Die vorliegende Erfindung betrifft gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche
1, 11 und 12 ein Gehäuse mit einem darin gelagerten Walzenpaar, ein
Streckwerk mit einem derartigen Gehäuse, sowie eine Textilmaschine mit einem entsprechenden
Streckwerk.
Streckwerke werden in der Textiltechnik für das Verziehen von Faserbändern in
Spinnmaschinen verwendet. Die in den Streckwerken verzogenen Faserbänder werden
im Anschluss an den Verzugsvorgang mit einem Spinnverfahren zu einem Garn
versponnen. Die im folgenden beschriebene Erfindung befasst sich mit der Einstellung
beziehungsweise Einstellbarkeit genannter Streckwerke, das heisst mit der Einstellbarkeit
der Verzugsdistanzen in einem Streckwerk. Ein Streckwerk besteht aus mindestens
zwei Walzenpaaren, vorzugsweise jedoch aus drei oder vier Walzenpaaren.
Ein das Walzenpaar durchlaufender Faserverband wird durch die unterschiedlichen
Drehzahlen der Walzenpaare verzogen. Der Verzug findet zwischen zwei aufeinander
folgenden Walzenpaaren statt, das heisst im Bereich zwischen den Klemmlinien der
beiden Walzenpaare. Der Abstand von zwei solchen Klemmlinien wird auch als
Klemmdistanz bezeichnet. Innerhalb einer solchen Klemmdistanz befindet sich eine
Verzugszone, in der die Fasern des Faserverbandes gegeneinander verzogen werden.
Weit verbreitet sind Drei-Zylinder-Streckwerke mit einer Vorverzugszone und einer
Hauptverzugszone. Um in den Streckwerken eine optimale Führung und einen
optimalen Verzug der Fasern zu ermöglichen, müssen die Klemmdistanzen der einzelnen
Verzugszonen an die Stapellänge der zu verarbeitenden Fasern angepasst
werden. In den Verzugszonen ist die optimale Klemmdistanz geringfügig länger als die
längsten zu verarbeiteten Fasern (um ca. 2 mm). Um die Klemmdistanzen optimal an
den Stapelfasern anzupassen, müssen die Verzugszonen - dies gilt insbesondere für
die Vorverzugszone - deshalb stufenlos oder mindestens in sehr kleinen Stufen (Stufenlänge
ca. 1 mm) einstellbar sein. Besonders wichtig ist die Einstellbarkeit der
Klemmdistanz in der Vorverzugszone deshalb, weil hier echte Verzüge im Bereich von
1,1- bis 5-fach gefahren werden, ohne dass eine zusätzliche, äussere Faserführung
(wie z.B. ein Riemchen) vorhanden ist. Für die Hauptverzugszone (mit Verzügen von
ca. 10 bis 100-fach) ist eine Einstellbarkeit der Klemmdistanz ebenfalls vorteilhaft,
auch wenn hier die Faserführung durch die üblicherweise vorhandenen Riemchen
gewährleistet ist. Allerdings genügt es hier, wenn die Klemmdistanz in zwei bis max.
fünf Stufen einstellbar ist.
Es ist allgemein (z.B. bei Ringspinn-Streckwerken) üblich, bei Verstellen der Klemmdistanz
immer beide Achsen eines Walzenpaares zu verschieben (siehe dazu beispielsweise
die DE 1 123 959 oder die DE 1 122 885). Das heisst sowohl der angetriebene
Zylinder als auch die zugehörige belastete Oberwalze werden gemeinsam
verschoben. Diese Vorrichtungen veranschaulichen den Nachteil herkömmlicher
Streckwerke: Das Verstellen der Walzenpaare bei Wechsel des zu verarbeitenden
Fasermaterial ist mit einem grossen Arbeitsaufwand verbunden. Dies gilt insbesondere
wenn die Hauptverzugsdistanz geändert werden muss, da dann zusätzlich sowohl
Unter- wie auch Oberriemchen und alle Oberriemchenkäfige ausgetauscht werden
müssen.
Einen möglichen Lösungsansatz für dieses Problem offenbart die DE 489 810, allerdings
nur für Ein-Riemchen-Streckwerke, welche früher Verwendung fanden. Die in
der DE 489 810 offenbarte verstellbare Einzugsoberwalze ist an einem geführten
Schlitten gelagert und wird mittels Schrauben gegen die zugehörige Unterwalze gepresst.
Dank der einfachen Bauweise der Ein-Riemchen-Streckwerke und dem Fehlen
eines Oberriemchens war die Verstellung der Oberwalze einfach zu bewerkstelligen.
Bei modernen Doppelriemchenstreckwerken ist eine derartige Verstellbarkeit nicht
mehr möglich, da die Oberwalze ein Riemchen trägt.
Bei der Vorrichtung gemäss DE 1 122 885 werden beide Walzen des Einlaufwalzenpaares
gemeinsam verschoben. Dies ist aus deren Beschreibung ableitbar, da die
Vorrichtung für die Verarbeitung von Kurz- und Langstapelfasern, d.h. von Baumwolle
bis Wolle, geeignet sein soll. Weil für eine solche Eignung stark unterschiedliche
Klemmdistanzen einstellbar sein müssen, kann die Schrift nichts anderes offenbaren
als die gemeinsame Verstellung von Ober- und Unterwalze. Die Verwendung eines
derartigen Ein-Riemchen-Streckwerk für die Verarbeitung von Kurz- wie auch von
Langstapelfasern ist in modernen Maschinen nicht mehr denkbar. Hierfür wären lange
Riemchen notwendig, welche bei den heutigen Geschwindigkeiten von Hochverzugsstreckwerken
(Geschwindigkeit grösser als 100m/min) zu flattern beginnen würden.
Eine weitere Vorrichtung zur Verstellung von Walzenpaaren zeigt die EP 362 477 A1.
Die darin offenbarte Vorrichtung betrifft allerdings so genannte Strecken. Strecken
enthalten keine Riemchen, da sie viel geringere Verzüge erzielen müssen. Dafür weisen
sie allerdings sehr hohe Liefergeschwindigkeiten von bis zu 1000m/min am Auslaufwalzenpaar
auf. Auch der Anpressdruck an der Klemmlinie zwischen zwei Walzen
ist sehr hoch, damit sichergestellt ist, dass bei diesen Geschwindigkeiten und den
grossen Fasermassen genügend geklemmt wird. Bei derart hohen Liefergeschwindigkeiten
und Drücken ist die Verwendung von Riemchen ausgeschlossen, da sehr hohe
Walkarbeit am Riemchen entsteht, wodurch letzteres wegen der schlechten Wärmeabführung
zu heiss werden würde.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verstellbarkeit der
Klemmdistanz an modernen Hochgeschwindigkeits-Streckwerken (Auslaufgeschwindigkeiten
grösser 100m/min) zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den unabhängigen Patenansprüchen 1, 11
und 12 gelöst.
In den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung wird von "Unterwalze" und
"Oberwalze" gesprochen. Diese in der Textiltechnik allgemein übliche Bezeichnung für
die beiden Walzen, entsteht vor allem durch die in der Regel horizontale Anordnung
des Streckwerkes. Die räumliche Anordnung des Streckwerkes und der Walzen ist für
die vorliegende Erfindung jedoch überhaupt nicht von Belang. Im Gegenteil, in besonders
bevorzugten Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ist es auch ausdrücklich
vorgesehen, das Streckwerk im wesentlichen senkrecht anzuordnen. Es sei daher
ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Begriffe "Unterwalze" und "Oberwalze" in
der gesamten Anmeldung nicht auf ihre räumliche Position hin - einschränkend auf
"oben" oder "unten" - auszulegen sind. Unter "Unterwalze" kann in der Regel der Zylinder
des Walzenpaares verstanden werden. Dieser ist vorzugsweise aus Metall (z.B.
Stahl). Die "Oberwalze" weist in der Regel einen elastischen Bezug (z.B. Gummi) auf.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei den Hochgeschwindigkeits-Streckwerken
die Klemmdistanz verstellt werden kann, indem lediglich eine Achse verschoben wird
und ohne dass irgend welche nachteiligen Einflüsse auf die Garnqualität oder dem
Spinnergebnis festzustellen wären. Die Verstellung der Klemmdistanzen wird dadurch
wesentlich vereinfacht. Wird nur eine Walze verschoben, so kann für die starr gelagerte
Walze ein Käfig verwendet werden, der bei Verstellung auch nicht ausgewechselt
werden muss. Auch dadurch wird die Verstellung vereinfacht. Um bei der Verstellung
die Klemmkräfte zwischen den beiden Walzen konstant zu halten, ist es vorteilhaft,
wenn die Belastungskraft auf die Klemmstelle automatisch oder manuell angepasst
werden kann. Damit die Riemchen bei jeder eingestellten Position genug Spannung
aufweisen, kann das Riemchen an der beweglich gelagerten Walze eine Spannvorrichtung
aufweisen. Haben beiden Walzen ein Riemchen, so können auch beide
Riemchen je eine Spannvorrichtung aufweisen. Es wäre aber auch denkbar, dass besonders
elastische bzw. dehnbare Riemchen verwendet werden, wodurch keine
Riemchenspannvorrichtungen verwendet werden müssten. Doch selbst wenn die
Riemchen ausgetauscht werden müssen, weil eine Spannvorrichtung oder die elastischen
Eigenschaften fehlen: Eine wesentliche Zeitersparnis bleibt, denn man muss
nur eine Walze verschieben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen zu finden.
Im folgenden werden die Erfindung und der Erfindungsgedanke anhand von in Figuren
dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es soll aber ausdrücklich darauf
hingewiesen werden, dass sich die Erfindung beziehungsweise der Erfindungsgedanke
nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäss verstellbares Walzenpaar
- Fig. 2
- ein erfindungsgemäss verstellbares Walzenpaar mit einer
Riemchenspannvorrichtung
- Fig. 3
- ein Gehäuse für ein erfindungsgemäss verstellbares Walzenpaar
- Fig. 4
- eine Spinnstelle einer Textilmaschine mit einem Streckwerk, welches ein
erfindungsgemäss verstellbares Walzenpaar aufweist
Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäss verstellbares Walzenpaar 2. Selbstverständlich
sind die Walzen des Walzenpaares 2 in einem entsprechenden Gehäuse gelagert,
welches aber der Übersicht halber nicht in der Figur dargestellt ist. Das Walzenpaar 2
besteht aus einer Unterwalze 4 und einer Oberwalze 5, welche sich an der so genannten
Klemmlinie 6 berühren. Die Oberwalze 5 ist starr angeordnet. Die Unterwalze 4
hingegen ist beweglich um die Achse der Oberwalze 5 angeordnet, sodass die
Klemmlinie 6 verschiebbar ist (siehe gestrichelt eingezeichnete Positionen sowie Pfeil
in Fig. 1). Durch das Verschieben der Unterwalze 4 (siehe Pfeil) lässt sich die Klemmlinie
6 und damit auch die Klemmdistanz vom vorangehenden und zum nächsten Walzenpaar
(nicht dargestellt) verkürzen bzw. verlängern. Dadurch dass die Unterwalze 4
axialsymmetrisch um die starr angeordnete Oberwalze 5 angeordnet ist, entfällt eine
Einstellung der Oberwalze 5. Dadurch lässt sich eine Neuanstellung nicht nur schneller
bewerkstelligen, sondern auch die Lagerung der Oberwalze 5 kann einfacher ausgestaltet
sein. Zudem erlaubt die erfindungsgemässe Verstellbarkeit des Walzenpaares
auch, einen einzigen Käfig 9 und ein einziges Oberriemchen zu benutzen: Bisher
war es bei den Verstellvorrichtungen gemäss dem Stand der Technik nicht nur notwendig
beide Walzen zu verschieben, sondern es mussten nebst dem Käfig 9 auch
das Riemchen ausgetauscht werden (in Anpassung an die neue Klemmdistanz). Dadurch,
dass die Walze 5 starr angeordnet ist, entfällt dieses Auswechseln, wodurch
eine wesentliche Zeitersparnis gewonnen wird.
In der Fig. 1 sind an den beiden Walzen Riemchen 8 angebracht. Die Riemchen werden
von der Wendeschiene 10 bzw. vom Käfig 9 gespannt. Für die Verstellbarkeit der
Unterwalze 4 ist es notwendig, dass das Riemchen 8 der Unterwalze 4 wie dargestellt
dehnbar ist oder über eine entsprechende Spannvorrichtung gespannt wird (siehe folgende
Fig. 2). Wie weiter oben erwähnt, ist die Oberwalze 5 starr angeordnet (d.h.
deren Achse ist nicht bewegbar). Gemäss Erfindung wäre es allerdings auch denkbar,
dass die starre Achse der Oberwalze 5 in der Ebene 7, welche durch die beiden Achsen
der Walzen gebildet wird, bewegbar ist. Eine derartige verschiebbare Lagerung
wäre insofern sinnvoll, dass das zu verziehende beziehungsweise dass die Klemmlinie
passierende Fasermaterial auch bei Querschnittsunterschieden konstant und
gleichmässig an der Klemmlinie 6 zusammengepresst wird (ein dazu verwendbares
Belastungsmittel ist in der weiter unten beschriebenen Fig. 3 dargestellt). Eine derart
verschiebbar gelagerte Achse hätte die Wirkung, dass eine Auslenkung der Oberwalze
5 zu keiner Verschiebung der Klemmlinie 6 führen würde.
Die Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäss verstellbare Walzenpaar 2 gemäss Fig. 1, wobei
eine zusätzliche Riemchen-Spannvorrichtung 13 vorgesehen ist. Diese Riemchen-Spannvorrichtung
13 ist insbesondere für Riemchen 8 gedacht, welche nicht oder
nicht genügend elastisch sind, um die unterschiedlich langen Klemmdistanzen durch
Dehnung auszugleichen. Die dargestellte Riemchen-Spannvorrichtung 13 kann als
Spannfeder ausgestaltet sein. Es sind allerdings auch andere Spannvorrichtungen
denkbar. Selbstverständlich kann es notwendig sein, eine solche Spannvorrichtung 13
auch für das Riemchen der Oberwalze vorzusehen (nicht dargestellt), sofern auch
dieses nicht genügend elastisch ist. Fehlen elastische Eigenschaften oder geeignete
Spannvorrichtungen, so kann gemäss Erfindung das Unterriemchen auch einfach
ausgetauscht werden.
Gemäss der Erfindung wie sie bisher beschrieben worden und insbesondere in den
Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist es nicht erfindungswesentlich, dass die starr oder nur in
der Ebene 7 beweglich gelagerte Walze 5 ein Riemchen 8 aufweist, obwohl dieses in
den Figuren dargestellt ist.
Die Fig. 3 zeigt ein Gehäuse 1 mit einem darin erfindungsgemäss gelagerten Walzenpaar
2. Das Gehäuse 1 ist schematisch dargestellt. Nebst dem erfindungsgemäss
verstellbaren Walzenpaar 2 kann es auch die Lagerung für ein weiteres Walzenpaar
14 aufweisen. Es ist auch denkbar, dass ein weiteres, drittes Walzenpaar im Gehäuse
1 gelagert ist. In dieser Anordnung ist sehr gut zu erkennen, dass die Achse der
Oberwalze 5 nicht starr angeordnet sondern in der durch die beiden Achsen der Walzen
4 und 5 gebildeten Ebene im Gehäuse verschiebbar gelagert ist. Die Oberwalze 5
ist durch ein Belastungsmittel 12 (hier ist eine Feder dargestellt) belastet. Vorzugsweise
ist das Belastungsmittel 12 einstellbar. Für die Verstellung der Unterwalze 4 und
damit für das Verschieben der Klemmlinie sind in der Figur zwei Möglichkeiten dargestellt:
In einem Fall ist dafür eine gekrümmte Längsbohrung 11 vorgesehen. Eine
zweite Variante zeigt eine gerade Längsbohrung 11 (strichpunktiert dargestellt). Für
diese letzte Variante ist auch eine Verstellung der Oberwalze 5 notwendig, was hier
durch die Längsbohrung 18 gewährleistet wird. Im unteren Teil des Gehäuses 1 kann
über dies eine Wendeschiene 10 vorgesehen sein. Die Wendeschiene 10 wird für das
Spannen des Unterriemchens benötigt (Riemchen nicht dargestellt). Vorzugsweise
stellen das Walzenpaar 2 und das Walzenpaar 14 das Hauptverzugsfeld eines Streckwerkes
dar, wobei dann im Gehäuse 1 vor dem Walzenpaar 4 ein weiteres Walzenpaar
vorgesehen wäre (Einzugswalzenpaar eines Drei-Zylinder-Streckwerkes). In einer
weiteren (nicht dargestellten) Variante der Erfindung wäre aber auch denkbar,
dass das Gehäuse 1 nur das erfindungsgemäss gelagerte Walzenpaar 4 aufnimmt
und weitere Walzenpaare des Streckwerkes anderweitig gelagert sind.
Die Fig. 4 zeigt eine Spinnstelle einer Textilmaschine, welche mit einem Riemchenstreckwerk
3 ausgestattet ist. Das Riemchenstreckwerk 3 weist ein Walzenpaar 2 auf,
welches erfindungsgemäss verstellbar ist (nur schematisch anhand des Pfeiles an der
Unterwalze dargestellt). Im übrigen ist es gemäss der Erfindung auch denkbar, dass
anstelle der Unterwalze die Oberwalze erfindungsgemäss verstellbar ist. Die Erfindung
eignet sich insbesondere für Doppelriemchenstreckwerke. Das Walzenpaar 2
mit der erfindungsgemäss verstellbaren Walze 4 bildet mit dem nachfolgenden Walzenpaar
14 das Hauptverzugsfeld 15 des Riemchenstreckwerkes 3. Die Figur zeigt
eine Spinnstelle mit einer Spinnbox 20, welche ein Garn 17 mittels eines Luftspinnverfahrens
herstellt. Dazu wird zuerst ein Faserverband 19 durch das Riemchenstreckwerk
3 geführt, in welchem er das Vorverzugsfeld 16 und das Hauptverzugsfeld 15
durchläuft. Der dadurch verstreckte Faserverband 21 wird dann in die Spinnbox 20
geführt, wo mittels einer Luftströmung 23 um die Mündung einer Spindel 22 der verstreckte
Faserverband 21 zu einem Garn 17 versponnen wird. Die Erfindung eignet
sich selbstverständlich auch für Spinnstellen, welche ein Garn mittels eines anderen
Spinnverfahren herstellen. Beispielsweise kann anstelle des Luftspinnverfahrens ein
Ringspinnverfahren verwendet werden. Die Erfindung eignet sich insbesondere für
Spinnmaschinen mit mehreren Spinnstellen, wobei die einzelnen Spinnstellen unabhängig
mit Einzelantrieben ausgestattet sind (d.h. der Antrieb erfolgt nicht über lange
Wellen, welche mehrere Spinnstellen gleichzeitig antreiben). Vorzugsweise werden
bei Drei-Zylinder-Streckwerken zwei Walzenpaare mit einer erfindungsgemässen Verstellvorrichtung
ausgestattet.
Die Erfindung ist nicht auf die explizit genannten Möglichkeiten und Ausführungsformen
beschränkt. Diese Varianten sind vielmehr als Anregungen für den Fachmann
gedacht, um die Erfindungsidee möglichst günstig umzusetzen. Von den beschriebenen
Ausführungsformen sind daher leicht weitere vorteilhafte Anwendungen und
Kombinationen ableitbar, die ebenfalls den Erfindungsgedanken wiedergeben und die
durch diese Anmeldung geschützt werden sollen. Einige der offenbarten Merkmale
wurden in dieser Beschreibung kombiniert beschrieben und werden in den folgenden
Ansprüchen kombiniert beansprucht. Es ist aber auch denkbar, einzelne Merkmale
dieser Beschreibung für sich alleine oder in einer anderen Kombination in Anwendung
des Erfindungsgedanken zu beanspruchen. Die Anmelderin behält sich daher ausdrücklich
vor, allenfalls andere Kombinationen in Anwendung des Erfindungsgedanken
vorzusehen.
Legende
- 1
- Gehäuse
- 2
- Walzenpaar
- 3
- Riemchenstreckwerk
- 4
- Unterwalze
- 5
- Oberwalze
- 6
- Klemmlinie
- 7
- Ebene der beiden Walzenachsen
- 8
- Riemchen
- 9
- Käfig
- 10
- Wendeschiene
- 11
- Längsbohrung
- 12
- Belastungsmittel
- 13
- Riemchen-Spannvorrichtung
- 14
- weiteres Walzenpaar
- 15
- Hauptverzugsfeld
- 16
- Vorverzugsfeld
- 17
- Garn
- 18
- Längsbohrung für Oberwalze 5
- 19
- Faserverband
- 20
- Spinnbox
- 21
- verstreckter Faserverband
- 22
- Spindel
- 23
- Luftströmung