DE3404774C2

DE3404774C2 - Quetschwerk

Info

Publication number: DE3404774C2
Application number: DE19843404774
Authority: DE
Inventors: Edi Niederuzwil Virtic
Original assignee: Benninger Ag, Uzwil
Current assignee: BENNINGER AG UZWIL CH
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1984-02-10
Publication date: 1987-04-16
Also published as: DE3404774A1; CH661756A5

Abstract

Das Quetschwerk umfaßt eine erste am Maschinenrahmen (25) ortsfest, drehbar abgestützte, motorisch angetriebene Quetschwalze (1) sowie eine zur ersteren zustellbare und mit dieser in Antriebsverbindung stehende zweite Quetschwalze (11). Hierbei ist die Anordnung so, daß die der ortsfesten, motorisch primärgetriebenen Quetschwalze (1) zustellbare Quetschwalze (11) über eine, in ständiger Antriebsverbindung mit der primärgetriebenen Quetschwalze (1) stehende Rutschkupplung (40) sekundärgetrieben ist. Ein solches Quetschwerk ermöglicht auch bei sich ändernden Durchmessern infolge Fabrikationstoleranzen und/oder Abnützungen sowie bei der Verwendung von Weichgummiwalzen oder von bombierten Walzen mit entsprechend indifferentem Durchmesserverhalten einen Gleichlauf der beiden Quetschwalzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Quetschwerk, insbesondere zum Abquetschen von mit einer Flüssigkeit behandelten textilen Materialbahnen, mit mindestens einer ersten, am Maschinenrahmen ortsfest drehbar abgestützten, motorisch angetriebenen Quetschwalze, sowie mindestens einer zur ersteren zustellbaren und von dieser über eine in ständiger Antriebsverbindung mit der ersten motorisch angetriebenen Quetschwalze stehenden Rutschkupplung mit angetriebenen zweiten Quetschwalze.
Bei Quetschwerken dieser Art ist es bekannt, den Antrieb der zustellbaren Quetschwalze zum Anlagekontakt an die ortsfeste, motorisch angetriebene Quetschwalze durch einen Antrieb über Getriebemittel zwischen den beiden Quetschwalzen zu ersetzen, um dem Problem der ändernden Schlupfverhältnisse infolge unterschiedlicher, von den verwendeten Behandlungsflüssigkeiten beeinflußten Reibungskoeffizienten u. a. zu begegnen.
Aber auch die verschiedenen Antriebsarten der zustellbaren Quetschwalze durch die ortsfeste, motorisch angetriebene Quetschwalze über Zahnrad- oder Kettengetriebe hat erhebliche Nachteile, insbesondere, daß jeder dieser Antriebe infolge seines gegebenen Übersetzungsverhältnisses nur für entsprechend vorgegebene Quetschwalzendurchmesser verwendbar ist. Daraus ergibt sich aber, daß bei Fabrikationstoleranzen oder Abnützungen an den Quetschwalzen ein Gleichlauf nicht gewährleistet ist, was eine verminderte Warenqualität ergeben kann.
Durch die DE-AS 11 04 318 ist ein Quetschwerk der eingangs genannten Art bekannt, wobei als Rutschkupplung ein Riemengetriebe vorgesehen ist. Das Riemengetriebe weist eine erste konusförmige, mit der ersten Quetschwalze drehfest verbundene Riemenscheibe und eine zweite konusförmige, mit der zweiten Quetschwalze drehfest verbundene Riemenscheibe sowie einen die Riemenscheiben teilweise umschlingenden Flachriemen auf. Die Umschlingungswinkel des Flachriemens um die Riemenscheiben und die Lage des Flachriemens auf den konusförmigen Riemenscheiben ist einstellbar, wodurch die Begrenzung des Drehmomentes steuerbar sein soll. Ein solches Riemengetriebe arbeitet von Natur aus nicht schlupffrei. Der Schlupf hängt ab von der Geschwindigkeit der die Quetschwalzen durchlaufenden Materialbahn, womit ein Gleichlauf der beiden Quetschwalzen nicht gewährleistet ist.
Durch die Zeitschrift "Textil-Praxis" 1974, April, Seiten 480, 483, ist ein stufenlos einstellbares Drehmomentgetriebe mit Überlastkupplung bekannt, die als einstellbare Rutschkupplung ausgebildet und auf der schnellaufenden Welle angeordnet ist. Tritt an der Rutschkupplung ein höheres Rutschmoment als das eingestellte auf, so rutscht die Kupplung durch. Um thermische Überbelastungen zu vermeiden, sind zusätzlich Kupplungsschlupf-Überwachungseinrichtungen vorgesehen. Ein solches Drehmomentgetriebe mit einstellbarer Rutschkupplung ist aber nicht bei einem Quetschwerk der eingangs genannten Art einsetzbar, weil es nicht in der Lage ist, einen Gleichlauf der Quetschwalze des Quetschwerkes zu bewirken.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Quetschwerk der vorgenannten Art zu schaffen, das auch bei sich ändernden Durchmessern infolge Fabrikationstoleranzen und/oder Abnützungen sowie bei der Verwendung von Weichgummiwalzen oder von bombierten Walzen mit entsprechend indifferentem Durchmesserverhalten einen Gleichlauf der beiden Quetschwalzen garantiert.
Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Rutschkupplung, bei geeigneter Voreinstellung, der zweiten Quetschwalze genau die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie jene an der ersten Quetschwalze unabhängig irgendwelcher Durchmesserdifferenzen erteilt, womit sich die Nachteile der bekannten Anordnungen vollständig beseitigen lassen. Durchmesserdifferenzen zwischen beiden Quetschwalzen, hervorgerufen beispielsweise durch Fertigungstoleranzen, Abnützung, unterschiedliche Pressung etc., werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung kompensiert. Auch bei Einsatz seifiger Medien, die bei beiden bekannten Quetschwerken bewirken, daß die nicht angetriebene zweite Quetschwalze zum Stillstand kommt und ein Schleifen zwischen Gewebebahn mit entsprechend schlechtem Gewebeausfall ( Farbunterschiede) auftritt, ist durch die erfindungsgemäß ausgebildete Rutschkupplung eine Mitnahme der zweiten Quetschbahn sichergestellt.
Um bei einer solchen Konzeption eine vorteilhafte konstruktive Anordnung zu erreichen, die einfach, robust und praktisch wartungsfrei ist und zudem ein Umrüsten bestehender Quetschwerke erlaubt, ist die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 vorgesehen, wobei dann vorteilhaft die weitere Ausgestaltung nach den Ansprüchen 3 und 5 einsetzbar ist.
Durch die weitere Ausbildung gemäß Anspruch 6 läßt sich die zweite Quetschwalze beliebig weg- oder zustellen, ohne daß die Antriebsverbindung zwischen den Quetschwalzen bzw. zwischen diesen und dem Zwischenzahnrad unterbrochen wird. Durch Verminderung der Rutschkupplungskraft läßt sich dadurch bei weggestellter zweiter Quetschwalze diese unabhängig eines Weiterlaufens der ersten Quetschwalze zum Stillstand bringen.
Ein weiterer großer Vorteil in der vorbeschriebenen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Quetschwerkes besteht darin, daß die zweite Quetschwalze bei Unwirksammachung der Rutschkupplung durch Verminderung deren Kupplungskraft in der bekannten Art durch den Anlagekontakt an die erste Quetschwalze angetrieben werden kann, was die Universalität des erfindungsgemäßen Quetschwerkes erheblich verbessert.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 können durch eine entsprechende Nachregelung der Rutschkupplung Abweichungen innerhalb eines relativ großen Bereichs kompensiert werden.
Die weitere Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 erlaubt eine relativ einfache Konzeption einer Selbstregulierung bzw. Selbstnachstellung der Kupplungsmittel an sich ändernde Drehzahlverhältnisse.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungen sind in den Ansprüchen 8 und 9 gekennzeichnet.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine stirnseitige Teilansicht eines erfindungsgemäßen Quetschwerkes in schematischer Darstellung,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.
Beim dargestellten Quetschwerk stützt sich zunächst ortsfest am Maschinenrahmen 25 eine erste Quetschwalze 1 über ein Lagergehäuse 5 an Druckaufnahmeflächen 5&min; ab. Der Einfachheit halber ist hier jeweils nur das eine Ende der betreffenden Quetschwalze veranschaulicht, wobei das andere Ende dieser Quetschwalze natürlich in gleicher Weise ausgebildet ist. Als Drehlager werden hier vorzugsweise Pendellager 6 verwendet, welche der rotierbaren Abstützung der Quetschwalze 1 über deren Lagerzapfen 1&min; dienen. Um die Lagermittel zudem vor Spritzwasser zu schützen, ist eine am Quetschwerk vorgesehene Wanne 2 mit ihrer Wand über den Bereich der Quetschwalze hinaus hochgezogen und vom Lagerzapfen 1&min; durchdrungen. Die betreffende Durchbrechung 2&min; ist durch eine Labyrinthdichtung 3, welche durch Federmittel 4 angepreßt wird, abgeschlossen.
Diese vorbeschriebene, am Maschinenrahmen 25 ortsfest, aber drehbar gelagerte Quetschwalze 1 ist motorisch angetrieben, wofür hier am freien Ende des gezeigten Lagerzapfens 1&min; ein kardanischer Antrieb 9 angreift, der mit einem Motor 9&min; verbunden ist. Natürlich ist aber auch ein Ketten- oder Zahnradantrieb geeignet. Ferner umfaßt das dargestellte Quetschwerk eine zweite Quetschwalze 11 , die bezüglich der ortsfesten Quetschwalze 1 zu- bzw. wegstellbar ist. Zu diesem Zweck stützen sich die die Lagerzapfen 11&min; tragenden Lagermittel 5, 6 , welche den vorbeschriebenen entsprechen, am freien Ende von Schwenkhebeln 24 ab, die je um einen ortsfest am Maschinenrahmen 25 angeordneten Zapfen 26 geschwenkt werden können, wofür an den Schwenkhebeln 24 geeignete, hier nicht näher gezeigte Arbeitsmittel, beispielsweise pneumatische Kolben-Zylindersysteme, angreifen können. Die Zu- und Wegstellbewegung dieser Quetschwalze 11 bezüglich der ortsfesten Quetschwalze 1 findet natürlich nur in engen Grenzen statt, so daß auch hier die Durchdringung 2&min; der Wanne 2 mittels einer Labyrinthdichtungsanordnung 3, 4 in der vorbeschriebenen Weise verschlossen werden kann. Lediglich deren Flächenausdehnung ist der entsprechend größeren Durchbrechung 2&min;&min; anzupassen.
Der in den Fig. 1 und 3 erkennbare Zapfen 26 dient gleichzeitig als Rotationsachse für ein Zwischengetriebe 41, das der Antriebsverbindung der dadurch angetriebenen Quetschwalze 11 mit der durch den Motor 9&min; angetriebenen Quetschwalze 1 dient. Dieses Zwischengetriebe 41 umfaßt primärseitig eine Antriebskette 30, die ein Kettenrad 8, das mittels Keile 8&min; mit der ersten Quetschwalze 1 drehfest verbunden ist, mit einem Kettenrad 29 des Zwischengetriebes 41 verbindet. Mit letzterem ist ein Zwischenzahnrad 27 drehfest verbunden, das mit einem Zahnrad 15 auf dem freien Ende des Lagerzapfens 11&min; der zweiten Quetschwalze 11 in Eingriff steht. Es ist erkennbar, daß die beiden Zahnräder 27, 15 auch bei einem Ausschwenken der zweiten Quetschwalze 11 immer in Eingriff bleiben, nachdem die Drehachse des Zwischenzahnrades 27 auch Schwenkpunkt der die betreffende Quetschwalze 11 tragenden Schwenkhebel 24 ist. Das auf dem Lagerzapfen 11&min; der zweiten Quetschwalze 11 aufsitzende Zahnrad 15 bildet eine Kupplungsscheibe 18 einer auf dem gleichen Lagerzapfen aufsitzenden Rutschkupplung 40, deren Gegenscheibe 20 drehfest, aber axial verschiebbar auf dem Lagerzapfen 11&min; aufgekeilt ist, wie anhand des Keiles 21 in Fig. 2 erkannt werden kann. Entsprechend sitzt das Zahnrad 15 der Rutschkupplung über geeignete Kugellager 16 frei drehbar auf dem Lagerzapfen 11&min; auf.
Wird nun in geeigneter Weise die aufgekeilte Gegenscheibe 20 der Rutschkupplung 40 gegen das frei drehende, vom Zwischengetriebe 41 in Rotation versetzte Zahnrad gepreßt, erfolgt eine Rotationsmitnahme der zweiten Quetschwalze 11.
Für eine solche Betätigung bzw. Steuerung eignet sich vorzugsweise eine Hydraulik- oder Pneumatiksteuerung. Entsprechend ist die Gegenscheibe 20 der Rutschkupplung durch die eine Stirnseite eines Druckkolbens 19 gebildet, dessen andere Stirnseite als Druckfläche in einem von einem Druckgehäuse 17 umschlossenen Druckraum 33 hineinragt. Dieser Druckraum 33 kommuniziert mit einem entsprechenden Einlaß 22 für ein geeignetes Druckmedium und sitzt mit seiner anderen Stirnseite druckdicht und drehfest auf der zugekehrten Fläche des frei drehenden Zahnrades 15 auf.
Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß dem Zahnrad 15 der Rutschkupplung 40 gegenüber der ersten Quetschwalze 1 von den Zwischengetriebemitteln 41 eine vergleichsweise höhere Drehzahl vermittelt wird.
Aus dem Vorbeschriebenen ergibt sich zunächst ein Quetschwerk, das auch bei sich ändernden Durchmessern infolge Fabrikationstoleranzen und/oder Abnützungen sowie bei der Verwendung von Weichgummiwalzen oder von bombierten Walzen mit entsprechend indifferentem Durchmesserverhalten einen Gleichlauf der beiden Quetschwalzen garantiert, indem die Rutschkupplung 40 bei geeigneter Voreinstellung gestattet, der zweiten Quetschwalze 11 genau die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie jene an der ersten Quetschwalze 1 unabhängig irgendwelcher Durchmesserdifferenzen zu erteilen, wofür dem Zahnrad der Rutschkupplung gegenüber der ersten Quetschwalze von den Zwischengetriebemitteln 41 eine vergleichsweise höhere Drehzahl vermittelt wird. Weiter gestatten die getroffenen Maßnahmen, wie erwähnt, ein beliebiges Weg- oder Zustellen der zweiten Quetschwalze 11, ohne daß die Antriebsverbindung zwischen den Quetschwalzen bzw. zwischen diesen und den Zwischengetriebemitteln 41 unterbrochen wird. Durch Verminderung der Rutschkupplungskraft läßt sich dadurch bei weggestellter zweiter Quetschwalze diese unabhängig eines Weiterlaufens der ersten Quetschwalze zum Stillstand bringen. Zudem kann die zweite Quetschwalze 11 bei einem Unwirksammachen der Rutschkupplung 40 durch Verminderung deren Kupplungskraft in bekannter Art durch den Anlagekontakt an die erste Quetschwalze 1 angetrieben werden.
Eine einfache Selbstregulierung bzw. Selbstnachstellung der Kupplungsmittel an sich ändernde Drehzahlverhältnisse ergibt sich, wenn Schaltungsmittel 43, 45, 46 zur kontinuierlichen Ermittlung der Umfangsgeschwindigkeitsänderung an der zweiten Quetschwalze 11 infolge Schlupf vergleichsweise der Drehzahl der ersten Quetschwalze 1 und zur Erzeugung eines Steuersignals zur Nachregelung der Rutschkupplungskraft über die Rutschkupplung 40 verstellenden Hydraulik- oder Pneumatikmittel 22&min;, 44 vorgesehen werden, wobei vorzugsweise die Schaltungsmittel an den beiden Quetschwalzen 1 und 11 wirksame Geschwindigkeitsmesser 45 und 43 umfassen, die gemeinsam auf eine Vergleichsstufe 46 arbeiten, an deren Ausgang die betreffenden, die an der Rutschkupplung 40 wirksamen Hydraulik- oder Pneumatikmittel steuernden Steuersignale erscheinen. Diese Steuersignale können beispielsweise ein der Druckmittelquelle 22&min; vorgeschaltetes Reduzierventil 44 am Druckkammereinlaß 22 beeinflussen.
Das vorbeschriebene Quetschwerk erfüllt alle stellbaren Anforderungen, insbesondere in bezug auf einen präzisen Gleichlauf der beiden Quetschwalzen, eine Selbstregulierung, eine wartungsarme Konzeption und einen breiten Anwendungsbereich. Dabei ist es auch möglich, die Rutschkupplung konstruktiv zu ändern und sie auf andere Weise anzusteuern.

Claims

1. Quetschwerk, insbesondere zum Abquetschen von mit einer Flüssigkeit behandelten textilen Materialbahnen, mit mindestens einer ersten, am Maschinenrahmen ortsfest drehbar abgestützten, motorisch angetriebenen Quetschwalze, sowie mindestens einer zur ersteren zustellbaren und von dieser über eine in ständiger Antriebsverbindung mit der ersten motorisch angetriebenen Quetschwalze stehenden Rutschkupplung mit angetriebenen zweiten Quetschwalze, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung (40) eine frei drehbare, durch den Antrieb der ersten Quetschwalze (1) antreibbare Kupplungsscheibe (18) und eine drehfest mit der zweiten Quetschwalze (11) verbundene und relativ zur Kupplungsscheibe (18) verschiebbare Gegenscheibe (20) aufweist.

2. Quetschwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (18) frei drehbar und die Gegenscheibe (20) drehfest auf dem Lagerzapfen (11&min;) der zweiten Quetschwalze (11) angeordnet ist.

3. Quetschwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (18) an einem frei drehbar auf dem Lagerzapfen (11&min;) der zweiten Quetschwalze (11) angeordneten Zahnrad (15) angeordnet ist.

4. Quetschwerk nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (18) oder das Zahnrad (15) gegenüber der ersten Quetschwalze (1) eine vergleichsweise höhere Drehzahl aufweist.

5. Quetschwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (15) über ein Zwischenzahnrad (27) antreibbar ist, mit dem es in ständigem Eingriff steht und welches in Antriebsverbindung mit dem Antrieb der ersten Quetschwalze (1) steht.

6. Quetschwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (26) des Zwischenzahnrades (27) eine Schwenkachse eines Schwenkhebels (24) ist, an dem die zweite Quetschwalze (11) angeordnet ist.

7. Quetschwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenscheibe (20) hydraulisch oder pneumatisch relativ zur Kupplungsscheibe (18) verstellbar ist.

8. Quetschwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungsmittel (43, 45, 46) zur kontinuierlichen Ermittlung der Umfangsgeschwindigkeitsänderung an der zweiten Quetschwalze (11) relativ zur Umfangsgeschwindigkeit der ersten Quetschwalze (1) und zur Erzeugung von Steuersignalen in Abhängigkeit von der gemessenen Umfangsgeschwindigkeitsänderung zur Regelung der Kupplungskraft an die Einrichtungen zur hydraulischen oder pneumatischen Verstellung der Gegenscheibe (20) vorgesehen sind.

9. Quetschwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel die Umlaufgeschwindigkeit beider Quetschwalzen abtastende Geschwindigkeitssensoren (45, 43) aufweisen, deren Ausgangssignale einer die Steuersignale erzeugenden Vergleichseinrichtung (46) zugeführt sind.