EP2628828B1 - Streckwerk zum Verziehen eines Vorgarns - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Streckwerk zum Verziehen eines Vorgarns gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Streckwerke zum Verziehen von Vorgarnen sind in der Textilindustrie weit verbreitet und kommen an unterschiedlichen Textilmaschinen zum Einsatz.
  Die Arbeitsstellen von Ringspinnmaschinen sind beispielsweise mit solchen Streckwerken ausgestattet, die ein von einer Flyerspule abgewickeltes Vorgarn zu einem Faserband von hoher Feinheit verziehen, das anschließend mit einer Drehung versehen und als fertiges Garn auf einen Spinnkops aufgewickelt wird.
• Derartige Streckwerke weisen in der Regel drei maschinenlange, von einem maschinenendseitig angeordneten Antrieb mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten angetriebene, beabstandet angeordnete Unterwalzen, sowie jeweils drei zugehörige, an einem schwenkbar gelagerten Pendelträger angeordnete Oberwalzen auf.
  Die Oberwalzen liegen während des Spinnbetriebes mit einem vorgebbaren Auflagedruck auf den angetriebenen Unterwalzen und werden von diesen reibschlüssig angetrieben. Das heißt, die Oberwalzen bilden mit den zugehörigen Unterwalzen Walzenpaare, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten dafür sorgen, dass das vorgelegte Vorgarn beim Durchlaufen des Streckwerkes verzogen wird.
• Wie vorstehend angedeutet, weisen derartige Streckwerke in der Regel ein Eingangs-, ein Mittel- und ein Ausgangswalzenpaar auf, wobei der Bereich zwischen dem Eingangs- und dem Mittelwalzenpaar ein so genanntes Vorverzugsfeld bildet, während der Bereich zwischen dem Mittel- und dem Ausgangswalzenpaar als Hauptverzugsfeld fungiert.
• Das zugeführte Vorgarn wird im Streckwerk auf die gewünschte Feinheit verzogen und verlässt das Streckwerk an der Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares als relativ breites, zum Beispiel bis zu 50fach verzogenes Faserband.
  Wie vorstehend bereits angedeutet, wird dieses relativ breite Faserband anschließend an der betreffenden Arbeitsstelle durch einen drehenden Spinnkops in Verbindung mit einem zugehörigen Ringläufer mit Spinndrehung beaufschlagt und dabei zu einem fertigen Garn verdrillt.
  In der Praxis bedeutet das, dass sich im Anschluss an die Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares ein so genanntes Spinndreieck bildet, in dem das aus dem Streckwerk austretende Faserband zusammengeführt und zu einer Garnstruktur verdrillt wird.
  Da die Breite des verstreckten Faserbandes den Durchmesser des fertigen Garnes deutlich übersteigt, werden im Spinndreieck oft nicht alle Fasern in die Garnstruktur eingebunden bzw. nicht ordnungsgemäß eingebunden und stehen dann als Randfasern vom fertigen Garn ab.
• Um das Entstehen solcher Randfasern möglichst zu vermeiden, ist in der Vergangenheit im Zusammenhang mit Ringspinnmaschinen bereits vorgeschlagen worden, die Streckwerke solcher Textilmaschinen um eine so genannte Verdichtungszone zu ergänzen.
  Das heißt, an die Ausgangswalzenpaare wurden beabstandet Lieferwalzenpaare angeschlossen, wobei das Lieferoberwalzenpaar, zum Beispiel durch eine zugehörige Lieferunterwalze, reibschlüssig rotiert wird. In alternativer Ausführungsform kann auch eine gemeinsame Unterwalze vorgesehen sein, die sowohl von der Ausgangsoberwalze, als auch von der Lieferoberwalze beaufschlagt wird, oder zum Antrieb der Lieferoberwalze kommt ein Getriebe oder ein Zugmitteltrieb zum Einsatz, das/der von der Ausgangsoberwalze angetrieben wird.
  Zwischen den Ausgangswalzenpaaren und den Lieferwalzenpaaren sind außerdem spezielle Verdichtungseinrichtungen angeordnet, die zum Beispiel als mechanische Verdichter ausgebildet sein können oder auch pneumatisch arbeiten.
  In der Regel sind die vor der Verdichtungszone angeordneten Ausgangsoberwalzen und die der Verdichtungszone nachgeordneten oberen Lieferoberwalzen in einem gemeinsamen Käfigelement so gelagert, dass die Achsen der Walzenpaare parallel zueinander geführt sind. Das heißt, das Käfigelement überfasst mit seiner ersten Achsführungseinrichtung die Achse der Ausgangsoberwalzen seitlich neben deren Sattelstück, das seinerseits in einem so genannten Ausgangslenker des Pendelträgers angeordnet und dort durch eine Sattelfeder gehalten ist.
  Der Ausgangslenker wird üblicherweise durch ein Federelement so beaufschlagt, dass die Ausgangsoberwalzen mit einem definierten Auflagedruck auf den zugehörigen Ausgangsunterwalzen aufliegen. Während des Spinnbetriebes müssen auch die Lieferoberwalzen mit einer bestimmten Belastungskraft auf den Lieferunterwalzen aufliegen, da nur so gewährleistet werden kann, dass die verdichteten Fasern auch im Bereich der Verdichtungszone ordnungsgemäß transportiert werden. Um diese für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Verdichtungszone zwingend notwendige Belastungskraft zu erzeugen, sind verschiedene Methoden bzw. Vorrichtungen bekannt.
• Das Gebrauchsmuster CN 2 765 913 Y offenbart eine Ringspinnmaschine mit einer mit Druckluft beaufschlagten Faserverdichtungsvorrichtung. Das Gebrauchsmuster enthält ein Ausgangswalzenpaar, wobei die Ausgangsoberwalze ein Riemchen umfasst. Des Weiteren weist das Gebrauchsmuster ein verdichtendes Drallstoppelement auf, das über eine Saugwalze und ein verdichtendes Riemchen verfügt. Die Saugwalze ist mit einem Saugschlitz versehen und mit einem luftdurchlässigen Transportband ummantelt. Das verdichtende Drallstoppelement ist nach dem Ausgangswalzenpaar angeordnet. Sowohl das Riemchen als auch das Transportband sind jeweils auf Käfigelementen angeordnet. Eine druckbeaufschlagte Feder ist zwischen dem Riemchenkäfig und einem Abstützbalken, der auf dem Pendelträger angebracht ist,angeordnet. Dazu ist der Riemchenkäfig mit einer Aufnahme für die Feder versehen, wobei die Federführung an dem Abstützbalken des Pendelträgers anliegt. Die Vorrichtung soll wirksam die Fasern erfassen und kontrolliert verdichten, so dass das Faserband zu einem Garn verdichtet und verdreht werden kann.
  Die CN 100 564 626 C bezieht sich auf eine Ringspinnmaschine mit einer Kompaktierungsvorrichtung. Dazu weist das Streckwerk neben einem Eingangs-, Mittel- und Ausgangswalzenpaar ein Lieferwalzenpaar auf. Die Lieferunterwalze ist dabei so angeordnet, dass sie sowohl in Kontakt zu der Ausgangsoberwalze als auch der Lieferoberwalze steht. Mittels einer Feder kann der Anpressdruck der Lieferunterwalze gegenüber der Ausgangsober- und der Lieferoberwalze variiert werden.
• Es ist aus der Praxis beispielsweise bekannt, das Käfigelement mit einer angeformten Fläche zu versehen, die so angeordnet und ausgebildet ist, dass sich das Käfigelement im Einbauzustand und bei geschlossenem Pendelträger an der Unterseite des Ausgangslenkers ab-stützt. Das heißt, die vom Ausgangslenker eingeleitete Belastungskraft wird über die angeformte Fläche auf das Käfigelement übertragen und entsprechend den jeweiligen Abständen auf die Ausgangsoberwalzen und die Lieferoberwalzen verteilt.
• Nachteilig bei dieser bekannten Art der Anbindung von Lieferoberwalzen ist unter anderem, dass die Ausgangsoberwalzen dabei oft etwas aus ihrer Führungs- und Aufnahmeeinrichtung im Käfigelement ausgehoben werden, mit der Folge, dass die Ausgangsoberwalzen nicht mehr exakt geführt sind, was grundsätzlich zu einer Verschlechterung der Garnqualität führt.
• Auch eine Nachrüstung der bekannten Streckwerke, zum Beispiel durch eine deutliche Erhöhung der maximalen Belastungskraft des Ausgangslenkers, brachte keinen nachhaltigen Erfolg, da eine solche deutliche Erhöhung der Belastungskraft nicht nur zu Setzungseffekten an den Oberwalzen führte, was sich ebenfalls negativ auf die erreichbare Garnqualität auswirkt, sondern auch eine definierte Einstellung der optimalen Belastungskraft der Oberwalzenpaare sehr erschwert.
• Um die Problematik der verminderten Führung der Ausgangsoberwalzen im Käfigelement zu beseitigen, ist deshalb in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen worden, das Käfigelement durch eine zusätzliche Blattfeder extra zu belasten. Die solche zusätzliche Blattfeder kann dabei entweder, wie beispielsweise in der DE 100 05 387 A1 beschrieben, am Pendelträger des Streckwerkes, zum Beispiel über eine Schraubverbindung, befestigt, oder, wie durch die DE 10 2009 050 581 A1 bekannt, stationär am Käfigelement angeordnet sein.
• In der Praxis hat sich allerdings herausgestellt, dass auch diese bekannten Vorrichtungen sehr nachteilig sind, wenn die Lieferunterwalzen, auf denen die Lieferoberwalzen während des Spinnbetriebs aufliegen, keinen exakten Rundlauf aufweisen.
  In einem solchen Fall führt das Käfigelement, in dem die Lieferoberwalzen gelagert sind, eine Schwenkbewegung um die Ausgangsoberwalze aus, mit der Folge, dass es, beispielsweise bei einer am Pendelträger befestigten Belastungsfeder zwischen der Blattfeder und dem Käfigelement zu einer Relativbewegung kommt.
  Die dabei zwischen der Blattfeder und dem Käfigelement auftretende Reibung führt zu einem Gegenmoment, das bei einer Abwärtsbewegung des Käfigelements zu einer Schwächung und bei einer Aufwärtsbewegung des Käfigelements zu einer Verstärkung der jeweils vorliegenden Belastungskraft führt. Das heißt, bei diesen bekannten Vorrichtungen ist die während des Spinnprozesses durch die Lieferoberwalzen zu übertragende Belastungskraft, wenn die Lieferunterwalzen keinen exakten Rundlauf aufweisen, nicht konstant, sondern schwankt, was sich negativ auf die Garnqualität auswirkt.
• Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Streckwerk zum Verziehen von Vorgarn so weiterzuentwickeln, dass während des Spinnbetriebes bei den zur Verdichtungszone zählenden Lieferoberwalzen, die in einem Käfigelement gelagert sind, das seinerseits durch ein Druckelement beaufschlagt wird, stets eine nahezu konstante Belastungskraft gewährleistet werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Streckwerk gelöst, das die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der das Druckelement ein in seiner Längsrichtung längenveränderlich ausgebildetes Federelement ist, das an seinen beiden Enden jeweils gelenkig an Lagerstellen abgestützt ist, hat nicht nur den Vorteil, dass durch eine solche Ausführungsform nicht nur auf einfache Weise eine relativ große Belastungskraft auf das Käfigelement, speziell auf die im Käfigelement gelagerten Lieferoberwalzen, übertragen werden kann, sondern durch eine solche Ausbildung und Anordnung eines Druckelements kann auch sichergestellt werden, dass es, selbst wenn die Lieferoberwalzen keinen exakten Rundlauf aufweisen, nicht, wie beim Stand der Technik bislang üblich, zum Auftreten irgendwelcher schädlicher Belastungsschwankungen kommt.
  Durch ein solches längenveränderliches Druckelement, das problemlos eventuellen Winkel- und/oder Lageänderungen seiner Lagerstellen ausgleicht, wird zuverlässig verhindert, dass es während des Betriebs des Streckwerkes zwischen dem Druckelement und dem Käfigelement zu schädlichen Relativbewegungen kommt.
  Das heißt, durch den Einsatz eines Druckelements, welches die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung aufweist, kann auf relativ einfache Weise sichergestellt werden, dass es während des Betriebes des Streckwerks nicht zum Auftreten von schädlichen Haftreibungskräften kommen kann.
• Gemäß Anspruch 2 ist in vorteilhafter Ausführungsform vorgesehen, dass das Druckelement als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, die einerseits gelenkig an den Pendelträger des Streckwerkes und andererseits gelenkig an das Käfigelement angeschlossen ist.
  Derartige Schraubendruckfedern stellen im Maschinenbau seit langem bewährte Großserienbauteile dar, die in nahezu allen Größen und Stärken kostengünstig erwerbbar sind und die aufgrund ihrer konstruktiven Ausbildung auch seitliche Druckkomponenten problemlos, das heißt, nahezu reibungsfrei ausgleichen.
• Durch den Einsatz einer solchen Schraubendruckfeder kann folglich auf relativ sichere und kostengünstige Weise gewährleitet werden, dass während des Spinnbetriebes im Bereich der Verdichtungszone eines Streckwerkes bei nahezu allen Bedingungen, das heißt auch bei einem nicht ganz runden Lauf der Lieferunterwalzen, stets eine fast konstante Einleitung der an den Lieferoberwalzen benötigten Belastungskraft gegeben ist.
• Wie im Anspruch 3 beschrieben, ist in bevorzugter Ausbildung vorgesehen, dass das Käfigelement im Bereich einer Führungs- und Aufnahmeeinrichtung für die Achse des Lieferoberwalzenpaares eine mit einem Führungszapfen ausgerüstete Anschlusseinrichtung zur Abstützung und Justierung der Schraubendruckfeder aufweist.
  Eine solche Anschlusseinrichtung mit Führungszapfen ermöglicht auf einfache Weise eine genaue Einhaltung der Belastungsrichtung der durch die Schraubendruckfeder eingeleiteten Belastungskraft.
  Die Anordnung der Anschlusseinrichtung im Bereich der Führungs- und Aufnahmeeinrichtung für die Achse des Lieferoberwalzenpaares sorgt außerdem dafür, dass die Belastungskraft zum größten Teil direkt auf das Lieferoberwalzenpaar übertragen wird.
  Ein mit einer solchen Anschlusseinrichtung ausgestattetes Käfigelement stellt außerdem ein kostengünstiges, zuverlässiges Bauteil dar, das über einen langen Zeitraum einen ordnungsgemäßen Spinnbetrieb sicherstellt.
• Gemäß Anspruch 4 ist des Weiteren vorgesehen, dass am Pendelträger eine Aufnahmeeinrichtung für die Schraubendruckfeder angeordnet ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung über eine Achse am Pendelträger befestigt ist.
  Durch die am Pendelträger befestigte Aufnahmeeinrichtung für die Schraubendruckfeder wird nicht nur auf einfache Weise gewährleistet, dass die Schraubenfeder stets ordnungsgemäß am Pendelträger festlegbar ist, sondern die Aufnahmeeinrichtung stellt in Zusammenarbeit mit der am Käfigelement angeordneten Anschlusseinrichtung auch sicher, dass die Schraubendruckfeder während des Spinnbetriebes immer vorschriftsmäßig ausgerichtet ist.
  Das bedeutet, aufgrund der ordnungsgemäßen Ausrichtung der eingebauten Schraubendruckfeder wird das Auftreten von Haftreibung zwischen Käfigelement und Schraubendruckfeder zuverlässig verhindert, so dass, wenn man die inneren Reibungskräfte der Schraubendruckfeder außer Acht lässt, eine quasi reibungsfreie Übertragung der durch die Schraubendruckfeder vorgegebenen Belastungskräfte auf die Lieferoberwalzen möglich ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Die einzige Figur zeigt ein Streckwerk 1 zum Verziehen von Vorgarn, wobei einer Verzugszone 30 des Streckwerkes 1 eine Verdichtungszone 10 nachgeschaltet ist, deren in einem Käfigelement 25 gelagertes Lieferwalzenoberpaar 11o durch ein Druckelement beaufschlagt wird, das in vorteilhafter Ausführungsform als Schraubendruckfeder 15 ausgebildet ist.
• Das dargestellte Streckwerk 1 verfügt, wie bekannt, über ein Eingangswalzenpaar 2, ein Mittelwalzenpaar 3 sowie ein Ausgangswalzenpaar 4, wobei die Walzenpaare 2, 3, 4 jeweils durch Unterwalzen und zugehörige Oberwalzen gebildet werden.
  Die in der Regel maschinenlangen, beispielsweise durch einen maschinenendseitig angeordneten Antrieb sowie eine entsprechende Getriebeanordnung mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten angetriebenen Unterwalzen 2u, 3u,4u sind über (nicht dargestellte) Stanzen am Maschinengestell einer Ringspinnmaschine gelagert, während die Oberwalzen 2o, 3o, 4o, die während des Spinnbetriebes von den Unterwalzen reibschlüssig angetrieben werden, jeweils über so genannte Lenker an einen Pendelträger 5 angeschlossen sind, der seinerseits über eine Stütze 28 an einer am Maschinengestell befestigten Haltestange 12 festgelegt ist.
• Die Pendelträger 5 der zahlreichen Streckwerke 1 können jeweils mittels eines Bedienhebels 6 in den Stellungen "Streckwerk hochgeklappt" oder "Streckwerk belastet" positioniert werden, wobei sich eine dritte Stellung "Streckwerk entlastet" einstellt, wenn die Oberwalzen auf den Unterwalzen aufliegen, ohne dass der Bedienhebel 6 in seiner Schließstellung steht.
• Derartige Streckwerke 1 weisen zwischen dem Eingangswalzenpaar 2 und dem Ausgangswalzenpaar 4 eine Verzugszone 30 auf, in der das zugeführte Vorgarn 26 vorzugsweise bis zum 50fachen seiner Eingangslänge verzogen wird.
  Die Verzugszone 30 ist dabei in das zwischen dem Eingangswalzenpaar 2 und dem Mittelwalzenpaar 3 liegende Vorverzugsfeld 7 und das zwischen dem Mittelwalzenpaar 3 und dem Ausgangswalzenpaar 4 liegende Hauptverzugsfeld 8 aufgeteilt.
  An die Verzugszone 30 schließt sich eine Verdichtungszone 10 an, die zwischen dem Ausgangswalzenpaar 4 und dem Lieferwalzenpaar 11 liegt.
• Wie aus der Figur ersichtlich, ist das Ausgangsoberwalzenpaar 4o über einen federbeaufschlagten Ausgangslenker 9 an den Pendelträger 5 des Streckwerks 1 angeschlossen. Das heißt, die Achse 13 des Ausgangsoberwalzenpaares 4o ist mit ihrem Sattelstück in eine Aufnahme des Ausgangslenkers 9, vorzugsweise durch ein Federelement ge sichert, festgelegt.
• Neben dem Sattelstück der Achse 13 ist mit einer ersten Führungs- und Aufnahmeeinrichtung 29, deren lichter Durchmesser etwas über dem Durchmesser der Achse 13 liegt, ein Käfigelement 25 gelagert, das außer dieser ersten Führungs- und Aufnahmeeinrichtung 29 noch eine zweite Führungs- und Aufnahmeeinrichtung 31 für die Achse 17 des Lieferoberwalzenpaares 11o sowie eine Anschlusseinrichtung 14 zur Abstützung und Justierung des vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildeten Druckelements 15 aufweist.
  Die Anschlusseinrichtung 14 ist dabei im Bereich oberhalb der zweiten Führungs- und Aufnahmeeinrichtung 31 für die Achse 17 des Lieferoberwalzenpaares 11o angeordnet und weist einen Führungszapfen 16 zur gelenkigen Positionierung des Endes 32 der Schraubendruckfeder 15 auf.
  Die Schraubendruckfeder 15 ist außerdem mit ihrem Ende 33 gelenkig an eine Aufnahmeeinrichtung 18 angeschlossen. Die Aufnahmeeinrichtung ist über eine Achse 19 am Pendelträger 5 angeordnet und steht mit dem Pendelträger 5 des Streckwerks 1 in Verbindung.
  Das bedeutet, im Montagezustand ist die Schraubendruckfeder 15 durch die Anschlusseinrichtung 14 und die Aufnahmeeinrichtung 18 so ausgerichtet, dass zwischen der Schraubendruckfeder 15 und dem Käfigelement 25 keine Relativbewegungen gegeben sind, die zu Haftreibungen führen könnten.
  Der Einsatz einer Schraubendruckfeder 15 als Druckelement führt folglich dazu, dass durch die Schraubendruckfeder 15 eine nahezu hysteresefreie Übertragung einer vorgegebenen Belastungskraft auf das Käfigelement 25 und damit auf das Lieferoberwalzenpaar 11o auch dann gewährleistet ist, wenn das Lieferwalzenunterpaar 11u, was in der Praxis nicht immer zu vermeiden ist, einen etwas unrunden Lauf aufweist.
  Das heißt, die durch die Konstruktion vorgegebene Seitenbeweglichkeit einer solchen Schraubendruckfeder 15 gleicht automatisch eventuelle Schwenkbewegungen des Käfigelements 25 aus und ermöglicht eine nahezu haftreibungsfreie Bewegung des Käfigelements 25 um die Achse 13 des Ausgangsoberwalzenpaares 4o.

Claims (4)

1. Streckwerk (1) zum Verziehen eines Vorgarns (26) mit durch Eingangs- (2), Mittel- (3) und Ausgangswalzenpaare (4) gebildeten Verzugsfeldern (7,8), wobei jedes Walzenpaar (2,3,4) aus einer Oberwalze (2o, 3o, 4o) und einer Unterwalze (2u, 3u, 4u) besteht, sowie einer angeschlossenen Verdichtungszone (10), wobei an die Ausgangsoberwalzen (4o) über ein Käfigelement (25) Lieferoberwalzen (11o) angeschlossen sind und das Käfigelement (25) durch ein Druckelement (15) in Richtung auf Lieferunterwalzen (11u) hin beaufschlagt wird,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass das Druckelement (15) ein in seiner Längsrichtung längenveränderlich ausgebildetes Federelement ist, das an seinen beiden Enden (32, 33) jeweils gelenkig an Lagerstellen abgestützt ist.
2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement als Schraubendruckfeder (15) ausgebildet und einerseits (33) gelenkig an einen Pendelträger (5) des Streckwerkes (1) und anderseits (32) gelenkig an das Käfigelement (25) angeschlossen ist.
3. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Käfigelement (25) im Bereich einer Führungs- und Aufnahmeeinrichtung (31) für die Achse (17) des Lieferoberwalzenpaares (11o) eine mit einem Führungszapfen (16) ausgebildete Anschlusseinrichtung (14) zur Abstützung und Justierung der Schraubendruckfeder (15) aufweist.
4. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Pendelträger (5), über eine Achse (19) eine Aufnahmeeinrichtung (18) für die Schraubendruckfeder (15) angeordnet ist.

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