DE3801880C2 - Streckwerk in Spinnereimaschinen, insbesondere Regulierstreckwerk in Strecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Streckwerk in Spinnerei­ maschinen, insbesondere Regulierstreckwerk in Strecken, mit mindestens zwei, in Laufrichtung eines verarbeiteten Faser­ verbandes aufeinanderfolgenden, durch getrennte Elektromoto­ ren angetriebenen Streckwalzenkombinationen. Als Streckwalzenkombinationen können hierbei beispielsweise Wal­ zenpaare oder Walzentrios Anwendung finden.

Die Erfindung geht damit von Streckwerken aus, bei denen, wie beispielsweise bei Regulierstreckwerken an Strecken, Streckwalzenpaare durch getrennte Elektromotoren angetrieben werden. Dieser Antrieb durch getrennte Elektromotoren bietet den Vorteil, das Verzugsverhältnis zwischen den von getrenn­ ten Elektromotoren angetriebenen Walzenpaaren durch Verände­ rung der Speisung dieser Elektromotoren hinsichtlich Span­ nung und/oder Frequenz schnell und leicht verstellen zu kön­ nen, wie dies beispielsweise zum Ausgleich von Bandgewichts­ schwankungen erforderlich ist.

Auf diese Weise durch getrennte Antriebsmotoren angetriebene Walzenpaare stehen im Stillstand der Maschine, wenn die An­ triebsmotoren nicht mehr gespeist werden, miteinander in keinerlei kraftschlüssiger oder formschlüssiger Wirkverbin­ dung.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese im Stillstand der Ma­ schine leicht und frei drehbaren Walzenpaare beispielsweise unter Wirkung der in den Streckfeldern zwischen den Walzen­ paaren gespannt liegenden Faserverbände, welche bestrebt sind, ihre Verzugsspannung abzubauen, sich unkontrolliert und unkontrollierbar verdrehen können. Damit wird das Ver­ zugsverhältnis für diese in den Streckfeldern liegenden Fa­ serverbände nachteiligerweise willkürlich verändert.

Beim Wiederanlauf des Streckwerks führt dies zu Verzugsfeh­ lern in Form von Dick- oder Dünnstellen, die einen nicht mehr behebbaren Fehler im Produkt darstellen und in manchen Fällen, insbesondere bei Faserverbänden mit geringer Masse im Querschnitt, zum Bruch des Faserverbandes führen können.

Um diese Nachteile zu beheben und um zur Qualitätsverbesserung des Produktes beizutragen, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, willkürliche Drehbewegungen der Walzenpaare, wie sie unter Einwirkung der Faserverbände auftreten können, zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mindestens ein Arretiermittel, das ein Verdrehen der Walzenkombinationen bei dazwischenliegendem Faserverband und bei Stillstand des Streckwerkes verhindert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß infolge Festhaltens der Walzenpaare im Stillstand negative Einflüsse auf das zu verarbeitende Fa­ sermaterial mit nachfolgenden Auswirkungen auf das Endpro­ dukt auf einfache Weise vermieden werden.

Alternativ besteht die Möglichkeit, daß das Arretiermittel bei Erreichen des Stillstandes in Eingriff bringbare Verzah­ nungselemente aufweist. Hierbei können die Verzahnungsele­ mente so ausgestaltet sein, daß eine mit der Walzenkombina­ tion drehverbundene Welle stirnseitig oder über ihren Umfang die Verzahnungselemente aufweist, welche mit einer undrehba­ ren Gegenverzahnung in Eingriff bringbar sind.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß das Arretier­ mittel als bei Erreichen des Stillstandes des Streckwerkes in Wirkung tretende Reibungsbremse ausgebildet ist.

In anderer Ausführungsform der Erfindung kann auch das Arre­ tiermittel als selbsthemmendes Getriebe in der Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmotor auf eine Walzenkombina­ tion ausgebildet sein.

Eine Vereinfachung der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich dann, wenn das Arretiermittel der Antriebsmotor selbst ist, welcher als Bremsmotor ausgebildet ist.

Zur Steuerung der Arretierwirkung kann das Erreichen des Stillstandes mittels eines mit einer Walzenkombination dreh­ verbundenen Drehungsfühlers festgestellt werden.

Bei frequenzgespeisten, durch Vermindern der Speisefrequenz auf Null in den Stillstand verzögerten Synchronmotoren be­ steht die Möglichkeit, daß das Erreichen des Stillstandes durch die Frequenzspeisevorrichtung bei Erreichen der Spei­ sefrequenz Null signalisiert wird.

Es hat sich gezeigt, daß der Gegenstand der vorliegenden Er­ findung mit Vorteil auch an anderen als Regulierstreckwerken von Strecken anwendbar ist, sofern diese Streckwerke Streck­ walzen aufweisen, bei denen die im Lauf des Streckwerks durch entsprechende Speisung der getrennten Antriebsmotoren bewirkte, ein definiertes Verzugsverhältnis aufrechterhal­ tende "elektrische Welle" im Stillstand entfällt und damit die Streckwalzen unabhängig voneinander zufällige Drehungen ausführen können. Auch hierdurch ergibt sich durch die Arre­ tiermittel der Vorteil einer Haltewirkung der entsprechenden Walzen, so daß die Qualität der Faserverbände auch bei Stillstand der Walzen beibehalten wird.

Die DE 29 41 612 A1 beschreibt eine Strecke zum Dublieren und Verziehen von Faserbändern. Gemäß Seite 7, zweiter Absatz dieser Druckschrift liegt der bekannten Konstruktion die Aufgabe zugrunde, die Umstellung der Strecke bei jedem Sortimentwechsel wesentlich zu erleichtern.

Zur Lösung dieser Aufgabe finden Walzenpaare 14 bis 16 Anwendung, welche durch je einen gesonderten Elektromotor angetrieben werden. Die Drehzahlverhältnisse dieser Motoren sind mittels Frequenzteilern verstellbar.

Diese Lösung führt dazu, daß die jedesmalige Umstellung der Strecke auf ein neues Sortiment einfach und mit geringem Zeitaufwand durchgeführt werden kann.

Damit wird bei dieser bekannten Konstruktion nicht das Problem angesprochen, welches sich bei der vorliegenden Erfindung stellt. Die gesamte Druckschrift gibt keinen Hinweis, daß die Walzenpaare 14 bis 16 mit speziellen Arretiermitteln im Sinne der vorliegenden Erfindung auszugestalten sind, welche erst dann wirksam werden sollen, wenn der Arbeitsablauf, d. h. der Verzug, unterbrochen wird.

Die DE 34 04 419 A1 beschreibt ein Streckwalzensystem für Spinnmaschinen. Das Grundproblem ist hierbei, daß bei einer Spinnmaschine die unteren Walzen 1, 2, 3 eine sehr große Länge aufweisen. Infolge dieser Länge wird beim Anfahren der Spinnmaschine die Drehung der unteren Walze dadurch verzögert, daß "an den anderen Enden eine Torsion auftritt, d. h. die Drehung der unteren Walzen an dem einen Ende verläuft nicht synchron mit der Drehung der Walzen an den anderen Enden." (Siehe Seite 5, zweiter Absatz der Druckschrift). Seite 13, erster Absatz, Zeilen 3ff dieser Druckschrift verdeutlichen das Problem: "Wenn so die in Drehung gehaltenen 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 werden, dann ergibt sich ein Garnbruch. Um den Garnbruch zu verhindern, ist es notwendig, daß das Entdrillen der vorerwähnten Walze auf ein Minimum reduziert wird. Herkömmlicherweise ist eine elektromagnetische Kupplungsvorrichtung dahingehend in Betrieb, die untere Walze zu verriegeln, welche dazu verwendet wurde, ein Entdrillen der unteren Walze zu verhindern." Ausgangspunkt dieser bekannten Konstruktion ist dahier die Lehre, wie man bei sehr langen Unterwalzen die unerwünschte Torsion verhindern kann, welche einen Einfluß auf die Garnqualität hat. Zur Vermeidung dieses Effekts wird gemäß Seite 13, Zeilen 23 der Entgegenhaltung 2 eine elektromagnetische Kupplungsvorrichtung vorgeschlagen. Diese Kupplungsvorrichtung hat jedoch "Nachteile dahingehend, daß der Energiebedarf für die Torsionsverhinderung unvermeidbar erhöht wird, da eine solche Torsionsverhinderung während der Verweilzeit der Spinneinheit fortgesetzt werden muß." (Siehe Seite 13, Zeilen 26ff der Entgegenhaltung 2). Es wird damit in dieser bekannten Druckschrift ausdrücklich auf die Nachteile des Einsatzes einer elektromagnetischen Kupplungsvorrichtung verwiesen. Statt dessen wird einem Durchschnittsfachmann die Lehre gegeben, die untere Bandwalze 2 an einer vorausgewählten Längsstelle in einen ersten Abschnitt 2A an einem Seitenende und einen zweiten Abschnitt 2B an dem anderen Seitenende zu unterteilen und die unteren Walzen 1, 2, 3 betriebsmäßig an dem entsprechenden anderen Seitenende mit einem zweiten Antriebstransmissionssystem zu verbinden. Zusammengefaßt offenbart diese bekannte Druckschrift damit folgendes: Bei sehr langen Unterwalzen treten unerwünschte Torsionen auf, welche die Garnqualität beeinflussen. Zur Verhinderung dieser unerwünschten Torsionen war bereits eine elektromagnetische Kupplungsvorrichtung vorgeschlagen worden, welche jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet ist. Zur Behebung dieser Nachteile wird u. a. die untere Bandwalze in zwei Abschnitte unterteilt. Vergleicht man diese bekannte Konstruktion hinsichtlich Problemstellung und Lösung mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, so ist deutlich erkennbar, daß hier grundlegende Unterschiede vorliegen: Der bekannte Stand der Technik befaßt sich nicht mit dem Problem der Vermeidung unerwünschter Drehung von Walzenpaaren unter dem Einfluß der Verzugsspannung der dazwischengespannt liegenden Faserverbände, sondern mit der Torsion sehr langer Unterwalzen, und zwar unabhängig vom Faserverband.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Regulierstreck­ werkes an einer Strecke;

Fig. 2 eine diagrammatische Darstellung der Wirkung der Ar­ retiermittel;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anwendung der Arre­ tiermittel an einem Streckwerk mit drei voneinander unabhängig angetriebenen, langen Streckwalzen;

Fig. 4 bis 6 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Ausbildung der Arretiermittel;

Fig. 1 stellt schematisch ein Streckwerk 1, insbesondere ein Regulierstreckwerk in einer Spinnereimaschine dar. Die­ ses Streckwerk weist beispielsweise drei Walzenkombinationen 3, 4, 5 auf, durch welches ein Faserverband 2 läuft. Die Walzenkombinationen 3, 4, 5 können als Walzenpaare oder als Walzentrios beispielsweise mit zwei Oberwalzen über einer Un­ terwalze ausgebildet sein. Wenn im folgenden nur noch von Walzenpaaren gesprochen wird, sollen auch jeweils andere Walzenkombinationen mit erfaßt sein.

Dem Walzenpaar 3 ist ein Nutwalzenpaar 18 vorgeschaltet. Die Walzenpaare 3, 4, 5 werden durch Motoren 6, 7 angetrieben, wobei zwischen diesem Antrieb und den Walzenpaaren 3, 4, 5 jeweils ein Getriebe 9 bzw. 10 dazwischengeschaltet ist. Das Walzen­ paar 4 erhält hierbei über Übertragungselemente 12 seinen Antrieb.

Das Banddickenschwankungen abtastende Nutwalzenpaar 18 ist mit einem Weggeber 17 als Meßwertaufnahmevorrichtung verbun­ den, der über eine Leitung 20 mit einem Regler 16 in Verbin­ dung steht. Dieser Regler 16 wiederum steht über eine Lei­ tung 19 mit dem Motor 7 in Wirkverbindung und verändert nach Maßgabe des Meßwertaufnehmers 17 die Drehzahl des Motors 7 und damit den Verzug im Streckfeld zwischen den Walzenpaaren 4 und 5 im Sinne einer Verminderung von Bandgewichtsschwan­ kungen.

Bezüglich der Walzenpaare 3, 4, 5 finden Arretiermittel 13, 14 Anwendung, welche schematisch dargestellt sind. Diese Ar­ retiermittel 13, 14 verhindern ein Verdrehen der Walzenpaare 3, 4, 5 bei Stillstand des Streckwerkes 1. Hierzu sind die schema­ tisch dargestellten Arretiermittel 13 und 14 jeweils über eine Leitung 21 mit dem Regler 16 verbunden. Sobald also die Walzenpaare 3, 4, 5 zum Stillstand kommen, werden über den Regler 16 die beiden Arretiermittel 13 und 14 über die Lei­ tung 21 betätigt und bewirken ein Festhalten der Walzenpaare 3, 4, 5, so daß der Faserverband 2 in seiner Lage beibehal­ ten wird und nicht infolge der evtl. noch drehenden Walzen­ paare unkontrollierten Einflüssen ausgesetzt ist.

In Fig. 2 ist eine diagrammatische Darstellung der Wirkung der Arretiermittel 13, 14 angegeben: Beim Abstellen der Maschine reduziert sich die Drehzahl n von der Betriebsdrehzahl gemäß Kurvenverlauf a über den Kurvenverlauf b bis auf Null im Punkt I. In diesem Punkt werden die Arretiermittel 13, 14 aktiviert und halten die Walzenpaare 3, 4, 5 in ihrer stillstehenden Position fest, wie durch den Balken c schematisch dargestellt. Im Punkt II beginnt der Anlauf des Streckwerkes 1, gleichzeitig mit dem Einschalten der Motoren 6 und 7 werden die Arretier­ mittel 13, 14 deaktiviert, so daß sie die Walzenpaare 3, 4, 5 nicht mehr festhalten (Kurve d), wonach im Bereich des Kurvenverlaufs e die nor­ male Betriebsdrehzahl erreicht ist.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Anwendung der Arretiermittel 13′, 14′, 15′ an einem Streckwerk 1′ mit drei voneinander unabhängig angetriebenen langen Streckwalzenpaaren 3′, 4′, 5′. Wie ersichtlich, werden diese Streckwalzenpaare durch Motoren 6′, 7′, 8′ angetrieben, welche jeweils mit Getrieben 9′, 10′, 11′ in Verbindung stehen. Diese Motoren sind mit Arretiermitteln 13′, 14′, 15′ verbunden, die ihrerseits über eine Leitung 38 und eine Schaltvorrichtung 32 mit schema­ tisch dargestellten Frequenzumwandlern 35 in Verbindung ge­ bracht werden können.

Die Schaltvorrichtung 32 ist mit einem Umschalter 33 verbun­ den, der mit einem Fühler 31 in Verbindung steht. Dieser Fühler 31 ist mit der Speiseleitung einer der Motoren 6′, 7′ oder 8′ verbunden und aktiviert bei Erreichen der Speisefre­ quenz Null den Umschalter 33. Über einen vom Umschalter 33 betätigten Schalter (Schaltervorrichtung) 32 können entweder die Motoren 6′, 7′ oder 8′ mit unterschiedlicher Frequenz speisende Frequenzum­ richter 35 oder die Arretiermittel 13′, 14′ und 15′ mit dem Netz verbunden werden. Die Frequenzumrichter 35 werden über eine Leitung 36 von einer Maschinensteuervorrichtung 34 ge­ steuert.

Sobald beim Abstellen der Maschine der in Fig. 2 darge­ stellte Punkt I erreicht ist, d.h. die Motoren 6′, 7′ und 8′ ihren Stillstand erreicht haben, wird über den Umschalter 33 der Schalter 32 umgelegt, wodurch die Arretiermittel 13′, 14′ und 15′ die Motoren 6′, 7′ und 8′ in ihrer Stillstands­ position halten, so daß über die Getriebe 9′, 10′ und 11′ die Walzenpaare 3′, 4′ und 5′ festgehalten werden und damit eine evtl. nachteilige Auswirkung auf einen nicht näher dar­ gestellten Faserverband, welcher das Streckwerk 1′ durch­ läuft, verhindern.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Arretiermittel 13′′, 14′′, 15′′ nicht unmittelbar mit den Motoren 6′, 7′ und 8′ zu verbin­ den, sondern diese Arretiermittel 13′′, 14′′ und 15′′ auf der rechten Seite der Walzenpaare 3′, 4′, 5′ anzuordnen. In man­ chen Fällen, insb. bei sehr langen Streckwalzen, ist es auch vorteilhaft, die Arretiermittel an beiden Enden der Walzen­ paare 3, 4, 5 bzw. 3′, 4′, 5′ anzuordnen.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind verschiedene Ausführungsmög­ lichkeiten der Ausbildung der Arretiermittel dargestellt: Nach Fig. 4 dient als Arretiermittel (13) ein selbsthemmen­ des Getriebe in der Drehungsübertragung vom Antriebsmotor 6 auf eine Streckwalze beispielsweise in Form eines Schnecken­ getriebes mit einer Schnecke 22 und einem Schneckenrad 23, wobei die Schnecke 22 mit dem Motor 6 verbunden ist.

Nach Fig. 5 findet als Arretiermittel (13) eine bei Errei­ chen des Stillstandes der Streckwerke 1 bzw. 1′ in Wirkung tretende Reibbremse Anwendung, wobei diese Reibbremse aus einer in Pfeilrichtung verschiebbaren, undrehbaren Konus­ scheibe 24 besteht, welche mit einem Gegenkonus 25 in Wirk­ verbindung treten kann. Dieser Gegenkonus 25 ist mit einer Streckwerkswelle 26 verbunden. Durch Zusammenwirken der Ko­ nusscheibe 24 mit dem Gegenkonus 25 wird damit auf einfache Weise die Streckwerkswelle 26 einwandfrei arretiert.

Nach Fig. 6 ist die Streckwerkswelle 26′ stirnseitig mit ei­ ner Verzahnung 27 versehen, welche mit einer Gegenverzahnung 28 zusammenwirken kann. Diese Gegenverzahnung 28 ist mit ei­ ner schematisch dargestellten, undrehbaren Schubvorrichtung 30 verbunden, wobei ein Lager 29 mit Verdrehsicherung dazwi­ schengeschaltet ist. Tritt die Schubvorrichtung 30 in Tätig­ keit, so verschiebt sich die Verzahnung 28 in Pfeilrichtung und greift in die Verzahnung 27, wodurch auch bei dieser Konstruktion die Streckwerkswelle 26′ einwandfrei bei Still­ stand des Streckwerks 1 bzw. 1′ festgelegt wird und damit die Walzenpaare 3, 4, 5 bzw. 3′, 4′, 5′ undrehbar festgehal­ ten werden.

Claims (8)

1. Streckwerk in Spinnereimaschinen, insbesondere Regulierstreckwerk in Strecken, mit mindestens zwei, in Laufrichtung eines verarbeiteten Faserverbandes aufeinanderfolgenden, durch getrennte Elektromotoren angetriebenen Streckwalzenkombinationen, gekennzeichnet durch mindestens ein Arretiermittel (13, 14; 13′ , 14′, 15′, 13′′, 14′′, 15′′), das ein Verdrehen der Walzenkombinationen (3, 4, 5; 3′, 4′, 5′) bei dazwischenliegendem Faserverband (2) und bei Stillstand des Streckwerkes (1; 1′) verhindert.

2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13′, 14′, 15′, 13′′, 14′′, 15′′) bei Erreichen des Stillstandes in Ein­ griff bringbare Verzahnungselemente (27, 28) aufweist.

3. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Walzenkombination (3, 4, 5; 3′, 4′, 5′) drehverbundene Welle (26) stirnseitig oder über ihren Umfang die Verzahnungsele­ mente (27) aufweist, welche mit einer undrehbaren Gegenverzahnung (28) in Eingriff bringbar ist (Fig. 6).

4. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13′, 14′, 15′, 13′′, 14′′, 15′′) als bei Erreichen des Stillstandes des Streckwerkes (1; 1′) in Wirkung tretende Reibungsbremse ausgebildet ist (Fig. 5).

5. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13′, 14′, 15′, 13′′, 14′′, 15′′) als selbsthemmendes Getriebe in der Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmotor (6) auf eine Walzenkombination (3, 4, 5; 3′, 4′, 5′) ausgebildet ist (Fig. 4).

6. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13′, 14′, 15′, 13′′, 14′′, 15′′) der Antriebsmotor (6) selbst ist, welcher als Bremsmotor ausgebildet ist.

7. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erreichen des Stillstandes mittels eines mit einer Walzenkombination (3, 4, 5; 3′, 4′, 5′) drehverbundenen Drehungsfühlers festge­ stellt wird.

8. Streckwerk nach Anspruch 1, mit frequenzgespeisten, durch Vermindern der Speisefrequenz auf Null in den Stillstand verzögerbaren Synchronmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Erreichen des Stillstandes durch die Frequenz­ speisevorrichtung bei Erreichen der Speisefrequenz Null signalisiert wird (Fig. 3).