DE3801880C3 - Streckwerk in Spinnereimaschinen, insbesondere Regulierstreckwerk in Strecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regulierstreckwerk in Strecken, mit mindestens zwei, in Laufrichtung eines verarbeiteten Faserverbandes aufeinanderfolgenden, durch getrennte Elektromotoren angetriebenen Streck­ walzenkombinationen. Als Streckwalzenkombinationen können hierbei beispielsweise Walzenpaare oder Wal­ zentrios Anwendung finden.

Als Stand der Technik ist eine Zwirnmaschine bekannt, mit minde­ stens zwei Lieferwalzen, deren jede wahlweise mit mindestens zwei verschiedenen Drehzahlen antreibbar oder stillsetzbar ist (DE-OS 28 49 567). Es finden stromabhängige Betriebsbremsen Anwendung, welche die Lieferwalzen stillsetzen. Sie sind deshalb erforder­ lich, um wegen der Schwungmassen ein schnelles Abbremsen bis zum Stillstand zu ermöglichen.

Diese bekannte Konstruktion ist auf eine Zwirnmaschine abgestellt und es ergeben sich nicht die Problemstellungen, welche bei einem Regulierstreckwerk in Strecken auftreten.

Weiterer Stand der Technik ist eine Regulierstrecke mit zwei Mo­ toren, deren Umdrehungsgeschwindigkeiten zur Anpassung des Ver­ zuges an Dickenschwankungen steuerbar sind (EP 0 141 505 B1). Den Motoren sind jeweils elektromagnetische Bremsen sowie Mittel zu deren Steuerung zugeordnet. Es handelt sich hierbei um elektroma­ gnetische Bremsen, welche die Motoren beispielsweise während des Anhaltens bremsen, d. h. es liegen Betriebsbremsen vor. Demgemäß erfolgt das Abbremsen nur kurzzeitig.

Diese elektromagnetischen Bremsen sind notwendig, um die erfor­ derlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Motoren vorgeben zu können. Sie sind nur bei Stromzufuhr aktiviert. Bei Stromab­ schaltung entfällt die Bremswirkung völlig, so dass keine stän­ dige Festhaltewirkung gegeben ist.

Die Erfindung geht damit von Streckwerken aus, bei denen, bei Regulierstrecken Streckwalzenpaare durch getrennte Elektro­ motoren angetrieben werden. Dieser Antrieb durch ge­ trennte Elektromotoren bietet den Vorteil, das Verzugs­ verhältnis zwischen den von getrennten Elektromoto­ ren angetriebenen Walzenpaaren durch Veränderung der Speisung dieser Elektromotoren hinsichtlich Span­ nung und/oder Frequenz schnell und leicht verstellen zu können, wie dies beispielsweise zum Ausgleich von Bandgewichtsschwankungen erforderlich ist.

Auf diese Weise durch getrennte Antriebsmotoren angetriebene Walzenpaare stehen im Stillstand der Ma­ schine, wenn die Antriebsmotoren nicht mehr gespeist werden, miteinander in keinerlei kraftschlüssiger oder formschlüssiger Wirkverbindung.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese im Stillstand der Maschine leicht und frei drehbaren Walzenpaare bei­ spielsweise unter Wirkung der in den Streckfeldern zwi­ schen den Walzenpaaren gespannt liegenden Faserver­ bände, welche bestrebt sind ihre Verzugsspannung ab­ zubauen, sich unkontrolliert und unkontrollierbar ver­ drehen können. Damit wird das Verzugsverhältnis für diese in den Streckfeldern liegenden Faserverbände nachteiligerweise willkürlich verändert.

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

Um diese Nachteile zu beheben und um zur Qualitäts­ verbesserung des Produktes beizutragen, liegt der vor­ liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, willkürliche Drehbewegungen der Walzenpaare, wie sie bei Stillstand der Maschine unter Ein­ wirkung der Faserverbände auftreten können, zu ver­ meiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß infolge Festhal­ tens der Walzenpaare im Stillstand negative Einflüsse auf das zu verarbeitende Fasermaterial mit nachfolgen­ den Auswirkungen auf das Endprodukt auf einfache Weise vermieden werden.

Es besteht die Möglichkeit, daß das Arretier­ mittel bei Erreichen des Stillstandes in Eingriff bringba­ re Verzahnungselemente aufweist. Hierbei können die Verzahnungselemente so ausgestaltet sein, daß eine mit der Walzenkombination drehverbundene Welle stirn­ seitig oder über ihren Umfang die Verzahnungselemen­ te aufweist, welche mit einer undrehbaren Gegenver­ zahnung in Eingriff bringbar sind.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß das Ar­ retiermittel als bei Erreichen des Stillstandes des Streck­ werkes in Wirkung tretende Reibungsbremse ausgebil­ det ist.

In anderer Ausführungsform der Erfindung kann auch das Arretiermittel als selbsthemmendes Getriebe in der Übertragung der Drehbewegung vom Antriebs­ motor auf eine Walzenkombination ausgebildet sein.

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

Zur Steuerung der Arretierwirkung kann das Errei­ chen des Stillstandes mittels eines mit einer Walzen­ kombination drehverbundenen Drehungsfühlers festge­ stellt werden.

Bei frequenzgespeisten, durch Vermindern der Spei­ sefrequenz auf Null in den Stillstand verzögerten Syn­ chronmotoren besteht die Möglichkeit, daß das Errei­ chen des Stillstandes durch die Frequenzspeisevorrich­ tung bei Erreichen der Speisefrequenz Null signalisiert wird.

Es hat sich gezeigt, daß der Gegenstand der vorlie­ genden Erfindung mit Vorteil auch an anderen als Regu­ lierstreckwerken von Strecken anwendbar ist, sofern diese Streckwerke Streckwalzen aufweisen, bei denen die im Lauf des Streckwerks durch entsprechende Spei­ sung der getrennten Antriebsmotoren bewirkte, ein de­ finiertes Verzugsverhältnis aufrechterhaltende "elektri­ sche Welle" im Stillstand entfällt und damit die Streck­ walzen unabhängig voneinander zufällige Drehungen ausführen können. Auch hierdurch ergibt sich durch die Arretiermittel der Vorteil einer Haltewirkung der ent­ sprechenden Wälzen, so daß die Qualität der Faserver­ bände 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 Drehzahlver­ hältnisse dieser Motoren sind mittels Frequenzteilern verstellbar.

Diese Lösung führt dazu, daß die jedesmalige Umstel­ lung 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 vorlie­ genden Erfindung stellt. Die gesamte Druckschrift gibt keinen Hinweis, daß die Walzenpaare 14 bis 16 mit spe­ ziellen Arretiermitteln im Sinne der vorliegenden Erfin­ dung 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 Streckwalzensy­ stem für Spinnmaschinen. Das Grundproblem ist hier­ bei, daß bei einer Spinnmaschine die unteren Walzen 1, 2, 3 eine sehr große Länge aufweisen. Infolge dieser Länge wird beim Anfahren der Spinnmaschine die Dre­ hung 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 Wal­ zen angefahren werden, dann ergibt sich ein Garnbruch. Um den Garnbruch zu verhindern, ist es notwendig, daß das Entdrillen der vorerwähnten Walze auf ein Mini­ mum reduziert wird. Herkömmlicherweise ist eine elek­ tromagnetische Kupplungsvorrichtung dahingehend in Betrieb, die untere Walze zu verriegeln, welche dazu verwendet wurde, ein Entdrillen der unteren Walze zu verhindern." Ausgangspunkt dieser bekannten Kon­ struktion 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 Kupp­ lungsvorrichtung hat jedoch "Nachteile dahingehend, daß der Energiebedarf für die Torsionsverhinderung un­ vermeidbar erhöht wird, da eine solche Torsionsverhin­ derung während der Verweilzeit der Spinneinheit fort­ gesetzt werden muß." (Siehe Seite 13, Zeilen 26ff der Entgegenhaltung 2). Es wird damit in dieser bekannten Druckschrift ausdrücklich auf die Nachteile des Einsat­ zes einer elektromagnetischen Kupplungsvorrichtung verwiesen. Statt dessen wird einem Durchschnittsfach­ mann die Lehre gegeben, die untere Bandwalze 2 an einer vorausgewählten Längsstelle in einen ersten Ab­ schnitt 2A an einem Seitenende und einen zweiten Ab­ schnitt 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. Zusammen­ gefaßt offenbart diese bekannte Druckschrift damit fol­ gendes: Bei sehr langen Unterwalzen treten uner­ wünschte Torsionen auf, welche die Garnqualität beein­ flussen. Zur Verhinderung dieser unerwünschten Tor­ sionen war bereits eine elektromagnetische Kupplungs­ vorrichtung vorgeschlagen worden, welche jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet ist. Zur Behebung die­ ser 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 Unterschie­ de vorliegen: Der bekannte Stand der Technik befaßt sich nicht mit dem Problem der Vermeidung uner­ wünschter Drehung von Walzenpaaren unter dem Ein­ fluß der Verzugsspannung der dazwischengespannt lie­ genden Faserverbände, sondern mit der Torsion sehr langer Unterwalzen, und zwar unabhängig vom Faser­ verband.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Regulier­ streckwerkes an einer Strecke;

Fig. 2 eine diagrammatische Darstellung der Wirkung der Arretiermittel;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anwendung der Arretiermittel an einem Streckwerk mit drei vonein­ ander unabhängig angetriebenen, langen Streckwalzen;

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

Fig. 1 stellt schematisch ein Streckwerk 1, insbeson­ dere ein Regulierstreckwerk in einer Spinnereimaschine dar. Dieses Streckwerk weist beispielsweise drei Wal­ zenkombinationen 3, 4, 5 auf, durch welches ein Faser­ verband 2 läuft. Die Walzenkombinationen 3, 4, 5 kön­ nen als Walzenpaare oder als Walzentrios beispielswei­ se mit zwei Oberwalzen über einer Unterwalze ausge­ bildet sein. Wenn im folgenden nur noch von Walzen­ paaren gesprochen wird, sollen auch jeweils andere Walzenkombinationen mit erfaßt sein.

Dem Walzenpaar 3 ist ein Nutwalzenpaar 18 vorge­ schaltet. 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 Walzenpaar 4 erhält hier­ bei über Übertragungselemente 12 seinen Antrieb.

Das Banddickenschwankungen abtastende Nutwal­ zenpaar 18 ist mit einem Weggeber 17 als Meßwertauf­ nahmevorrichtung verbunden, der über eine Leitung 20 mit einem Regler 16 in Verbindung steht. Dieser Regler 16 wiederum steht über eine Leitung 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 Walzen­ paaren 4 und 5 im Sinne einer Verminderung von Band­ gewichtsschwankungen.

Bezüglich der Walzenpaare 3, 4, 5 finden Arretiermit­ tel 13, 14 Anwendung, welche schematisch dargestellt sind. Diese Arretiermittel 13, 14 verhindern ein Verdre­ hen der Walzenpaare 3, 4, 5 bei Stillstand des Streck­ werkes 1. Hierzu sind die schematisch dargestellten Ar­ retiermittel 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 Leitung 21 betätigt und bewirken ein Festhalten der Walzenpaa­ re 3, 4, 5, so daß der Faserverband 2 in seiner Lage beibehalten wird und nicht infolge der evtl. noch dre­ henden Walzenpaare unkontrollierten Einflüssen ausge­ setzt ist.

In Fig. 2 ist eine diagrammatische Darstellung der Wirkung der Arretiermittel 13, 14 angegeben: Beim Ab­ stellen 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 darge­ stellt. Im Punkt II beginnt der Anlauf des Streckwerkes 1, gleichzeitig mit dem Einschalten der Motoren 6 und 7 werden die Arretiermittel 13, 14 deaktiviert, so daß sie die Walzenpaare 3, 4, 5 nicht mehr festhalten (Kurve d), wonach im Bereich des Kurvenverlaufs e die normale Betriebsdrehzahl erreicht ist.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Anwen­ dung der Arretiermittel 13', 14', 15' an einem Streck­ werk 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 Arretier­ mitteln 13', 14', 15' verbunden, die ihrerseits über eine Leitung 38 und eine Schaltvorrichtung 32 mit schema­ tisch dargestellten Frequenzumwandlern 35 in Verbin­ dung gebracht werden können.

Die Schaltvorrichtung 32 ist mit einem Umschalter 33 verbunden, 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 Errei­ chen der Speisefrequenz Null den Umschalter 33. Über einen vom Umschalter 33 betätigten Schalter (Schalter­ vorrichtung) 32 können entweder die Motoren 6', 7' oder 8' mit unterschiedlicher Frequenz speisende Fre­ quenzumrichter 35 oder die Arretiermittel 13', 14' und 15' mit dem Netz verbunden werden. Die Frequenzum­ richter 35 werden über eine Leitung 36 von einer Ma­ schinensteuervorrichtung 34 gesteuert.

Sobald beim Abstellen der Maschine der in Fig. 2 dargestellte 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 Stillstandsposition halten, so daß über die Getrie­ be 9', 10' und 11' die Walzenpaare 3', 4' und 5' festgehal­ ten werden und damit eine evtl. nachteilige Auswirkung auf einen nicht näher dargestellten Faserverband, wel­ cher das Streckwerk 1' durchläuft, verhindern.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Arretier­ mittel 13", 14", 15" nicht unmittelbar mit den Motoren 6', 7' und 8' zu verbinden, sondern diese Arretiermittel 13", 14" und 15" auf der rechten Seite der Walzenpaare 3', 4', 5' anzuordnen. In manchen Fällen, insb. bei sehr langen Streckwalzen, ist es auch vorteilhaft, die Arre­ tiermittel an beiden Enden der Walzenpaare 3, 4, 5 bzw. 3', 4', 5' anzuordnen.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind verschiedene Ausführungs­ möglichkeiten der Ausbildung der Arretiermittel darge­ stellt: Nach Fig. 4 dient als Arretiermittel (13) ein selbst­ hemmendes Getriebe in der Drehungsübertragung vom Antriebsmotor 6 auf eine Streckwalze beispielsweise in Form eines Schneckengetriebes 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 Er­ reichen des Stillstandes der Streckwerke 1 bzw. 1' in Wirkung tretende Reibbremse Anwendung, wobei diese Reibbremse aus einer in Pfeilrichtung verschiebbaren, undrehbaren Konusscheibe 24 besteht, welche mit ei­ nem Gegenkonus 25 in Wirkverbindung treten kann. Dieser Gegenkonus 25 ist mit einer Streckwerkswelle 26 verbunden. Durch Zusammenwirken der Konus­ scheibe 24 mit dem Gegenkonus 25 wird damit auf ein­ fache Weise die Streckwerkswelle 26 einwandfrei arre­ tiert.

Nach Fig. 6 ist die Streckwerkswelle 26' stirnseitig mit einer Verzahnung 27 versehen, welche mit einer Gegenverzahnung 28 zusammenwirken kann. Diese Gegenverzahnung 28 ist mit einer schematisch darge­ stellten, undrehbaren Schubvorrichtung 30 verbunden, wobei ein Lager 29 mit Verdrehsicherung dazwischen­ geschaltet ist Tritt die Schubvorrichtung 30 in Tätigkeit, so verschiebt sich die Verzahnung 28 in Pfeilrichtung und greift in die Verzahnung 27, wodurch auch bei die­ ser Konstruktion die Streckwerkswelle 26' einwandfrei bei Stillstand des Streckwerks 1 bzw. 1' festgelegt wird und damit die Walzenpaare 3, 4, 5 bzw. 3', 4', 5' undreh­ bar festgehalten werden.

Claims (8)

1. Regulierstreckwerk in Strecken mit mindestens zwei, in Lauf­ richtung eines verarbeiteten Faserverbandes (aus Faserbändern) aufeinanderfolgenden, durch getrennte Elektromotoren angetrie­ benen Streckwalzenkombinationen, gekennzeichnet durch mindestens ein beim Abstellen der Maschine aktivierbares und mit dem Einschalten der Motoren (6, 7) deaktivierbares Arretierungs­ mittel (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 gekenn­ zeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13', 14', 15', 13", 14", 15") bei Erreichen des Stillstandes in Ein­ griff bringbare Verzahnungselemente (27, 28) auf­ weist.

3. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine mit der Walzenkombination (3, 4, 5; 3', 4', 5') drehverbundene Welle (26) stirnseitig oder über ihren Umfang die Verzahnungselemente (27) aufweist, welche mit einer undrehbaren Ge­ genverzahnung (28) in Eingriff bringbar ist (Fig. 6).

4. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13', 14', 15', 13", 14", 15") als bei Erreichen des Stillstandes des Streckwerkes (1; 1') in Wirkung tretende Reibungs­ bremse ausgebildet ist (Fig. 5).

5. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13', 14', 15', 13", 14", 15") als selbsthemmendes Getriebe in der Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmo­ tor (6) auf eine Walzenkombination (3, 4, 5; 3', 4', 5') ausgebildet ist (Fig. 4).

6. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Arretiermittel (13, 14; 13', 14', 15', 13", 14", 15") der Antriebsmotor (6) selbst ist, wel­ cher als Bremsmotor ausgebildet ist.

7. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Erreichen des Stillstandes mittels eines mit einer Walzenkombination (3, 4, 5; 3', 4', 5') drehverbundenen Drehungsfühlers festgestellt wird.

8. Streckwerk nach Anspruch 1, mit frequenzge­ speisten, durch Vermindern der Speisefrequenz auf Null in den Stillstand verzögerbaren Synchronmo­ toren, dadurch gekennzeichnet, daß das Erreichen des Stillstandes durch die Frequenzspeisevorrich­ tung bei Erreichen der Speisefrequenz Null signali­ siert wird (Fig. 3).