DE3404419C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streckwalzenvorrich­ tung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 28 17 162 bekannt. Hier erfolgt der Antrieb aller drei unteren Streckwalzen über ein an einer Seite befindliches Getrie­ be unter Zwischenschaltung einer Überlastsicherung. Die Walzen sind, abgesehen von Überlastsicherungen, durchge­ hend ausgebildet und stehen auf der anderen Seite mit einem Getriebe in Verbindung, das alle drei Walzen an­ triebsmäßig miteinander koppelt, ohne daß in dieses Ge­ triebe direkt von außen ein Antrieb eingeleitet wird. Vielmehr erfolgt der Antrieb über das erstgenannte Ge­ triebe.

Eine Überlastsicherung ist dahingehend vorgesehen, daß mehrere Walzenabschnitte endseitig über eine Gewindekopp­ lung miteinander verbunden sind. Bei einer bestimmten Be­ anspruchung kommt es zu einer Relativbewegung zwischen den Walzenabschnitten, was zu einer Verlängerung der ge­ samten Walze führt. Diese Verlängerung wird durch einen Fühler abgefühlt und durch ein Signal ein Abstellen vor­ genommen, um die Maschine stillzusetzen. Dies erfordert einen relativ komplizierten Aufwand hinsichtlich des Auf­ baus der Walze.

Eine andere Überlastsicherung ergibt sich aus der DE-OS 27 35 799. Hier sind die Walzen über einen Drehmomenten­ begrenzer miteinander verbunden, der bei einer bestimm­ ten Torsionsbeanspruchung, insbesondere wenn Zahnräder falsch ausgetauscht worden sind, wirksam wird. Das An­ sprechen des Drehmomentenbegrenzers erfolgt durch beid­ seits des Begrenzers angeordnete Fühler, die die Drehbe­ wegung der Walzenabschnitte beidseits des Drehmomenten­ begrenzers abfühlen. Auch dies bedingt einen relativ großen Konstruktionsaufwand.

Der GB-PS 20 71 166 ist eine Streckwalzvorrichtung zu ent­ nehmen, bei der alle unteren Streckwalzen in zwei Ab­ schnitte unterteilt sind. Diese Abschnitte werden jeweils von den äußeren Enden unmittelbar über ein Getriebe di­ rekt angetrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Streckwal­ zenvorrichtung zu schaffen, bei der im Falle der Verwen­ dung einer großen Anzahl von Spindeln mit einfachen Mit­ teln die Torsion der Walzen derart gering gehalten werden kann, daß ohne die Gefahr eines Garnbruches und eines Bru­ ches der unteren Walzen eine hohe Gleichmäßigkeit des verstreckten Garnes erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgmäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung ist die vordere und hintere untere Streckwalze als ununterbrochene lange Walze ausgebildet, ist also nicht unterteilt, da der An­ trieb des zweiten Abschnittes der unterteilten mittleren, unteren Bandwalze über das zweite Antriebstransmissions­ system indirekt sowohl von der vorderen als auch von der hinteren unteren Streckwalze vorgenommen wird und daher die auf diese Streckwalzen aufgebrachte Torsionskraft in­ folge des Antriebs des zweiten Abschnittes der mittleren unteren Bandwalze geringer gehalten werden kann.

Bei dieser Lösung besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, durch Sensoren die unterschiedlichen Drehwinkel der bei­ den Wellenabschnitte der mittleren unteren Bandwalze zu erfassen und auszuwerten, so daß dann, wenn der Unter­ schied hinsichtlich des Drehwinkels einen vorbestimmten Wert überschreitet, ein solcher Zustand durch ein Signal von der Steuereinheit abgegeben werden kann, um im zwei­ ten Antriebstransmissionssystem eine Entkopplung des dor­ tigen Antriebs der vorderen und hinteren unteren Streck­ walze und des zweiten Abschnittes der mittleren unteren Bandwalze vorzunehmen, welche Entkopplung ein besonders einfaches konstruktives Mittel darstellt, ohne unmittel­ bar auf die Streckwalzen einwirken zu müssen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungs­ beispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht mit der Darstellung eines Streckwalzensystems, welches eine Streck­ walzenantriebsvorrichtung beinhaltet und

Fig. 2 eine Querschnittsseitenansicht mit der Darstel­ lung einer Kupplungsvorrichtung, welche in der Streckwalzenantriebsvorrichtung der Fig. 1 ent­ halten ist.

Eine untere Bandwalze 2 ist mittig und in Längsrichtung in einen ersten unteren Bandwalzenabschnitt 2 A und einen zweiten unteren Bandwalzenabschnitt 2 B unterteilt. Die Drehkraft einer antreibenden Welle 4 wird über eine erste Getriebeeinheit 30, auf die Enden (in Fig. 1 links seitliches Ende) der jeweiligen unteren Walzen 1, 2, 3 auf die vordere untere Walze 3, den ersten unteren Bandwalzenabschnitt 2 A und die hintere untere Walze 1 übertragen. Die Getriebeeinheit 30 setzt sich aus Zahnrädern 30 a bis 30 q zusammen, die entsprechend der Darstellung miteinander kämmen. Die auf die vordere unte­ re Walze 3 und die hintere untere Walze 1 übertragene Kraft wird über eine zweite Getriebeeinheit auf den zwei­ ten unteren Bandwalzenabschnitt 2 B übertragen. Diese zwei­ te Getriebeeinheit 31 setzt sich aus Zahnrädern 31 c-31 q zusammen, welche symmetrisch relativ zu den Zahnrädern 30 c-30 q der Getriebeeinheit 30 angeordnet sind und die für eine Betriebsverbindung der entgegengesetzten Seiten­ enden (rechtes Seitenende in Fig. 1) angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Antriebskraft des zweiten unte­ ren Bandwalzenabschnitts 2 B von der vorderen unteren Wal­ ze 3 und der hinteren unteren Walze 1 abgeleitet.

Die Getriebeeinheiten 30, 31 sind so ausgelegt, daß ihr Drehzahlverhältnis jeder der beiden ausgewählten unteren Walzen 1, 2 oder 3 an einem Walzenende dasselbe ist wie am anderen Walzenende.

Der erste und zweite untere Bandwalzenabschnitt 2 A, 2 B sind betriebsmäßig mit magnetischen oder optischen Dreh­ winkelsensoren 9, 10 verbunden. Die von den Sensoren 9, 10 abgegebenen Impulssignale werden auf einen Steuer­ kreis 11 übertragen, welcher die betriebsmäßigen Befehle an eine elektromagnetische Kupplungseinheit 12 überträgt, welche an der Seite des vorderen unteren Walzenab­ schnittes 2 B an der zweiten Getriebeeinheit 31 befestigt ist. Dies erfolgt, wenn der Unterschied zwischen den Anzahlen der Impulssignale einen voreingestellten Wert überschritten hat. Die Kupplungseinheit 12 ist für ein Ein/Ausschalten des Antriebsweges von der hinteren unte­ ren Walze 1 zum zweiten unteren Bandwalzenabschnitt 2 B bestimmt.

Die Kupplungseinheit 12 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Ein Zahnrad 31 n ist sicher an einem Ende einer Kupplungswelle 14 befestigt, welche drehbar über ein stationäres Teil 15, wie einem Maschinengrund­ rahmen, über ein Lager 13 abgestützt wird. Ein Zahnrad 31 j ist drehbar an dem anderen Ende der Welle 14 befe­ stigt und ist mit einer wesentlichen zylindrischen Kupplung 16 a ausgebildet. Das andere Ende der Kupplungs­ welle 14 ist mit einem Keil versehen, dessen Außenum­ fang ein toroidal-geformtes Kupplungsteil 18 entsprechend der Kupplung 16 a trägt. Dieses Kupplungsteil ist entlang der Kupplungswelle 14 verschiebbar. Das Kupplungsteil 18 wird normalerweise in Druckkontakt mit der Kupplung 16 a gehalten, was mittels eines Hebels 21 erfolgt, der hin­ sichtlich einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn um eine Achse 19 unter der Kraft einer Zugfeder 20 vorgespannt ist. Die Kupplung 16 a wird von dem Kupplungsteil 18 gelöst, wenn das Solenoid 22 aufgrund des Empfangs der Be­ triebsbefehle des Steuerkreises 11 erregt wurde, so daß der Hebel 21 um die Achse 19 im Uhrzeigersinn gedreht wird.

Beim Betrieb wird die antreibende Kraft der Antriebswel­ le 4 über die erste Getriebeeinheit 30 auf ein Seiten­ ende der hinteren unteren Walze 1, der unteren Band­ walze 2 und der vorderen unteren Walze 3 übertragen, um die hintere untere Walze 1, den ersten unteren Band­ walzenabschnitt 2 A und die vordere untere Walze 3 mit jeweils spezifizierten Geschwindigkeiten anzutreiben. Die untere Bandwalze 2 ist in den ersten Abschnitt 2 A und den zweiten Abschnitt 2 B aufgeteilt. Die dazwischen aneinan­ derliegenden Enden sind mechanisch voneinander getrennt und drehbar abge­ stützt. Somit wird die Drehung des ersten Walzenab­ schnittes 2 A dadurch nicht auf den zweiten Abschnitt 2 B übertragen. Andererseits wird die Drehung der hinteren unteren Walze 1 über Zahnräder 31 q, 31 p, 31 n, 31 k, 31 l und 31 m der zweiten Getriebeeinheit 31 in dieser Reihenfolge auf den zweiten Abschnitt 2 B übertragen, wogegen die Drehung der vorderen unteren Walze 3 durch die Zahnräder 31 c, 31 d, 31 e, 31 f, 31 g, 31 h, 31 i, 31 j, 31 k, 31 l und 31 m der zweiten Getriebeeinheit 31 in dieser Reihenfolge auf den zweiten Abschnitt 2 B übertragen wird, woraus eine Drehung des zweiten unteren Bandwalzen­ abschnittes 2 B mit derselben Geschwindigkeit wie der erste Walzenabschnitt 2 A verursacht wird. Die jeweiligen unteren Walzen werden auf diese Weise für das Vorver­ strecken und das Hauptverstrecken des Rovings oder des zugelieferten Stranges angetrieben.

Die Winkelverzögerung des zweiten unteren Bandwalzenabschnittes 2 B relativ zum ersten unte­ ren Bandwalzenabschnitt 2 A wird im Vergleich zu dem Fall drastisch reduziert, bei dem die antreibende Kraft des Walzenabschnittes 2 B allein von der hinteren unteren Walze 1 oder der vorderen unteren Walze 3 abgeleitet wird. Somit kann sogar für längere Abschnitte der jeweiligen unteren Walzen 1, 3 die Winkelverzögerung des zweiten unteren Bandwalzenabschnittes 2 B relativ zum ersten unte­ ren Bandwalzenabschnitt 2 A in demselben Umfang gehalten wer­ den, wie bei der herkömmlichen Spinnmaschine. Auf diese Weise kann die Spin­ delzahl für jede Spinnmaschine ohne Risiko eines Garn­ bruches oder einer Ungleichmäßigkeit vergrößert werden, welche durch die Torsion der unteren Walze verursacht wird, und zwar ohne die Verwendung einer hinteren und vorderen unteren Walze 1, 3 mit großem Durchmesser.

Ein Garnbruch tritt insbesondere gerne dann auf, wenn der Betrieb der Spinnmaschine nach einem Übergangsstill­ stand wieder angefahren wird. Wenn so die in Drehung ge­ haltenen und einer Torsion unterworfenen unteren Walzen angehalten werden, so werden die Walzen ein wenig aus ihrer Verwindung gelöst. Wenn die unteren Walzen erneut aus dem unverdrillten Zustand der Walzen angefahren wer­ den, dann ergibt sich ein Garnbruch. Dies liegt daran, daß eine Zeit, die notwendig ist, die Drehung auf das andere Ende der einen unteren Walze zu übertragen, von jeder anderen Zeit für die andere untere Walze unter­ schiedlich ist, und zwar aufgrund des Unterschiedes der Drehzahlen der unteren Walzen (d. h. die mittlere untere Walze wird bei der Anfahrdrehung hinsichtlich der vorderen unteren Walze verzögert, und die hintere untere Walze wird nach einer gewissen Verzögerung hinsichtlich der mittleren unteren Walze angetrieben). Um den Garnbruch zu verhindern, ist es notwendig, daß das Entdrillen der vorerwähnten Walze auf ein Minimum reduziert wird, und daß beim Wiederanfahren die unteren Walzen mit erlaubter Verzögerung, vorzugsweise mit derselben Zeit zu drehen beginnen.

Wenn eine elektromagnetische Kupplungsvorrichtung dahingehend in Betrieb ist, die untere Walze zu verriegeln, welche dazu verwendet wurde, ein Entdrillen der unteren Walze zu verhindern, so hat dies nicht nur Nachteile dahingehend, daß der Energiebedarf für die Torsionsverhinderung unvermeid­ bar erhöht wird, da eine solche Torsionsverhinderung während der Verweilzeit der Spinneinheit fortgesetzt wer­ den muß. Ebenso wird die Drehverzögerung nach dem Anfah­ ren nicht beseitigt. Das vorliegende System macht es möglich, die Garnbruchgefahr nach dem Anfahren der Spinn­ maschine zu reduzieren, ohne daß es nötig ist, die vorer­ wähnten besonderen Mittel zum Verhindern des Entdrillens der Walze zu verwenden, da die Torsion der unteren Walze und natürlich das Verdrillen bzw. Verwinden der unteren Walze ziemlich klein sind und die unteren Walzen nach dem Wiederanfahren im wesentlichen in derselben Zeit zu drehen beginnen können.

Die elektromagnetische Kupplung 12 der vorliegenden Ausführungsform ist dazu bestimmt, den Bruch der unteren Walze zu verhindern, und zwar auf unterschiedliche Weise gegenüber der vorerwähnten elektromagnetischen Kupplungseinheit, die dazu bestimmt ist, ein Verwinden der Walze selbst zu verhindern. Die Kupplung 12 muß nicht aktiviert werden, wenn der Betrieb der Spinn­ einheit nach dem Trennen der Kupplung 12 angehalten wird.

Wenn der Verstrec­ kungszustand des Rovings R oder des zugeführten Stranges in Abhängigkeit von der Art der Fasern oder der gewünsch­ ten Feinheit des Garns geändert wird, ist es notwendig, bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Zahnräder 30 g, 31 g, die das Drehzahlverhältnis zwischen der hinteren unteren Walze 1 und der vorderen unteren Walze 3 ändern können, auszutauschen, ebenso das Zahnrad 30 l auszutau­ schen, welches das Drehzahlverhältnis zwischen der hinteren unteren Walze 1 und des ersten unteren Bandwal­ zenabschnittes 2 A ändern kann, und schließlich das Zahn­ rad 31 l auszutauschen, mit dem das Drehzahlverhältnis zwischen der hinteren unteren Walze 1 und dem zweiten unteren Bandwalzenabschnitt 2 B geändert werden kann. Wenn angenommen wird, daß bei einem solchen Zahnradwechsel­ vorgang das richtige Auswechseln der Wechselzahnräder 30 g, 31 g unterlassen wurde und so ein Unterschied zwi­ schen dem Drehzahlverhältnis von hinterer unterer Walze und vorderer unterer Walze an der Seite der ersten Getriebeeinheit 30 und dem an der Seite der zweiten Getriebeeinheit 31 verursacht wurde, so wird ein Unter­ schied zwischen der Drehzahl des ersten unteren Band­ walzenabschnittes 2 A und des zweiten unteren Bandwalzen­ abschnittes 2 B verursacht. Als Ergebnis wird ein Unter­ schied zwischen den Anzahlen der von den Drehwinkelsensoren 9, 10 abgegebenen Impulssignalen verursacht. Wenn der Unter­ schied den vorerwähnten voreingestellten Wert überschrei­ tet, wird vom Steuerkreis 11 an das elektromagnetische Solenoid 22 ein Betriebsbefehl abgegeben, wodurch die Ver­ bindung zwischen der Kupplung 16 a und dem Kupplungsteil 18 gelöst wird. Somit wird die Betriebsverbindung zwischen der hinteren unteren Walze 1 und der vorderen unteren Wal­ ze 3 an der zweiten Getriebeeinheit 31 so gelöst, daß das Auftreten eines Bruchs der hinteren unteren Walze 1 oder der vorderen unteren Walze 3 verhindert werden kann. Der vorerwähnte voreingestellte Wert wird natürlich so ausgewählt, daß die Torsion der unteren Walzen 1, 3 innerhalb der elastischen Grenze der Walzen 1 und 3 liegt.

Claims (3)

1. Streckwalzenvorrichtung für eine Spinnmaschine, mit einer durchgehend langen hinteren unteren Walze (1), einer mittleren unteren Walze (2) und einer durchgehend langen vorderen unteren Walze (3), welche alle an einem Seitenende über ein er­ stes Antriebstransmissionssystem mit einer Antriebs­ quelle verbunden sind und mit einem vorbestimm­ ten Drehzahlverhältnis zwischen jeweils zwei die­ ser Walzen angetrieben sind, wobei die vordere und hintere untere Walze (1, 3) betriebsmäßig an dem entsprechenden anderen Sei­ tenende mit einem zweiten Antriebstransmissions­ system verbunden sind, das alle Walzen folgeantriebsmäßig miteinander koppelt, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die als Bandwalze (2) ausgebildete mittlere untere Walze in einen er­ sten Abschnitt (2 A) an einem Seitenende und einen zweiten Abschnitt (2 B) an dem anderen Seitenende unterteilt ist, und daß der zweite Abschnitt (2 B) der unteren Bandwalze nur über das zweite Antriebstransmissionssystem von der vorderen unteren Walze (1) und zugleich von der hinteren unteren Walze (3) angetrieben ist,
daß Sensormittel (9, 10) dem ersten und zweiten Abschnitt (2 A, 2 B) der unteren Bandwalze betriebsmäßig zugeordnet sind, um deren Drehwinkel zu erfassen, welche Sensoren mit einer Steuereinheit (11) verbunden sind, welche ein Signal abgibt, wenn der durch die Sensoren erfaßte Phasen­ unterschied der Drehung einen vorbestimmten Wert über­ schritten hat, und
daß das zweite Antriebstrans­ missionssystem eine mit der Steuereinheit (11) ver­ bundene Lasttrenneinrichtung (12) aufweist, die die Koppelung zwischen den drei Walzen (1, 2 B, 3) unterbricht, wodurch eine Überbe­ lastung der hinteren und vorderen unteren Walze (1, 3) ver­ hinderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Antriebsübertragungssystem Getriebeeinheiten (30, 31) sind, die Wechselzahnräder zum Wechseln des Drehzahl­ verhältnisses zwischen der hinteren und vorderen unteren Walze (1, 3) und Wechselzahnräder zum Ändern des Dreh­ zahlverhältnisses zwischen der hinteren unteren Walze und jeder der ersten und zweiten Abschnitte umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannte Lasttrenneinrichtung (12) mit einem Antriebstransmissionsweg versehen ist, welcher die hintere untere Walze (1) mit dem zweiten Abschnitt (2 B) verbin­ det.