DE102006011128A1

DE102006011128A1 - Walzenstreckvorrichtung

Info

Publication number: DE102006011128A1
Application number: DE102006011128A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. Artzt; Heinz Dipl.-Ing. Müller (FH)
Original assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Current assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: EP1991725A1; JP5112341B2; KR20080102424A; US20090144942A1; JP2009529105A; DE102006011128B4; US8099835B2; KR101403802B1; CN101395309B; BRPI0708749A2; EP1991725B1; WO2007101742A1; CN101395309A

Abstract

Der Belag für den Druckroller einer Walzenstreckvorrichtung für Spinnereimaschinen weist eine äußere und auf dem Druckrollerkern befestigte innere Schicht auf. Die Außenschicht ist dünnwandiger und härter als die Innenschicht und als endloses Riemchen ausgebildet, das die Innenschicht lose umgibt, so daß sich das Riemchen relativ zur Innenschicht bewegen kann. Zur Verbesserung des Riemchenlaufes ist das Riemchen über eine Umlenkschiene geführt, deren Querschnittsumfang größer als die mittlere Stapellänge des auf der Walzenstreckvorrichtung verzogenen Fasermaterials ist. Ferner ist das Riemchen so aufgebaut, daß eine doppelte Fadeneinlage vorgesehen ist, wobei die eine Fadenlänge gegenläufig zur zweiten Fadeneinlage gewickelt ist, so daß die Fäden der einen Fadeneinlage die Fäden der zweiten Fadeneinlage kreuzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenstreckvorrichtung für Spinnereimaschinen, bei welcher der Belag für den Druckroller am Ausgang eines Verzugsfeldes aus einer äußeren und einer auf dem Druckrollerkern befestigten inneren Schicht besteht und die Außenschicht dünnwandiger und härter als die Innenschicht ist, wobei die Außenschicht die Innenschicht lose umgibt, so daß sich die Außenschicht relativ zur Innenschicht bewegen kann.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 102 60 025.2 beschrieben. Da der Riemchenbelag am Ausgangszylinder eine etwa 40 mal höhere Laufgeschwindigkeit aufweist, als dies bei üblichen Verzugsriemchen der Fall ist, kommt es sehr darauf an, daß der Riemchenbelag gut geführt ist und möglichst wenig Reibung an der Umlenkschiene verursacht. Die für die Führung des Riemchenbelages erforderliche Spannkraft ist deshalb sehr gering und zweckmäßig nur dadurch erzeugt, daß der Riemchenbelag in unbelastetem Zustand in Umfangsrichtung annähernd Kreisform annehmen will ( DE 103 48 452 A1 ). Bedingt durch diese geringe Spannung, mit der der Riemchenbelag über die Umlenkschiene gleitet, sammeln sich bei längerem Betrieb dieser Vorrichtung Fasern an der Umlenkschiene an. Als Folge bilden sich Wickel um die Umlenkschiene, die das leichte Gleiten über die Umlenkschiene hindern und eine immer höhere Spannung erzeugen, die schließlich zum Bruch der Umlenkschiene führt.

Des weiteren werden die Laufeigenschaften des Riemchenbelages über die Umlenkschiene dadurch beeinträchtigt, daß die zur Verhinderung von Längsdehnung aufgebrachte Fadeneinlage üblicherweise durch Aufspulen eines Fadens auf die erste innere Schicht erzeugt wird, die dann mit einer weiteren Schicht überdeckt wird. Dadurch kommt es immer wieder vor, daß bei der hohen Laufgeschwindigkeit der Riemchenbelag sich entsprechend der Windung asymmetrisch verhält und die Neigung hat, nach einer Seite abzulaufen. Durch Anbringung von Borden an der Umlenkschiene kann diesem entgegen gewirkt werden. Allerdings werden durch das Anlaufen gegen den Bord die Kanten des Riemchenbelages strapaziert und abgenutzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und Beeinträchtigungen beim Gleiten des sehr schnell laufenden Riemchenbelages über die Umlenkschiene zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 16 und 17, sowie der Merkmale der Unteransprüche gelöst. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei genügend großer Bemessung des Umfanges des Querschnitts der Umlenkschiene diese Wickelstörungen vermieden werden können. Vorzugsweise ist der Umfang des Querschnittes der Umlenkschiene größer als die Länge der längsten Faser des auf der Streckvorrichtung verarbeiteten Fasermaterials. Durch die Wölbung der Riemchengleitfläche der Umlenkschiene quer zur Riemchenlaufrichtung wird ein Anlaufen des schnell laufenden Riemchenbelages an Begrenzungsborde vermieden. Die Begrenzung durch Borde kann sogar ganz entfallen, insbesondere dann, wenn der als Endlosriemchen ausgebildete Belag mit einer doppelten Fadeneinlage ausgestattet ist, wobei die Fadeneinlagen gegenläufig gewickelt sind. Die gegenläufige Wicklung der Fadeneinlage beseitigt bei hohen Laufgeschwindigkeiten das asymmetrische Verhalten des Riemchenbelages. Es ergibt sich außerdem der Vorteil, daß bei Verwendung eines starren Halters der Riemchenbelag sich dennoch leicht wechseln läßt. Der starre Halter für den Riemchenbelag ist vorzugsweise frei drehbar auf der Druckrollerachse gelagert und stütz sich über Anschläge am Oberwalzentragarm der Streckvorrichtung ab. Auf diese Weise wird eine besonders einfache und betriebssichere Führung des Riemchenbelages erreicht. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
1 eine Querschnittsansicht der Streckvorrichtung
2 bis 4 verschiedene Querschnittsprofile der Umlenkschiene
5 eine einstückige Ausführung der Umlenk schiene mit dem Halter
6 eine auswechselbare Umlenkschiene mit Halter
7 den Riemchenbelag mit gegenläufig gewundenen Fadeneinlagen.
8 eine weiter Ausführung des Riemchenbelaghalters in der Draufsicht
9 den Riemchenbelaghalter aus 8 im Einbauzustand und im Schnitt
Die Streckvorrichtung in 1 zeigt den üblichen Aufbau eines Doppelriemchenstreckwerkes mit den Unterzylindern 31, 61 und 71, mittels welcher der Faserverband F zu einem Faden F' verzogen wird. Der mittlere Druckroller 6 wird von einem Verzugsriemchen 60 umschlungen, das durch den Riemchenkäfig 63 geführt und gespannt wird. Der Unterzylinder 61 wird durch ein Verzugsriemchen 62 umschlungen, das über die Umlenkschiene 64 läuft und gegen das das Oberriemchen 60 gedrückt wird. Für die Zusammenfassung des Faserverbandes vor und im Streckfeld sind Verdichter 8 und 9 vorgesehen.
Das Lieferzylinderpaar besteht aus dem Unterzylinder 31 und dem Druckroller 3, der von einem Riemchenbelag 1 umschlungen wird, welcher über die Umlenkschiene 2 läuft. Da der Druckroller 3 etwa die 40- bzw. 60-fache Geschwindigkeit der Druckroller 6 bzw. 7 aufweist, muß das Belagriemchen 1 sehr schnell laufen. Die Umlenkschiene 2 ist deshalb mit einer glatten, reibungsarmen Riemchengleitfläche 27 versehen, und der als Riemchen ausgebildete Belag 1 des Druckrollers 3 ist nur geringfügig gespannt. Es genügt hierfür die Eigenspannung des Riemchenbelages 1, der im freien ungespannten Zustand Kreisform annehmen würde. Durch die Anordnung der Umlenkschiene 2 wird der Riemchenbelag 1 gestreckt. Die dadurch entstehende Spannung genügt bereits für den einwandfreien Lauf des Riemchenbelages 1.
Oberhalb des Druckrollers 3 und des Riemchenbelages 1 ist eine Putzwalze 5 in üblicher Weise angeordnet, um den Riemchenbelag 1 von Fasern frei zu halten. Bei längeren Laufzeiten der Streckvorrichtung sammeln sich jedoch auf der Innenseite des Riemchenbelages 1 zwischen dem Riemchenbelag 1 und der Riemchengleitfläche 27 der Umlenkschiene 2 Fasern an, die von der Putzwalze nicht beseitigt oder verhindert werden können. Diese Fasern setzen sich fest, so daß es zu einer immer größeren Ansammlung von Fasern auf der Gleitfläche 27 der Umlenkschiene 2 kommt und sich die Spannung des Riemchenbelages 1 unzulässig erhöht. Die Spannung kann sogar so groß werden, daß nicht nur der Riemchenbelag 1 erheblich gebremst und damit der Lauf beeinträchtigt wird, sondern daß die Umlenkschiene 2 bricht.
Durch die Gestaltung der Umlenkschiene 2, insbesondere des Querschnittsumfanges U wird der Ansammlung von Fasern zwischen Riemchenbelag 1 und Riemchengleitfläche 27 der Umlenkschiene 2 entgegengewirkt. Es hat sich hierbei gezeigt, daß es auf die Größe des Umfanges U ankommt, der auf jeden Fall größer als die mittlere Stapellänge des auf der Streckvorrichtung verzogenen Fasermaterials sein soll. Gute Erfolge wurden beispielsweise mit einem Querschnittsumfang U der Umlenkschiene 2 von mindestens dem 1,5-Fachen der mittleren Faserlänge erzielt. Da offensichtlich es darauf ankommt, daß Anfang und Ende einer Faser sich nicht um den Umfang U der Umlenkschiene 2 zu einem Ring schließen können, sollte vorzugsweise der Querschnittsumfang U der Umlenkschiene 2 geringfügig länger als die längste Faser des auf der Walzenstreckvorrichtung verzogenen Fasermaterials sein.
Auch die Querschnittsform spielt hierbei eine gewisse Rolle. Sie kann kreisförmig sein gemäß 2. Es hat sich aber gezeigt, daß Querschnittsformen, wie in 1 gezeigt oder in den 3 und 4 das Ansammeln von Fasern unter dem Riemchenbelag 1 am besten vermeiden. Wichtig ist aber dennoch, daß der Querschnittsumfang U genügend groß ist, damit die Fasern keinen Ring um die Umlenkschiene 2 bilden können. 3 zeigt beispielsweise einen Querschnitt, bei dem die Riemchengleitfläche 27 kreisbogenförmig ist, während die Flanken abgeflacht sind. Bei der Umlenkschiene 2 gemäß 1 ist der Querschnitt der Umlenkschiene 2 rechteckig, jedoch sind die kleinen Seiten bogenförmig abgerundet, so daß die Riemchengleitfläche 27 abgerundet ist. Bei der Ausführung gemäß 4 ist die Riemchengleitfläche 27 der Umlenkschiene 22 ebenfalls abgerundet, jedoch die Seiten gerade gehalten. Diese Querschnittsform ist besonders widerstandsfähig gegen Druckbelastungen und bietet eine kleinere Riemchengleitfläche 27, so daß wenig Reibung auf den Riemchenbelag 1 ausgeübt wird.
Wie der 1 zu entnehmen ist, ist eine Putzwalze 5 zweckmäßig oberhalb des Druckzylinders 3 angeordnet, um den Riemchenbelag 1 auf seiner Außenseite von Fasern frei zu halten.
5 zeigt den Halter 4 mit zwei paarweise angeordneten Umlenkschienen 23. Der Halter 4 weist Wangen 41 auf, mit denen er auf der Achse 65 des Druckrollers 3 aufsitzt. Die Wangen 41 sind mit den beiden Umlenkschienen 23 einstückig ausgeführt. Die Umlenkschienen 23 weisen zylindrische Riemchengleitflächen 27 auf mit Seitenborden 24, die ein Ablaufen des Riemchenbelages 1 verhindern. Durch die einstückige Ausführung des Halters 4 mit den Umlenkschienen 23 ist dieses Teil besonders günstig herzustellen und als nur ein Teil zu montieren.
6 zeigt eine ähnliche Ausführung wie in 5, jedoch sind hier die Umlenkschienen 200 in die Wangen 41 des Halters 4 mittels eines Gewindes 201 eingeschraubt und können ohne Auswechseln des Halters 4 ausgetauscht werden. Damit ist auf einfache Weise eine Anpassung an verschiedene Spindelteilungen möglich. Ferner sind die Umlenkschienen 200 mit einer leicht gewölbten Riemchengleitfläche 203 ausgestattet. Durch diese Wölbung quer zur Riemchenlaufrichtung wird der Riemchenbelag 1 mittig auf der Gleitfläche 203 gehalten und ein Anlaufen an die Manchette 204 vermieden. Auf der freien Seite der Umlenkschiene 200 kann ein Bord entfallen, was das Abnehmen des Riemchenbelages 1 erleichtert.
In 8 ist eine weitere Ausführung eines Halters 40 für den Riemchenbelag 1 dargestellt. Entsprechend der üblichen Ausführung des Druckrollers 3 sind Umlenkschienen 25 paarweise an den Wangen 42 des Halters 40 angeformt, so daß sie ein Teil mit dem Halter 40 bilden. Die Wangen 42 weisen Ausnehmungen 44 auf, mit denen der Halter 40 auf der Achse 65 des Druckrollers 3 aufsitzt und sich abstützt. Am freien Ende der Umlenkschienen 25 ist jeweils ein Seitenbord 26 angeformt, der nur die Riemchengleitfläche 203 der Umlenkschiene 25 überragt.
In 9 ist der Halter 40 in Einbaustellung gezeigt, wobei die Sicht auf den Halter 40 dem Schnitt AA der 8 entspricht. Die Achse 65 des Druckrollers 3 ist in üblicher Weise in einer nicht näher dargestellten Federklemmung im Oberwalzentragarm 51 gehalten. Mit den Wangen 42 greift der Halter 40 mittels der Ausnehmungen 44 über die Druckrollerachse 65, um die er frei schwenkbar ist. Entsprechend dem über den Druckroller 3 und Riemchenbelag 1 ausgeübten Drehmoment wird der Halter 40 im Betrieb gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß er über die Anschläge 43 sich am Oberwalzentragarm 51 abstützt und in dieser Lage fixiert ist. Zweckmäßig soll dies in einem Winkel α von etwa 30° erfolgen. Diese Befestigung ist äußerst einfach und gewährleistet ohne besondere Befestigungsmittel eine Montage und Demontage des gesamten Halters 40 zusammen mit den Belagriemchen 1, Die Belagriemchen 1 lassen sich leicht von dem Druckroller 3 seitlich über den Bord 26 von der Umlenkschiene 25 abstreifen. Dennoch ist eine zuverlässige Halterung und Führung des Riemchenbelages 1 auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Druckrollers 3 gewährleistet.
Wie in der DE 102 60 025.2 beschrieben, ist der Riemchenbelag 1 durch eine Fadeneinlage in Laufrichtung des Riemchenbelages 1 versteift und damit in dieser Richtung weitgehend unelastisch. Die Fadeneinlage wird bei der Herstellung des Riemchenbelages 1 in einer Spirale auf die Laufschicht des Riemchenbelages 1 aufgewunden. Beim Schneiden des Riemchenbelages 1 entstehen durch die Fadeneinlage an den Kanten hervorstehende Fransen. Dies wirkt sich nachteilig aus, weil diese Fransen zu Faseransammlungen führen. Die Riemchenkanten 13 sollen vollkommen glatt sein, so daß keine Fasern sich daran verfangen und mitgenommen werden können. Ein solches fransenfreies Schneiden wird durch das Schneiden mit Laser erreicht.
Durch die in Spiralform aufgebrachte Fadeneinlage zeigt der Riemchenbelag 1 ein asymmetrisches Verhalten und läuft einseitig an dem Bord 24 an. Dadurch werden die an sich glatt geschnittenen Kanten 13 aufgerauht, und es kommt wiederum zu Fransenbildung und die oben geschilderten negativen Auswirkungen. Durch das Aufbringen einer Fadeneinlage 11 in Z-Form und einer Fadeneinlage 12 in S-Form erfolgt eine Kreuzung der Fäden bei der Spiralwindung. Außerdem wird damit dem asymmetrischen Verhalten entgegengewirkt. Der Riemchenbelag 10 läuft gleichmäßig, so daß es zu keiner Beschädigung durch Anlaufen an die Kanten 13 kommt. Die Borde 24 können sogar weggelassen werden, wenn die Riemchengleitfläche 203 der Umlenkschiene 200 eine leichte Wölbung quer zur Riemchenlaufrichtung aufweist. Der Riemchenbelag 10 wird dadurch stets in der Mitte der Gleitfläche 203 gehalten und geführt. Das Weglassen der Außenborde 24 bringt zudem den Vorteil, daß sich der Riemchenbelag 10 leichter auswechseln läßt, auch wenn die Umlenkschiene 200 starr angeordnet ist. Bei der Ausführung gemäß 6 läßt sich der Riemchenbelag 10 einfach zur Seite von der Umlenkschiene 200 herunterschieben. Ein Anheben über einen Bord ist nicht erforderlich.
Alle diese geschilderten Maßnahmen bewirken einen leichten und störungsfreien Lauf des Riemchenbelages 1 bzw. 10. Da dieser Riemchenbelag 1 bzw. 10 mit sehr großer Geschwindigkeit läuft, wirken sich geringfügige Störungen bereits erheblich aus. Durch die beschriebenen Maßnahmen können Störungen auf einfache Weise vermieden und ein einwandfreier Lauf des Belages 1 auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Druckrollers 3 erreicht werden.

1, 10: Riemchenbelag
11: Fadeneinlage Z-Windung
12: Fadeneinlage S-Windung
13: Kanten Riemchenbelag
2, 20, 21, 22, 25: Umlenkschiene Querschnitte
23: Umlenkschiene einstückig
24, 26: Seitenbord
27: Riemchengleitfläche
200: Umlenkschiene auswechselbar
201: Einschraubgewinde
203: Riemchengleitfläche
204: Manschette
3: Ausgangsdruckroller
31: Vorderzylinder
4, 40: Halter
41, 42: Halter für Wange
43: Anschlag
44: Ausnehmung
5: Putzwalze
51: Oberwalzentragarm
6, 7: Druckroller
61, 71: Unterzylinder
60: Oberriemchen
62: Unterriemchen
63: Riemchenkäfig
64: Untere Umlenkschiene
65: Druckrollerachse
8, 9: Bandverdichter
F: Faserband
F': Faden
U: Umfang Umlenkschiene

Claims

Walzenstreckvorrichtung für Spinnereimaschinen bei welcher der Belag für den Druckroller am Ausgang eines Verzugsfeldes aus einer äußeren und einer auf dem Druckrollerkern befestigten inneren Schicht besteht und die Außenschicht dünnwandiger und härter als die Innenschicht ist und als endloses Riemchen ausgebildet ist, das die Innenschicht lose umgibt, so daß sich das Riemchen relativ zur Innenschicht bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemchenbelag (1, 10) über eine Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) gleitet, deren Querschnittsumfang (U) größer als die mittlere Stapellänge des auf der Walzenstreckvorrichtung verzogenen Fasermaterials ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsumfang (U) der Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) mindestens das 1,5-fache der mittleren Faserlänge beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsumfang (U) der Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) vorzugsweise geringfügig länger als die längste Faser des auf der Walzenstreckvorrichtung verzogenen Fasermaterials ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) eine Riemchengleitfläche (2, 203) mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Umlenkschiene (2, 21, 22, 25) teils kreisförmig, teils abgeflacht ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Umlenkschiene (2) ein Rechteck aufweist, dessen kleine Seiten bogenförmig abgerundet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemchengleitfläche (203) der Umlenkschiene (200) eine Wölbung quer zur Riemchenlaufrichtung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemchengleitfläche (203) der Umlenkschiene (200) an ihrem freien Ende keine Begrenzung durch Borde aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) starr gegenüber dem vom Riemchenbelag (1) umschlungenen Druckroller (3) gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemchenbelag (1, 10) durch einen Halter (4, 40) geführt ist, der sich gegen die Achse (65) des Druckrollers (3) abstützt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (4, 40) frei drehbar auf der Druckrollerachse (65) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (4, 40) Wangen (41; 42) aufweist, die mit Ausnehmungen (44) die Druckrollerachse (65) übergreifen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) Anschläge (43) aufweist, die den Halter (40) in der gewünschten Betriebsposition halten.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemchenbelag (1, 10) beim Lauf über die Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) durch seine Biegesteifigkeit gespannt wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Riemchenbelag (1) in Berührung kommende Oberfläche (27, 203) der Umlenkschiene (2, 20, 21, 22, 25, 200) eine reibungsarme, das Gleiten begünstigende Oberfläche aufweist.
Endlosriemchen oder Hülse zur Verwendung als Belag für Druckroller von Streckvorrichtung für Spinnereimaschinen, wobei der Belag aus einer äußeren und einer inneren Schicht besteht und die Außenschicht dünnwandiger als die Innenschicht ist und die Innenschicht lose umgibt, so daß sich die Außenschicht relativ zur Innenschicht bewegen kann, wobei das Endlosriemchen in Laufrichtung durch eine Fadeneinlage, die in Laufrichtung des Riemchens verläuft, dehnungsarm ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemchenbelag (10) eine doppelte Fadeneinlage (11, 12) aufweist, wobei die eine Fadeneinlage (11) gegenläufig zur zweiten Fadeneinlage (12) gewickelt ist, so daß die Fäden der einen Fadeneinlage (11) die Fäden der zweiten Fadeneinlage (12) kreuzen.
Verfahren zur Herstellung eines Riemchens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste innere Schicht auf einem rohrartigen Körper aufgebracht und auf diese Schicht ein Faden aufgespult wird, und über diesen aufgespulten Faden ein weiterer Faden in entgegengesetzter Richtung aufgespult wird, so daß sich die Fadenlagen überkreuzen, worauf beide Fadenlagen mit einer weiteren Schicht überdeckt werden.