DE4431537C2 - Verfahren zur Anpressung eines Druckrollers an die Abzugswelle einer Rotorspinnmaschine und Vorrichtung zur Durchführung - Google Patents

Description

Eine Garnabzugsvorrichtung an einer Rotorspinnmaschine wird durch Druckroller und Abzugswelle gebildet. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpressung eines Druckrollers an die Abzugswelle einer Rotorspinnmaschine, wobei der in einem Druckrollerhebel drehbar gelagerte Druckroller mit Anpreßkraft auf die Abzugswelle gepreßt wird und daß in einer einheitlichen Garnnummer erzeugte Garn zwischen Abzugswelle und Druckroller abgezogen und zu einer Spule aufgewickelt wird und die Drehung des Druckrollers in einer dem Garnabzug entsprechenden Richtung erfolgt, wobei die Abzugswelle angetrieben wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Anpressung ist erforderlich, um das Garn zwischen rotierendem Druckroller und rotierender Abzugswelle aus dem Rotor abzuziehen und in Richtung Aufwindevorrichtung zu fördern.

Rotorspinnmaschinen besitzen eine Vielzahl einzelner Spinnstellen, die aus dem vorgelegten Faserband ein Garn erzeugen. Das Garn muß fortlaufend aus jedem einzelnen Rotor mittels Abzugsvorrichtung abgezogen werden und an eine Aufwindevorrichtung gefördert werden, wo es zu einer Garnspule aufgewickelt wird. Die Abzugsvorrichtung für eine Rotorspinnmaschine besteht für jeweils eine Maschinenseite aus einer Abzugswelle oder mehreren Segmenten, die axial drehbar angeordnet ist. Beide Abzugswellen werden angetrieben und erhalten ihre Drehbewegung. Der entsprechende Antrieb ist im Antriebsgestell einer Rotorspinnmaschine angeordnet.

Die Abzugsvorrichtung wird komplettiert durch die Druckroller, wobei jeweils ein Druckroller in Zuordnung zum Garnlauf an einer aller anderen Garne stets überdimensioniert ist bezüglich der Gewährleistung eines schlupfarmen Garnabzugs mit konstanter Geschwindigkeit. Da diese Überdimensionierung des Energieeinsatzes beim Garnabzug über die gesamte Produktionsdauer vorhanden ist, ist der entstehende Energieverlust in einer ökonomisch wirksamen Größenordnung vorhanden.

Die DE-AS 16 85 994 gibt keine Hinweise zur Betriebsweise eines Druckrollers im üblichen Spinnprozeß zur Erzeugung eines Garns mit festgelegter Garnnummer. Anhand dortiger Fig. 4 und deren Beschreibung kann geschlußfolgert werden, daß durch die dort angeordnete Feder eine konstante Anpreßkraft zur Anpressung des Druckrollers erzeugt wird.

Die DE-OS 17 10 035 nimmt lediglich Bezug auf die Situation des Anspinnens nach Fadenbruch. Dort wird die technische Lehre vermittelt, den Druckroller für die Zeitdauer des Rücklaufs der Abzugswalze zu entlasten. Der Druckroller wird stufig in zwei Zuständen geregelt, d. h. den Druckroller andrücken oder den Druckroller entlasten. Der Grund ist die Vermeidung eines erneuten Fadenbruchs infolge übermäßiger Beanspruchung des Fadens durch unterschiedliche Schwungmassen in der Abzugsvorrichtung selbst, sowie denen gegenüber der Spule.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Energieverbrauch, einer aus Druckroller und Abzugswelle bestehenden Garnabzugsvorrichtung spürbar zu reduzieren, ohne den Garnabzug nachteilig zu beeinflussen.

Die Aufgabe wird gelöst entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6. Erfindungsgemäß wird die Anpreßkraft des Druckrollers an die Abzugswelle veränderbar und einstellbar gemacht. Es wird somit möglich, bei der Erzeugung einer feineren Garnnummer die Anpreßkraft des Druckrollers zu verkleinern und mit Übergang zu einer gröberen Garnnummer bei Partiewechsel die Anpreßkraft zu vergrößern.

Es wird damit der Vorteil erzielt, daß für eine gewählte konstante Abzugsgeschwindigkeit eine Energieeinsparung im feineren Nummernbereich möglich wird. Mit der Verringerung der Anpreßkraft bei Erzeugung feinerer Garnnummern wird eine Energieeinsparung von ca. 20 Prozent je Garnabzugsvorrichtung einer Spinnbox möglich. Im Dauerbetrieb einer Rotorspinnmaschine tritt somit eine ökonomisch wirksame Energieeinsparung ein, ohne den Garnabzug nachteilig zu beeinflussen.

Ein weiteres Merkmal ist, daß die Wirkungsrichtung der Anpreßkraft auf den Druckroller übereinstimmt mit der Richtung der Mittenlinie der Lauffläche des Druckrollers. Mit diesem Merkmal wird erreicht, daß die Anpreßkraft nicht durch Querkräfte am Druckrol­ lerhebel reduziert werden kann, so daß stets ein paralleler An­ druck des Druckrollers an die Abzugswelle gewährleistet ist.

Der Vorteil der Energieeinsparung ist auch erzielbar beim Beheben eines Fadenbruches, d. h. beim Ansetzvorgang. Entsprechend den technologischen Anforderungen beim Ansetzvorgang kann anfangs die Anpreßkraft des Druckrollers vergrößert werden, um spätestens mit Beendigung des Ansetzvorganges wieder reduziert zu werden auf das Maß entsprechend der zu erzeugenden Garnnummer. Da Ansetzvorgänge an einer Spinnbox selten sind und ihre Zeitdauer wesentlich ge­ ringer ist im Vergleich zur Produktionsdauer, ist eine erzielbare Energieeinsparung vorhanden, aber wesentlich geringer, als bei laufender Produktion.

Vorrichtungsgemäß besitzt die Garnabzugsvorrichtung ein Stellmit­ tel, welches die Anpreßkraft für den Druckroller veränderbar und einstellbar macht. Das Stellmittel greift am Druckrollerhebel an. Vorzugsweise ist das Stellmittel ein Elektromagnet mit Schubstan­ ge, der von einer programmierten Steuerung stufenlos steuerbar ist.

Eine andere mechanische Ausführung kann als Stellmittel einen He­ bel vorsehen, der die Zugfeder spannt. Dieser Hebel kann durch eine mobile Ansetzvorrichtung beim Ansetzvorgang an der Spinn­ stelle umgelegt werden, so daß die Anpreßkraft während des An­ spinnvorganges erhöht werden kann. Eine andere Ausführung ordnet als Stellmittel eine Rasterzunge mit Zugfeder an. Durch manuelles Umsetzen der Rasterzunge in verschiedene Raster in einer Gabel kann die Anpreßkraft stufenweise verändert werden.

Nachfolgend werden die Erfindung und weitere Merkmale an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Dazu zeigen

Fig. 1 Fadenlauf an einer Spinnbox,

Fig. 2 ausschnittsweise Ansicht des Antriebs der Abzugsvorrich­ tungen für je eine Maschinenseite,

Fig. 3 Einzelheiten der erfindungsgemäßen Abzugsvorrichtung,

Fig. 4 erfindungsgemäße Abzugsvorrichtung mit Rasterzunge und Zugfeder.

Fig. 5 Übereinstimmung zwischen Angriffspunkt der Anpreßkraft am Druckrollerhebel und der Mittenlinie der Lauffläche des Druckrollers.

Fig. 1 zeigt schematisch den Fadenlauf an einer einzelnen Spinn­ box. Die den Fadenlauf zugeordneten wesentlichen Arbeitsorgane sind dabei zu erkennen. Eine Rotorspinnmaschine besitzt eine Vielzahl von Spinnboxen, die nebeneinander auf jeweils einer der beiden Maschinenseiten angeordnet sind. Eine Spinnbox 1 erhält ein Faserband 15 aus einer Kanne 14. Nach dem Rotorspinnverfahren wird in der Spinnbox 1 das Faserband in Einzelfasern aufgelöst, diese Einzelfasern in einen rotierenden Rotor befördert und der sich bildende Faserring aus der Rotorrille des Rotors durch das Fadenabzugsröhrchen 2 abgezogen. Der Abzug des erzeugten Garns erfolgt durch die Garnabzugsvorrichtung 4. Die Garnabzugsvorrich­ tung 4 besteht im Einzelnen aus der Abzugswelle 6 und einem Druckroller 5. Der Druckroller 5 wird getragen von einem Druck­ rollerhebel 7, der am Maschinengestell 8 befestigt ist. In diesem Garnabschnitt wird das erzeugte Garn durch die Qualitätsüberwa­ chung 3 auf Unregelmäßigkeiten im Garn überwacht. Die Garnabzugs­ vorrichtung 4 klemmt das Garn 9 und befördert es in Richtung Auf­ wickelvorrichtung. Im Fadenlauf nach der Garnabzugsvorrichtung 4 befindet sich ein Fadenwächter 16, der die Anwesenheit des Fadens überwacht. Ein Fadenführer 10 sorgt dafür, daß der Faden über die gesamte Breite der Spule 12 changiert wird. Das Garn 9 wird auf der Spule 12 aufgewickelt. Die Spule 12 wird gehalten durch eine Spulhalterung 13, die mit dem Rahmen 8 in Verbindung steht. Die Spule 12 wird durch die Spulwalze 11 gedreht, so daß der Faden aufgewickelt wird. Das entspricht der Aufwickelvorrichtung.

Fig. 2 zeigt ausschnittsweise die Ansicht für den Antrieb einer Abzugsvorrichtung für je eine Maschinenseite einer Rotorspinnma­ schine. Der Antrieb besteht aus einem Motor 21 mit Getriebe 20. Das Getriebe 20 hat zwei Ausgänge, wobei die Leistung auf die Triebscheibe 18 und 18′ gegeben wird. Über den Riemen 19 wird die Leistung über die Umlenkscheibe 17 auf die Abzugswelle 6 übertra­ gen. Analog wird die Leistung über den Riemen 19′ über die Umlen­ krolle 17′ auf die Abzugswelle 6′ übertragen. Die Abzugswellen 6 und 6′ sind im Maschinengestell drehbar gelagert. Der Antrieb mit Motor 21, Getriebe 20 und den Riemen 19, 19′ ist in der Regel im Antriebsgestell, d. h., an einer Stirnseite der Rotorspinnmaschine untergebracht. Die Druckroller 5, 50, 500, 5′, 50′, 500′ werden getragen durch die Druckrollerhebel 7, 70, 700, 7′, 70′, 700′.

Keiner der Druckroller hat einen eigenen Antrieb, sondern eine Rotation des einzelnen Druckrollers erfolgt, in dem er auf der Abzugswelle aufliegt. Um das Garn aus der Spinnbox ziehen zu kön­ nen, ist das Garn zwischen Abzugswelle und Druckroller geklemmt. Durch die Drehbewegung von Abzugswelle und Druckroller wird der Faden aus der Spinnbox gezogen. Der Druckroller ist zu diesem Zweck drehbar in seiner Halterung gelagert.

Fig. 3 zeigt die Einzelheiten einer Garnabzugsvorrichtung 4 ei­ ner Spinnbox 1.

Der Druckroller 5 liegt an der Abzugswelle 6 an. Die Mantelfläche des Druckrollers 5 wird durch einen Bezug 25 gebildet. Der Bezug 25 erhöht die Friktion an der Abzugswelle 6. Mittels der Drehach­ se 23 ist der Druckroller 5 drehbar im Druckrollerhebel 22 gela­ gert. In einseitiger Verlängerung der Drehachse 23 ist am Druck­ rollerhebel 22 ein Bolzen 24 ausgebildet. Der Druckrollerhebel 22 ist mittels der horizontalen Drehachse 26 schwenkbar in einem Trägerarm 27 gelagert. Der Trägerarm 27 ist mittels einer lösba­ ren Verbindung auf einem Winkelträger 28 befestigt. Der Winkel­ träger 28 gehört bereits zum Maschinengestell. Die Garnabzugsvor­ richtung 4 enthält weiterhin ein Stellmittel 31 mit einer Schub­ stange 30. Das Stellmittel 31 ist so angeordnet, daß die Schub­ stange 30 am Druckrollerhebel 22 in Eingriff kommt. Der Eingriff der Schubstange 30 kann beispielsweise über eine Bohrung 29 im Druckrollerhebel 22 erfolgen. In diesem Fall mühte die Schubstan­ ge 30 an ihrem Ende als Haken ausgebildet sein, der in die Boh­ rung 29 eingreift. Das Stellmittel 31 ist über eine Verbindung 32 mit einer Steuerung 33 verbunden. Die Steuerung 33 ist in der Re­ gel außerhalb der Garnabzugsvorrichtung 4 angeordnet. Die Verbin­ dung 32 kann elektrische Steuerleitungen beinhalten und Leitungen zur Zufuhr von Hilfsenergie. Die Steuerung 33 steuert mit Hilfe eines Programms über die Verbindung 32 das Stellmittel 31. Mit­ tels Steuerung 33 kann über das Stellmittel 31, die Anpreßkraft des Druckrollers 5 auf die Abzugswelle 6 gesteuert werden. Wird die Schubstange 30 in Richtung Druckrollerhebel 22 geschoben, wird die Anpreßkraft des Druckrollers 5 an die Abzugswelle 6 ver­ ringert. Bei Zug der Schubstange 30 in Richtung Stellmittel 31 wird der Druckrollerhebel 22 durch Schwenkung um die Drehachse 26 auf die Abzugswelle 6 gepreßt. Die Anpreßkraft des Druckrollers 5 wird erhöht. Mit dem Stellmittel 31 ist es möglich, die Anpreß­ kraft des Druckrollers 5 zu verändern und auf einen gewünschten Wert einzustellen.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Wirkungsrich­ tung WR der von der Schubstange 30 übermittelten Anpreßkraft übereinstimmt mit der Mittenlinie ML der Lauffläche des Druckrol­ lers 5. Das erbringt den Vorteil, daß die mit Schubstange 30 übermittelte Anpreßkraft nicht durch Querkräfte am Druckrollerhe­ bel 22 reduziert wird, so daß ein paralleler Andruck des Druck­ rollers 5 an die Abzugswelle 6 gewährleistet ist. Einem Verkanten des Druckrollers wird vorgebeugt. Eine entsprechende Ausführung wird in Fig. 5 gezeigt.

Wird beispielsweise nach Partiewechsel eine feinere Garnnummer produziert, dann kann infolge des Übergangs von einer gröberen zu einer feineren Garnnummer die Anpreßkraft des Druckrollers 5 an die Abzugswelle 6 reduziert werden. Mit dieser Reduzierung der Anpreßkraft bei Produktion einer feineren Garnnummer kann der Energieverbrauch für den Antrieb der Abzugswelle 6 spürbar redu­ ziert werden. Das ist ein Vorteil, da eine Energieeinsparung von ca. 20 Prozent an der Garnabzugsvorrichtung eintritt. Diese Redu­ zierung der Anpreßkraft in Abhängigkeit der erzeugten Garnnummer wird im Programm für die Steuerung 33 berücksichtigt. Ein weite­ rer Vorteil ist, daß die Einstellung der Anpreßkraft automatisch und stufenlos erfolgt.

Ein weiterer Vorteil ist, daß das Öffnen der Klemmung zwischen Abzugswelle 6 und Druckroller 5 ebenfalls automatisch erfolgen kann, in dem durch das Steuermittel 31 die Schubstange 30 in Ver­ bindung mit dem Druckrollerhebel 22 den Druckroller 5 von der Ab­ zugswelle 6 weg in eine Öffnungsposition schwenkt. In dieser Öff­ nungsposition kann der Faden zwischen Abzugswelle 6 und Druckrol­ ler 5 eingelegt werden. Wenn der richtige Fadenlauf vorliegt, wird über das Steuermittel 31 der Druckroller 5 in seine Arbeits­ position zurückgeschwenkt, d. h., der Druckroller 5 wird an die Abzugswelle 6 angelegt und klemmt den Faden. Da sich die Abzugs­ welle 6 ständig dreht, wird durch Friktion der Druckroller 5 ebenfalls in Drehung versetzt. Durch die Drehbewegung von Abzugs­ welle 6 und Druckroller 5 wird der Faden ständig aus dem Rotor der Spinnbox 1 abgezogen und zur Spule 12 befördert. Das Stell­ mittel 31 mit Schubstange 30 kann beispielsweise ein Elektroma­ gnet mit Schubstange sein. Über den elektrischen Strom für den Elektromagneten kann die Schub- bzw. Zugrichtung gesteuert wer­ den.

Das Stellmittel 31 kann aber auch als Zylinder mit Kolben ausge­ führt sein, wobei der Kolben mit der Schubstange in Verbindung steht. Die Bewegung des Kolbens kann hydraulisch oder pneumatisch gesteuert werden.

Das Stellmittel 31 kann aber auch mechanisch arbeiten und die Steuerung 33 kann als mechanisch wirkende Steuerung mit Steuer­ scheiben arbeiten, die ein mechanisches Gestänge zum Druckroller­ hebel betätigen.

Eine andere mechanisch sehr einfache Ausführungsform zeigt Fig. 4. Das Stellmittel 31 mit Schubstange 30 wird ersetzt als eine Rasterzunge 34 mit beispielsweise 3 Rastern, R1, R2 und R3, sowie einer mit der Rasterzunge 34 verbundenen Zugfeder 35. Die Zugfe­ der 35 ist mit ihrem freien Ende in die Bohrung 29 des Druckrol­ lerhebels 22 eingehangen. Die Rasterzunge 34 kann mit einem Ra­ ster in der Gabel 36 des Winkelträgers 28 eingehangen und fixiert werden. Bei Festlegung dreier Nummernbereiche, kann die Zugfeder 35 manuell über Einlegen eines der Raster R1, R2 oder R3 in die Gabel 36 unterschiedlich gespannt werden, d. h. die durch die Zug­ feder 35 ausgeübte Anpreßkraft auf den Druckroller 5 ist entspre­ chend den drei Rastern R1, R2, R3 manuell verstellbar. Werden die möglichen Nummernbereich in drei Gruppen klassifiziert, dann kann über entsprechende Dimensionierung der Zugfeder 35 und der Ra­ sterzunge 34 eine verstellbare Anpreßkraft realisiert werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Anpressung eines Druckrollers (5) an die Abzugswelle (6) einer Rotorspinnmaschine, wobei der in einem Druckrollerhebel (22) drehbar gelagerte Druckroller (5) mit Anpreßkraft auf die Abzugswelle (6) gepreßt wird und das in einer einheitlichen Garnnummer erzeugte Garn (9) zwischen Abzugswelle (6) und Druckroller (5) abgezogen und zu einer Spule (12) aufgewickelt wird und die Drehung des Druckrollers (5) in einer dem Garnabzug entsprechenden Richtung erfolgt, wobei die Abzugswelle (6) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Garnnummer die Anpreßkraft des Druckrollers (5) an die Abzugswelle (6) mittels eines Stellmittels (31) verändert und eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erzeugung einer feineren Garnnummer die Anpreßkraft des Druckrollers (5) verkleinert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansetzvorgang die Anpreßkraft des Druckrollers (5) vergrößert wird, um spätestens mit Beendigung des Ansetzvorganges wieder reduziert zu werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (31) mittels einer Steuerung (33) verändert und eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft des Druckrollers (5) stufenlos verändert und eingestellt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Druckroller (5) in einer Drehachse eines Druckrollerhebel (22) drehbar gelagert ist und der Druckrollerhebel (22) um eine Drehachse (26) schwenkbar ist und ein Stellmittel (31) mit dem Druckrollerhebel (22 verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellmittel (31) vorgesehen ist, mit dem die Anpreßkraft des Druckrollers (5) veränderbar und einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (31) mittels einer Steuerung (33) stufenlos steuerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (31) eine Schubstange (30) hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (31) eine Zugfeder (35) mit Rasterzunge (34) ist, wobei die in eine Gabel (36) einhängbare Rasterzunge (34) mehrere Raster hat.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsrichtung (WR) der Anpreßkraft beim Angriff am Druckrollerhebel (22) übereinstimmend ist mit der Mittenlinie (ML) der Lauffläche des Druckrollers (5).