zähne bei ihrem Eintritt in das Faserband kaum einen zu starken vertikalen Druck aus. Infolgedessen kann kein zu hoher Verzugswiderstand auftreten. Dagegen sind die Neigungswinkel ß und ( der Zähne 1b¹ und 1c¹ relativ klein gewählt, obwohl die makroskopische Geschwindigkeit des Faserbandes im Bereich der Kämmwalzen 1b und 1c der Umfangsgeschwindigkeit der Zähne im wesentlichen entspricht. Daher können die Winkel B und G beim Eintritt der Zähne in das Faserband 6 relativ groß sein, so daß das Faserband nicht vertikal gepreßt wird und kein zu hoher Verzugswiderstand auftritt. Wenn beim Austritt der Zähne 1b' und 1c¹ aus dem Faserband 6 die vorstehend erläuterten Winkel B¹ und C auftreten, kann es vorkommen, daß die Zähne Fasern des Faserbandes erfassen und mitnehmen, weil die Winkel B und C zwischen den vorderen Flanken der Zähne und dem Faserband relativ klein sind. Diese Gefahr kann vollkommen beseitigt werden, wenn die Zähne der beiden Kämmwalzen des Paars einander in der Richtung der Kaskade bzw. in der Bewegungsrichtung des Faserbandes kreuzen und die einander benachbarten Walzen 1a und 1b, 1b und 1c, 2a und 2b, 2b und 2c an ihren Kreuzungsstellen in einander entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. In diesem Fall kann eine Faser, die sonst von dem Zahn 1c' mitgenommen werden würde, von dem-Zahn 1b' aufgenommen und in den Hauptstrom des Faserbandes zurückgebracht werden, so daß die unerwünschte Mitnahme vermieden wird.

Wie vorstehend erläutert wurde, ermöglicht die'erfindungsgemäße Zahnanordnung die optimale Ausnutzung

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der Tatsache, daß die makroskopische Geschwindigkeit des Faserbandes an verschiedenen Stellen der Kämmwalζen verschieden hoch ist, und beseitigt sie die unerwünschte ' Mitnahme und das Auftreten eines zu hohen Verzugswiderstandes, weil die Zähne der Kämmwalzen in der betrachteten Stellung die günstigste Neigung haben. Die zu diesen Vorteilen führende Zahnanordnung gemäß der Erfindung bedingt keine wesentliche Erhöhung der Herstellungskosten des Walzenstreckwerks.

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Claims

- ίο -

Patentansprüche:

Zähnanordnung für ein Walzenstreckwerk zur Verwendung in einer Spinnmaschine, mit zwei miteinander zusammenwirkenden, drehbaren Einzugswalzen zum Einziehen eines zu verziehenden Faserbandes, zwei miteinander zusammenwirkenden, drehbaren Verzugswalzen zum Verziehen des eingezogenen Faserbandes, und mehreren Kämmwalzenpaaren, die zwischen den Einzugswalzen und den Verzugswalzen in Kaskade angeordnet sind, wobei jede Kämmwalze an ihrem Umfang einstückig mit zahlreichen Zähnen ausgebildet ist, die mit den Zähnen der anderen Kämmwalze des Paars derart zusammenwirken können, daß ein zwischen den Kämmwalzen des Paars hindurchgeführtes Faserband gekämmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das den Einzugswalzen zunächst angeordnete Kammwalzenpaar mit Zähnen versehen ist, die ein solches Profil haben, daß auf der in der Drehrichtung nachlaufenden Seite des Zahns der Winkel zwischen der vorlaufenden Zahnflanke und einer vom Zahnkopf entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kämmwalze an deren Fußkreis angelegten Tangente mindestens 90° beträgt.
2. Zahnanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aer Winkel zwischen der nachlaufenden Zahnflanke und einer vom Zahnkopf zur Mittelachse der Kämmwalze führenden Geraden bis zu 20° beträgt.

3· Walzenstreckwerk zur Verwendung in einer Spinnmaschine, mit zwei miteinander zusammenwirkenden, drehbaren Einzugswalzen zum Einziehen eines zu verziehenden Faserbandes, zwei miteinander zusammenwirkenden, drehbaren Verzugswalzen zum Verziehen des eingezogenen Faser-

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bandes, und mehreren Kämmwalzenpaaren, die zwischen den Einzugswalzen und den Verzugswalzen in Kaskade angeordnet sind, wobei jede'Kämmwalze an. ihrem Umfang einstückig mit zahlreichen Zähnen ausgebilaet ist, die mit den Zähnen der anderen Kämmwalze des Paars derart zusammenwirken können, daß ein zwischen den Kämmwalzen des Paars hindurchgeführtes Faserband gekämmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das den Einzugswalzen zunächst angeordnete Kämmwalzenpaar mit Zähnen versehen ist, die ein solches Profil haben, daß auf der in der Drehrichtung nachlaufenden Seite des Zahns der Winkel zwischen der vorlaufenden Zahnflanke und einer vom Zahnkopf entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kämmwalze an deren Fußkreis angelegten Tangente mindestens 90 beträgt.

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