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Oberwalzenanordnung, insbesondere für die Ausgangsoberwalze an Spinnmaschinenstreckwerken
Die Patentanmeldung S 50190 VII / 76 c betrifft eine Oberwalzenanordnung,
insbesondere für die Ausgangsoberwalze an Spinnmaschinenstreckwerken, mit einem
den Klemmdruck hervorbringenden Oberwälzchen kleinen Durchmessers, das innerhalb
eines im wesentlichen kreiszylindrischen Mantels aus flexiblem Material im radialen
Abstand zur Mantelachse angeordnet ist und an der Innenfläche des kreiszylindrischen
Mantels anliegt. Diese Anordnung bezweckt im wesentlichen, die durch das Bauschen
der Lunte während des Verzugsvorganges verursachten Verzugsfehler zu verhindern.
Diese Verzugsfehler entstehen dadurch, daß sich die im Verzugsfeld befindliche Lunte
während des Verzugsprozesses wechselnd spannt und bauscht. Dabei wird das Spannen
der Lunte in unmittelbarer Nähe der Klemmlinie des Verzugswalzenpaares dadurch bewirkt,
daß sich der Oberwalzenmantel im -wesentlichen symmetrisch zu beiden Seiten der
Klemmlinie auf eine bestimmte Länge an die Unterwalze anpreßt.
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Um eine bestimmte Länge der Anpressung des Mantels gegen die untere
Verzugswalze zu erzielen, ist es notwendig, daß sich die untere Verzugswalze in
den Mantel verhältnismäßig stark eindrückt und ihn entsprechend eindellt. Hierdurch
wird während des Verzugsvorganges der Mantel ständig stark gewalkt, was sich unter
anderem nachteilig auf seine Standzeit auswirkt.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß sich
die von dem Ausgangsoberwälzchen und der Ausgangsunterwalze gebildete stationäre
Klemmlinie im peripheren Abstand von der durch die Mittelachsen des kreiszylindrischen
Mantels und der Unterwalze gelegten Längsmittelebene befindet. Durch diese
Anordnung der Klenunlinie ergibt sich eine asymmetrische Verformung des Mantels
in bezug auf die Klemmlinie, und durch die Wahl des Abstandes kann in praktisch
beliebiger Weise die Asymmetrie beeinflußt werden, und zwar bis zu dem extremen
Fall, daß die Verformung des Mantels praktisch nur noch auf der einen Seite der
Klemmlinle' und zwar bevorzugt in Richtung gegen den Faserstrom, stattfindet.
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Der Abstand der Klemmlinie von der durch die Mittelachsen des kreiszylindrischen
Mantels und der Unterwalze gelegten Längsmittelebene kann an sich beliebig sein,
doch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieser Abstand verhältnismäßig klein,
in der Größenordnung von 0,5 nun bis 2 mm, vorzugsweise 1 mm ist,
Bei einem solchen Abstand ergibt sich ein Anpressen des Mantels auf einer solchen
Länge gegen die andere Verzugswalze, daß unter den meisten praktischen Verhältnissen
eine Auswirkung des Bauschens der Lunte auf den Verzugsvorgang verhindert wird.
Zweckmäßig ist es, das im Mantel angeordnete Oberwälzchen so anzuordnen, daß es
in einer durch seine Achse führenden Ebene eine Kippbewegung ausführen kann, und
dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß im Inneren des Mantels ein geeignetes
Führungsorgan angeordnet ist. Um eine gleichmäßige Kippbewegung des Oberwälzchens
zu erreichen, ist dieses Führtingsorgan zweckmäßig relativ zum Oberwälzchen in dessen
Mitte angebracht, und dieses Führungsorgan kann beispielsweise als Ringwulst ausgebildet
sein, die einen Teil eines Kugellagers bilden kann. Aus dieser Art der Führung sind
jedoch auch noch andere Konstruktionen möglich, die das Oberwälzchen führen und
sein Kippen in vorbestimmtem Umfang zulassen. Die vorgenannte Kippbewegung kann
zwar in manchen Fällen zweckmäßig sein, doch ist sie besonders auch im Zusammenhang
mit dem Erfindungsgedanken keineswegs notwendig.
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Um die Deformierung des Mantels. zu beeinflussen, ist es zweckmäßig,
wenn innerhalb des Mantels in Faserlaufrichtung vor dem Oberwälzchen mindestens
ein Stützürgan, beispielsweise ein Stützwälzehen, Vorgesehen ist, das um seine ungefähr
im Raum stationäre Achse drehbar ist. Durch dieses Stützorgan kann infolge der Beeinflussung
der Deformierung des Mantels die Länge der Anpressung des Mantels gegen die Unterwalze
und auch der Druck dieser Anpressung in weitem Umfang verändert werden, und es ist
zu diesem Zweck Vorteilhaft, wenn das StützoTgan, beispieJsweise die Achse des Stützwälzchens,
in radialer Richtung verstellt und festgestellt werden kann. Dasselbe kann auch
dadurch erreicht werden, daß Stätzwälzchen verschiedenen DuTchmessers verwendet
werden. Zweckmäßig kann es auch sein, um die Länge der Anpressung des Mantels gegen
die Unterwalze einstellbar zu machen., daß Mittel vorgesehen sind, durch
die
die Lage der Oberwalze als Ganzes samt Material relativ zu ihrer Halterung einstellbar
ist, und das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Oberwalze in ihrem Lenkarm
oder der Sattel des Lenkarmes schwenkbar und in der gewünschten Lage feststellbar
ist. Sofern eine minimale Deformierung des Mantels erwünscht ist, wird die Anordnung
vorzugsweise so getroffen, daß der Mantel nach einer vorbestimmten Anpreßlänge möglichst
rasch wieder seine kreiszylindrische Form annimmt, und zu diesem Zweck kann die
Anordnung so getroffen werden, daß die Berührungslinie des Stützwälzchens mit dem
Mantel ungefähr in gleichem Abstand von der durch die Mantel- und Unterwalzenachse
gelegten Längsmittelebene angeordnet ist wie die Berührungslinie des Oberwälzchens
mit dem Mantel. Bei einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung kann dies dadurch
erreicht werden, daß das Stützwälzchen denselben Durchmesser wie das Oherwälzchen
aufweist und im gleichen Abstand von der genannten Längsmittelebene angeordnet ist.
In diesem Fall stützt sich das Stützwälzchen nach innen zu zweckmäßig gegen das
gleiche Führungsorgan ab wie das Oberwälzchen.
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Zwar ist es ausreichend, wenn das Stützwälzchen gegen Führungselemente
anliegt, die bereits für das Oberwälzchen vorgesehen sind, doch ist es, um das Stützwälzchen
in seiner Lage festzulegen, vorteilhaft, wenn besondere Führungsorgane vorgesehen
sind, die im wesentlichen radiale Führungsflächen aufweisen, so daß eine Bewegung
des Stützwälzchens in Umfangsrichtung verhindert wird. Gegebenenfalls kann das Stützwälzehen
in ähnlicher Weise kippbar angeordnet sein wie das Oberwälzchen, doch ist dies keinesfalls
notwendig, und in manchen Fällen ist es vorteilhaft, eine solche Kippbarkeit ganz
zu verhindern, besonders dann, wenn die Deformierung eines leicht biegsamen Mantels
in minimalen Grenzen gehalten werden soll. Auch in axialer Richtung kann das Stützwälzchen
festgelegt sein, und zu diesem Zweck können entsprechende Anschlagelemente vorgesehen
sein.
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Die Führungsmittel und Anschlagelemente sowohl für das Oberwälzchen
als auch für das Stätzwälzchen können in Art eines Käfigs vorgesehen sein, wobei
vorzugsweise zwei derartige Käfige im axialen Abstand voneinander angeordnet
sind. Diese Käfige besitzen dabei entsprechende Aussparungen, so daß Führungsflächen
für die Wälzchen entstehen, und durch entsprechend abgebogene Lappen dieser Käfige
können die Anschlagelemente gebildet sein.
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Um eine bevorzugte Form des Mantels während des Betriebes festzulegen,
kann es zweckmäßig sein, mehrere Stätzwälzchen vorzusehen, die gegebenenfalls auf
dem ganzen Innenumfang des Mantels verteilt sein 'können, und vorzugsweise sind
die Stützwälzchen derart vorgesehen, daß, abgesehen von der Deformierung in der
Nähe der Klemmlinie, der Mantel möglichst -wenig von der kreiszylindrischen Form
abweicht.
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Der Durchmesser der StÜtzwälzchen kann dabei beliebig sein, und in
vielen Fällen ist es vorteilhaft, mindestens einen Teil der Stützwälzehen kleiner
zu machen als das Oberwälzchen, da dadurch die Reibung herabgesetzt wird. Die Führung
derartiger Stützwälzchen kann ohne weiteres in dem bereits erwähnten Käfig erfolgen,
und falls die Stätzwälzchen einen kleineren Durchmesser als das Oberwälzchen haben,
ist vorzugsweise dieser Käfig derart gefoTmt, daß die ";tütz#,välzr-hen in
ihrer radialen Lage in bezug auf den Mantel festgelegt sind. Um. die Reibung der
Stützwälzchen im Käfig weiter herabzusetzen, kann es auch zweckmäßig sein,
für die Stützwälzchen eine Zapfenlagerung vorzusehen, beispielsweise dadurch, daß
an den Stirnenden der Stützwalzen Zapfen vorgesehen sind, die in entsprechenden
Löchern oder Schlitzen des Käfigs gelagert oder geführt sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine schematisch vereinfachte Einrichtung
gemäß der Erfindung nach Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 einen Ung-sschnitt
nach Linie 2-2 der Fig. 1,
wobei die gemäß Fig. 2 rechte Ausgangso-berwalze
nicht geschnitten ist, Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Käfig in der Ausführungsform
nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt einer Variante der
Ausführungsferm na.,oh Fig. 1 und 2.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis, 3 ist eine
Stanze mit 10 bezeichnet, in der in an sich bekannter Weise eine Eingangsunterwalze
11 und eine Ausgangsunterwalze 12 gelagert sind. Die Eingangsunterwalze weist
ein Unterriemchen 15 auf, das um e-ine Umlenkschiene 16 geführt ist.
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Mit 18 ist ein Oberwalzentragarm als Ganzes bezeichnet, der
ein Gehäuse 20 aufweist, das einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt.
In den Seitenwänden dieses Gehäuses sind zwei Lenkbolzen 22 und 23 gelagert,
an denen je ein bekannter Führungsarm 2,5 bzw. 70 angeordnet
ist. An einem Sattel 28 des Führungsarmes 25 ist eine Achse 30 angeordnet,
die eine Eingangscherwalze 34 trägt, mit der ein Oberriemchen 38 zusammenwirkt,
das um eine Umlenkschiene 39 gefährt ist. Zwischen dem Oberteil des Gehäuses
20 und den Führungsarmen 25 bzw. 70 sind noch Druckfedern 40 bzw.
41 angeordnet, die auf die Führungsarme 25 bzw. 70 einen Druck ausüben. Mit
33 ist die Lunte bezeichnet, die durch die Einrichtung gemäß der Erfindung
verzogen werden soll.
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Da die bis jetzt beschriebene Anordnung an sich in allen Teilen bekannt
ist und keinen Teil der Erfindung bildet, soll auf ihre konstruktiven Einzelheiten
nicht näher eingegangen werden.
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Am Führungsarm 70 ist eine als. Ganzes mit 72
bezeichnete
Achse angeordnet, und um ein Verdrehen dieser Achse relativ zum Führungsarm
70 zu verhindern, sind zweckmäßig am Mittelteil 73 dieser Achse mindestens
eine, gegebenenfalls auch zwei Flächen 74 angebracht, gegen die die Seitenarme
75 eines am Vorderteil des Führungsarmes 70 angebrachten Sattels
29 anliegen.
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Da die Oberwalzenachse 72 relativ zum Mittelteil
73 symmetrisch ausgebildet ist, soll im folgenden nur die eine Hälfte, und
zwar gemäß Fig. 2 die linke Hälfte, des näheren beschrieben werden. Diese linke
Achshälfte weist einen Zylinderteil 80 von größerem Durchmesser als den Mittelteil
73 auf, und am linken Ende dieses Zylinderteils 80 ist ein Zapfen
81 angeordnet, auf dem ein Kugellager 83 vorgesehen ist, das gegen
die durch die Teile 80 und 81 gebildete Schulter anliegt. Der Außenring
des Kugellagers weist einen Ringwulst 84 auf, der mit einem Oberwälzchen
85 zusammenwirkt.
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Auf dem Zylinderteil 80 ist eine Scheibe 88 drehbar
so angeordnet, daß die Lagerstelle gegen Austritt von 01 in an sich bekannter
und in der Zeichnung nicht dargestellter Weise abgedichtet ist. Ferner ist am Ende
des Zapfens 80 eine weitere Scheibe 89 drehbar gelagert. Da der Zapfen
80 gemäß dem Beispiel diese Scheibe 89 nicht durchdringt, ist dort
eine besondere Vorkehrung zum Abdichten nicht erforderlich. In Ringnuten der beiden
Scheiben 88 und 89 ist ein aus
nachgiebigem und vorzugsweise
elastischem Material bestehender Mantel 90 befestigt, der einen Innengleich
der radius aufweist, der vorzugsweise ungefährg Summe des Radiii-s des Ringwulstes
84 und dem Durchmesser des Oberwälzchens 85 ist. Ferner ist die Anordnung
des Mantels 90 so vorgesehen, daß dieser in radialer Richtung ein vorbestimmtes
Stück nachgeben kann, und dies wird beispielsweise, dadurch erreicht, daß der Mantel
90 mit Flanschteilen 91 in die bereits erwähnten Ringnuten der Scheiben
88 und 89
eingreift. Im Inneren des Mantels 90 kann Schmieröl
oder Schmierfett in einer solchen Menge vorgesehen sein, daß eine ausreichende Schmierung
der Wälzkörper gewährleistet ist.
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Auf dem Zylinderteil 80 ist ein Käfig 101 und
auf dem Zapfen 81 ein Käfig 102 starr befestigt. In Fig. 3
ist der
Käfig 101 in Seitenansicht dargestellt, und es ist aus dieser Figur im Zusammenhang
mit anderen Figuren erkennbar, daß am Käfig drei Arme 103, 104 und
105 in ungefähr radialer Richtung angeordnet sind, die Führungsflächen
106, 107, 108 und 109 aufweisen. Dabei wirkt das Oberwälzchen
85 mit den Führungsflächen 106 und 107 und eine Stützwalzel10
mit den Führungsflächen 108 und 109 zusammen. Mit 112 und
113 sind Anschlagelernente bezeichnet, die, wie besonders aus Fig. 2 erkennbar
ist, winkelartig aus der Ebene des Käfigs herausgebogen sind und zum Begrenzen der
Axialbewegung des betreffenden Wälzchens dienen. Bei dem vorliegenden Beispiel sind
diese Anschlagelemente so angeordnet, daß die Wälzchen auf dem Ringwulst 84 aufliegen,
doch könnten diese Anschlagelernente ohne weiteres so geformt sein, daß sie die
Lage der Wälzchen auch in radialer Richtung festlegen, und in diesem Fall könnte
auf das Führungsorgan in Form des Ringwulstes ganz verzichtet werden.
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In Fig. 1 ist die Art der Verformung des Mantels
90 deutlich erkennbar, und es ist die Klemmlinie, zwischen der Ausgangsunterwalze
12 und dem Ausgangsoberwälzchen 85 mit 95 bezeichnet, während die
äußerste dem Streckfeld zu gerichtete gemeinsame Berührungslinie zwischen dem Mantel
90 und der Ausgangsunterwalze 12 mit 93 bezeichnet ist. Die
Längsmittelebene der geometrischen Mittellinie des Mantels 90 und der Ausgangsunterwalze
ist mit a-a bezeichnet, und es ist erkennbar, daß die Klemmlinie 95 im Abstand
von dieser Ebene angeordnet ist.
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Wie aus Fig. 1 deutlich hervorgeht, kann durch die Anordnung
des Stützwälzchens 110 die Größe der Deformierung bestimmt werden, und bei
geeigneter Wahl dieses Stützwälzchens kann, wie dies im Beispiel angedeutet ist,
erreicht werden, daß der Mantel in einer kurzen E, ntfernung von der Anpreßlinje
93
bereits wieder eine ungefähr kreiszylindrische Form einnimmt. Urn den Abstand
der Klemmlinie 95 von der Längsmittelebene a-a einstellbar zu machen, kann
es ferner zweckmäßig sein, an der Ob#erwalzenachse 72 oder am Lenkarm
70 oder an beiden nicht dargestellte Mittel vorzusehen, durch die die Lage
der Oberwalzenachse 72 relativ zum Lenkarm 70 verstellbar ist.
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In der in Fig. 4 dargestellten Variante sind Teile, die mit denen
des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1
'bis 3 identisch sind, mit gleichen
Bezugsziffern b&-zeichnet.
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Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist hier ein
Käfig 120 angeordnet, der im wesentlichen scheibenfärtnig ist und eine Anzahl
Ausschnitte aufweist, derart, daß Führungsflächen für das Ausgangsoberwälzchen
85, ein Stützwälzchen 110, zwei weitere Stützwälzehen 121 und 122
von gleichem Durchmesser wie das Stützwälzchen 110 und drei weitere Stützwälzchen
123, 124 und 125 von kleinerem Durchmesser entstehen. Ähnlich wie
in, dem ersten Ausführungsbeispiel sind auch an diesem Käfig eine Anzahl
Anschlagelemente 130 bzw. 131 vorgesehen, die die axiale Verschiebung
der Stützwälzehen und des Ausgangsoberwälzchens verhindern. Wie bereits im Zusammenhang
mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnt, kann der Käfig bzw. können die Anschlagelemente
derart ausgebildet sein, daß durch den Käfig die innerste Lage der Stützwälzchen
in radialer Richtung festgelegt ist. Zweckmäßig werden insgesamt zwei Käfige der
vorbeschriebenen Art in axialern Abstand auf der Achse 72, ähnlich wie in
Fig. 2, vorgesehen.
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In Fig. 4 ist noch angedeutet, daß die mit 135 bezeichnete,
zur Führung des Oberwälzchens 85 dienende Führungsfläche so angeordnet ist,
daß die Verbindungslinie des Berührungspunktes 136 der Führungsfläche
135 mit der Mitte des Oberwälzehens 85
auf der Ebene senkrecht steht,
die durch die Achse des Oben-"älzchens 85 und die Klemmlinie 95 bestimmt
ist.
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Die Anordnung des Mantels 90 kann auch in ganz anderer Weise
geschehen, als dies in den Ausführungsb#eispielen dargestellt ist.
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Beispielsweise können die Scheiben 88 und 89 ganz wegfallen
und der Mantel in bekannter Weise in Art eines Riemchens ausgebildet sein, der um
irgendwelche Führungselemente umläuft. Diese Führungselernente können entweder unmittelbar
auf der Achse 72, beispielsweise an einem oder mehreren Käfigen angebracht
sein, oder es können mindestens ein Teil dieser Führungselemente auch an anderen
Teilen des Streckwerkes, beispielsweise dem Oberwalzenführungsarrn, angeordnet sein.
Oder es kann die Scheibe 89, bei Beibehaltung der Scheibe 88, lediglich
zur Abdichtung des Mantelinnenraumes dienen, wobei die Lagerung der Scheibe
89 auf dem Zapfen 81 wegfallen kann. Diese Abdichtung kann auch auf
beliebig andere Weise erfolgen, beispielsweise kann die Stirnseite auf der gemäß
Fig. 2 linken Seite des Mantels mit dem übrigen Mantel zusammen aus einem Stück
bestehen.