EP3110992A1 - Verdichtungsvorrichtung mit saugtrommel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Faserverbandes (V) an einer Spinnmaschine, mit einem Träger (16), welcher eine Aufnahme (19) für einen Bolzen (36) aufweist, mit einer drehbar gelagerten Saugtrommel (14), welche eine geschlossene und eine offene Stirnseite (34,35) aufweist und im Bereich der geschlossenen Stirnseite (34) ein Lagerelement (K) angeordnet ist, über welches die Saugtrommel (14) auf einem Endabschnitt des Bolzens (36) drehbar gelagert ist, wobei der Bolzen (36) aus der offenen Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) herausragt. Damit während der gesamten Laufzeit der Verdichtungsvorrichtung (VM) eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage der Saugtrommel (14) möglich ist, ist die Saugtrommel (14) in ihrer axialen Richtung gesehen über das Lagerelement (K) mit dem Bolzen (36) axial fixiert, so dass die Saugtrommel (14) und der Bolzen (36) eine separate Einheit der Vorrichtung (VM) bilden und wenigstens ein Befestigungsmittel (45) ist vorgesehen, über welches der Bolzen (36) in der Aufnahme (19) lösbar befestigt ist.

Description

Verdichtungsvorrichtung mit Saugtrommel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdichten eines Faserverbandes an einer Spinnmaschine, mit einem Träger, welcher eine Aufnahme für einen Bolzen aufweist, mit einer drehbar gelagerten Saugtrommel, welche eine geschlossene und eine offene Stirnseite aufweist und im Bereich der geschlossenen Stirnseite ein Lagerelement angeordnet ist, über welches die Saugtrommel auf einem Endabschnitt des Bolzens drehbar gelagert ist, wobei der Bolzen aus der offenen Stirnseite der Saugtrommel herausragt.

In der WO 2012068692 A1 ist eine Vorrichtung zum Verdichten eines Fasergutes an einer Spinnmaschine beschrieben, welche für den nachträglichen Anbau an eine konventionelle Streckwerkseinrichtung einer Spinnmaschine vorgesehen ist. Die Vorrichtung ist dabei der Streckwerkseinheit der Spinnmaschine nachgeordnet und dient dazu, ein von der Streckwerkseinheit abgegebenes Fasergut zu verdichten (kompaktieren). Im Anschluss an die Verdichtungsvorrichtung wird das verdichtete Fasergut, nach Passieren einer Klemmstelle, einer Drallerzeugungsvorrichtung zugeführt. Die Drallerzeugungsvorrichtung besteht dabei z. B. bei einer Ringspinnmaschine aus einem Läufer, der auf einem Ring umläuft, wobei das erzeugte Garn auf eine rotierende Hülse aufge- wickelt wird.

Die in der WO 2012068692 A1 beschriebene Verdichtungsvorrichtung weist für den Einsatz an den üblichen Zwillingsstreckwerken von Ringspinnmaschinen zwei mit Saugluft beaufschlagte, angetriebene und umlaufende Saugtrommeln auf, welche achsparal- lel und im Abstand zueinander über ein Lagerelement auf einer an einem Träger befestigten Welle drehbar gelagert sind. Der Träger weist zur drehfesten Lagerung der Welle eine Aufnahme auf. Zur axialen Sicherung der Saugtrommeln auf der Welle ist in der WO 2014027234 ein hülsenartiges Verriegelungselement beschrieben, das jeweils auf den Endabschnitt der Welle bzw. den Wellenzapfen aufgeschoben wird. Damit sind zwei Saugtrommeln als Einheit (Modul) einem Zwillingsstreckwerk zugeordnet. Der Träger weist einen an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Saugkanal auf, der mit dem Innenraum der Saugtrommeln über entsprechende Einsätze verbunden ist. Die Einsätze sind dabei mit entsprechend geformten Saugschlitzen versehen, wodurch eine entsprechende Luftströmung an der Peripherie der jeweiligen Saugtrommel in einem Verdichtungsbereich erzeugt wird. Durch diese Luftströmung, welche im Wesentlichen quer zur Transportrichtung des Fasergutes ausgerichtet ist, werden abstehende Fasern in das Fasergut mit eingebunden.

Den Saugtrommeln ist jeweils ein ringförmiges Antriebselement in Form eines Reibrades zugeordnet, das unter Einwirkung einer Druckbelastung mit seiner kreisförmigen Innenfläche teilweise auf der kreisförmigen Umfangsfläche eines an der Stirnseite der jeweiligen Saugtrommel angeordneten Ansatzes aufliegt. Dabei wird die Drehbewegung des über den Aussenumfang angetriebenen Reibrades über Friktion auf die Umfangsfläche des Ansatzes übertragen, welcher mit der Saugtrommel verbunden ist. Das Reibrad wiederum wird über einen Reibschluss von der angetriebenen unteren Ausgangswalze des Streckwerks angetrieben. Durch eine am Ende des Ansatzes befestig- te Abschlusskappe wird das Reibrad in axialer Richtung auf dem Ansatz in seiner Position gehalten, wobei sich zwischen der geschlossenen Stirnseite der Saugtrommel und dem Reibrad ein axialer Spalt ausbildet.

Während des Verdichtungsvorgangs können sich einzelne Fasern vom zu verdichten- den Fasergut lösen und im Innenraum der Saugtrommel ablagern. Dies kann zu einer Verstopfung des Saugschlitzes führen, wodurch die Verdichtung des Faserbandes nicht mehr sichergestellt ist. Zudem können sich Fasern am Umfang der Saugtrommel ablagern und durch Luftströmungen in den axialen Spalt zwischen der geschlossenen Stirnseite der Saugtrommel und dem Reibrad gelangen. Hierbei besteht die Gefahr, dass Fasern, die in den axialen Spalt gelangen, sich bis an den Aussenumfang des Ansatzes fortbewegen und an diesem festsetzen. Dies hat zur Folge, dass die Innenfläche des Reibrades nicht mehr in direktem Kontakt mit dem Aussenumfang des Ansatzes steht, so dass eine kontinuierliche Übertragung des Antriebsmoments vom Reibrad auf die Saugtrommel nicht mehr gewährleistet ist. Als Folge ändert sich das Geschwindigkeits- Verhältnis zwischen der Saugtrommel und der unteren Ausgangswalze des Streckwerks. Hierdurch wird das zu verdichtende Fasergut im Verdichtungsbereich gestaucht, was sich negativ auf die Qualität der Verdichtung des Fasergutes auswirkt. Aufgrund der beschriebenen Problematik, besteht daher die Notwendigkeit, die Saugtrommel nach einer bestimmten Laufzeit der Verdichtungsvorrichtung vom Träger zu entfernen und die Saugtrommel von den angesammelten Fasern zu befreien. Dabei wird die Saugtrommel vom Bedienpersonal gemeinsam mit dem eingepressten Lagerelement vom Wellenzapfen abgezogen, ausserhalb der Vorrichtung gereinigt und wieder auf den Wellenzapfen aufgesteckt. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass sich nach häufiger Montage bzw. Demontage der Saugtrommel Reibungsrost an der Aussenfläche des Wellenzapfens und der Innenfläche des Lagerelements bildet. Eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage der Saugtrommel ist dadurch mit zunehmender Laufzeit der Vorrichtung nicht mehr sichergestellt. Dies wirkt sich negativ auf den Wartungsaufwand der Spinnmaschine aus.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Verdichten eines Faserbandes an einer Spinnmaschine mit einer Saugtrommel derart auszubilden, dass eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage der Saugtrommel während der gesamten Laufzeit der Vorrichtung möglich ist.

Die erfindungsgemässe Verdichtungsvorrichtung kann im Anschluss an das jeweilige Streckwerk einer Spinnmaschine fest installiert sein, oder für den nachträglichen Anbau an eine konventionelle Streckwerksein richtung vorgesehen sein. Im Rahmen der Erfindung ist unter einem Bolzen eine kurze Welle zu verstehen, welche einen runden Querschnitt aufweist. Der Bolzen kann jedoch auch als ein n-eckiges Profil ausgebildet sein. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Saugtrommel in ihrer axialen Richtung gesehen über das Lagerelement mit dem Bolzen axial fixiert ist und wenigstens ein Befestigungsmittel vorgesehen ist, über welches der Bolzen in der Aufnahme lösbar befestigt ist. Unter„axial fixiert" ist dabei zu verstehen, dass der Bolzen in die Baugruppe bestehend aus Saugtrommel und Lagerelement fest integriert ist, so dass die Saugtrommel und der Bolzen gemeinsam eine separate Einheit der Vorrichtung bilden. Im Unterschied zum Stand der Technik ist durch die axiale Fixierung von Saugtrommel und Bolzen ein einfaches Trennen der Saugtrommel vom Bolzen nicht möglich. Die Saugtrom- mel wird als gesamte Baueinheit mit dem Bolzen entfernt, d.h es erfolgt kein Abziehen der Saugtrommel vom Bolzen. Der wesentliche Vorteil der axialen Fixierung besteht darin, dass die Bildung von Reibrost an der Verbindungsstelle zwischen Bolzen und Lagerelement vermieden wird. Dies wirkt sich positiv auf die Montage bzw. Demontage der Saugtrommel und den Wartungsaufwand der Spinnmaschine aus. Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann in den Träger integriert sein oder ein separates Bauteil am Träger darstellen. Es ist z.B möglich, dass am Träger eine Schraube befestigt ist, welche den Bolzen in seiner Betriebsstellung in der Aufnahme in axialer Richtung sichert. Auch ist es möglich, dass der Bolzen eine radiale Bohrung aufweist, in welche ein am Träger befestigter Sicherungsstift in Betriebsstellung hineinragt und den Bolzen in der Aufnahme in axialer Richtung sichert. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die fixe Verbindung von Saugtrommel und Bolzen über ein Wälzlager erfolgt, welches einen Aussenring, einen Innenring und Wälzkörper umfasst. Die Saugtrommel ist dabei an ihrer geschlossenen Stirnseite mit dem Aussenring und der Endabschnitt des Bolzens mit dem Innenring des Wälzlagers z.B über eine Presspassung drehfest verbunden. Über die Wälzkörper ist die Saugtrommel auf dem Bolzen drehbar gelagert. Diese Art der fixen Verbindung hat den Vorteil eines einfachen Zusammenbaus der separaten Einheit. Auch besteht die Möglichkeit, dass die fixe Verbindung von Saugtrommel und Bolzen über ein Wälzlager ohne Innenring erfolgt, d.h das Wälzlager lediglich einen Aussenring und Wälzkörper umfasst. Die Saugtrommel ist dabei mit dem Aussenring drehfest verbunden und stützt sich über die Wälzkörper drehbar auf dem Endabschnitt des Bolzens ab. Im Unterschied zu einem Wälzlager mit Innenring stehen dabei die Wälzkörper z.B Lagerkugeln in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Bolzens. Vorteilhafterweise ist der Bolzen daher aus einem gehärteten Stahl oder aus Keramik her- gestellt, oder weist eine Oberflächenbeschichtung auf. Damit ein guter Lauf der Wälzkörper sichergestellt ist, weist der Bolzen zudem an seiner Oberfläche umlaufende Rillen auf, in welchen die Wälzkörper abrollen. Bei dieser Art der fixen Verbindung bilden der Bolzen und das Wälzlager eine Unterbaugruppe der separaten Einheit. Hierdurch wird der Zusammenbau der separaten Einheit weiter vereinfacht, da die Unterbaugrup- pe in einem einzigen Montageschritt an die Saugtrommel montiert werden kann.

Als vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn das Befestigungsmittel als ein Verriegelungselement ausgeführt ist, das mit einem in radialer Richtung flexibel ausweichba- ren Teilabschnitt versehen ist und der Bolzen zwischen seinen beiden Endabschnitten eine umlaufende Vertiefung aufweist, wobei der flexibel ausweichbare Teilabschnitt in Betriebsstellung in die umlaufende Vertiefung des Bolzens hineinragt und den Bolzen in axialer Richtung am Träger sichert. Unter„Vertiefung" ist eine über den Umfang des Bolzens durchgehend verlaufende Nut zu verstehen. Vorteilhafterweise nimmt der Durchmesser des Bolzens zur Vertiefung hin unter einem Winkel zwischen 25° bis 60° in Bezug zur Mittelachse des Bolzens ab. Hierdurch ist eine gute axiale Sicherung des Bolzens in der Aufnahme sichergestellt. Damit bei der Montage der Bolzen sicher über das Verriegelungselement in seine Endposition verschoben werden kann, ist es weiter vorteilhaft, wenn sich der Durchmesser des Bolzens am Ende des Bolzens unter einem Winkel zwischen 25° bis 60° zur Mittelachse des Bolzens verjüngt. Damit wird verhindert, dass der Bolzen beim Einführen in die Aufnahme am Verriegelungselement aufläuft und blockiert wird. Bei der Überführung des Bolzens in die Aufnahme wird der vorgeschlagene flexibel ausweichbare Teilabschnitt durch den Bolzen in radialer Richtung verdrängt. Grund hierfür ist, dass der Durchmesser des Bolzens grösser ist als der lichte Durchmesser der Aufnahme an der Stelle des flexibel ausweichbaren Teilabschnitts. Durch das radiale Verdrängen des flexibel ausweichbaren Teilabschnitts kann der Bolzen problemlos in seine Endstellung (Verriegelungsstellung) überführt werden. In der Endstellung kann sich der flexibel ausweichbare Teilabschnitt in die umlaufende Vertiefung des Bolzens wieder elastisch ausweiten, d.h in der Endstellung kehrt der flexibel ausweichbare Teilabschnitt aufgrund seiner Elastizität wieder in seine ursprüngliche radiale Form zurück und wird sicher in der Vertiefung des Bolzens gehalten.

Das Verriegelungselement und die Vertiefung wirken wie eine Art Schnappverbindung zusammen, mittels welcher die Saugtrommel einfach an der Vorrichtung montiert bzw. demontiert werden kann. Gleichzeitig ist mittels der Schnappverbindung eine gute axiale Sicherung der Saugtrommel am Träger der Vorrichtung sichergestellt. Um die axiale Sicherung des Bolzens weiter zu verstärken, ist es zudem möglich, dass der Träger mehrere Verriegelungselemente aufweist, welche in die umlaufende Vertiefung des Bolzens eingreifen. Weiter ist es von Vorteil, wenn die Aufnahme als eine Hülse ausgeführt ist, welche drehfest im Träger angeordnet ist und den flexibel ausweichbaren Teilabschnitt aufweist. Hierdurch ist es möglich den Träger mit einer einfachen Bohrung zu versehen, in welche die Hülse eingesetzt wird. Die drehfeste Anordnung der Hülse im Träger erfolgt z.B über eine Art Welle Nabe Verbindung, wobei der Träger eine Erhöhung und die Hülse an ihrem äusseren Umfang eine Vertiefung aufweist, in welche die Erhöhung hineinragt. Der in radialer Richtung flexibel ausweichbare Teilabschnitt erstreckt sich über einen Teil des Umfangs der Hülse und ragt in seiner Ruhelage in den Hohlraum der Hülse hinein, so dass an dieser Stelle der lichte Durchmesser der Hülse geringer ist als der Durchmesser des Bolzens. Die Hülse ist vorteilhafterweise aus einem Kunststoff hergestellt, welcher gute elastische Eigenschaften aufweist.

Als vorteilhaft hat es sich zudem erwiesen, wenn der flexibel ausweichbare Teilab- schnitt aus mindestens einem zungenförmigen Abschnitt besteht, welcher sich in

Längsrichtung des Bolzens erstreckt und dessen freies Ende in die umlaufende Vertiefung des Bolzens hineinragt. Durch den wenigstens einen flexiblen zungenförmigen Abschnitt, der in die Vertiefung des Bolzens in der beschriebenen Endstellung in radialer Richtung hineinragt, wird eine axiale Sicherung des Bolzens mit der drehbar gelagerten Saugtrommel am Träger der Vorrichtung gewährleistet. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das freie Ende des zungenförmigen Abschnitts in Richtung der Saugtrommel zeigt. Damit wird eine einfache und schnelle Überführung des Bolzens ohne grossen Kraftaufwand in seine Endposition ermöglicht. Schliesslich ist es von Vorteil, wenn die Innenfläche des zungenförmigen Abschnitts, dessen freies Ende in die umlaufende Vertiefung wenigstens teilweise in radialer Richtung hineinragt unter einem Winkel zwischen 10° und 25° in Bezug zur Mittelachse des Bolzens verläuft. Damit wird gewährleistet, dass sich der zungenförmige Abschnitt bei der Verschiebung (Montage) des Bolzens vollständig in den Bereich der Vertiefung des Bolzens bewegen kann.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher gezeigt und beschrieben. Es zeigen: Fig.1 eine schematische Seitenansicht einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine mit einer Streckwerkseinheit und einer anschliessenden Verdichtungsvorrichtung, Fig.2 eine vergrösserte Teilansicht X nach Fig.1 mit zwei nebeneinander liegenden Streckwerkseinheiten und einer an einem Träger befestigten zum Stand der Technik gehörenden Verdichtungsvorrichtung,

Fig. 3 eine vergrösserte Teilansicht Y nach Fig. 2 einer erfindungsgemäss ausgebilde- ten Verdichtungsvorrichtung,

Fig. 4 eine vergrösserte Teilansicht Y nach Fig. 2 einer weiteren erfindungsgemäss ausgebildeten Verdichtungsvorrichtung und Fig. 5 eine Seitenansicht Z einer Hülse entsprechend Fig. 4.

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Spinnstelle 1 einer Spinnmaschine (Ringspinnmaschine) mit einer Streckwerkseinheit 2, welche mit einem Eingangswalzenpaar 3, 4, einem Mittelwalzenpaar 5, 6 und einem Ausgangswalzenpaar 7, 8 verse- hen ist. Um die Mittelwalzen 5, 6 ist jeweils ein Riemchen 10, 11 geführt, die jeweils um einen nicht näher gezeigten Käfig in ihrer dargestellten Lage gehalten werden. Die oberen Walzen 4, 6, 8 der genannten Walzenpaare sind als Druckwalzen ausgeführt, welche über die Achsen 4a, 6a, 8a an einem schwenkbar gelagerten Druckarm 9 drehbeweglich gelagert sind. Der Druckarm 9 ist um eine Achse 12 schwenkbar gelagert und wird, wie schematisch dargestellt, über ein Federelement F beaufschlagt. Über die schematisch gezeigte Federbelastung werden die Walzen 4, 6, 8 gegen die unteren Walzen 3, 5 und 7 der Walzenpaare gedrückt. Die Walzenpaare 3, 5, 7 sind, wie schematisch angedeutet, mit einem Antrieb A verbunden. Über die angetriebenen Unterwalzen 3, 5, 7 werden die Druckwalzen 4, 6, 8, bzw. das Riemchen 11 über das Riemchen 10 über Friktion angetrieben. Die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Walze 5 ist etwas höher als die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Walze 3, sodass das, der Streckwerkeinheit 2 zugeführte Fasergut in Form einer Lunte L zwischen dem Eingangswalzenpaar 3,4 und dem Mittenwalzenpaar 5, 6 einem Vorverzug unterworfen wird. Der Hauptverzug des Fasergutes L entsteht zwischen dem Mittenwalzenpaar 5, 6 und dem Ausgangswalzenpaar 7, 8, wobei die Ausgangswalze 7 eine wesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit als die Mittenwalze 5 aufweist.

Wie aus Figur 2 (Ansicht X nach Fig. 1) zu entnehmen ist, ist ein Druckarm 9 zwei benachbarten Streckwerksein heiten 2 (Zwillingsstreckwerk) zugeordnet. Da es sich um die gleichen, bzw. teilweise spiegelbildlich angeordneten Elemente der benachbarten Streckwerkseinheiten 2, bzw. Verdichtungsvorrichtungen VM handelt, werden für diese Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Im Anschluss an die Streckwerkseinheit 2 weisst die Spinnmaschine eine schwenkbar gelagerte Verdichtungsvorrichtung VM zum Verdichten eines von der Streckwerkseinheit 2 abgegebenen Faserverbandes (Faserguts) V auf. Die Verdichtungsvorrichtung VM ist dabei nachträglich an die Streckwerkseinrichtung 2 angebaut. Die Verdichtungsvorrichtung VM weist zwei mit Saugluft beaufschlagte, angetriebene und umlaufende Saugtrommeln 14 auf, welche achsparallel und im Abstand zueinander auf einem Träger 16 drehbar gelagert sind. Der Träger 16 weist einen an eine Unterdruckquelle SP angeschlossenen Saugkanal SK auf, der mit dem Innenraum der Saugtrommeln 14 über entsprechende Einsätze 15 verbunden ist. Die Verdichtungsvorrichtung VM ist in der WO 2012068692 A1 detailliert beschrieben.

Das von dem Ausgangswalzenpaar 7, 8 abgegebene verstreckte Fasergut V wird nach unten abgelenkt und gelangt in den Bereich einer Saugzone SZ einer nachfolgenden Saugtrommel 14. Die jeweilige Saugtrommel 14 ist mit auf ihrem Umfang verlaufenden Perforationen, bzw. Öffnungen Ö versehen. Innerhalb der drehbar gelagerten Saugtrommel 14 ist jeweils ein stationär gelagerter Saugeinsatz 15 angeordnet. Wie schematisch aus Figur 2 zu entnehmen, kann der jeweilige Saugeinsatz 15 über nicht näher gezeigte Haltemittel von dem Träger 16 in seiner eingebauten stationären Lage gehal- ten werden. Wie schematisch angedeutet, weist der jeweilige Saugeinsatz 15 auf einem Teilbereich seines Umfanges einen Saugschlitz S (Fig.2) auf, der sich im Wesentlichen über die Saugzone SZ erstreckt. Die jeweilige Saugtrommel 14 ist im Bereich ihres äusseren Endes über ein Lager K auf einer Welle 17 drehbar gelagert. Zur axialen Fixierung der Saugtrommel 14 auf der Welle 17 ist auf der Welle 17 ein Sicherungsring 18 angebracht, der das axiale Verschieben der Saugtrommel 14 während des Betriebes unterbindet.

Innerhalb des Trägers 16 verläuft ein Saugkanal SK, der eine Öffnung S2 auf der Innenfläche des Endstückes des Trägers 16 aufweist und eine weitere Öffnung S1 , welche im Bereich der Aufnahme 19 angeordnet ist und mit dem Innenraum 29 des jeweiligen Saugeinsatzes 15 in Verbindung steht. Die Öffnung S2 steht in der Arbeitsposition einer Öffnung SR eines Saugrohres 41 gegenüber, wodurch der Innenraum des Saugrohres 41 mit dem Saugkanal SK verbunden ist. Wie aus Figur 1 zu entnehmen, ist das Saugrohr 41 über ein oder mehrere Verbindungskanäle 42 mit einem zentralen Hauptkanal 43 verbunden. Dieser Kanal 43 steht mit einer Unterdruckquelle SP in Verbindung, welche über eine Steuereinheit ST angesteuert werden kann.

Die Welle 17 ist in einer Aufnahme 19 des Trägers 16 befestigt. Die Welle 17 weist im Bereich der Aufnahme 19 einen etwas grösseren Durchmesser auf, während die, von dieser Aufnahme nach beiden Seiten sich erstreckenden Enden der Welle 17 einen verjüngten Durchmesser aufweisen und zur Aufnahme der jeweiligen Lager K dienen. Die jeweilige Saugtrommel 14 weist an ihrer geschlossenen Stirnseite 35, d.h an dem vom Träger 16 wegzeigenden Ende, jeweils einen ringförmigen Ansatz 13 auf. Auf einem Teilbereich des Aussenumfanges AU des Ansatzes 13 liegt ein Teilbereich der Innenfläche IF eines ringförmigen Antriebelements 20 auf. Das Antriebselement 20 ist als ein Reibrad ausgeführt.

In der in Figur 2 gezeigten Lage befindet sich die jeweilige Saugtrommel 14 in einer Arbeitsposition, in welcher der Aussenumfang U des Antriebelementes 20 über eine entsprechend aufgebrachte Druckbelastung auf dem Aussenumfang der angetriebenen Ausgangswalze 7 aufliegt. D. h. das Antriebselement 20 wird über Friktion von der Wal- ze 7 in einer ersten Getriebestufe angetrieben. Ebenfalls über Friktion überträgt das Reibrad 20 den Antrieb in einer zweiten Getriebestufe auf den ringförmigen Ansatz 13 der Saugtrommel 14. Dies erfolgt an der Stelle, wo die Innenfläche IF des Reibrades 20 und der Aussenumfang AU des Ansatzes 13 berühren bzw. aufeinander liegen. Wie aus Figur 2 zu entnehmen, ist im Bereich des ringförmigen Ansatzes 13 eine Abschlusskappe 21 befestigt. Durch die Abschlusskappe 21 wird das Reibrad 20 in axialer Richtung auf dem Ansatz 13 in seiner Position gehalten, wobei in Betriebsstellung zwischen der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 und dem Antriebselement 20 ein axialer Spalt besteht.

Im Anschluss an die Saugzone SZ ist für jede der Saugtrommeln 14 eine Klemmwalze 23 vorgesehen, die über eine Druckbelastung auf der jeweiligen Saugtrommel 14 auf- liegt und mit dieser eine Klemmlinie P bildet. Dabei ist die jeweilige Klemmwalze 23 auf einer Achse 22 drehbar gelagert, welche an einem Lagerelement 25 befestigt ist, das über Schrauben 27 mit einem Federelement 26 verbunden ist. Das Federelement 26, über welches eine Anpresskraft der Klemmwalze 23 in Richtung der Saugtrommel 14 erzeugt wird, ist über die schematisch dargestellten Schrauben 27 am Träger 16 befes- tigt. Die Klemmlinie P bildet gleichzeitig einen so genannten„Drehsperrungsspalt", von welchem das Fasergut in der Förderrichtung FS in Form eines komprimierten Garnes FK unter Drehungserteilung einer schematisch gezeigten Ringspinneinrichtung 1 zugeführt wird. Um bei einem Fadenbruch zwischen der Klemmlinie P und der Spule 33 das weiterhin über den Klemmpunkt P gelieferte Garn FK absaugen zu können, ist beidseitig des Trägers 16 jeweils ein Absaugrohr 30 befestigt, deren jeweilige Öffnung 31 , welche dem Träger 16 zugewandt ist, mit dem Kanal SK verbunden ist. D. h. bei einem auftretenden Fadenbruch wird das Ende des weiterhin gelieferten Fadens, bzw. Garnes, über das jeweilige Absaugrohr 30 unter der Einwirkung des über die Unterdruckquelle SP erzeugten Unterdrucks über den Saugkanal SK dem Absaugrohr 30 zugeführt, welcher diesen über den oder die Kanäle 42 zur weiteren Abführung an eine Sammelstelle an den Hauptkanal 43 abgibt. Während des Verdichtungsvorgangs können sich einzelne Fasern vom zu verdichtenden Fasergut V lösen und im Innenraum 28 der Saugtrommel 14 ablagern. Dies kann zu einer Verstopfung des Saugschlitzes S führen, wodurch die Verdichtung des Faser- guts V nicht mehr sichergestellt ist. Zudem können sich Fasern am Umfang der Saugtrommel 14 ablagern und durch Luftströmungen in den axialen Spalt zwischen der geschlossenen Stirnseite 34 der Saugtrommel 14 und dem Reibrad 20 gelangen. Hierbei besteht die Gefahr, dass Fasern, die in den axialen Spalt gelangen, sich bis an den Aussenumfang AU des Ansatzes 13 fortbewegen und an diesem festsetzen. Dies hat zur Folge, dass die Innenfläche IF des Reibrades 20 nicht mehr in direktem Kontakt mit dem Aussenumfang AU des Ansatzes 13 steht, so dass eine kontinuierliche Übertragung des Antriebsmoments vom Reibrad 20 auf die Saugtrommel 14 nicht mehr gewährleistet ist. Als Folge ändert sich das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Saugtrommel 14 und der unteren Ausgangswalze 7 des Streckwerks. Hierdurch wird das zu verdichtende Fasergut V im Verdichtungsbereich gestaucht, was sich negativ auf die Qualität der Verdichtung des Fasergutes V auswirkt.

Aufgrund der beschriebenen Problematik, besteht daher die Notwendigkeit, die Saug- trommel 14 nach einer bestimmten Laufzeit der Verdichtungsvorrichtung VM vom Träger 16 zu entfernen und die Saugtrommel 14 von den angesammelten Fasern zu befreien. Dabei wird die Saugtrommel 14 vom Bedienpersonal gemeinsam mit dem einge- pressten Lagerelement K von der Welle 17 abgezogen, ausserhalb der Vorrichtung VM gereinigt und wieder auf die Welle 17 aufgesteckt. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass sich nach häufiger Montage bzw. Demontage der Saugtrommel 14 Reibungsrost an der Aussenfläche der Wellen 17 und der Innenfläche des Lagerelements K bildet. Eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage der Saugtrommel 14 ist dadurch mit zunehmender Laufzeit der Vorrichtung VM nicht mehr sichergestellt. Dies wirkt sich negativ auf den Wartungsaufwand der Spinnmaschine aus.

In Figur 3 ist eine vergrösserte Teilansicht Y nach Fig. 2 einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung VM mit Saugtrommel 14 und Bolzen 36 abgebildet, wobei bei dieser Ausführungsform der Bolzen 36 mit dem Lagerelement K drehfest verbunden ist. Das Lagerelement K ist als ein Wälzlager ausgebildet, welches einen Aussenring 38, einen Innenring 39 und Wälzkörper 44 umfasst. Die Saugtrommel 4 ist mit dem Aussenring 38 und der Bolzen 36 mit dem Innenring 39 über eine Presspassung drehfest verbunden. Die Saugtrommel 14 ist über die Wälzkörper 44 drehbar auf dem mit dem Endabschnitt des Bolzens 36 verbundenen Innenring 39 gelagert. Im Unterschied zum Stand der Technik (Fig. 2) ist die Saugtrommel 14 in ihrer axialen Richtung über das Wälzlager K mit dem Bolzen 36 axial fixiert. Die Saugtrommel 14 und der Bolzen 36 bilden dadurch gemeinsam eine separate Einheit der Vorrichtung VM. Im Unterschied zum Stand der Technik ist durch die axiale Fixierung von Saugtrommel 14 und Bolzen 36 ein einfaches Trennen der Saugtrommel 14 vom Bolzen 36 nicht möglich, so dass die Bildung von Reibrost an der Verbindungsstelle zwischen dem Bolzen 36 und dem Wälzlager K vermieden wird. Im Innenraum 28 der Saugtrommel 14 ist ein Saugeinsatz 15 angeordnet, welcher auf einem Teilbereich seines Umfanges einen Saugschlitz S aufweist. Der Saugeinsatz 15 ist im Ausführungsbeispiel in den Träger 16 integriert. Zur Aufnahme des Bolzens 36 weist der Träger 16 eine Aufnahme 19 auf. Damit der Bolzen 36 einfach in die Aufnahme 19 einführbar ist, weist der Bolzen 36 an seinem aus der Saugtrommel (14) heraus- ragenden Ende eine Verjüngung seines Durchmessers DB auf. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist die separate Einheit über eine Schraube 45 in der Aufnahme 19 des Trägers 16 lösbar befestigt. Hierdurch wird eine axiale Verschiebung des Bolzens 36 in seiner Betriebsstellung verhindert. Im Bereich des ringförmigen Ansatzes 13 der Saugtrommel 14 ist eine Abschlusskappe 21 befestigt, welche mit ihrem Aussendurchmesser die lichte Weite des Reibrades 20 überragt. Die Abschlusskappe 21 ist dabei mit einem ringförmigen Ansatz 40 versehen, der in die lichte Weite des ringförmigen Ansatzes 13 der Saugtrommel 14 hineinragt. Der ringförmige Aufsatz 40 ist mit zusätzlichen nach aussen ragenden Nocken verse- hen, welche zur Fixierung der Abschlusskappe 21 in umlaufende Vertiefungen innerhalb der lichten Weite des Ansatzes 13 eingreifen.

In Figur 4 ist eine vergrösserte Teilansicht Y nach Fig. 2 einer weiteren erfindungsge- mäss ausgebildeten Vorrichtung VM mit Saugtrommel 4 und Bolzen 36 abgebildet. In dieser Ausführungsform ist das Lagerelement K ist als ein Wälzlager ohne Innenring ausgeführt, d.h das Wälzlager umfasst lediglich einen Aussenring 38 und Wälzkörper 44. Die Saugtrommel 14 ist mit dem Aussenring 38 über eine Presspassung drehfest verbunden und stützt sich direkt über die Wälzkörper 44 drehbar auf dem Endabschnitt des Bolzens 36 ab. Im Unterschied zu einem Wälzlager mit Innenring stehen dabei die Wälzkörper 44 z.B Lagerkugeln, in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Bolzens 36. Damit ein guter Lauf der Wälzkörper 44 sichergestellt ist, weist der Bolzen 36 zudem an seiner Oberfläche umlaufende Rillen 47 auf, in welchen die Wälzkörper 44 abrollen.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Fig.3 weist der Träger 16 zur Aufnahme des Bolzens 36 eine separate Hülse 48 auf. Die Hülse 48 ist drehfest im Träger 16 über eine Art Welle Nabe Verbindung angeordnet, wobei der Träger 16 eine Erhöhung 52 und die Hülse 48 an ihrem äusseren Umfang eine Vertiefung 51 (Fig.5) aufweist, in welche die Erhöhung 52 hineinragt. Zur axialen Sicherung des Bolzens 36 weist die Hülse 48 ein Verriegelungselement 50 mit einem in radialer Richtung flexibel ausweichbaren Teilabschnitt 50 auf. Der flexibel ausweichbare Teilabschnitt 50 weist dabei einen zun- genförmigen Abschnitt 50 auf, der über einen Teil des Umfangs der Hülse 48 ausgebildet ist. In seiner Ruhelage ragt der zungenförmigen Abschnitt 50 in den Hohlraum 54 (Fig.5) der Hülse 48 hinein, so dass an dieser Stelle der lichte Durchmesser LD (Fig.5) der Hülse 48 geringer ist als der Durchmesser DB des Bolzens 36. Der Bolzen 36 weist zwischen seinen beiden Endabschnitten eine umlaufende Vertiefung bzw. Nut 53 auf, wobei der zungenförmige Abschnitt 50 in Betriebsstellung in die umlaufende Vertiefung 53 des Bolzens 36 hineinragt und den Bolzen 36 in axialer Richtung am Träger 16 sichert. Aus Figur 2 ist zu entnehmen, dass am Träger 16 zwei Saugtrommeln 14 benachbarter Spinnstellen drehbar gelagert sind. Es besteht daher die Möglichkeit, dass die Hülse 48 als Aufnahme für beide Saugtrommeln 14 dient.

Bei der Überführung des Bolzens 36 in die Hülse 48 wird der zungenförmigen Abschnitt 50 durch den Bolzen 36 in radialer Richtung verdrängt. Grund hierfür ist, dass der Durchmesser DB des Bolzens 36 grösser ist als der lichte Durchmesser LD der Hülse 48 (Fig.5) an der Stelle des zungenförmigen Abschnitts 50. Durch das radiale Verdrängen des zungenförmigen Abschnitts 50 kann der Bolzen 36 problemlos in seine Endstellung (Verriegelungsstellung) überführt werden. In der Endstellung kann sich der zungenförmigen Abschnitt 50 in die umlaufende Vertiefung 53 des Bolzens 36 wieder elastisch ausweiten, d.h in der Endstellung kehrt der zungenförmigen Abschnitt 50 auf- grund seiner Elastizität wieder in seine ursprüngliche radiale Form zurück und wird sicher in der Vertiefung 53 des Bolzens 36 gehalten.

Der Durchmesser DB des Bolzens 36 nimmt zur Vertiefung 53 hin unter einem Winkel a zwischen 25° bis 60° in Bezug zur Mittelachse A1 des Bolzens 36 ab. Hierdurch ist eine gute axiale Sicherung des Bolzens 36 in der Hülse 48 sichergestellt. Damit bei der Montage der Bolzen 36 sicher über den zungenförmigen Abschnitt 50 in seine Endposition verschoben werden kann, verjüngt sich der Durchmesser DB des Bolzens 36 an dem aus der Saugtrommel 14 herausragenden Ende unter einem Winkel b zwischen 25° bis 60° in Bezug zur Mittelachse A1 des Bolzens 36. Damit wird verhindert, dass der Bolzen 36 beim Einführen in die Hülse 48 am zungenförmigen Abschnitt 50 aufläuft und blockiert wird.

Das freie Ende 49 des zungenförmigen Abschnitts 50 zeigt in Richtung der Saugtrom- mel 14. Damit wird eine einfache und schnelle Überführung des Bolzens 36 ohne grossen Kraftaufwand in seine Endposition ermöglicht. Die Innenfläche des zungenförmigen Abschnitts 50, dessen freies Ende 49 in die umlaufende Vertiefung 53 wenigstens teilweise in radialer Richtung hineinragt, verläuft unter einem Winkel c zwischen 10° und 25° in Bezug zur Mittelachse A1 des Bolzens 36. Damit wird gewährleistet, dass sich der zungenförmige Abschnitt 50 bei der Verschiebung (Montage) des Bolzens 36 vollständig in den Bereich der Vertiefung 53 des Bolzens 36 bewegen kann.

Das Verriegelungselement 50 und die Vertiefung 53 wirken wie eine Art Schnappverbindung zusammen, mittels welcher die separate Einheit aus Saugtrommel 14 und Bol- zen 36 einfach am Träger 16 der Vorrichtung VM montiert bzw. demontiert werden kann. Gleichzeitig ist mittels der Schnappverbindung eine gute axiale Sicherung der separaten Einheit am Träger 16 der Vorrichtung VM sichergestellt.

Wie im Ausführungsbeispiel in Fig.3 ist im Bereich des ringförmigen Ansatzes 13 eine Abschlusskappe 21 befestigt, die mit ihrem Aussendurchmesser die lichte Weite des Reibrades 20 überragt. Die Abschlusskappe 21 ist mit einem ringförmigen Ansatz 40 versehen, der in die lichte Weite des ringförmigen Ansatzes 13 der Saugtrommel 14 hineinragt. Durch die Abschlusskappe 21 wird das Reibrad 20 in axialer Richtung auf dem ringförmigen Ansatz 3 in seiner Position gehalten.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht Z der Hülse 48 nach Fig. 4. Die Hülse 48 weist zur Fixie- rung im Träger 16 (Fig. 4) an ihrem äusseren Umfang eine Vertiefung 51 auf, in welche die Erhöhung 52 des Trägers 16 hineinragt. Der in radialer Richtung flexibel ausweichbare Teilabschnitt 50, welcher als zungenförmiger Abschnitt ausgebildet ist, ragt in seiner Ruhelage in den Hohlraum 54 der Hülse 48 hinein. Hierdurch stellt sich in der Hülse 48 an der Stelle des zungenförmigen Abschnitts 50 der lichte Durchmesser LD ein. Der zungenförmige Abschnitt 50 kann problemlos in radialer Richtung ausweichen, so dass der lichte Durchmesser LD zunimmt, wenn bei der Montage der Bolzen 36 mit seinem Durchmesser DB über den zungenförmigen Abschnitt 50 verschoben wird. Die Innenfläche 55 des zungenförmigen Abschnitts 50 ist mit einem Radius versehen, was das Einführen des Bolzens 36 in die Hülse 48 begünstigt und erleichtert. Sobald sich die Vertiefung 53 des Bolzens 36 (Fig.4)- in axialer Richtung gesehen -vollständig auf der Höhe des zungenförmigen Abschnitt 50 befindet, verringert sich durch die Elastizität des zungenförmigen Abschnitts (Federwirkung) der lichte Durchmesser LD, wodurch der zungenförmigen Abschnitt 50 in die Vertiefung 53 des Bolzens 36 verlagert wird.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Faserverbandes (V) an einer Spinnmaschine, mit einem Träger (16), welcher eine Aufnahme (19) für einen Bolzen (36) aufweist, mit einer drehbar gelagerten Saugtrommel (14), welche eine geschlossene und eine offene Stirnseite (34,35) aufweist und im Bereich der geschlossenen Stirnseite (34) ein Lagerelement (K) angeordnet ist, über welches die Saugtrommel (14) auf einem Endabschnitt des Bolzens (36) drehbar gelagert ist, wobei der Bolzen (36) aus der offenen Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) herausragt dadurch gekennzeichnet, dass in ihrer axialen Richtung gesehen die Saugtrommel (14) über das Lagerelement (K) mit dem Bolzen (36) axial fixiert ist, so dass die Saugtrommel (14) und der Bolzen (36) eine separate Einheit der Vorrichtung (VM) bilden und wenigstens ein Befestigungsmittel (45) vorgesehen ist, über welches der Bolzen (36) in der Aufnahme (19) lösbar befestigt ist.

2. Vorrichtung mit einer Saugtrommel (14) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (K) als ein Wälzlager ausgebildet ist, welches einen Aussenring (38) , einen Innenring (39) und Wälzkörper (44) umfasst, wobei die Saugtrommel (14) mit dem Aussenring (38) und der Bolzen (36) mit dem Innenring (39) drehfest verbunden ist, und die Saugtrommel (14) über die Wälzkörper (44) drehbar auf dem mit dem Endabschnitt des Bolzens (36) verbundenen Innenring (39) gelagert ist.

3. Vorrichtung mit einer Saugtrommel (14) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (K) als ein Wälzlager ausgebildet ist, welches einen Aussenring (38) und Wälzkörper (44) umfasst, wobei die Saugtrommel (14) mit dem Aussenring (38) drehfest verbunden ist und sich direkt über die Wälzkörper (44) drehbar auf dem Endabschnitt des Bolzens (36) abstützt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (45) als ein Verriegelungselement (50) ausgeführt ist, welches mit einem in radialer Richtung zum Bolzen (36) flexibel ausweichbaren Teilabschnitt (50) versehen ist und der Bolzen (36) zwischen seinen beiden Endabschnitten eine umlaufende Vertiefung (53) aufweist, wobei der flexibel ausweichbare Teilabschnitt (50) in Betriebsstellung in die umlaufende Vertiefung (53) des Bolzens (36) hineinragt und den Bolzen (36) in seiner axialen Richtung am Träger (16) sichert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (19) als eine Hülse (48) ausgeführt ist, welche drehfest im Träger (16) angeordnet ist und das Verriegelungselement (50) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (48) aus Kunststoff hergestellt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (DB) des Bolzens (36) zur Vertiefung (53) hin unter einem Winkel (a) zwischen 25° bis 60° in Bezug zur Mittelachse (A1) des Bolzens (36) abnimmt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (DB) des Bolzens (36) sich an dem aus der Saugtrommel (14) herausragenden Ende unter einem Winkel (b) zwischen 25° bis 60° in Bezug zur Mittelachse (A1) des Bolzens (36) verjüngt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der flexibel ausweichbare Teilabschnitt (50) aus mindestens einem zungenförmi- gen Abschnitt (50) besteht, welcher sich in Längsrichtung des Bolzens (36) erstreckt und dessen freies Ende (49) in die umlaufende Vertiefung (53) des Bolzens (36) hineinragt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (49) des zungenförmigen Abschnitts (50) in Richtung der Saugtrommel (14) zeigt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (55) des zungenförmigen Abschnitts (50) unter einem Winkel (c) zwischen 10° bis 25° in Bezug zur Mittelachse (A1) des Bolzens (36) verläuft.

12. Spinnmaschine mit wenigstens einer Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Faserverbandes (V) nach einem der Ansprüche 1-11.