DE4124847C2 - Strangaufdreher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strangaufdreher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem aus der US-PS 22 48 962 bekannten Strangaufdreher sind in Strangdurchlaufrichtung zwei Walzenpaare mit Zwischenabständen hintereinander angeordnet. Beide Walzen jedes Walzenpaares sind beidendig mit Schiebehülsen auf zur Strangdurchlaufrichtung senk­ rechten Holmen im Drehkäfig geführt. Die Schiebehülsen werden von Druckfedern beaufschlagt, die beide Walzen des Walzenpaares zuein­ ander drücken. Der Drehkäfig baut in Strangdurchlaufrichtung lang und benötigt eine beträchtliche Vorlauf- bzw. Nachlaufstrecke für den Strang. Der Strangaufdreher läßt sich praktisch nur in einer Halle mit großer Raumhöhe unterbringen. Ungünstig ist, daß die beiden Walzen jedes Walzenpaares sich auf den Holmen relativ schwergängig bewegen und deshalb nicht in der Lage sind, sich der beim Durchlauf permanent ändernden Strangdicke feinfühlig anzu­ passen und den Strang für das Aufdrehen optimal zu greifen. Be­ sonders nachteilig ist, daß sich jede Walze des Walzenpaares abhän­ gig von der an ihr wirksamen Kraft des Stranges gegen die Federn bewegt, so daß der Klemmspalt der Walzen unkontrolliert quer zur Strangdurchlaufrichtung hin- und herwandert und der Strang da­ durch beim Aufdrehen querversetzt wird, was eine für empfindliche Waren zu grobe Behandlung und ein unbefriedigendes Aufdreher­ gebnis erbringt. Im Extremfall bleibt die eine Walze des Walzenpaa­ res auf den Holmen stehen, während nur die andere nachgibt. Der Strang kann bei sich bezüglich der Längsachse des Drehkäfigs ein­ seitig verlagerndem Walzenspalt bei Aufdrehen zu schlagen beginnen und beschädigt werden. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Stranges ist unerwünscht begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kurz bauenden Strangaufdreher der eingangs genannten Art zu schaffen, der den Strang wirksam aufzudrehen vermag und den Strang beim Aufdrehen schonend be­ handelt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Beim Aufdrehen bleibt der Klemmspalt stets auf die Strangdurchlaufachse zentriert, die im Drehkäfig eine im Hinblick auf ein optimales und trotzdem schonendes Aufdre­ hen vorbestimmte Position hat. In dem ständig zentrierten Klemmspalt wird der Strang beim Aufdrehen so ergriffen, daß er auch im Vor- und Nachlauf nicht zum Schlagen angeregt, sondern sauber mittig geführt bleibt. Es reicht ein einziges Wal­ zenpaar für eine befriedigende Aufdrehwirkung aus, wodurch der Strangaufdreher eine kurze axiale Baulänge erhält, die den Gesamtabmessungen der Aufdrehvorrich­ tung zugute kommt. Außerdem ist sichergestellt, daß jede Klemmwalze nicht nur ab­ hängig von der an ihr wirksamen Kraft des Stranges weggedrückt wird, sondern ge­ nau synchron und gegensinnig zur anderen Walze. Die beiden Klemmwalzen halten den Strang dadurch nicht nur genau mittig, sondern üben gleich große Kräfte auf den Strang aus, durch die dieser wirksam aufgedreht wird. Selbst wenn der Strang eine einseitige Verdickung haben sollte, bleibt er bei Durchlauf der Verdickung durch den Walzenspalt mittig geführt.

Die beim Aufdrehen ausgeübten Kräfte werden bei der Ausführungsform gemäß An­ spruch 2 sehr wirksam in den Strang übertragen, der trotzdem schonend behandelt wird. Dank der mittigen Führung bezüglich der Längsachse des Drehkäfigs werden Pendel- oder Schlagneigungen des laufenden Stranges von vornherein unterdrückt.

Eine baulich einfache, funktionssichere und robuste Ausführungsform geht aus An­ spruch 3 hervor. Mittels der Kurbelstange wird eine Art Kurbeltrieb für die synchrone und gegensinnige Arbeitsbewegung beider Klemmwalzen geschaffen.

Günstige Kräfteverhältnisse und ein feinfühliges Ansprechen der Klemmwalzen sind bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 4 gegeben.

Zur wünschenswert kurzen Baulänge, zu einem stets innigen Kontakt zwischen den Klemmwalzen und dem Strang und zu günstigen Kräfteverhältnissen tragen die Maß­ verhältnisse bei der Ausführungsform gemäß der Ansprüche 5, 6 und 7 bei.

Ein rasches Ansprechen mit permanent gutem Griff der Klemmwalzen ist bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 gegeben. Es ist allerdings auch denkbar, die Schwenklager hinter die Klemmwalzen zu positionieren.

Eine stabile Abstützung der Klemmwalzen ist bei der Ausführungsform gemäß An­ spruch 9 gegeben. Es lassen sich so auch relativ dicke und schwere Stränge problem­ los aufdrehen.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 10 wird das Textilgewebe des Stranges wirksam und trotzdem schonend erfaßt. Die Aufdrehbewegungen werden mit minima­ lem Schlupf übertragen.

Eine baulich einfache Ausführungsform, die sich unter anderen durch eine kurze Bau­ länge und eine Kapselbauweise auszeichnet, geht aus Anspruch 11 hervor. Außerdem erlaubt die Ausführungsform durch die stets senkrecht ausgerichtete Rahmenbauweise eine einfache Montage. Der Strangaufdreher wird entweder direkt an seiner oberen Befestigungsfläche an die Gebäudedecke geschraubt oder er wird auf eine Montage­ bühne gestellt. Ferner ist eine Befestigungsmöglichkeit an den Seitenteilen des Rah­ mens denkbar. Der Mantel verhindert das Abspritzen von Flüssigkeit aus dem zumeist nassen Strang.

Besonders zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 12, weil in dem Mantel die beim Greifen des Strangs durch die Klemmwalzen austretende Flüs­ sigkeit gesammelt und in die Sammelrinne geleitet wird. Der Strömungsleitteil schirmt die relativ beweglichen Komponenten des Drehkäfigs gegen die Flüssigkeit ab und führt sie in die Sammelrinne.

Zweckmäßigerweise werden Flüssigkeitsansammlungen fortwährend entfernt, wie in Anspruch 13 angegeben ist, um eine Verschmutzung der beweglichen Komponenten des Strangaufdrehers und der Umgebung zu vermeiden.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 14 ist der Strangaufdreher in einem eine Umlenkrolle enthaltenden Tragkörper gelagert und durch Verschwenken um die Pen­ delachse auf die jeweiligen Betriebsbedingungen einstellbar.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 15 wird eine selbsteinstellende oder will­ kürlich einstellbare Halterung des Strangaufdrehers am Tragkörper geschaffen. Ob­ wohl der Strangaufdreher leichtgängig verstellbar ist, ist er im Tragkörper stabil ge­ halten.

Zur kompakten Bauweise des Strangaufdrehers tragen schließlich die Merkmale von Anspruch 16 bei.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsteilschnitt einer Strangaufdrehvorrichtung und

Fig. 2 eine Rückteilansicht der Strangaufdrehvorrichtung.

Eine Strangaufdrehvorrichtung V weist einen kastenförmigen Trag­ körper T auf, in dem ein Strangaufdreher S, eine in Strangdurch­ laufrichtung D dahinterliegende Umlenkrolle U und eine Fühlvor­ richtung F angeordnet sind. Mit der Fühlvorrichtung F sind Signale erzeugbar, die den Strangaufdreher S ansteuern, um einen laufen­ den, ggfs. in sich verdrehten Waren-Strang aufzudrehen.

Der Strangaufdreher S ist in einen Rahmen 1 integriert, auf dem ein Antriebsmotor 2 befestigt und über eine Antriebsverbindung 3 mit einem ringförmigen Grundkörper 4 verbunden ist. Der Grundkörper 4 ist mittels Lager 5 am Rahmen 1 drehbar gelagert und weist eine Längsachse 17 auf, die bei der gezeigten Ausführungsform mit einer Strangdurchlaufachse A zusammenfällt. Am Grundkörper 4 ist eine Halterung 7 für ein Walzenpaar P montiert, dessen beide Klemmwal­ zen 8, 9 einen Walzenspalt Z variabler Weite begrenzen. Der Grund­ körper 4 definiert mit der Halterung 7 und dem Walzenpaar P einen Drehkäfig K. Die zueinander parallelen Klemmwalzen 8, 9 sind auf Schwenkarmen 10, 11 freilaufend gelagert. Die Schwenkarme 10, 11 sind in Schwenklagern 12 der Halterung 7 um zu den Walzenachsen parallele Achsen schwenkbar angeordnet. Zumindest einer der Schwenkarme 10, 11 ist durch eine nicht dargestellte Feder in Pfeil­ richtung 13 beaufschlagt. Die Schwenkarme 10, 11 sind durch eine gemeinsame Kurbelstange 14 zwangsgekoppelt, die am Schwenkarm 11 an einer geraden Verlängerung 11a in einer Anlenkstelle 15 und am Schwenkarm 10 in einer Anlenkstelle 16 zwischen dem Schwenklager 12 und der Klemmwalze 9 jeweils direkt angelenkt ist. Die Abstände zwischen den Anlenkstellen 15, 16 und den Schwenklagern 12 sind gleich groß und betragen annähernd ein Viertel der Länge der Schwenkarme 11 zwischen den Schwenklagern 12 und den Achsen der Klemmwalzen 8, 9. Die Schwenklager 12 sind gleich weit von der Strangdurchlaufachse A beabstandet und konvergieren bei aneinan­ derliegenden Klemmwalzen 8, 9 von den Schwenklagern 12 aus.

Am Rahmen 1 ist eine umlaufende Sammelrinne 18a befestigt, an der ein topfförmiger Mantel 18, vorzugsweise aus Kunststoff, montiert ist, der in seinem Topfboden eine Durchlauföffnung 19 für den nicht gezeigten Strang besitzt und das Walzenpaar P von außen her ab­ deckt. An der Unterseite des Rahmens 1 ragt ein Einlaufrohr 6 in den Drehkäfig. Mit dem Grundkörper 4 ist ein kragenartiger Strö­ mungsleitteil 20 verbunden, der mit einem umgebogenen Rand bis in die Sammelrinne 18a ragt. In der Sammelrinne 18a ist wenigstens eine Ablauföffnung 21 vorgesehen, an die gegebenenfalls ein Schlauch oder eine Rohrleitung anschließbar ist.

Der Rahmen 1 ist mit wenigstens einer Pendelstütze 23 schwenkbar mit dem Tragkörper T verbunden. Die Pendelstütze 23 ist am Trag­ körper T an einer Pendelachse 22 angelenkt und hat am anderen Ende eine Anlenkstelle 24 am Rahmen 1. Die Anlenkstelle 24 ist ge­ gebenenfalls in Rahmenlängsrichtung verstellbar. Ferner ist der Rahmen 1 über eine Stift-Schlitzführung 25 an der der Längsachse 17 gegenüberliegenden Seite der Anlenkstelle 24 mit dem Tragkörper T beweglich verbunden. Beispielsweise greifen Stifte 26 des Rah­ mens 1 in Führungsschlitze 27 des Tragkörpers T ein.

In der Fühlvorrichtung F ist ein Tastelement E angeordnet, dem eine Gegenwalze G zugeordnet ist. Die Gegenwalze G ist an Schwenkarmen 28 um eine Achse 29 des Tragkörpers T schwenkbar und durch eine Feder 30 in Richtung auf das Tastelement E beauf­ schlagt. Das Tastelement E läßt sich gemäß Fig. 1 quer zur Längs­ richtung des Tragkörpers T verstellen.

In der Fühlvorrichtung F ist dem Tastelement E eine Abtastvorrich­ tung H zugeordnet, die im Tragkörper T montiert ist und minde­ stens einen Analog-Initiator J enthält.

Das Tastelement E ist eine parallel zur Achse der Umlenkrolle U frei drehbar angeordnete Walze 31 mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen 32 an ihrem Mantel. Die Walze 31 ist mit Dreh- und Schiebela­ gern 33 auf einer in Lagern 35 im Tragkörper T gelagerten Achse 34 drehbar und verschiebbar gelagert. An einem Ende der Walze 31 ist ein Positionsgeber 36 vorgesehen, der beim gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel eine Hülse 37 mit einer außenliegenden Kegelmantelflä­ che 38 ist. Die Kegelmantelfläche 38 hat eine bezüglich der Achse 34 schräge Erzeugende 41, die als Referenzkontur für den Analog- Initiator dient und von diesem auf ihren jeweiligen Abstand abgeta­ stet wird, um zur Position der Walze 31 auf der Führung 34 propor­ tionale Signale zu erzeugen.

Die Gegenwalze G ist als Walze 39 mit in Umfangsrichtung verlaufen­ den Rillen 40 ausgebildet und ebenfalls quer verschiebbar gelagert. Auch an der Walze 39 kann ein Positionsgeber angeordnet sein, der dann von einem weiteren strichliert angedeuteten Analog-Initiator J1 abgetastet wird.

Im Betrieb läuft der verdrehte Strang in Strangdurchlaufrichtung D durch die Vorrichtung. Zunächst durchsetzt er den Drehkäfig K, ehe er nachfolgend an der Umlenkrolle U umgelenkt und dann durch die Fühlvorrichtung F geführt wird. Die Fühlvorrichtung F tastet die Richtung und das Ausmaß der Verdrehung ab und erzeugt Signale, mit denen der Antriebsmotor 2 den Drehkäfig K verdreht. Im Drehkäfig K wird der Strang im Walzenspalt Z zwischen den Klemmwalzen 8, 9 eingeklemmt, wobei die von der momentanen Strangdicke abhängige Weite des Walzenspaltes Z stets auf die Strangdurchlaufachse A zentriert bleibt, weil die beiden Klemmwal­ zen 8, 9 durch die Kurbelstange 14 zu einer synchronen gegensin­ nigen Spreizbewegung gezwungen werden und stets gleiche Abstände von der Strangdurchlaufachse A einhalten. Durch die Klemmung im Walzenspalt Z wird der Strang gezwungen, der Drehung des Dreh­ käfigs K zu folgen, wodurch die Verdrehung beseitigt wird. Das Tastelement E liegt an der Strangoberfläche an, wobei der Strang durch die Gegenwalze G mit Nachdruck an die Rillen 32 angepreßt wird. Die Verdrehung des Stranges erzeugt in dessen Oberfläche gewindegangartige Vertiefungen, durch deren Steigung bei der Durchlaufbewegung des Stranges die Walze 31 in Abhängigkeit vom Ausmaß der Verdrehung und der Richtung der Verdrehung zur einen oder zur anderen Seite auf der Achse 34 verschoben wird. Der Analog-Initiator J tastet die jeweilige Position oder die Positi­ onsänderungen der Walze 31 ab und erzeugt der Verdrehung pro­ portionale Signale für den Antriebsmotor 2.

Da der Strang nicht stets genau von unten in den Drehkäfig K ein­ läuft, wird der Rahmen 1 um die Pendelachse 22 verstellt. Gegebe­ nenfalls wird eine bestimmte Schrägstellung des Rahmens 1 von vornherein vorgegeben, um günstige Einlaufverhältnisse für den Strang zu schaffen. Der Strangaufdreher S ist dank der Klemmung der Klemmwalzen 8, 9 und des stets zentrischen Walzenspaltes Z sehr wirksam und kommt mit einer außerordentlich kurzen Baulänge und einer kurzen Vorlauf- bzw. Nachlaufstrecke des Stranges aus. Aus der kurzen Länge des Strangaufdrehers S und der kurzen Vorlauf- bzw. Nachlauflänge resultiert insgesamt eine sehr niedrige Strangaufdrehvorrichtung V, die auch bei normalen Raumhöhen problemlos untergebracht werden kann und trotzdem für eine fein­ fühlige Aufdrehwirkung des Stranges auch bei nur kurzer Vor­ lauflänge sorgt.

Claims (16)

1. Strangaufdreher (S), mit einem um seine Längsachse (17) zur Drehung antreibbaren Drehkäfig (K), mit zumindest einem Walzenpaar (P) aus zwei parallelen, freilaufenden Klemmwalzen (9, 8), die vom durchlaufenden Strang gegen Federkraft voneinander wegdrückbar im Drehkäfig (K) gelagert sind und einen in der Weite variablen Klemmspalt (Z) für den durchlaufenden Strang definieren, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Klemmwalzen (9, 8) des wenigstens einen Walzenpaares (P) relativ zur Strangdurchlaufachse (A) zu einer synchronen gegensinnigen Bewegung quer zur Strangdurchlaufachse (A) zwangsgekoppelt sind, derart daß der Klemmspalt (Z) unabhängig von seiner Weite in bezug auf eine vorbestimmte Strangdurchlaufachse (A) des Drehkäfigs (K) zentriert ist.

2. Strangaufdreher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangdurchlaufachse (A) mit der Längsachse (17) des Drehkäfigs (K) zusammenfällt.

3. Strangaufdreher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmwalze (9, 8) an einem Schwenkarm (10, 11) gelagert ist, der im Drehkäfig (K) in einem Schwenklager (12) gehaltert ist, daß die Schwenklager (12) von der Strangdurchlaufachse (A) in etwa gleich weit beabstandet sind, und daß die Schwenkarme (10, 11) durch eine ihnen gemeinsame Kurbelstange (14) zwangsverbunden sind, die mit dem einen Schwenkarm (10) an der dessen Klemmwalze (9) zugewandten Seite des Schwenklagers (12) und mit dem anderen Schwenkarm (11) an der dessen Klemmwalze (8) abgewandten Seite des Schwenklagers (12) gelenkig verbunden ist.

4. Strangaufdreher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkabstände zwischen den beiden Klemmwalzen (8, 9) des Walzenpaares (P) und den Schwenklagern (12) ihrer Schwenkarme (10, 11) gleich groß sind, daß die Kurbelstange (14) am einen Schwenkarm (10) zwischen dessen Schwenklager (12) und der Klemmwalze (9) und am anderen Schwenkarm (11) an einer geraden Schwenkarmverlängerung (11a) an der der Klemmwalze (8) abgewandten Seite des Schwenklagers (12) jeweils direkt angelenkt ist, und daß die Abstände zwischen den Schwenklagern (12) und den Anlenkungen (18, 16) der Kurbelstange (14) gleich groß sind.

5. Strangaufdreher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Schwenklagern (12) und den Anlenkungen (18, 16) jeweils ca. 1/4 des Schwenkabstandes betragen.

6. Strangaufdreher nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei aneinanderliegenden Klemmwalzen (8, 9) der Schwenklager- Abstand quer zur Strangdurchlaufachse (A) größer ist als der Walzenachsabstand, derart, daß die Schwenkarme (10, 11) von den Schwenklagern (12) zu den Klemmwalzen (8, 9) konvergieren.

7. Strangaufdreher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkabstand annähernd dem 1,5-fachen Walzendurchmesser entspricht.

8. Strangaufdreher nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklager (12) in Strangdurchlaufrichtung (D) vor den Klemmwalzen (8, 9) liegen.

9. Strangaufdreher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet daß jeweils zwei Schwenkarme (10, 11) und zwei Kurbelstangen (14) für die Klemmwalzen (8, 9) vorgesehen sind.

10. Strangaufdreher nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwalzen (8, 9) eine gerillte Oberfläche aufweisen.

11. Strangaufdreher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkäfig (K) einen in einem Rahmen (1) drehbar gelagerten, ringförmigen Grundkörper (4) auf­ weist, an dem eine Halterung (7) für die Schwenklager (12) vorgesehen ist, und daß am Rahmen (1) ein topfförmiger Mantel (18), vorzugsweise aus Kunststoff, mit seinem Rand festgelegt ist, der in seinem Topfboden eine Durchlauföffnung (19) für den Strang aufweist und die Klemmwalzen (8, 9) von außen abdeckt.

12. Strangaufdreher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Mantels (18) in einer Sammelrinne (18a) am Rahmen (1) festgelegt ist, und daß am Grundkörper (4) ein kragenartiger Strömungsleitteil (20) angebracht ist, dessen Außenrandbereich bis zur oder in die Sammelrinne (18a) greift.

13. Strangaufdreher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinne (18a) wenigstens eine Abflußöffnung (21) aufweist, an die, vorzugsweise, ein Abflußrohr oder -schlauch anschließbar ist.

14. Strangaufdreher nach Anspruch 11, wobei der Strangaufdreher (S) in einem eine Umlenkrolle (U) enthaltenden Tragkörper (T) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) um eine zur Achse der Umlenkrolle (U) parallele Pendelachse (22) verschwenkbar abgestützt ist.

15. Strangaufdreher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) an einer Seite der Strangdurchlaufachse (A) mit wenigstens einer Pendelstütze (23) am Tragkörper (T) abgehängt ist, die eine untere, gegebenenfalls in Rahmenlängsrichtung verstellbare, Anlenkstelle (24) am Rahmen (1) und eine obere Anlenkstelle an der Pendelachse (22) aufweist, und daß der Rahmen (1) an der gegenüberliegenden Seite der Strangdurchlaufachse (A) mit einer Stift-Schlitzführung (25) in etwa senkrecht zur Längsachse des Tragkörpers (T) im Tragkörper (T) verschiebbar geführt ist.

16. Strangaufdreher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rahmen (1) ein Antriebsmotor (2) für den Grundkörper (4) und im Rahmen (1) eine Antriebsverbindung (3) vom Antriebsmotor (2) zum Grundkörper (4) vorgesehen sind.