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Unterriemchen-Streckwerk Die Erfindung betrifft ein Unterriemchen-Streckwerk
für Baumwolle od. dgl. mit einer Riemehentreibwalze, einer vorderen, zur Riemchenumlenkung
dienenden Führung und einer Druckwalze, die von oben gegen Riemchen und Treibwalze
drückt und in Richtung auf die vordere Führung vorverlegt ist, so daß zwischen Druckwalze
und Riemchen von der Treibwalze ab eine Muldenführung gebildet wird.
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Bekanntlich werden Textilfasern einer Reihe von Streck- oder Verziehvorgängen
unterworfen, die insbesondere dazu dienen, die Fasern in eine möglichst parallele
Lage in Bezug zueinander zu bringen, so daß, wenn das behandelte Band lose aneinandergefügter
Fasern gedreht wird, größtmögliche Festigkeit der Fäden erzielt wird. Im besonderen
betrifft die Erfindung das Strecken eines Baumwollbandes, wenn dieses zu den Spinnvorrichtungen
läuft. Selbstverständlich ist jedoch die Erfindung nicht auf ihre Anwendung für
diesen besonderen Fall beschränkt.
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Ein typisches, bei einer Spinnmaschine benutztes Streckwerk umfaßt
mehrere Paare von Streckwalzen, und zwar gewöhnlich drei oder vier Paare. Jedes
Paar setzt sich aus einer unteren und einer mit dieser zusammenarbeitenden oberen
Walze zusammen, und die Paare sind eins vor dem anderen
so:-angeordnet,-
daß sie nacheinander auf ein endloses; durch sie hindurchgeführtes Faserband einwirken.
Bei der üblichen Anordnung wird jedes Paar mit einer höheren Umlaufgeschwindigkeit
als das vorhergehende betrieben, so daß die Fasern beim Durchgang durch das Streckwerk
ausgezogen werden und das Band sich verfeinert. Dabei werden die Fasern in eine
mehr parallele Lage in Bezug zueinander gebracht.
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In den letzten Jahren hat sich die Tendenz bemerkbar gemacht, den
mit einem einzelnen Streckvorgang hervorgebrachten Verzug zu vergrößern und auf
diese Weise die Anzahl der zum Vorbereiten des Materials für das Spinnen erforderlichen
Vorgänge zu verkleinern. Während schon das gewöhnliche Verziehen oder Strecken der
Faserbänder immer ein beachtliches Problem darstellte, so hat die Erhöhung des Verzugsgrades,
der in einer einzelnen Stufe zu erreichen ist, im Hinblick darauf, daß das Garn
einen gewünschten Gleichförmigkeitsgrad haben soll, ganz beträchtlich die Schwierigkeit
erhöht, die Kontrolle über die Fasern, von der die Güte des endgültigen Erzeugnisses
abhängt, aufrechtzuerhalten. Mit anderen Worten, die Faserverteilung im endgültigen
Erzeugnis hängt sehr stark von der Kontrolle dieser Fasern während des Streckvorganges
und davon ab, wie diese Fasern danach freigegeben werden, so daß sie im wesentlichen
in regelmäßiger Ordnung herausgezogen werden.
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Die Erfindung betrifft besonders dieses Problem und ist auf die Gestaltung
eines Streckwerkes gerichtet, bei dem die vorbeschriebene Kontrolle erzielbar ist.
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Der Erfindung gemäß werden Treibwalze, Riemchenführung und Druckwalze
so ausgebildet und angeordnet; daß die Muldenführung sich von der Klemmstelle zwischen
Druckwalze und Treibwalze bis zur Umlenkstelle der Riemchenführung oder bis in deren
Nähe erstreckt und die gewichtsbelastete Druckwalze in nach hinten unten gegen die
Riemchentreibwalze hin gerichteten Führungen gelagert und von der Riemchenführung
in einem kleinen Abstand ferngehalten ist. Das der Erfindung entsprechende Streckwerk
weist gegenüber dem Bekannten den Vorteil auf, daß das Fasergut im Hauptstreckfeld
auf längerem Wege mit allmählich abnehmendem Druck und daher gleichmäßiger als bisher
verzogen wird. Eine besondere Durchzugwalze, wie sie bei der bekannten Ausführungsform
notwendig ist, kommt idabei in Fortfäll.
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Vorteilhaft ist es, die Halter der Riemchendruckwalze mit auf die
Treibwalze zu gerichteten Führungsnuten zu versehen, um die Belastung gut auszunutzen.
Zwecks Änderung des Abstandes der Riemchendruckwalze von der Riemchenführung werden
die Riemchendruckwalzenhalter zweckmäßig an ihren Druckstangen längs verstellbar
gemacht. Die Belastungsvorrichtung ist vorteilhaft mit einem an der Riemchendruckwalze
angreifenden Belastungshaken ausgestattet, an dem die Belastung z. B. über ein Gestänge
in der durch die Achsen der Druckwalze und der Treibwalze hindurchgehenden Richtung
wirkt. Weiter ist es zweckmäßig, die Sattelbelastung für die Eingangsdruckwalze
und die Ausgangsdruckwalze derart auszubilden, daß der am Sattel angreifende Belastungsbügel
mit dem an der Riemchendruckwalze angreifenden Belastungshaken durch eine belastete
Verteilungsstange gelenkig verbunden ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend
beschrieben. In den Zeichnungen zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch das
Streckwerk und Fig. 2 einen Schnitt, der insbesondere die Belastungsvorrichtung
sowie ihr Verhältnis zu den Streckmitteln erkennen läßt.
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Die in Fig. i dargestellte Vorrichtung zeigt drei Sätze von Streckmitteln,
die so angeordnet sind, daß sie nacheinander auf das Faserband s einwirken. Bei
dieser besonderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes gehören zu den Streckmitteln
ein vorderes. Walzenpaar, bestehend aus einer oberen Druckwalze 2 und einer unteren
Ausgangswalze 3, ein mittleres Walzenpaar, bestehend aus oberer Druckwalze 4 und
unterer Riemchentreibwalze 5, sowie ein hinteres Eingangswalzenpaar 6, 7. Ein auf
einer Ouerstange 9 angeordneter Trichter ß führt das Band zwischen die Eingangswalzen
6 und 7 ein. Diese drei Paare von Walzen werden mit Geschwindigkeiten angetrieben,
die erforderlich sind, um die gewünschte Verzugwirkung am Faserband zwischen dem
Fassen der aufeinanderfolgenden Paare hervorzubringen. Bei einer typischen Anordnung
beträgt die Umfangsgeschwindigkeit der mittleren Walzen etwa i,io bis 1,25 des Betrages
der Geschwindigkeit der Eingangswalzen, so daß dem Faserband ein Zug erteilt wird,
der ausreicht, um ein leichtes Gleiten der Fasern aneinander zu erzeugen. Durch
diesen Zug werden die Fasern bis zu einem gewissen Grade von einem leichten Drall
befreit, den das Faserband besitzt, wenn es zur Spinnmaschine kommt.
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Zwischen den mittleren und den Ausgangswalzen wird ein sehr viel höherer
Verzug ausgeübt, und in dieser Zone des höheren Verzuges entsteht das Problem der
Kontrolle der Fasern. Um eine derartige Kontrolle zu ermöglichen, wird an die Stelle
der üblichen mittleren Walzen ein besonderer Satz von Streckelementen gesetzt. Zu
diesem Satz gehören Walzen 4 und 5, ein Riemchen io, das zwischen ihnen hindurchläuft,
eine Führung 12, über die das Riemchen nach Verlassen der unteren Walze 5 läuft,
und eine Spannrolle 13, die dem Riemchen io die nötige Spannung gibt. Die Spannrolle
13 ist mit Zapfen 14, von denen einer in Fig. 2 gezeigt ist, in Armen 15 gelagert,
die auf einer Welle 16 drehbar gelagert sind. Diese Arme 15 dienen dazu, die Spannrolle
13 in ihrer Arbeitsstellung zu halten, und lassen ihr eine gewisse Freiheit in der
Bewegung, die nötig ist, um etwaigen Längenänderungen des Riemchens io zu entsprechen
und auch geringe Längenunterschiede bei verschiedenen Riemen auszugleichen.
Die
unteren Walzen 3, 5 und 7 werden in üblicher Weise durch ein an einem Ende des Maschinenrahmens
angeordnetes Triebwerk zwangläufi;g angetrieben. Sie bestehen, wie gewöhnlich, aus
Stahl und sind geriffelt oder geraubt, um ein besseres Erfassen des Faserbandes
zu ermöglichen, oder um, wie in dem Fall der mittleren Walze, ein gutes Zusammenarbeiten
mit dem Riemchen io zu gewährleisten. Die oberen Walzen 2, 4. und 6 werden, wie
bei den bekannten Streckwerken, von den unteren Walzen 3, 5 und 7 angetrieben. Jede
der oberen Walzen besteht in üblicher Weise aus einem mit Bolzen ausgerüsteten Metallkörper.
Die Bolzen ermöglichen ein Laufen in Führungsrahmen. Jede einzelne der oberen Walzen
hat auch in üblicher Weise einen Überzug aus Kork, Leder oder einem anderen nachgiebigen
Material. Das Riemehen io kann auch aus Leder oder sonstigen Werkstoffen gefertigt
sein, wie man sie üblicherweise benutzt.
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Die oberen Walzen sind, wie später beschrieben, belastet, um den sicheren
Antrieb durch die unteren Walzen zu gewährleisten und um bei den aufeinanderfolgenden
Paaren das Erfassen des Faserbandes sicherzustellen. Die Belastungs- und Führungsanordnung
für die mittlere obere Walze 4. ist derart gestaltet, daß sie diese Walze auf die
zugeordnete untere Walze 5 pressen, und zwar in Richtung der Linie a-b (Fig. i),
die durch die Achsen der beiden Walzen hindurchgeht. Das Riemchen io berührt auf
einem großen Bogen die untere Walze 5, so daß der Antrieb dieses Riemchens io durch
die Walze 5 gesichert ist. Der Antrieb wird noch durch den Druck der oberen Walze
4 unterstützt. Beide fassen das Riemchen io fest zwischen sich. Die Achse der oberen
Walze . ist beträchtlich vor der Achse der unteren Walze 5 gelagert, so daß die
obere Walze ,4 an einem Punkt des Riemchens io zur Anlage kommt, der angenähert
in der Mitte des oberen Laufstückes dieses Riemchens io liegt, das sich vom höchsten
Punkt der Walze 5 bis zum entsprechenden Teil der im wesentlichen zylindrischen
Umlenkstelle c der Führung 12 erstreckt.
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Auf Grund dieser Anordnung wird das Faserband fest zwischen dem Eingangswalzenpaar
6, 7 und dann wieder zwischen der Walze 4. und dem Riemchen io angenähert im Schnittpunkt
d des letzteren mit der Linie a-b gefaßt und schließlich zwischen den Ausgangswalzen
2 und 3. Wenn ein gegebener Punkt des Faserbandes von der Greifstelle der mittleren
Walzen zu den Ausgangswalzen läuft, so wird er beim Zurückhalten und Zusammendrängen
der Fasermasse zu einem Punkt geführt, der aus mechanisch-praktischen Gründen den
Ausgangswalzen 2 und 3 in deren Griffstelle am nächsten liegt. An diesem Punkt werden
die Fasern erfaßt und im Hinblick auf ein Verfeinerungsverhältnis von dieser Masse
abgezogen, das von den relativen Geschwindigkeiten der vorderen und der mittleren
Walzen abhängt. Dieses Verfeinerungsverhältnis kann sich in einem typischen Fall
in der Größenordnung von 15: 1 bewegen. Während dieses Herausziehens ist es außerordentlich
wichtig, eine derartige Kontrolle über die zwischen der oberen Walze .4 und dem
Riemchen io gehaltenen Fasern aufrechtzuerhalten, daß diese nahezu in ihrer richtigen
Reihenfolge ausgezogen werden.
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Beim Durchgang des Faserbandes durch den Punkt d wird ein fester Griff
über im wesentlichen den ganzen Querschnitt des Faserbandes aufrechterhalten. Dies
wird dadurch erzielt, daß die obere Walze in Richtung der Linie a-b belastet ist
und daß im weiteren die Walze durch die Führungen gegen seitliche Bewegung gesichert
ist mit Ausnahme einer Bewegung entlang der Verbindungslinie der Mitten der beiden
Walzen. Wenn demzufolge ein gegebener Punkt des Faserbandes diese Stelle des größten
Druckes verläßt und sich auf die vorderen Walzen zu bewegt, während er noch an der
Peripherie der Walze 4. und der Oberfläche des Riemchens io gehalten ist, läuft
er durch eine Zone hindurch, in der er einer verminderten Bruchgefahr ausgesetzt
ist. Die bevorzugte Einstellung für ein Baumwollfaserband von typischer Faserzusammensetzung,
Größe und Dichte ist eine solche, bei der ein Spiel von angenähert 0,03 mm
am Punkt g aufrechterhalten wird, wo die Linie e-f, die durch die Mitten der Walze
q. und der zylindrischen Umlenkstelle c hindurchgeht, den Umfang der Walze schneidet.
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Es ist zii bemerken, daß die radiale Komponente des Druckes der Walze
4. gegen das Riemchen io, die durch die Wirkung der Belastungsvorrichtung entsteht,
vom Punkt d bis zum Punkt g allmählich abnimmt. Jedoch hängt der Druck, mit dem
das Faserband zwischen der besagten Walze und dem Riemchen über den größten Teil
des Bereiches zwischen den Punkten d und g hinweg erfaßt wird, in erster Linie von
der durch die Walze 13 im Riemchen io erzeugten Spannung ab. Diese ist jedoch immer
verhältnismäßig gering. Am Punkt g und in dessen Nähe wird sie auch durch das Spiel
der Walze 4. und der Führung 12 beeinflußt, das natürlich einstellbar ist.
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Die Zeichnungen zeigen eine typische Anordnung für ein Baumwollfaserband
aus ungekämmtem Material, bei dem mit beträchtlichen Unterschieden in der Faserlänge
zu rechnen ist. Beim Verarbeiten eines solchen Materials ist es zweckmäßig, daß
die Griffstelle der vorderen Walze vom Punkt d in einem Abstand entfernt angeordnet
ist, der etwas größer als die größte Faserlänge ist. Da die größte Faserlänge ungefähr
32 mm bei einem Material der vorerwähnten Art beträgt, besagt dies, daß die beiden
Griffstellen um ungefähr 38 mm voneinander entfernt liegen müssen. Die mittleren
und die vorderen Walzen sind so dicht zusammengesetzt, wie es praktisch möglich
ist, um den Punkt g so nahe an die Griffstelle der vorderen Walzen heranzubringen,
wie es möglich ist. Bei Walzen - von üblichen Größen kann dieser Abstand 13 bis
16 mm betragen. Über den größeren Teil der Strecke zwischen den Punkten d und g,
nämlich von ungefähr i9 bis 25 mm, werden daher die rückwärtigen Enden der von den
vorderen Walzen ausgezogenen Fasern durch die Wirkung der oberen mittleren
Walze
und des Riemchens zurückgehalten. Auf diese Weise üben diese beiden steuernden Flächen
einen verzögernden Einfluß auf den hinteren Teil jeder Faser, die von den vorderen
Walzen ausgezogen wird, aus. Eine weitere Zurückhaltewirkung wird auf die hinteren
Enden der Fasern infolge der Tatsache ausgeübt, daß sie zwischen dem Riemchen io
und der Walze 4 entlang einer Kurve gezogen, dann beim Hinweggang über den Punkt
g umgelenkt und um eine entgegengesetzt gekrümmte Kurve gezogen werden, wenn sie
nämlich über die Umlenkstelle c der Führung 12 laufen. Der auf das vordere Ende
einer Faser ausgeübte Zug führt zu einem Geraderichten der Faser, da er zur Auswirkung
kommt, während das hintere Ende der Faser über den mit entgegengesetzten Krümmungen
versehenen Weg läuft. Der besagte Zug führt weiter dazu, daß die einzelne Faser
in bezug auf die angrenzenden Fasern, auf die ähnliche Einwirkungen stattfinden,
parallel gerichtet wird. Während dieser Wirkung sind die Fasern von jeglichen derart
verzögernden Einflüssen frei, die zu einem Ablenken, Abbiegen oder Verwürgen der
Fasern führen. Letztere Erscheinungen bildeten bei den bekannten Streckwerken ein
ernsthaftes Problem.
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Die Zone des verzögernden Einflusses kann ohne Schwierigkeiten lang
genug gemacht werden, um auf alle Fasern, mit Ausnahme der kürzesten, einen ähnlichen
Einfluß auszuüben. Diejenigen Fasern, die den Zwischenraum zwischen der Griffstelle
der Ausgangswalzen und dem letzten Punkt des Griffes des Riemchens io und der Walze
4 nicht zu überbrücken vermögen, werden mit der großen Masse der Fasern vorwärts
geschoben. Diese Masse ist in der vorbeschriebenenWeise beeinflußt. Diekürzeren
Fasern sind demzufolge nicht so gut verarbeitet wie die längeren; trotzdem wirkt
sich die auf die letzteren ausgeübte Wirkung vorteilhaft auch auf die kürzeren Fasern
aus.
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Es ist festzustellen, daß das Riemchen io selbst in wirksamer Weise
gesteuert und getrieben wird, da die Vorwärtsbewegung seines die Fasern fördernden
Teiles, die in erster Linie von der unteren Walze 5 hervorgebracht wird, noch durch
die obere mittlere Walze im wesentlichen über die ganze Länge der nutzbaren Arbeitsfläche
unterstützt wird. Die Berührungslänge der Walze 4 mit dem Riemchen io kann verschieden
eingestellt werden. Vorzugsweise erstreckt sie sich auf einen Bogen von nicht weniger
als 30°, gemessen entlang des Umfanges der Walze 4, und es erweist sich als zweckmäßig,
diesen Bogen erheblich größer zu machen, wenn Walzen von üblichen Größen benutzt
werden. Wie dargestellt, hat dieser Berührungsbogen eine Größe von ungefähr 6o°.
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Der Druck über dem größeren Teil dieser Fläche ist derart bemessen,
daß die rückwärtigen Enden der Fasern von den vorderen Walzen so gezogen werden
können, daß kein Reißen der Fasern eintritt.
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Fig. 2 zeigt die Oberwalzenführung 17 mit den Führungen i9 und i9'
für die oberen Walzen 2 und 6 sowie mit einer Führung 18 für die obere Walze 4.
Die letztere ist mit einer schrägen Nut 18' versehen. Vorzugsweise sind diese Führungen
so angeordnet, daß sie in Richtung auf das vordere Ende der Maschine zu oder von
diesem weg eingestellt werden können. Eine derartige Einstellung ist zum Erzielen
des erwünschten Spieles am Punkt g (Fig. i) wichtig.
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Fig. 2 veranschaulicht auch eine besondere Belastungseinrichtung für
die Walzenanordnung. Da die Verbindungslinie der Mitten der beiden Walzen nicht
parallel zu den entsprechenden Verbindungslinien des vorderen und des hinteren Walzensatzes
ist, ist besondere Vorkehrung zu treffen, um den Druck auf die oberen Walzen in
Richtung der fraglichen Verbindungslinien derart wirken zu lassen, daß die Belastungsmittel
in günstigster Weise ausgenutzt werden.
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Bei der dargestellten Anordnung ist das Gewicht 118 an einem Gewichtshaken
20 und dieser an einem Ende eines Hebels 21 angehängt, dessen anderes Ende in dem
starren, jedoch einstellbaren Lagerstück 22 drehbar gelagert ist. Der Hebel 21 ist
durch eine Kuppelstange 23 mit einer Gewichtsverteilungsstange 24 verbunden, an
deren einem Ende im Drehpunkt 28 der zum Belasten der mittleren Walze 4 dienende
Belastungshaken 25 schwenkbar gelagert ist. Ein anderer Belastungsbügel 26 ist am
entgegengesetzten Ende der Stange 24 angelenkt und ruht auf dem Sattelstück 27 auf,
dessen beide Enden auf die Zapfen der oberen Ausgangswalze 2 und der oberen Eingangswalze
6 aufgesetzt sind. Die Verteilung des Gewichtes zwischen diesen beiden Walzen ist
durch die Anordnung des Aufsatzpunktes 29 des Bügels 26 auf dem Sattelstück, und
zwar im Hinblick auf dessen Abstände von den beiden Walzen, bestimmt. Die Anordnung
ist so getroffen, daß ein erheblich größerer Druck auf die vordere Walze ausgeübt
wird. Es ist zu bemerken, daß der Drehpunkt 28, in dem der Haken 25 mit dem Hebel
24 verbunden ist, in der Linie a-b liegt, die durch die Achsen der beiden mittleren
Walzen 4 und 5 hindurchgeht, und daß demzufolge die auf diesen Punkt ausgeübte,
vom Gewicht i 18 herrührende Kraft unmittelbar in der Verbindungslinie der Mitten
dieser Walzen liegt. Dies ist aus den oben angeführten Gründen erwünscht. Gleichzeitig
wirkt die von dem Gewicht 118 über den Sattel 27 auf die vorderen und die hinteren
Walzen ausgeübte Kraft im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinien der Mitten
der zueinandergehörenden Walzen.
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Gewöhnlich ist es vorteilhaft, das Drehgelenk 30 zwischen dem Büge126
und der Verteilungsstange 24 etwas vor eine Linie zu legen, die durch den tragenden
Punkt 29 parallel zu den Drucklinien zwischen dem vorderen und dem hinteren Walzensatz
hindurch verläuft, so daß eine Kraftkomponente am Sattelstück 27 entsteht, die in
Vorschubrichtung des Faserbandes wirkt und eine Tendenz ausübt, die hintere Walze
6 immer nach vorn hin gegen die vorderen Wände ihrer Führungen zu drücken, in denen
sie im Hinblick auf die zugehörige untere Walze 7 genau gelagert ist. Es ist zu
bemerken, daß das hintere Ende des Sattels 27
um den Zapfen der
oberen Walze faßt. Auf diese Weise wird diese Walze daran gehindert, beim Betrieb
der Maschine zu wandern oder zu springen.
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Das vordere Ende des Sattelstückes ist indessen mit einer ebenen Fläche
ausgestattet, die an dem Zapfen der vorderen oberen Walze :2 anliegt.
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Es ist zu erwähnen, daß der Bügel 26 aus einem nachgiebigen Material,
wie Federstahl, von hinreichenden Querschnittsabmessungen ausgeführt werden kann,
um allen von der Belastungsanordnung herrührenden Beanspruchungen gewachsen zu sein
und um außerdem noch die Belastungskräfte gegenüber jeglichen Faktoren ausgleichen
zu können, die die Umlaufbewegung der Walzen stören, so daß die Massenträgheit des
Belastungsgewichtes und des Gestänges durch solche Faktoren, soweit sie auftreten,
nicht beeinflußt wird. Es kann auch in Frage kommen, den Haken 25 gleichfalls aus
nachgiebigem Material zu machen. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß
dies gewöhnlich nicht nötig ist, da seine Verbindung mit dem Bügel 26 über die Gewichtsverteilungsstange
24 dahin wirkt, daß die in dem Bügel 26 enthaltene Nachgiebigkeit nach beiden Richtungen
der Gewichtsverteilung wirksam wird. Es ist im übrigen auch festzustellen, daß die
mittlere Druckwalze 4, die unter Wirkung des Hakens 25 steht und ihrerseits wieder
auf diesen zurückwirkt, mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit umläuft
als die vordere Walze 2 und daher keine derartige Anordnung für eine augenblickliche
Zwischenwirkung zwischen ihr und dem Belastungsglied nötig macht.