EP1554418B1 - Vorrichtung zum aufziehen einer kardiergarnitur mit kraftmesseinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum aufziehen einer kardiergarnitur mit kraftmesseinrichtung Download PDF

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EP1554418B1
EP1554418B1 EP03788900A EP03788900A EP1554418B1 EP 1554418 B1 EP1554418 B1 EP 1554418B1 EP 03788900 A EP03788900 A EP 03788900A EP 03788900 A EP03788900 A EP 03788900A EP 1554418 B1 EP1554418 B1 EP 1554418B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
force
force measuring
card clothing
braking
Prior art date
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Revoked
Application number
EP03788900A
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English (en)
French (fr)
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EP1554418A2 (de
Inventor
Hans-Ulrich Schneider
Axel Bauersachs
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Truetzschler Card Clothing GmbH
Original Assignee
Truetzschler Card Clothing GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Truetzschler Card Clothing GmbH filed Critical Truetzschler Card Clothing GmbH
Publication of EP1554418A2 publication Critical patent/EP1554418A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1554418B1 publication Critical patent/EP1554418B1/de
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Revoked legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/84—Card clothing; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • D01G15/92—Attaching card clothing to carding elements

Definitions

  • the present invention relates to a device for mounting a carding device on a roller according to the preamble of claim 1.
  • Garnished carding rolls are produced by winding a kind of saw toothed wire onto a roll main body.
  • the sawtooth wire lies flat on a feed bobbin. From this feed bobbin, the device pulls off the carding gag.
  • the sawtooth wire is fastened with its free end portion to an outer peripheral portion of the Walzengrundgropers and thereby passed at a distance from the roller base body by a braking device.
  • the roller body is driven by a regulated drive motor.
  • the braking device consists of laterally on the sawtooth wire with spring pressure aufditionden brake shoes, so that there is always a certain bias between the braking device and the roller body in the Kardiergamitur during the winding process. This device has also been used by the Applicant for years and has been well proven. Nevertheless, there are efforts to bring about an improvement here as well.
  • a device is known from CH255376 known.
  • the necessary voltage is built up by means of brake shoes.
  • One of the brake shoes is arranged pivotably about two pivot points with respect to a respective spring force.
  • the springs determine the pressing force, while the pivotability is a safety feature, which is intended to prevent damage, in particular tearing of the wire.
  • the biasing force is applied, takes place according to the present invention, a force measurement exactly in this direction or in parallel to this.
  • the measured force therefore gives immediate information on the card clothing applied bias.
  • Force measuring devices are available in many forms commercially, so that they can be used for a variety of mounting locations.
  • the braking device must be fixed at some point, e.g. on a machine frame. On the attachment point of the braking device act forces that correspond to the biasing forces with a suitable design. The forces at this attachment point are then measured via the force measuring device.
  • the measured values then provide a very good indication of the desired preload with which the carding gadget is wound up.
  • the force measurement should be carried out in a vertical plane in which the longitudinal axis of the section of the Kardiergamitur runs in the braking device, or substantially parallel to this.
  • the braking device is arranged on a substantially longitudinally to the Aufziehraum the Klardiergamitur against a stop means movably arranged carriage construction, wherein the force measuring device is designed at least at a Aufziehvorgang the supporting force of the carriage construction on the stop means measurable.
  • the carriage construction strives in such an arrangement to shift by the biasing force. However, this is prevented by the stop construction.
  • the force exerted by the carriage construction on the stop means is then measured and is an immediate measure of the biasing force.
  • the carriage construction could also act against a spring.
  • the pouring construction should be carried out so that except the displacement force as little as possible other forces acting on them. If this is not always guaranteed, it must be counteracted by other measures (eg good smoothness of a slide guide).
  • the force measuring device is arranged between the carriage construction and the stop device. The entire force is then passed through the force measuring device and is available for the measurement process.
  • a particularly robust embodiment is the use of a strain gauge load cell as a force measuring device.
  • This strain gauge load cell is able to transmit and measure the required forces.
  • it is a commercial product that is very easily and inexpensively obtainable for the intended purpose.
  • a very good smoothness of the carriage construction can be achieved according to a variant in that the carriage construction comprises at least one guided on at least one cylindrical rod ball bush.
  • Such ball bushings with associated rod guide are standard components, which are also very easy to obtain.
  • ball bushings can compensate for tilting forces to some extent, so that the carriage guide does not necessarily have to run in a plane with the Kardiergamitur. The smooth running of the guide ensures that the force can be measured as far as possible without additional influences and losses.
  • the braking device may comprise brake shoes which can be acted upon by the carding gage and which have at least one brake lining made of a ceramic material. So far, carbide brake shoes have been used. The inventor has now recognized that the use of ceramic materials in the mounting process again causes an improvement. It should be noted at this point that the subject matter of claim 6 could also independently enjoy protection independent of claim 1.
  • a recording device may be provided which, at least in regions, is designed to record the force profile measured by the force-measuring device during the mounting process. This makes it possible to document the Aufziehvorgang and understand whether over the entire Aufziehvorgang the necessary bias was generated. This can be about act a data logger, which can be removed after the Aufziehungsvorgang and spent elsewhere. As a result, the device remains insensitive to the very heavily contaminated work environment.
  • the data logger may be connected to a dynamo, which is driven at least during the Aufziehvorgangs of a rotating component of the device and the data logger is designed to be supplied with power.
  • a battery operation of the data logger is advantageous in many cases.
  • most accumulators are unlikely to be able to withstand the quite long wind-up procedures, provided that the accumulator volume should be kept within limits.
  • additional support may be provided e.g. be provided via a dynamo.
  • To drive the dynamo there are a number of drive options for the dynamo in the mounting device.
  • the drive of the dynamo preferably takes place in the immediate vicinity of the measured value reading. A drive of the dynamo could therefore e.g. leading by the Kardiergarnitur leadership roles as part or in the vicinity of the braking device.
  • the recording device is designed recording the Aufzieh effet during the Aufziehvorganges.
  • the winding speed is another process parameter that reflects a crucial role in the quality of the carding girth.
  • the braking device comprises a control and / or regulating unit, by means of which the braking effect on the winding bias voltage is automatically adjustable, then the detected data for the control or regulation of the braking device can be used.
  • the braking effect can thereby always be adapted to the optimum operating conditions and a good Aufziehhari be achieved.
  • roller drive unit can be integrated into the control and / or regulating circuit of the control and / or regulating unit and the roller drive unit can be controlled or regulated during automatic adaptation to the predetermined winding bias voltage.
  • the winding device 1 shown in Figure 1 essentially comprises a holding station 2 for a supply spool 3, on which a sawtooth-shaped Kardiergamitur is wound flat, a brake and guide device 5 and a roller 6.
  • the roller 6 is via a motor 7 and a transmission device driven in a clockwise direction.
  • the motor 7 has a control and regulating device 9, whereby the speed of the roller 6 and the direction of rotation can be controlled.
  • the brake and guide device 5 comprises a control and regulating device 10, which ensures a certain braking effect.
  • the control and regulating device 9 and the control and regulating device 10 are in operative connection with each other. In a further embodiment, these can also be used as a unit for driving both the brake and guide device 5 and the motor 7.
  • the sawtooth wire-shaped card clothing 4 is unwound, then passed through the brake and guide device 5 and wound onto the outer circumference of the roller 6.
  • the card clothing 4 then runs after the winding helically on the outer circumference of the roller 6.
  • the brake and guide device 5 is shown schematically in the figure 1 as a box. With reference to Figures 2 and 3, this will be explained in more detail.
  • the brake and guide device 5 is intended, in cooperation with the roller 6 and here in particular via the roller drive, the motor 7, to apply a pretension in the area 12 of the card clothing 4. This bias ensures a uniform and durable winding or winding the Kardiergamitur. 4
  • the brake and guide device 5 shown in Figure 2, 3 comprises a Mauzieharm 13 which has at its one end a running guide 14 which is arranged axially displaceably on a rotor tube 15.
  • the Aufzieharm 13 can track according to the respective aufwickelnden position on the roller 6.
  • the guide finger 16 At the opposite end of the Aufzieharm 13 on a guide finger 16, which ensures accurate placement of the carding 4 on the roller 6.
  • the guide finger 16 itself has a slot 17, which in turn crosses a slot 18 at the end of the Aufzieharms 13, so that via a screw 19 adjustment of the guide finger 16 can be done.
  • the actual brake unit 20 In the vicinity of the rotor guide 14, the actual brake unit 20 is arranged.
  • the brake unit 20 has two brake shoes 21, which can be displaced relative to one another, each having a brake lining made of a ceramic material.
  • One of the two brake shoes 21 is made adjustable by means of a spring 22 and an adjusting mechanism 23, so that the braking force can be adjusted.
  • a so-called straightening unit 24 is provided as part of the brake unit 20.
  • This straightening unit 24 has on one side three straightening rollers 25 with vertical axes of rotation and two opposite pressure rollers 26 also with vertical axes of rotation.
  • the pressure rollers 26 are arranged on the adjustment rollers 27 on the straightening rollers 25 or moved away. This gives the clothing a desired orientation after passing through the brake shoes 21st
  • the entire brake unit 20 is arranged on a carriage construction 28.
  • the carriage construction 28 comprises a carriage 29, which has a ball bush extension 30 on its underside.
  • a ball bushing 31 is arranged, which is arranged axially displaceably on a cylindrical guide rod 32.
  • the displaceability of the carriage 29 via the ball bushing 31 and the guide rod 32 is substantially parallel to the guided by the brake unit 20 Kardiergamitur.
  • the guide rod 32 is arranged in a stop structure 33, so that the displacement of the carriage 29 is limited.
  • a strain gauge load cell 34 is arranged between the Kugelbüchsenfortsatz 30 and a stop surface of the stopper 33.
  • This strain gauge load cell 34 is capable of measuring the displacement force of the brake unit 20 with which it is moved against the stopper structure 32.
  • the strain gauge load cell 34 is fixedly connected to the stopper structure 33 while its slide is supported on the stopper structure. Furthermore, the strain gauge load cell 34 is coupled to the controllers 9 and 10 so that there is at least one indicator that tells the operator whether the desired preload is being met.
  • a recording device could also be provided which documents the force curve accordingly. It is also possible to record the Aufzieh nie also.
  • the card clothing 4 is withdrawn from the supply spool and passed through the brake unit 20.
  • the Kardiergarnitur is threaded between the brake shoes 21 and passed through the straightening unit 24.
  • the guide finger 16 is set to engage the roller 6 with the carding comb 4, at the exact location where it impinges on the roller 6.
  • the beginning of the card clothing 4 is then connected to the roller 6, preferably welded.
  • the braking force is adjusted via the adjusting mechanism 23. About the adjusting screws 27, the straightening unit 24 is brought into the correct position.
  • the device If the device is now set in motion by driving the roller 6 via the motor 7, then the card clothing 4 slides through the corresponding setting Brake shoes 21 through. Since this is done with friction, a force is exerted on the carriage construction 28, by which the carriage construction 20 is to be displaced. However, the carriage is directly with the stop construction 33 under the interposition of the DMS force transducer into abutment. The force is measured and is a direct measure of the preload force in section 12 of the carding chart 4. A simple indication could now indicate whether the preload force is in the correct range. If this is not the case, the braking force must be released or tightened via the adjusting mechanism 23.
  • the adjustment of the brake shoes 21 could also be done automatically, then the adjustment of the brake shoes 21 could be incorporated into a control loop. Part of this control loop could also be a temperature sensor, which measures the temperature of the Kardiergamitur in the brake shoes 21. This then monitors whether an inadmissible heating of the Kardiergamitur, has taken place.
  • a data logger which is integrated in the brake and guide device 5, can also be provided as recording device.
  • the data logger may preferably have a battery operation.
  • a power supply takes place via a dynamo, which may also be part of the braking and guiding device 5.
  • a drive of the dynamo could e.g. take place via the straightening rollers 25 and pressure rollers 26. But also other preferred rotating parts of the mounting device, in particular the brake and guide device 5, are suitable for this purpose.
  • a dynamo can also be used to supply the entire power supply without battery operation of the datalogger. The interposition of a storage capacitor would also be conceivable.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufziehen einer Kardiergamitur auf eine Walze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Garnierte Kardierwalzen werden dadurch erzeugt, dass auf einen Walzengrundkörper eine Art Sagezahndraht aufgewickelt wird. Der Sägezahndraht liegt flach auf einer Vorlagespule auf. Von dieser Vorlagespule zieht die Vorrichtung die Kardiergamitur ab. Der Sägezahndraht wird mit seinem freien Endbereich an einem Außenumfangstück des Walzengrundköpers befestigt und dabei im Abstand zum Walzengrundkörper durch eine Bremseinrichtung hindurchgeführt. Der Walzengrundkörper wird über einen geregelten Antriebsmotor angetrieben. Die Bremseinrichtung besteht aus seitlich auf den Sägezahndraht mit Federdruck aufdrückenden Bremsbacken, so dass immer eine bestimmte Vorspannung zwischen der Bremseinrichtung und dem Walzengrundkörper in der Kardiergamitur beim Aufwickelvorgang vorhanden ist. Diese Vorrichtung wird auch bei der Anmelderin schon seit Jahren verwendet und hat sich gut bewährt. Dennoch bestehen Bestrebungen, auch hier eine Verbesserung zu bewirken.
  • Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der CH255376 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die notwendige Spannung mittels Bremsbacken aufgebaut. Einer der Bremsbacken ist um zwei Schwenkpunkte gegenüber jeweils einer Federkraft schwenkbar angeordnet. Die Federn bestimmen dabei die Andrückkraft, während die Verschwenkbarkeit ein Sicherheitsmerkmal darstellt, was ein Beschädigen, insbesondere ein Abreißen des Drahtes verhindern soll.
  • Des Weiteren ist aus der DE 100 61 286 eine Aufziehvorrichtung bekannt, bei der Bremsrollen zum Einsatz kommen, die ein kontrolliertes Bremsen ermöglichen. Zwar stellt diese Vorrichtung schon eine beträchtliche Verbesserung dar. Jedoch sollen die Forderungen, insbesondere an die Qualitätsüberwachung weiter verbessert werden.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufziehen einer Kardiergamitur der Eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine verbesserte Überwachung zumindest einer Aufziehbedingung zulässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Aufgrund der Tatsache, dass in Aufziehrichtung der Kardiergamitur gesehen, die Vorspannungskraft aufgebracht wird, erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kraftmessung genau in diese Richtung oder parallel zu dieser. Die gemessene Kraft gibt daher unmittelbaren Aufschluss auf die Kardiergarnitur aufgebrachte Vorspannung wieder. Es sind keine Umrechnungen, wie bei indirekter Bestimmung über Stromaufnahme des die Walze antreibenden Motors etc. erforderlich. Kraftmesseinrichtungen sind in vielerlei Form im Handel erhältlich, so dass diese für die unterschiedlichsten Anbringungsorte verwendet werden können. Die Bremseinrichtung muss an irgendeiner Stelle befestigt werden, z.B. an einem Maschinengestell. Auf die Anbringstelle der Bremseinrichtung wirken Kräfte, die bei geeigneter Konstruktion den Vorspannkräften entsprechen. Die Kräfte an dieser Anbringstelle werden dann über die Kraftmesseinrichtung gemessen. Die gemessenen Werte geben dann einen sehr guten Aufschluss über die gewünschte Vorspannung, mit der die Kardiergamitur aufgewickelt wird. Die Kraftmessung sollte in einer lotrechten Ebene erfolgen, in der die Längsachse des Teilstücks der Kardiergamitur in der Bremseinrichtung verläuft, oder im wesentlichen parallel zu dieser.
  • Die Bremseinrichtung ist auf einer im wesentlichen längs zur Aufziehrichtung der Klardiergamitur gegen eine Anschlageinrichtung bewegbar angeordnete Schlittenkonstruktion angeordnet, wobei die Kraftmesseinrichtung zumindest bei einem Aufziehvorgang die Abstützkraft der Schlittenkonstruktion an der Anschlageinrichtung messbar ausgestaltet ist. Die Schlittenkonstruktion ist bei einer solchen Anordnung bestrebt, sich durch die Vorspannkraft zu verschieben. Dies wird jedoch durch die Anschlagkonstruktion verhindert. Die Kraft die dabei die Schlittenkonstruktion auf die Anschlageinrichtung ausübt, wird dann gemessen und ist ein unmittelbares Maß für die Vorspannkraft. Zur Ausgestaltung der Schlittenkonstruktion und der Anschlageinrichtung gibt es die vielfältigsten Möglichkeiten. Die Schlittenkonstruktion könnte auch gegen eine Feder wirken. Bevorzugt sollte die Schüttenkonstruktion so ausgeführt werden, dass außer der Verschiebekraft möglichst wenig andere Krafteinflüsse auf diese wirken. Sollte dies nicht immer gewährleistet sein, so muss durch andere Maßnahmen (z.B. gute Leichtgängigkeit einer Schlittenführung) diesem entgegengewirkt werden.
  • Die Kraftmesseinrichtung ist zwischen der Schlittenkonstruktion und der Anschlageinrichtung angeordnet. Die gesamte Kraft wird dann durch die Kraftmesseinrichtung hindurch geleitet und steht für den Messvorgang zu Verfügung.
  • Als besonders robuste Ausführungsform gestaltet sich die Verwendung eines DMS-Kraftaufnehmers als Kraftmesseinrichtung. Dieser DMS-Kraftaufnehmer ist in der Lage, die erforderlichen Kräfte zu übertragen und dabei zu messen. Darüber hinaus handelt es sich um ein handelsübliches Produkt, dass für den gewollten Einsatzzweck sehr leicht und kostengünstig erhaltbar ist.
  • Eine sehr gute Leichtgängigkeit der Schlittenkonstruktion kann gemäß einer Variante dadurch erzielt werden, dass die Schlittenkonstruktion mindest eine, auf mindest einer zylindrischen Stange geführte Kugelbüchse umfasst. Bei solchen Kugelbüchsen mit zugehöriger Stangenführung handelt es sich um Standardbauteile, die ebenfalls sehr leicht beziehbar sind. Darüber hinaus können Kugelbüchsen auch zum gewissen Grad Kippkräfte ausgleichen, so dass die Schlittenführung nicht zwingend in einer Ebene mit der Kardiergamitur verlaufen muss. Die Leichtgängigkeit der Führung sorgt dafür, dass die Kraft möglichst ohne zusätzlicher Einflüsse und Verluste gemessen werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Bremseinrichtung auf die Kardiergamitur einwirkbare Bremsbacken umfassen, die zumindest einen Bremsbelag aus einem Keramikwerkstoff aufweisen. Bislang wurden Hartmetallbremsbacken eingesetzt. Der Erfinder hat nunmehr erkannt, dass die Verwendung von Keramikwerkstoffen beim Aufziehvorgang nochmals eine Verbesserung bewirkt. An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Gegenstand des Anspruchs 6 auch unabhängig vom Anspruch 1 selbstständig Schutz genießen könnte.
  • Des Weiteren kann eine Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen sein, die zumindest bereichsweise den durch die Kraftmesseinrichtung gemessenen Kraftverlauf während des Aufziehvorgangs aufzeichnend ausgestaltet ist. Hierdurch ist es möglich, den Aufziehvorgang zu dokumentieren und nachzuvollziehen, ob über den gesamten Aufziehvorgang die notwendige Vorspannung erzeugt wurde. Hierbei kann es sich um einen Datenlogger handeln, der nach dem Aufziehungsvorgang abgenommen und an anderer Stelle ausgegeben werden kann. Dadurch bleibt die Vorrichtung unempfindlich gegenüber dem sehr stark mit Schmutz behafteten Arbeitsumfeld.
  • Des Weiteren kann der Datenlogger mit einem Dynamo verbunden sein, der zumindest während des Aufziehvorgangs von einem sich drehenden Bestandteil der Vorrichtung angetrieben ist und der Datenlogger mit Strom versorgbar ausgestaltet ist.
  • Um möglichst empfindliche elektrische Verbindungen zu einer Auslesevorrichtung zu vermeiden, ist in vielen Fällen ein Akkubetrieb des Datenloggers von Vorteil. Allerdings dürften die meisten Akkumulatoren die doch recht langen Aufziehvorgänge nicht durchhalten können, sofern sich das Akkumulatorvolumen in Grenzen halten soll. Hier kann zusätzlich eine Unterstützung z.B. über einen Dynamo vorgesehen sein. Auch besteht die Möglichkeit, die Stromversorgung ausschließlich über einen Dynamo vorzusehen, gegebenenfalls unter Verwendung eines Kondensators als Pufferspeicher. Zum Antrieben des Dynamos gibt es bei der Aufziehvorrichtung eine Reihe von Antriebsmöglichkeiten für den Dynamo. Bevorzugt erfolgt der Antrieb des Dynamos in möglichst unmittelbarer Nähe der Messwertertassung. Ein Antrieb des Dynamos könnte daher z.B. durch die Kardiergarnitur führende Führungsrollen als Bestandteil oder in der Nähe der Bremseinrichtung erfolgen.
  • Hierzu kann vorgesehen werden, dass die Aufzeichnungsvorrichtung die Aufziehgeschwindigkeit während des Aufziehvorganges aufzeichnend ausgestaltet ist. Die Aufziehgeschwindigkeit ist ein weiterer Verfahrensparameter, der eine entscheidende Rolle für die Qualität der aufgezogenen Kardiergamitur widerspiegelt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, über einen Temperatursensor auch die Temperatur im Bremsbereich zu erfassen und diese Daten ebenfalls einfließen zu lassen.
  • Wenn gemäß einer Variante die Bremseinrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst, durch die die Bremswirkung an die Aufwickelvorspannung automatisch anpassbar ist, dann lassen sich die erfassten Daten für die Steuerung bzw. Regelung der Bremseinrichtung verwenden. Die Bremswirkung kann hierdurch immer an die optimalen Betriebsbedingungen angepasst und ein gutes Aufziehergebnis erreicht werden.
  • Darüber hinaus kann die Walzenantriebseinheit in den Steuer- und/oder Regelkreis der Steuer- und/oder Regeleinheit eingebunden sein und die Walzenantriebseinheit beim automatischen Anpassen an die vorbestimmte Aufwickelvorspannung ansteuerbar bzw. regelbar sein.
  • Das Einfließenlassen von Betriebszuständen der Walzenantriebseinheit, insbesondere der Aufziehgeschwindigkeit in die Steuer oder Regelung stellt eine Verbesserung der Qualitätssicherung dar. Hierzu sei auch erwähnt, dass die Temperatur der Kardiergamitur im Bremsbereich in die Steuerung bzw. Regelung einfließen könnte.
  • Im folgenden wir ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Aufwickelvorrichtung in einer Seitenansicht,
    Figur 2
    eine Brems- und Führungseinrichtung, wie sie bei einer Aufwickelvorrichtung gemäß Figur 1 zum Einsatz kommt und
    Figur 3
    eine schematische Draufsicht der Brems- und Führungseinrichtung aus Figur 2.
  • Die in Figur 1 dargestellte Aufwickelvorrichtung 1 umfasst im wesentlichen eine Haltestation 2 für eine Vorlagespule 3, auf der eine sägezahndrahtförmige Kardiergamitur flach aufgewickelt ist, eine Brems- und Führungseinrichtung 5 sowie eine Walze 6. Die Walze 6 wird über einen Motor 7 und eine Transmissionseinrichtung 8 im Uhrzeigersinn angetrieben. Der Motor 7 verfügt über eine Steuer- und Regeleinrichtung 9, wodurch die Geschwindigkeit der Walze 6 sowie die Drehrichtung gesteuert werden können. Die Brems- und Führungseinrichtung 5 umfasst eine Steuer- und Regeleinrichtung 10, die für eine bestimmte Bremswirkung sorgt. Die Steuer- und Regeleinrichtung 9 und die Steuer- und Regeleinrichtung 10 stehen miteinander in Wirkverbindung. In einer weiteren Ausführungsform können diese auch als Einheit zum Ansteuern sowohl der Brems- und Führungseinrichtung 5 als auch des Motors 7 verwendet werden.
  • Von der auf einem Lagerbock 11 angeordneten Vorlagespule 3 wird die sägezahndrahtförmige Kardiergarnitur 4 abgewickelt, dann durch die Brems- und Führungseinrichtung 5 hindurchgeführt und auf den Außenumfang der Walze 6 aufgewickelt. Die Kardiergarnitur 4 verläuft dann nach dem Aufwickelvorgang schraubenförmig am Außenumfang der Walze 6 um.
  • Die Brems- und Führungseinrichtung 5 ist in der Figur 1 schematisch als Kasten dargestellt. Anhand der Figuren 2 und 3 wird dieses im größeren Detail näher erläutert.
  • Die Brems- und Führungseinrichtung 5 soll im Zusammenspiel mit der Walze 6 und hier insbesondere über den Walzenantrieb, den Motor 7, eine Vorspannung in dem Bereich 12 der Kardiergarnitur 4 aufbringen. Diese Vorspannung sorgt für ein gleichmäßiges und dauerhaftes Aufwickeln bzw. Aufziehen der Kardiergamitur 4.
  • Die in Figur 2, 3 dargestellte Brems- und Führungseinrichtung 5 umfasst einen Aufzieharm 13, der an seinem einen Ende eine Laufführung 14 aufweist, die auf einem Läuferrohr 15 axial verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch lässt sich der Aufzieharm 13 entsprechend der jeweils aufzuwickelnden Position auf der Walze 6 nachführen.
  • Am gegenüberliegenden Ende weist der Aufzieharm 13 einen Führungsfinger 16 auf, der für eine genaue Platzierung der Kardiergarnitur 4 auf der Walze 6 sorgt. Der Führungsfinger 16 weist selbst ein Langloch 17 auf, dass wiederum ein Langloch 18 am Ende des Aufzieharms 13 kreuzt, so dass über eine Verschraubung 19 eine Einstellung des Führungsfingers 16 erfolgen kann. In der Nähe der Läuferführung 14 ist die eigentliche Bremseinheit 20 angeordnet. Die Bremseinheit 20 weist zwei relativ zueinander verschiebbare Bremsbacken 21 auf, die jeweils einen Bremsbelag aus einem Keramikwerkstoff aufweisen. Eine der beiden Bremsbacken 21 ist über eine Feder 22 und einen Einstellmechanismus 23 verstellbar ausgeführt, so dass die Bremskraft verstellt werden kann. Nachfolgend den Bremsbacken 21 ist eine sogenannte Richteinheit 24 als Bestandteil der Bremseinheit 20 vorgesehen. Diese Richteinheit 24 weist auf einer Seite drei Richtrollen 25 mit vertikalen Drehachsen und zwei gegenüberliegende Andrückrollen 26 mit ebenfalls vertikalen Drehachsen auf. Die Andrückrollen 26 sind über die Einstellschrauben 27 auf die Richtrollen 25 zu- oder wegbewegbar angeordnet. Hierdurch erhält die Garnitur eine gewünschte Ausrichtung nach Durchlaufen der Bremsbacken 21.
  • Die gesamte Bremseinheit 20 ist auf einer Schlittenkonstruktion 28 angeordnet. Die Schlittenkonstruktion 28 umfasst einen Schlitten 29, der an seiner Unterseite einen Kugelbüchsenfortsatz 30 aufweist. In dem Kugelbüchsenfortsatz 30 ist eine Kugelbüchse 31 angeordnet, die auf einer zylindrischen Führungsstange 32 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Verschiebbarkeit des Schlittens 29 über die Kugelbüchse 31 und die Führungsstange 32 erfolgt im wesentlichen parallel zur durch die Bremseinheit 20 geführten Kardiergamitur. Die Führungsstange 32 ist in einer Anschlagskonstruktion 33 angeordnet, so dass der Verschiebeweg des Schlittens 29 begrenzt ist. Zwischen dem Kugelbüchsenfortsatz 30 und einer Anschlagfläche der Anschlagskonstruktion 33 ist ein DMS-Kraftaufnehmer 34 angeordnet. Dieser DMS-Kraftaufnehmer 34 ist in der Lage, die Verschiebekraft der Bremseinheit 20, mit der dieser gegen die Anschlagskonstruktion 32 gerückt wird, zu messen. Der DMS-Kraftaufnehmer 34 ist fest mit der Anschlagkonstruktion 33 verbunden, während sich ihr Schlitten an der Anschlagkonstruktion abstützt. Des Weiteren ist der DMS-Kraftaufnehmer 34 mit den Steuer- und Regeleinrichtungen 9 und 10 gekoppelt, so dass zumindest eine Anzeige vorhanden ist, die dem Bediener mitteilt, ob die gewünschte Vorspannung eingehalten wird. In einer weiteren Ausgestaltung könnte auch eine Aufzeichnungseinrichtung vorgesehen sein, die entsprechend den Kraftverlauf dokumentiert. Auch besteht die Möglichkeit die Aufziehgeschwindigkeit ebenfalls festzuhalten.
  • Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der Aufziehvorrichtung näher erläutert. Die Kardiergarnitur 4 wird von der Vorlagespule abgezogen und durch die Bremseinheit 20 hindurchgeführt. Hierbei wird die Kardiergarnitur zwischen den Bremsbacken 21 eingefädelt und durch die Richteinheit 24 hindurchgeführt. Anschließend wird der Führungsfinger 16 so eingestellt, dass er an der Walze 6 mit der Kardiergamitur 4 in Eingriff kommt, und zwar genau an der Stelle, wo diese auf die Walze 6 auftrifft. Der Anfang der Kardiergarnitur 4 wird dann mit der Walze 6 verbunden, bevorzugt verschweißt. Anschließend wird über den Einstellmechanismus 23 die Bremskraft eingestellt. Über die Einstellschrauben 27 wird die Richteinheit 24 in die richtige Position gebracht.
  • Wird die Vorrichtung nunmehr durch Antreiben der Walze 6 über den Motor 7 in Bewegung gesetzt, so gleitet die Kardiergarnitur 4 durch die entsprechend eingestellten Bremsbacken 21 hindurch. Da dies mit Reibung erfolgt, wird auf die Schlittenkonstruktion 28 eine Kraft ausgeübt, durch die die Schlittenkonstruktion 20 verschoben werden soll. Allerdings steht der Schlitten unmittelbar mit der Anschlagkonstruktion 33 unter der Zwischenschaltung des DMS-Kraftaufnehmers in Anschlag. Die Kraft wird gemessen und ist ein direktes Maß für die Vorspannkraft im Abschnitt 12 der Kardiergamitur 4. Durch ein einfache Anzeige könnte nunmehr indiziert werden, ob sich die Vorspannkraft im richtigen Wertebereich befindet. Ist dies nicht der Fall muss über den Einstellmechanismus 23 die Bremskraft gelöst oder fester angezogen werden.
  • Die Verstellung der Bremsbacken 21 könnte auch automatisch erfolgen, dann ließe sich die Verstellung der Bremsbacken 21 in einen Regelkreis einbinden. Bestandteil dieses Regelkreises könnte auch ein Temperatursensor sein, der die Temperatur der Kardiergamitur im Bereich der Bremsbacken 21 misst. Dieser überwacht dann, ob eine unzulässige Erwärmung der Kardiergamitur, stattgefunden hat.
  • Bei Verwendung einer Aufzeichnungseinrichtung könnten für jeden Aufziehvorgang ein Aufziehprotokoll erstellt werden, anhand dessen nachher ersichtbar wird, ob eine ordnungsgemäße Aufziehung erfolgt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann als Aufzeichnungseinrichtung auch ein Datenlogger vorgesehen sein, der in der Brems- und Führungseinrichtung 5 integriert ist. Dieser zeichnet z.B. den Kraftverlauf während des Aufziehvorgangs auf und kann nach dem Aufziehvorgang entnommen und an anderer Stelle ausgelesen werden. Bevorzugt kann der Datenlogger hierzu einen Akkubetrieb aufweisen. Zur Unterstützung kann gemäß einer weiteren Variante aber auch vorgesehen sein, dass eine Stromversorgung über einen Dynamo erfolgt, der ebenfalls Bestandteil der Brems- und Führungseinrichtung 5 sein kann. Ein Antrieb des Dynamos könnte z.B. über die Richtrollen 25 und Andrückrollen 26 erfolgen. Aber auch andere bevorzugt sich drehende Teile der Aufziehvorrichtung, insbesondere der Brems- und Führungseinrichtung 5, sind hierzu geeignet. Über einen Dynamo kann auch die komplette Stromversorgung ohne Akkubetrieb des Datenloggers erfolgen. Die Zwischenschaltung eines Speicherkondensators wäre ebenfalls denkbar.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Aufziehen einer Kardiergamitur (4) auf eine Walze (6) mit einer Antriebseinheit (7) und einer auf die Kardiergamitur (4) einwirkende Bremseinrichtung (5) zum Erzeugen einer Aufwickelvorspannung in den Bereichen (12) der Kardiergamitur (4) zwischen Walze (6) und Bremseinrichtung (5), wobei eine Kraftmeßeinrichtung (34) vorgesehen ist, die die Krafteinwirkung auf die Anbringstelle der Bremseinrichtung (5) messend ausgestaltet ist, die Bremseinrichtung (5) auf einer Schlittenkonstruktion (28) angeordnet ist, die Kraftmeßeinrichtung (34) an einer Anschlageinrichtung (33) abgestützt ist, und die Kraftmeßeinrichtung (34) zumindest bei einem Aufziehvorgang die Abstützkraft der Schlittenkonstruktion (28) an der Anschlageinrichtung messend ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenkonstruktion (28) im wesentlichen längs zur Aufziehrichtung der Kardiergamitur (4) gegen die Kraftmeßeinrichtung (34) bewegbar angeordnet ist und die Kraftmeßeinrichtung (34) längs zur Aufziehvonichtung gesehen zwischen der Schlittenkonstruktion (28) und der Anschlageinrichtung (33) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung einen DMS-Kraftaufnehmer umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenkonstruktion (28) mindest eine auf mindestens einer zylindrischen Stange (32) geführte Kugelbüchse (31) umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (5) auf die Kardiergamitur (4) einwirkende Bremsbacken (21) umfasst, die zumindest einen Bremsbelag aus einem Keramikwerkstoff aufweisen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen ist, die zumindest bereichsweise den durch die Kraftmesseinrichtung gemessenen Kraftverlauf während des Aufziehvorgangs aufzeichnend ausgestaltet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsvorrichtung als Datenlogger ausgestaltet ist, der abnehmbar angebracht an anderer Stelle auslesbar ausgestaltet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsvorrichtung die Aufziehgeschwindigkeit während des Aufziehvorganges aufzeichnend ausgestaltet ist.
  8. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (5) eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst, durch die die Bremswirkung an die Aufwickelvorspannung automatisch anpassbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenantriebseinheit (7) in den Steuer- und/oder Regelkreis der Steuer- und/oder Regeleinheit eingebunden und die Walzenantriebseinheit (7) automatisch zum Anpassen an die vorbestimmte Aufwickelvorspannung ansteuerbar bzw. regelbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenlogger mit einem Dynamo verbunden ist, der zumindest währen des Aufziehvorgangs von einem sich drehenden Bestandteil der Vorrichtung angetrieben ist und der Datenlogger mit Strom versorgbar ausgestaltet ist.
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