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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft einen Streckwalzenmotor für Streckwalzen von Spinnmaschinen
mit Ständer
und Läufer,
zum Anordnen zwischen Riffelfeldern der Streckwalzen.
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In
der
DE 100 40 420
A1 ist eine Streckwerksanordnung für Spinnmaschinen vorgeschlagen worden,
bei der wenigstens eine der Unterwalzenanordnungen an mehr als zwei
Antriebsstellen antreibbar ist. Durch diese Streckwerks-Hilfsantriebe
soll die Tendenz der Streckwalzen zur Torsion unter Betriebsbedingungen
entgegen gewirkt werden. Der Antrieb erfolgt unter Verzicht auf
den geläufigen Hauptantrieb
am Ende der Streckwalzen, an denen diese nur drehgelagert sind.
Der Antrieb erfolgt ausschließlich
im Bereich zwischen den an den Enden der Streckwalzen angeordneten
Drehlagern.
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Als
Antriebe sind Stirnrad- oder Schraubenradgetriebe oder Linearmotoren
(1 bis 3) vorgesehen. Es liegt auf
der Hand, dass auf den im Streckwerk in geringem gegenseitigem,
durch die verarbeitete Faserlänge
bestimmtem Abstand die dargestellten Räder (27, 29, 31)
keinen Raum finden.
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Die
Erfindung hatte sich demgemäß die Aufgabe
gestellt, einen Antrieb anzugeben, der in dem in Streckwerken verfügbaren,
eng begrenzten Raum zwischen zwei Riffelfeldern unterzubringen ist,
ohne dass der Teilungsabstand zwischen diesen Riffelfeldern und
damit der Arbeitsstellen im Streckwerk erhöht werden müsste.
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Allgemeine Beschreibung
der Erfindung
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Die
Erfindung löst
die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches
angegebenen Merkmale.
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Maximieren
der axialen Länge
sowohl von Ständer
als auch Läufer
besagt, dass beide Bauteile den lichten Abstand zwischen zwei benachbarten Riffelfeldern
voll einnehmen, indem sie auf beidseits von Ständer und Läufer vorzusehene Lager überhaupt
verzichten oder diese Lager so schmal wie möglich ausbilden. Dies wird
dadurch möglich,
dass der Läufer
auf der Streckwalze gelagert ist und zwischen Ständer und Läufer keine einseitig radial
gerichteten Kräfte
auftreten.
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Minimieren
des äußeren Durchmessers
des Ständers
besagt, dass er das zu benachbarten Streckwalzen zur Verfügung stehende,
geringste Abstandsmaß voll
ausnützt.
Dies wird dadurch möglich, dass
der Durchmesser der den Streckwalzenmotor tragenden Streckwalze
in dem Bereich, in dem der Läufer
auf ihr befestigt ist, vermindert ist. Dadurch können nicht nur dessen elektromotorisch
wirksamen Bauteile weiter nach innen verlagert werden, sondern auch
diejenigen des Ständers.
Da die Neigung der Streckwalze zur Torsion durch die eingesetzten Streckwalzenmotoren
vermieden oder vermindert wird.
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Bei
diesem Maximieren bzw. Minimieren muss darauf geachtet werden, dass
das abgegebene Drehmoment des Streckwalzenmotors größtmöglich bleibt.
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Durch
den Verzicht auf eigene Lager des Läufers kann dessen axiale Länge vergrößert werden,
da derartige, in besonderen Endschilden anzuordnende Lager axiale
Baulänge
beanspruchen würden.
Der Verzicht wird dadurch möglich,
dass der Läufer
auf der Streckwalze befestigt ist, der er zugeordnet ist und von
deren ohnehin vorhandener Lagerung er mit Gebrauch macht. Dieses
Lager ist vom Läufer
beabstandet und nur indirekt über
die Streckwalze mit ihm verbunden.
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Die
Streckwalzen in Streckwerkes weisen aus textiltechnologischen Gründen einen
extrem geringen Schlag auf. Unrundheiten im Lauf der Streckwalzen
würden
zu periodischen Verzugsfehlern führen
und die Qualität
des erzeugten Garnes bis zur Unbrauchbarkeit beeinträchtigen.
Das Richten der Streckwalzen auf exakten Rundlauf ohne Schlag stellt
einen gesonderten Arbeitsgang bei ihrer Fertigung dar.
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Durch
das Einstecken überstehender
Zapfen des Läufers
in die an den Streckwalzenmotor anschließenden Streckwalzenabschnitte
wird ein äußerst präziser, schlagfreier
Lauf des Läufers
erreicht. Alternativ kann einer der Streckwalzenabschnitte einen
zylindrischen Zapfen aufweisen, auf dem der Läufer befestigt werden kann.
Wenn sich an diesen Zapfen ein Gewinde anschließt, mit dem der Streckwalzenabschnitt
in den anschließenden
Streckwalzenabschnitt einschraubbar ist, wird der Läufer auf diesem
Zapfen klemmend befestigt.
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Auch
der Ständer
des Streckwalzenmotors weist bevorzugt keine Lager auf. Er ist an
einem ortsfesten Bauteil befestigt, bei dem es sich um einen Träger der
Streckwerke, einen Träger
der Trag- und Belastungsarme oder eine Riemchen-Wendeschiene handeln
kann. Bevorzugt handelt es sich um ein Bauteil, das ein Lager der
Streckwalze enthält,
der der Streckwalzenmotor zugeordnet ist. Insbesondere kann der
Ständer
an einer Stanze des Streckwerkes angeordnet sein oder an einem Walzenschlitten
einer der der Ausgangswalze vorgeordneten Streckwalzen.
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Das
Zusammenwirken von Ständer
und Läufer
erfordert eine präzise
axiale Lage der beiden Motorteile zueinander. Um dies zu ermöglichen,
ist der Ständer
zum Läufer
einstellbar und justierbar am Bauteil befestigt.
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Hierzu
wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Einstelllehre
vorgeschlagen, mittels deren der Ständer sehr genau zum Läufer ausgerichtet und
in dieser Stellung an dem dafür
vorgesehenen Bauteil befestigbar ist. Bevorzugt sind zwei gleiche Einstelllehren
vorgesehen, die von beiden Stirnseiten des Motors her in den Ringspalt
zwischen Ständer und
Läufer
einführbar
sind.
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Um
das Eindringen von Staub und Flug in einem stark durch diese Verunreinigungen
belasteten Streckwerk in das Innere des Motors zu verhindern, kann
der Ringspalt zwischen Ständer
und Läufer
mit einer Dichtung versehen sein.
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Wenn
der Motor in größerem Abstand
von der Stanze oder einem Walzenschlitten angeordnet wird und demgemäss seine
Befestigung eine große Ausladung
besitzt, kann der Motor einseitig mit einem Stützlager versehen werden. Es
hat nicht die Aufgabe, den Motor zu lagern, sondern nur zu verhindern, dass
bei unbeabsichtigter einseitiger Belastung der Ständer mit
dem Läufer
in Berührung
kommt.
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In
einer alternativen Ausführungsform
sind im Drehspalt zwischen Ständer
und Läufer
Lager angeordnet, die schwach ausgeführt sein können, da zwischen Ständer und
Läufer
keine radialen oder axialen Kräfte
auftreten. Hierbei bietet sich der Vorteil, dass der Ständer nicht
befestigt sein und nicht justiert werden muss und den Läufer nicht
berühren
kann. Der Ständer
muss sich nur an einem drehfesten Bauteil abstützen, um die Reaktion auf das
Drehmoment aufzubringen. Hierbei kann es sich bspw. um die Haltestange
von Unterriemchen-Spannbügeln handeln.
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Schließlich ist
es möglich,
seitlich an Ständer und
Läufer
dünne Blechschilde
anzubringen, die die axiale Länge
der Bauteile nicht wesentlich erhöhen und in denen sich direkt
auf der Streckwalze abstützende
Lager angeordnet werden können.
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Spezielle Beschreibung
der Erfindung
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In
den Figuren der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigen
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1 die
Ansicht eines Abschnittes eines Streckwerkes mit in einen Walzenstrang
eingefügtem,
geschnittenen dargestellten Streckwalzenmotor;
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2 eine
Variante der Ausführungsform der 1;
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3 eine
weitere Variante des Streckwalzenmotors mit Lagern;
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4 noch
eine weitere Variante des Streckwalzenmotors mit Lagern;
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5 eine
Einzelheit der Streckwalzenmotoren;
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6 eine
Lehre zum zentrischen Einstellen der Ständers zum Läufer.
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Wie
aus 1 erkennbar, ist der Streckwalzenmotor 1 zwischen
zwei Riffelfelder 2, 3 zweier Abschnitte 4, 5 einer
Unterwalze 6 eines Streckwerkes eingefügt. Dabei kann es sich um eine
beliebige Unterwalze eines Streckwerkes handeln. Die axiale Länge L des
Streckwalzenmotors ist so gering, dass der gegebene Teilungsabstand
T der Arbeitsstellen des Streckwerkes und der Ringspinnmaschine
nicht erhöht
zu werden braucht.
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Der
Streckwalzenmotor 1 weist einen Läufer 7 und einen Ständer 8 auf.
Der Läufer 7 ist
auf der Streckwalze 6 befestigt. Dies kann – wie in 1 angedeutet – dadurch
erfolgen, dass der Walzenabschnitt 4 einen zylindrischen
Zapfen 9 mit anschließendem
Gewindezapfen 10 aufweist, mittels dessen er in eine Bohrung
des Walzenabschnitts 5 einschraubbar ist. Der büchsenförmige Läufer liegt
dann auf dem zylindrischen Zapfen 9 und ist zwischen den Walzenabschnitten 4, 5 geklemmt.
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In 2 ist
eine Lösung
dargestellt, bei der der trommelförmige Läufer beidseits zwei Haltezapfen 11 aufweist,
mittels deren er in Bohrungen der benachbarten Walzenabschnitte 4 und 5 kraftschlüssig einsteckbar
oder einschraubbar ist. Wie nicht näher dargestellt, kann der Läufer 7 auch
in einer achsparallelen Ebene geteilt sein und auf den Bereich zwischen
zwei Riffelfeldern 2, 3 auflegbar und befestigbar
sein.
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Der
Läufer 7 ist
so lang, dass seine Stirnseiten unmittelbar an den anschließenden Riffelfeldern 2, 3 anliegen.
Der verfügbare
Raum zwischen den benachbarten Riffelfeldern wird durch die Drehmoment
aufbringenden Teile Ständer 8 und
Läufer 7 also
maximal ausgenutzt.
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In
der Ausführungsform
der 1 weist der Ständer 8 keine
Lager auf. Er hat eine Lasche 12, mittels deren er in der
Regel über
ein Distanzstück 13 durch
nur mit ihren Mittellinien 14 angedeuteten Schrauben an
einem drehfesten Bauteil 15 befestigt ist, das mit einem
Lager 16 der Unterwalze 6 verbunden ist. In aller
Regel handelt es sich dabei um die Stanze des Streckwerks oder um
an dieser Stanze verschiebbare, ebenfalls Lager von Streckwalzen enthaltende
Walzenschlitten. Die Verbindung mit einem Walzenschlitten bietet
den Vorteil, dass die Verbindung des Ständers mit dem Bauteil nicht
neu justiert werden muss, wenn eine Streckwalze beim Verändern von
Walzenabständen
verlagert wird.
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Es
versteht sich aber, dass der Ständer
auch mit einem anderen, ortsfesten, nicht drehbaren Bauteil verbunden
sein kann. So kann etwa das Streckwerk mit einer gesonderten Haltevorrichtung
für die Ständer 8 versehen
werden.
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Der
Streckwalzenmotor 1 selbst weist wie erwähnt keine
eigenen Lager auf. Der Läufer 7 ist
auf der drehbaren Streckwalze 6 befestigt, der Ständer 8 an
einem Bauteil 15, das vorteilhafter Weise mit einem Lager 16 der
Streckwalze 6, der der Streckwalzenmotor zugeordnet ist,
in fester Verbindung steht. Die Streckwalzen von Ringspinnmaschinen
weisen einen so geringen Schlag auf, dass auch auf diese Weise ein
sehr enger Spalt zwischen Ständer 8 und Läufer 7 möglich und
ein genauer Rundlauf des Streckwalzenmotors sicher gestellt ist.
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Es
ist allerdings erforderlich, den Ständer 8 exakt axial
zum Läufer 7 einzustellen.
Hierzu ist eine in 6 beispielsweise dargestellte
Einstelllehre 17 vorgesehen. Sie weist einen Griff 18 und
auf einem kreisförmigen
Arm 19 drei um je 120° versetzte,
dem Verlauf des Spaltes 20 zwischen Ständer 8 und Läufer 7 entsprechende,
keilförmige
Laschen 21 auf. Diese Laschen werden, wie in 5 angedeutet,
in Richtung des Pfeils P in den Spalt 20 eingedrückt und zentrieren
dabei den Ständer
zum Läufer.
Vorteilhafter Weise sind zwei Einstelllehren vorgesehen, deren Laschen 21 von
beiden Seiten in die Spalte 20 einsteckbar sind. In der
so erreichten koaxialen Stellung des Ständers zum Läufer kann ersterer an dem orts- oder
drehfesten Bauteil 15 befestigt werden.
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Insbesondere
die Baumwolle verarbeitenden Streckwerke sind stark durch Kurzfasern
und Staub belastet. Damit dieser Flug nicht in das Innere des Motors 1 eindingt,
können
rund um die beiden Spalte 20 zwischen Ständer 8 und
Läufer 7 Dichtungen 22 vorgesehen
sein. Die Dichtungen sind bevorzugt als Filzring ausgebildet und
können
in Nuten 23 der Ständers
oder des Läufers
liegen.
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Der
Streckwalzenmotor 1 kann nicht unmittelbar neben dem Bauteil
Stanze 15 angeordnet werden, da sich dort ein Riffelfeld
befindet. Er kann zwischen den beiden durch die ersten Oberwalzen-Zwillinge 24 neben
der Stanze bedienten Arbeitsstellen an einer Streckwalze 6 angreifen
und sitzt dazu an dem kurzen Distanzstück 13. Da er hierbei
jedoch in vielen Fällen
in den Bereich der Achsen der Oberwalzen-Zwillinge 24 bzw.
des Oberwalzentrag- und Belastungsarms 25 eingreift, muss
er häufig
in ein Zwischen-Riffelfeld weiter gerückt werden. Dafür ist dann
ein langes Distanzstück 26 erforderlich,
das den Streckwalzenmotor weit auskragen lässt. In diesen Fällen kann
ein Abstand haltendes Lager 27 zwischen dem Ständer 8 und
dem Läufer 7 vorgesehen sein,
das ein Berühren
empfindlicher Teile des Streckwalzenmotors bei unbeabsichtigter
einseitiger Belastung des Ständers 8 verhindert.
Das Abstandslager 27 dient nicht zur Lagerung des Läufers 7 im Ständer oder
des Ständers 8 am
Läufer,
sondern nur zum Einhalten des Abstandes bzw. Spaltes 20 zwischen
Ständer
und Läufer.
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In 2 ist
das Abstandslager 27 als Kugellager dargestellt. Im Blick
auf die geringen Drehzahlen der Streckwalzen und seine nur ausnahmsweise Belastung
kann das Abstandslager auch als Gleitlager ausgebildet sein. Durch
seine Anordnung im Spalt 20 zwischen Ständer 8 und Läufer 7 erfordert es
kein Lagerschild und kann selbst so schmal gehalten sein, dass es
die Länge
des Motors nicht wesentlich verlängert.
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3 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der im Spalt 20 zwischen dem mit der Streckwalze 6 drehbaren
Läufer 7 und
dem undrehbar gehalterten Ständer 8 zwei
Lager 28 vorgesehen sind. Da die zwischen Läufer und
Ständer
auftretenden Kräfte
gering sind, können
die Lager schmal ausgebildet werden und vermindern demgemäss das erreichbare
Moment nur geringfügig.
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Der
auf dem Läufer 7 gelagerte
Ständer 8 muss
sich zum Aufbringen der Reaktionskraft des Streckwalzenmotors 1 an
einem drehfesten Bauteil abstützen.
In 3 ist dies die Haltestange 29 der Riemchenspannbügel 30.
Die Lasche 12 am Ständer umgreift
die Haltestange gabelförmig.
Bei einem Verlagern der Streckwalze 6 bleibt die Lasche 12 im
Eingriff mit der Haltestange 29.
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Nach 4 kann
die Ausführungsform
sogar so sein, dass der Ständer 8 schmale
endständige, blechförmige Endschilde 31 aufweist,
in denen ebenfalls schmale Lager 32 angeordnet sind, die
auf der Streckwalze 6 laufen. Insbesondere auf der nur
langsam laufenden Eingangswalze und gegebenenfalls auch auf der
Mittelwalze können
die Lager 32 als Gleitlager ausgebildet sein. Die Endschilde 31 sind so
schmal, dass sie die elektromotorisch wirksamen Kräfte zwischen
Ständer 8 und
Läufer 7 nicht
vermindern.
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Zum
Minimieren des Durchmessers des äußeren Durchmesser
des Ständers 8 kann
vorgesehen werden, den Durchmesser des zylindrischen Zapfens 9,
auf dem der Läufer 7 befestigt
ist, zu vermindern. Dadurch wird der Durchmesser des Streckwalzenmotors 1 gewissermaßen nach
innen erweitert, die Bauteile des Läufers rutschen nach innen und
die des Ständers
können
ebenfalls nach innen erweitert werden. Dadurch wird der Außendurchmesser
des Ständers 8 auf
einem minimalen Maß gehalten
und dennoch das vom Streckwalzenmotor 1 abgegebene Drehmoment
maximiert.
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Die
Erfindung kann mit allen, für
den Antrieb von Streckwalzen in Frage kommenden Typen von Elektromotoren
verwirklicht werden: Synchron- und Reluktanzmotoren, drehzahlgeregelte
oder nicht drehzahlgeregelte Asynchronmotoren, Schrittschaltmotoren,
Drehmagnete.
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Die
Speisung ihrer Ständer
erfolgt zur Drehzahlanpassung vorzugsweise mit gesteuerter Frequenz.
In der Regel enthält
der Ständer
Erregerwicklungen, der Läufer
Permanentmagnete, die in den Figuren nicht im Einzelnen dargestellt
sind, Läufer 7 und
Ständer 8 sind
in den Figuren nur durch Schraffur angedeutet.
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- 1
- Streckwalzenmotor
- 2
- Riffelfeld
einer Unterwalze
- 3
- Riffelfeld
einer Unterwalze
- 4
- Unterwalzen-Abschnitt
- 5
- Unterwalzen-Abschnitt
- 6
- Unterwalze
- 7
- Läufer des
Streckwalzenmotors
- 8
- Ständer des
Streckwalzenmotors
- 9
- zylindrischer
Zapfen am Unterwalzen-Abschnitt
- 10
- Gewindezapfen
am Unterwalzen-Abschnitt
- 11
- Haltezapfen
am Läufer 7
- 12
- Lasche
am Ständer 8
- 13
- Distanzstück
- 14
- Mittellinien
- 15
- ortsfestes
Bauteil
- 16
- Lager
der Unterwalze 6
- 17
- Einstelllehre
- 18
- Griff
- 19
- kreisförmiger Arm
- 20
- Spalt
zwischen Läufer 7 und
Ständer 8
- 21
- Laschen
- 22
- Dichtung
im Spalt 20
- 23
- Nut
für die
Dichtung 22
- 24
- Oberwalzen-Zwilling
- 25
- Oberwalzentrag-
und Belastungsarm
- 26
- Langes
Distanzstück
- 27
- Abstandslager
im Streckwalzenmotor 1
- 28
- Lager
- 29
- Haltestange
der Riemchenspannbügel
- 30
- Riemchenspannbügel
- 31
- Endschilde
- 32
- Lager