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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
an einer Strecke für
Textilfaserbänder
mit Belastung der Oberwalzen des Streckwerks aus hintereinander
angeordneten Walzenpaaren mit Unter- und Oberwalze, bei dem die
Oberwalzen im Betrieb durch belastete Druckelemente in Druckarmen
gegen die Unterwalzen gedrückt
werden, wobei die Lager der Oberwalzen außer Betrieb von der Belastung
durch die Druckarme frei sind und bei der bei Unterbrechung des
laufenden Betriebes die Ausgangs-Oberwalze oder
die Ausgangs-Oberwalzen derart entlastbar ist bzw. sind, dass kein
oder nur geringer Druck auf die Faserbänder ausgeübt wird.
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Im Betrieb sind bei einem Streckwerk
die Druckarme geschlossen, und die Druckelemente drücken die
Oberwalzen auf die zugehörigen
Unterwalzen des Streckwerks. Wenn die Strecke insbesondere längere Zeit
außer
Betrieb ist, werden die Druckzylinder und damit zugleich die Oberwalzen entlastet,
wodurch die Walzen (Rundheit) und ihr elastischer Überzug gegen
Deformation geschützt sind.
Wenn die Druckarme aufgeschwenkt werden während die Oberwalzen ortsfest
auf den Unterwalzen liegen bleiben, üben die Oberwalzen durch Schwerkraft
Druck aus. Da sich zwischen den Ober- und Unterwalzen die Faserbänder befinden,
liegen die Oberwalzen außer
Betrieb belastend auf den Faserbändern
auf. Im Betrieb, insbesondere bei hohen Bandlaufgeschwindigkeiten
von 1000 m/min und mehr, werden die Walzen stark erwärmt. Vielfach
enthalten die Fasern Substanzen, die bei Erwärmung klebrig werden, z. B.
Honigtau bei Baumwolle und Avivage bei Chemie fasern. Wenn das Streckwerk eine
längere
Zeit – insbesondere
länger
als beim Kannenwechsel voller gegen leere Kannen am Ausgang – steht,
z. B. bei Bandbruch, beim Auswechseln leerer gegen volle Kannen
am Einlauftisch, bei Betriebsstörungen
u. dgl., kommt es vor, dass insbesondere die Ausgangs-Oberwalze(n)
im Walzenspalt zur Ausgangs-Unterwalze auf die bei den Fasern anhaftenden
Substanzen örtlich
drückt
bzw, drücken
und die Substanzen durch die Wärme
klebrig werden. Nachteilig dabei ist, dass die Bänder dadurch insbesondere an
der Oberwalze oder den Oberwalzen festkleben, bei Wiederinbetriebnahme
von der drehenden Walze mitgenommen werden und um die Walze einen
unerwünschten
Wickel bilden. Dadurch werden erhebliche Betriebsstörungen verursacht,
da das Streckwerk sofort abgeschaltet wird und der Wickel manuell
entfernt werden muss. Insbesondere kann die Störung vielfach nicht sofort
behoben werden, was zu Verzögerungen
und damit zu Produktionsverlusten führt.
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Bei einer bekannten Vorrichtung (
DE 198 39 885 A1 )
ist der Ausgangs-Oberwalze und/oder den Ausgangs-Oberwalzen mindestens
ein separat ansteuerbares pneumatisches Ventil für den Pneumatikzylinder zugeordnet
und ist dem Pneumatikzylinder mindestens ein einstellbarer Mitnahmehebel
o. dgl. für
die Ausgangs-Oberwalze zugeordnet. Durch Einziehen der Druckstange
wird der Mitnahmehebel hochgezogen und mit ihm das zugeordnete Oberwalzenlager.
Um zwei Belastungsfunktionen des Druckzylinders zu verwirklichen,
d. h. eine Druck- und eine Zugfunktion, ist eine anlagemäßig aufwendige
Ventileinrichtung mit entsprechender Ventilsteuerung (separat ansteuerbares
pneumatisches Ventil) erforderlich.
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Der Erfindung liegt dem gegenüber die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art
zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, bei der insbesondere
auf einfache Art unerwünschte
Wickelbildung vermieden oder reduziert sind.
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Die Lösung diese Aufgabe erfolgt
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Der Auflagedruck der Oberwalzen auf
die Faserbänder
ist abwesend, insbesondere weist die Oberwalze nur geringen oder
keinen Eingriff mit dem Fasermaterial auf, so dass die Erwärmung der
Substanz im Faserband und damit die Klebwirkung vermieden ist. Auf
diese Weise wird wirksam verhindert, dass die Faserbänder in
unerwünschter
Weise an der Walze festhaften, so dass eine Mitnahme beim Wiederanlaufen
und damit eine Wickelbildung nicht mehr erfolgt. Dadurch, dass zum
Anheben der Oberwalzenlager ein elastisches Element, vorzugsweise
eine mechanische Druckfeder, vorgesehen ist, ist eine erhebliche
konstruktive Vereinfachung verwirklicht. Im Gegensatz zu der bekannten
Vorrichtung sind ein separat ansteuerbares Ventil mit entsprechender
Ventilsteuerung für
das Anheben der Oberwalze nicht vorhanden. Ein besonderer Vorteil
liegt darin, dass bei jeder Entlastung der Oberwalzenlager von dem
Andruck durch die pneumatischen Druckzylinder das elastische Element
automatisch entspannt wird und dadurch die Oberwalzenlager von den
Unterwalzenlagern einschließlich
der Oberwalzen von den Unterwalzen abgehoben werden.
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Die Ansprüche 2 bis 24 haben vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung zum Inhalt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 schematisch
Seitenansicht des Streckwerks einer Strecke mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 Teil
von 1 im Schnitt entsprechend
K-K (1) mit einer pneumatischen
Oberwalzenbelastungseinrichtung,
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3 Vorderansicht
eines Druckarmes mit integralem Gehäuse und zwei Druckstangen,
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3a perspektivisch
der Druckarm gemäß 3,
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4a ein
mit einer Druckstange belastetes Oberwalzenlager auf einer Seite
und ein mit gespannter Feder belasteter Lagerzapfen, wobei Ober- und
Unterwalze ohne Abstand aufeinanderliegen,
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4b das
von der Druckstange entlastete Oberwalzenlager und der mit entspannter
Feder angehobene Lagerzapfen, wobei Ober- und Unterwalze einen Anstand
zueinander aufweisen,
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4c der
federbelastete Winkelhebel gemäß 4a, 4b im Detail,
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5a ein
mit einer Druckstange belastetes Oberwalzenlager auf der anderen
Seite und ein mit gespannter Feder belasteter Lagerzapfen, wobei
Ober- und Unterwalze (gemäß 4a) aufeinanderliegen,
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5b das
von der Druckstange entlastete Oberwalzenlager und der mit entspannter
Feder angehobene Lagerzapfen, wobei Ober- und Unterwalze (gemäß 4b) einen Abstand zueinander
aufweisen,
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5c der
federbelastete Winkelhebel gemäß 5a, 5b im Detail,
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6a das
Streckwerk im Betrieb mit belasteten Oberwalzen und
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6b das
Streckwerk gemäß 6a außer Betrieb mit entlasteter
Oberwalzen- und abgehobener Ausgangs-Oberwalze (Umlenkwalze).
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Nach 1 ist
ein Streckwerk S einer Strecke, z. B. Trützschler Strecke HSR, vorhanden.
Das Streckwerk S ist als 4-über-3-Streckwerk
konzipiert, d. h. es besteht aus drei Unterwalzen I, II, III (I
Ausgangs-Unterwalze, II Mittel-Unterwalze, III Eingangs-Unterwalze)
und vier Oberwalzen 1, 2, 3, 4.
Im Streckwerk S erfolgt der Verzug des Faserverbandes 5 aus
mehreren Faserbändern.
Der Verzug setzt sich zusammen aus Vorverzug und Hauptverzug. Die Walzenpaare
4/III und 3/II bilden das Vorverzugsfeld, und die Walzenpaare 3/II
und 1.2/I bilden das Hauptverzugsfeld. Die Ausgangs-Unterwalze I
wird vom (nicht dargestellten) Hauptmotor angetrieben und bestimmt
damit die Liefergeschwindigkeit. Die Eingangs- und Mittel-Unterwalze
III bzw. II werden über einen
(nicht dargestellten) Regelmotor angetrieben. Die Oberwalzen 1 bis 4 werden
durch Druckelemente 91 bis 94 (Belastungseinrichtung) in um Drehlager schwenkbaren
Druckarmen 11a bis 11d (sh. 3 und 4)
gegen die Unterwalzen I, II, III gedrückt und erhalten über Reibschluß so ihren
Antrieb. Die Drehrichtung der Walzen I, II, III; 1, 2, 3, 4 ist
durch gebogene Pfeile gekennzeichnet. Der Faserverband 5, der
aus mehreren Faserbändern
besteht, läuft
in Richtung A. Die Unterwalzen I, II, III sind in Stanzen 14 (sh. 3) gelagert, die am Maschinenrahmen 15 angeordnet
sind.
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Entsprechend 2 ist der Pneumatikzylinder 9 nach
oben einem Tragelement 12a und nach unten einem Halteelement 13a zugeordnet.
Der Pneumatikzylinder 9 bildet eine Zylindereinheit mit
einem Zylinderhohlraum 17 aus zwei Teilen 17a und 17b,
in dem ein Kolben 18 mittels einer Druckstange 19 in
einer Gleitbüchse 20 geführt ist.
Der Walzenzapfen 4a der Druckwalze 4 greift durch
eine Öffnung
in einer Haltelasche 24a hindurch in ein Lager 22a ein.
Das die Druckwalze 4 aufnehmende Lager 22a erstrickt
sich in einen Raum zwischen der Druckstange 19 und dem
Walzenzapfen IIa der Unterwalze III. Das Lager 22a ist
an der Abdeckung 13a1 angebracht.
Eine Membran 16 unterteilt den Zylinderhohlraum 17 druckmäßig. Um
den Druck im oberen Teil des Zylinderhohlraums 17 zu erzeugen,
ist dieser mittels eines Druckluftanschlusses 23 mit Druckluft
p1 beschickbar. Der untere Teil des Zylinderhohlraums 17 wird
durch eine Entlüftungsbohrung 24 entlüftet. In entsprechender
Weise Kann der obere Teil des Zylinderhohlraums 17 entlüftet und
der untere Teil des Zylinderhohlraums 17 mit Druckluft
beschickt werden. Im Betrieb werden, nachdem ein Faserverband 5 über die
Unterwalzen I, II, III geführt
wurde, die Druckarme 11 in die in 4 gezeigte
Arbeitsposition geschwenkt und in dieser Position durch eine (nicht dargestellte)
Befestigungseinrichtung fixiert, so dass die Druckwalzen I, II,
III pressen können.
Diese Pressung entsteht einerseits dadurch, dass die Druckstangen 19 jeweils
auf dem entsprechenden Lager 22 aufliegen und andererseits,
indem der Hohlraum oberhalb der Membran 16 in Überdruck
versetzt wurde. Dadurch drückt
die Druckstange 19 mit ihrem anderen Ende auf das Lager 22,
um die erwähnte
Pressung zwischen der Oberwalze 4 und der Unterwalze (Antriebswalze)
III zu erzeugen. Die Druckstange 19 ist in Richtung der
Pfeile D, E verschiebbar.
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Nach 3, 3a ist der Oberwalze 4 der
portalförmige
Druckarm 11a zugeordnet. (Den Oberwalzen 2 bis 4 ist – nicht
dargestellt – ein
entsprechender Druckarm 11 zugeordnet.) Der Druckarm 11a ist
als Gehäuse 30 aus
glasfaserverstärktem
Kunststoff ausgebildet und durch Spritzguss hergestellt. Das Gehäuse 30 ist
ein integrales Bauelement, das einheitlich ausgebildet ist und das
Tragelement 12, die beiden Körper der Druckelemente 9a1 und 9a2 (Druckzylinder),
zwei Zwischenelemente 31a und 31b und zwei Halteelemente 13a und 13b umfasst. Das
Tragelement 12a ist als einseitig offener Kanal mit etwa
U-förmigen
Querschnitt ausgebildet, in dessen Innenraum Pneumatikleitungen 34 und
Elektroleitungen 35 angeordnet sind. Die offene Seite des Kanals 34 ist
durch einen abnehmbaren Deckel verschließbar, der aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht,
etwa U-förmigen Querschnitt
aufweist und derart elastisch ist, das er durch Presssitz am Kanal 33 befestigt
ist. Das Gehäuse 30 ist
vorzugsweise einstückig
ausgebildet. Das integrale Gehäuse 30, das
alle wesentlichen Funktionselemente für die Halterung und Belastung
der jeweiligen Oberwalzen 1 bis 4 vereint, ist
auf diese Weise wirtschaftlich herstellbar. Zugleich ist auf einfache
Weise der gesamte Druckarm 11a bis 11d um das
Drehlager 10 drehbar und durch die Verriegelungseinrichtung 26 ver- und entriegelbar.
Die Druckstangen 19a und 19b sind entlastet und
dadurch von den Lagern 22a bis 22b der Oberwalze 4 in
einem Abstand b1, b2 (sh. 4b, 5b) abgehoben.
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Nach 4a ist
auf einer Seite der Oberwalze 4 das Oberwalzenlager 22a durch
die Druckstange 19a pneumatisch belastet. Die Oberwalze 4 und die
Unterwalze III liegen ohne Abstand aufeinander auf. An dem Halteelement 13a liegt
als Mitnahmeelement ein Winkelhebel 36a an, an dessen Enden
zwei Winkelarme 36a' und 36a" in einem rechten
Winkel abstehen. Wie 4c zeigt,
untergreift der Winkelarm 36a' den Lagerzapfen 25a des
Lagers 22a von unten. Der andere Winkelarm 36a" ist durch eine Druckfeder 37 elastisch
belastet, die sich auf dem Halteelement 13a abstützt. Die
Wirklinie 38 der Druckfeder 37 und die Wirklinie 39 der
Druckstange 19a verlaufen achsparallel zueinander. Der
Winkelhebel 36a ist gegenüber dem Halteelement 13a in Richtung
der Pfeile F, G verschiebbar gelagert. Ein Gewindestift 32 greift
an den Winkelarm 36a" an,
wodurch die Position des Winkelhebels 36a (bei drucklos
geschaltetem Druckarm 11a) einstellbar ist.
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Entsprechend 5a ist auf
der anderen Seite der Oberwalze 4 das Oberwalzenlager 25b durch
die Druckstange 19b pneumatisch belastet. An dem Halteelement 13b liegt
als Mitnahmeelement ein Winkelblech 36b an, an dessen einem
Ende ein Winkelarm 36b' in
einem rechten Winkel absteht. Wie 5c zeigt,
untergreift der Winkelarm 36b' den Lagerzapfen 25b das
Lager 22b von unten. Das Winkelblech 36b ist durch
eine Druckfeder 40 elastisch belastet, die sich dem Halteelement 13b abstützt. Die
Wirklinie 41 der Druckfeder 40 und die Wirklinie 42 der
Druckstange 19b verlaufen achsparallel zueinander. Das Winkelblech 36b ist
gegenüber
dem Halteelement 13b in Richtung der Pfeile F, G verschiebbar
gelagert. Mit 43 ist ein um ein Drehlager 44 gelagertes
Ein- und Ausklinkelement für
die Oberwalze 4 bezeichnet. Ein Gewindestift 45 greift
an das Winkelblech 36b an, wodurch die Position des Winkelblechs 36b (bei drucklos
geschaltetem Druckarm 11a) einstellbar ist.
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Im Betrieb entsprechend 4a, 5a belasten die Druckstangen 19a und 19b in
Richtung D die Oberwalzenlager 22a bzw. 22b. Auf
diese Weise werden die – an
den Oberwalzenlagern 22a bzw. 22b angebrachten – Lagerzapfen 25a und 25b in
Richtung M ebenfalls nach unten gedrückt. Dadurch werden über den
Winkelarm 36a' der
Winkelarm 36a und über
den Winkelarm 36b' das
Winkelblech 36b in Rich tung F – gegen die Kraft der Druckfedern 37 bzw. 40 – die Lagerzapfen 25a bzw. 25b nach
unten gezogen. Hierdurch werden zugleich und automatisch die Druckfedern 37 und 40 in
Richtung N gespannt.
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Wenn nun außer Betrieb entsprechend 4b, 5b die Druckstangen 19a und 19b in
Richtung E entlastet sind, ist zwischen dem Ende der Druckstangen 19a und 19b und
den Oberwalzenlagern 22a bzw. 22b ein Abstand
b1 bzw. b2 vorhanden. Infolge
der Entlastung der Oberwalzenlager 22a und 22b sowie
infolge der Abstände
b1 und b2 sind die Lagerzapfen 25a und 25b in
Richtung L ebenfalls entlastet. Dadurch werden über dem Winkelarm 36a' das Winkelblech 36a und über den
Winkelarm 36b' das
Winkelblech 36b in Richtung G als Folge der Entspannung
der Druckfedern 37 bzw. 40 die Lagerzapfen 25a bzw. 25b nach
oben gezogen bzw. gehoben. Hierbei werden zugleich und automatisch
die Druckfedern 37 und 40 in Richtung 0 entspannt.
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Entsprechend 6a liegen die Ausgangs-Oberwalzen 1 und 2 im
Betrieb außer
Pressung auf der Ausgangs-Unterwalze 1 auf, wobei zwischen
den Ausgangs-Oberwalzen 1 und 2 und
der Ausgangs-Unterwalze 1 das Fasermaterial 5 hindurchläuft. Bei
einer längeren
Störung – die in
der nicht dargestellten elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung
für die
Antriebsmotoren festgestellt wird – wird die Ausgangs-Oberwalze 1 entlastet
und sofort anschließend
entsprechend 6b von
dem Fasermaterial 5 bzw. von der Ausgangs-Unterwalze 1 um den
Betrag a abgehoben. Dadurch wird verhindert, dass das Fasermaterial 5 über Fremdkörper u.
dgl. durch Pressung an der Ausgangs-Oberwalze 1 festklebt.
Dadurch, dass die Ausgangs-Oberwalze 2 nun entlastet wird
und dadurch unter Schwerkraft liegen bleibt, bleibt das Fasermaterial 5 zwischen
Ausgangs-Oberwalze 2 und Ausgangs-Unterwalze 1 festgeklemmt und
gehalten und kann beim Wiederanfahren ohne Problem von der Ausgangs-Oberwalze 1 und
der Ausgangs-Unterwalze 1 geführt werden.
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Die Erfindung wurde am Beispiel von
pneumatischen Druckelementen (Belastungselementen) beschrieben.
Es können
auch mechanische, hydraulische oder elektrische Druckelemente für die Belastung
der Oberwalzen 1 bis 4 verwendet werden.
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In der Praxis entstehen viele Wickel
an der Umlenkwalze 1, die meistens durch Avivagen und Klebepartikel,
die an den Fasern vorhanden sind, verursacht sind. Nach einer Störung der
Maschine (Bandbruch, Kannenwechsel oder ähnliches) ist es oft den Maschinenbedienern
nicht möglich
die Störung
sofort zu beheben. Die Strecke entlastet nach einer Störung das
Streckwerk, jedoch die heiße
Umlenkwalze 1 liegt mit Eigengewicht auf den Fasern 5. Wenn
die heiße
Umlenkwalze 1 länger
auf den klebrigen Fasern 5 liegt, verkleben diese mit der
Umlenkwalze 1 und beim Start der Maschine wickeln die klebrigen
Fasern 5 an der Umlenkwalze 1. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen
ist es möglich,
die Umlenkwalze 1 mit einem elastisch belasteten Mitnahmeelement 36a, 36b abzuheben.
Durch das Abheben der Umlenkwalze 1 können die Fasern 5 nicht mehr
kleben, der Druck auf den Unterzylinder 1 wird reduziert,
wodurch die Wickelneigung erheblich verkleinert ist. Die Reduzierung
der Wickelneigung erhöht
den Nutzeffekt der Strecke bei klebrigen Fasern beträchtlich,
da Betriebsstörungen
und deren Behebung vermindert oder vermieden sind.
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Bei einer Vorrichtung an einer Strecke
für Textilfaserbänder mit
Belastung der Oberwalzen des Streckwerks aus hintereinander angeordnete
Walzenpaaren mit Unter- und
Oberwalze, bei dem die Oberwalzen im Betrieb durch belastete Druckelemente
in Druckarmen gegen die Unterwalzen gedrückt werden, wobei die Lager
der Oberwalzen außer Betrieb von der Belastung durch die Druckarme frei
sind, ist bzw. sind bei Unterbrechung des laufenden Betriebes die
Ausgangs-Oberwalze oder die Ausgangs-Oberwalzen derart entlastbar,
dass kein oder nur geringer Druck auf die Faserbänder ausgeübt wird.
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Um auf einfache Art unerwünschte Wickelbildung
zu vermeiden oder zu reduzieren, sind den Lagern mindestens einer
Oberwalze jeweils elastisch belastete Elemente zugeordnet, die die
Oberwalzenlager nach Entlastung der Druckzylinder anheben.