KAMP, Heinz, W. (Zum Trösterbrünnele 13, Kirchheim, 73230, DE)
| Patentansprüche
1. Streckwerk mit mehreren Streckwalzenpaaren, von denen mindestens die Unterwalze eines Walzenpaares durch Verzugsriemchen umschlungen ist und die Oberwalze aus in Trag- und Belastungsarmen gelagerten Oberwalzenzwillingen besteht, und wobei auch die Riemchenunterwalze aus einer Vielzahl einzelner, fluchtend angeordneter, zwischen den
Einzelwalzen gelagerter, durch Riemchen umschlungener Walzenzwillinge gebildet wird und jeder Oberwalzenzwilling oder jeder Unterwalzenzwilling mit einem gesonderten Antrieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwalzenzwillinge (2) und die Oberwalzenzwillinge (9) eines Walzenpaares (1, 8) um jeweils eine Arbeitsstelle gegeneinander versetzt sind.
2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) auf die die beiden als Festwalzen ausgebildeten Walzen (5 oder 10) des Unterwalzenzwillings (2) oder des Oberwalzenzwillings (9) verbindende Achse (3 oder 14) wirkt.
3. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch einen
Einzel-Elektromotor (13) erfolgt.
4. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelantrieb (13) als Synchronmotor ausgeführt ist.
5. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (16) eines einen Oberwalzenzwilling (9) antreibenden Einzelantriebs (13) an einem am Trag- und
Belastungsarm (20) angebrachten Lenker (17) befestigt ist.
6. Streckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (16) eines einen
Unterwalzenzwilling (2) antreibenden Einzelantriebs (13) in einer Stanze (24) des Streckwerks gelagert ist. 7. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb von einer im Bereich der Schwenkachse des Oberwalzentrag- und -belastungsarmes (20) angeordneten, angetriebenen, durchgehenden Welle (25) aus erfolgt, die über Zahnriemen (27) mit den Achsen (14) jedes der Oberwalzenzwillinge (9) verbunden ist.
8. Streckwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse des Oberwalzentrag- und Belastungsarmes (20) als Antriebswelle (25) ausgebildet ist. 9. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelwalzen (5 oder 10) auf den Achsen (3 oder 14), auf die der Antrieb wirkt, als Festwalzen ausgebildet sind.
10. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelwalzen (5 oder 10) auf den nicht angetriebenen Achsen (3 oder 14) der Walzenzwillinge (2 oder 9) als Festwalzen ausgebildet sind.
11. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelwalzen (5 oder 10) auf den nicht angetriebenen Achsen (3 oder 14) der Walzenzwillinge (2 oder 9) als Loswalzen ausgebildet sind.
12. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalzen (10) auf ihrem Umfang geriffelt, die Unterwalzen (5) auf ihrem Umfang glatt sind.
13. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalzen (10) auf ihrem Umfang geriffelt, die Unterwalzen (5) auf ihrem Umfang ebenfalls geriffelt sind.
14. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalzen (10) auf ihrem Umfang glatt, die Unterwalzen (5) auf ihrem Umfang geriffelt sind. |
Antrieb von Oberwalzenzwillingen in Streckwerken
Die Erfindung betrifft ein Streckwerk mit mehreren hintereinander angeordneten Streckwalzenpaaren, von denen mindestens die Oberwalze und die Unterwalze eines Walzenpaares durch Verzugsriemchen umschlungen sind und die Oberwalze aus in Trag- und Belastungsarmen gelagerten Oberwalzenzwillingen besteht.
Streckwerke geläufiger Bauart weisen den Nachteil auf, dass Streckunterwalzen großer Länge unter Drehbelastung tordieren können, was beim Entspannen der Tordierung zu Verzugsfehlern bis hin zu Fadenbrüchen führen kann. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Auswechseln von Unterriemchen an den Unterriemchenwalzen im Falle deren Reißens oder Beschädigens sehr erschwert ist.
Aus der DE 33 19 559 Al und der DE 38 25 068 Al sind Streckwerke bekannt, bei denen die Unterwalze aus einer Vielzahl einzelner Unterwalzenzwillinge besteht, die über ein Zahnradpaar von einer über die Länge des Streckwerks durchlaufenden Antriebswelle angetrieben sind. Diesen Unterwalzenzwillingen stehen in Trag- und Belastungsarmen gehalterte Oberwalzenzwillinge gegenüber. Diese Lösung ist auch an Riemchen-Unterwalzen verwirklicht, so dass auch hier die Möglichkeit besteht, Riemchen an den Unterwalzen einfach ersetzen zu können.
Die Druckschriften sehen jedoch vor, jedem Unterwalzenzwilling einen Oberwalzenzwilling zuzuordnen. Infolge der durchgehenden Wellen der beiden dicht übereinander liegenden Walzenzwillinge ist der Raum für die Antriebsübertragung auf den Unterwalzenzwilling sehr beengt. Ein Antrieb eines der Walzenzwillinge etwa durch einen Einzel-Elektromotor ist nicht möglich.
In der DE 39 32 614 A1 sind Ausführungen von Streckwerken offenbart, bei denen Walzenstummel von Unterwalzen durch jeweils einen Elektromotor angetrieben werden. In der Praxis ist das aus Platzgründen häufig nicht realisierbar.
Der Erfindung war daher die Aufgabe gestellt, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden. Sie löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches.
Durch diesen Versatz wird erreicht, dass den Wellen zwischen den Walzen jedes Walzenzwillings keine Welle eines gegenüber stehenden Walzezwillings gegenüber steht. Dies gibt Raum für die Anordnung auch eines Bauraum erfordernden Antriebs eines der beiden Walzenzwillinge.
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Antrieb der angetriebenen Walzenzwillinge durch
Einzel-Elektromotore erfolgt. Vorteilhafter Weise ist dieser als Synchronmotor ausgebildet. Da der Gesamtverzug des Streckwerkes jedoch durch das Verhältnis der Förderung des Ausgangswalzenpaares zu der des Eingangswalzenpaares bestimmt wird, kann der Einzelantriebsmotor in vielen Fällen auch als Reluktanzmotor oder als Asynchronmotor ausgeführt sein. Geringe Abweichungen oder Schwankungen der Förderung des Zwischenwalzenpaares wirken sich nicht auf die Feinheit des erzeugten Garnes aus.
Im Falle des Antriebs der Oberwalzenzwillinge durch Einzel-Elektromotore sind die Ständer derselben an einem am Trag- und Belastungsarm angebrachten Lenker befestigt. Im Falle des Antriebs der Unterwalzenzwillinge durch Einzel-Elektromotore sind die Ständer derselben an Stanzen des Streckwerks befestigt.
In einer Variante erfolgt der Antrieb der Oberwalzenzwillinge durch eine im Bereich der Schwenkachse des Trag- und Belastungsarmes angeordnete, über die Länge des Streckwerks durchlaufende, angetriebene Welle über ein flexibles Antriebsorgan, insbesondere über einen Zahnriemen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil fertigungstechnisch einfacheren Aufbaus. Die Abmessung der durchlaufenden Welle ist nicht beschränkt, sie kann mit einem
Durchmesser ausgeführt werden, die keiner ins Gewicht fallenden Torsion unterliegt.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die durchlaufende Welle zugleich die Schwenkachse des
Trag- und Belastungsarmes der Oberwalzenzwillinge bildet. In diesem Falle bleibt die Antriebsverbindung zum Oberwalzenzwilling bei einem Hochschwenken des Trag- und
Belastungsarmes unverändert aufrecht erhalten.
Die Achsen der Walzenzwillinge, auf die die Antriebsvorrichtung wirkt, sind als Festwalzen ausgebildet, ihre Einzelwalzen sind fest mit ihrer sie verbindenden Achse verbunden, um den Antrieb auf beide Einzelwalzen zu übertragen. Dagegen können die nicht angetrieben Walzenzwillinge ebenfalls als Festwalzen oder als Loswalzen ausgebildet sein. Ihre Einzelwalzen werden über Reibschluss von den Festwalzen der angetriebenen
Walzenzwillinge mit angetrieben. Ihre Ausbildung als Festwalzen hätte den Vorteil, dass sie
den Synchronlauf zwischen den Walzenzwillingen unterstützen würden, was insbesondere bei Ausbildung der Einzel-Elektromotoren als Asynchronmotoren wichtig sein könnte.
Die aufgeführten Vorteile werden insbesondere an einem Walzenpaar mit Riemchenunterwalze erreicht. Die Merkmale des Hauptsanspruches sind daher auf jeden Fall an derartigen Walzenpaaren verwirklicht. Ihre Anwendung und der Schutzbereich ist aber nicht auf dieses Walzenpaar beschränkt, vielmehr kann er auch auf das Eingangswalzenpaar und das Ausgangswalzenpaar und möglicher Weise weitere Walzenpaare ausgedehnt werden. In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Darin zeigen
Fig. 1 die Ansicht von vorn auf ein riemchenbestücktes Mittelwalzenpaar; Fig. 2 die Ansicht von vorn auf ein riemchenbestücktes Mittelwalzenpaar anderer
Ausführungsform; Fig. 3 den Schnitt durch ein Streckwerk in Ebene A-A der Fig. 1;
Fig. 4 den Querschnitt durch ein Streckwerk mit Antrieb der Oberwalzenzwillinge über Zahnriemen.
Wie aus Figur 1 erkennbar, besteht die Mittelunterwalze 1 aus einer Vielzahl von kurzen Walzenabschnitten 2 in Form von Zwillingswalzen, deren Achsen 3 jeweils in ihrer Mitte in einem Drehlager 4, insbesondere in einem Wälzlager gelagert sind. Die Walzen 5 der Walzenzwillinge sind starr auf der Achse angeordnet, beispielsweise durch Presssitz befestigt.
Die Mittelunterwalze 1 ist Riemchenwalze, sie ist von einem Unterriemchen 6 umschlungen. Aus Figur 2 ist ein Bestandteil des Käfigs 7 erkennbar, der das Riemchen führt.
Die Oberwalze 8 besteht ebenfalls aus an sich bekannten Oberwalzenzwillingen 9, die jedoch gegenüber den Unterwalzenzwillingen 2 um jeweils eine Arbeitstelle seitlich versetzt sind. Auch die Walzen 10 der Oberwalzenzwillinge 9 sind von einem Riemchen 11 umschlungen, das durch eine in Figur 2 erkennbare Umlenkschiene 12 gespannt gehalten wird.
Der Antrieb der Walzenzwillinge 9 erfolgt durch jeweils als Synchronmotor ausgebildete Elektromotoren 13, die auf den Achsen 14 der Oberwalzenzwillinge 9 angeordnet sind. Die Walzen der Walzenzwillinge, auf deren Achsen die Elektromotoren sitzen, sind als Festwalzen ausgebildet, sie sind also undrehbar mit ihrer Achse verbunden. Die Walzen des jeweils anderen Walzenzwillings können ebenfalls als Festwalzen oder als Loswalzen ausgebildet sein, sie sind dann auf ihrer feststehenden Achse frei drehbar.
In der Darstellung der Zeichnung sind die Läufer 15 der Elektromotoren 13 auf den Achsen 14 der Oberwalzenzwillinge 9 befestigt. Die Ständer 16 werden von den Lenkern 17 des Oberwalzenzwillings gehaltert und lagert die Achse 14. Die Walzen 10 sitzen als Festwalzen auf ihrer Achse. Der Antrieb des Elektromotors 13 wird durch Reibschluss über die Riemchen 6 und 11 umfangssynchron auf die Walzen 5 der Unterwalzenzwillinge 2 übertragen.
In der Ausführungsform der Figur 2 sind die Elektromotoren 13 auf den Achsen 3 der Unterwalzenzwillinge 2 angeordnet. Die Ständer 16 sind dann in Stanzen 18 des Streckwerks gelagert, ihre Läufer sitzen auf den Achsen 3. Die Walzen 5 sind als Festwalzen ausgebildet.
In Figur 3 ist auch das dem Mittelunterwalzenpaar 1/8 vorgeordnete Eingangswalzenpaar 19 und das ihr nachgeordnete Ausgangswalzenpaar 20 ersichtlich. Schematisch dargestellt ist auch der Oberwalzentrag- und Belastungsarm 21 mit den Lenkern 22 und 23 der Oberwalzenzwillinge des Eingangswalzenpaares 19 und des Ausgangswalzenpaares 20. Die Oberwalzen aller Walzenpaare sind durch an ihren Lenkern angreifende Druckfedern 24 belastet.
In der Ausführungsform der Figur 4 geht der Antrieb von einer über die ganze Länge des Streckwerks durchlaufenden, drehbaren Welle 25 aus, die zumindest an ihrem Ende durch einen drehzahlveränderbaren Antrieb angetrieben ist. Diese Welle trägt in jedem Trag- und Belastungsarm 20 ein Zahnrad 26, das von einem Zahnriemen 27 umschlungen ist, der zu einem im Trag- und Belastungsarm 20 gelagerten Doppelzahnrad 28 läuft. Von diesem Doppelzahnrad läuft ein weiterer, kurzer Zahnriemen 29 zu einem auf der Achse 14 eines Oberwalzenzwillings 9 befestigten Zahnrad 30 geführt ist. Die Welle treibt so alle Oberwalzenzwillinge des Streckwerks an.
Vorteilhafter Weise liegt die Welle 25 in der Achse, um die der Trag- und Belastungsarm 20 schwenkbar ist - sie kann als die Schwenkwelle desselben dienen. Beim Hochklappen des Trag- und Belastungsarmes bleibt die Antriebsverbindung unverändert aufrecht erhalten. Es ist aber auch möglich, die Welle 25 abseits der Schwenkachse des Trag- und
Belastungsarmes, aber zumindest in dessen Bereich anzuordnen. Dabei kann sich der Zahnriemen 27 lockern, was aber keine nachteiligen Folgen hätte.
Es versteht sich, dass als Antriebsmittel anstelle der Zahnriemen auch andere, formschlüssige übertragungsmittel wie Ketten dienen können. Da der Gesamtverzug eines Streckwerkes durch das Verhältnis der Lieferung des Ausgangswalzenpaares zu dem des Eingangswalzenpaares bestimmt wird, kann es in manchen Fällen zulässig sein, auch
kraftschlüssige übertragungsmittel einzusetzen. Geringe Abweichungen der Lieferung eines Mittelwalzenpaares wirken sich nicht auf den Gesamtverzug aus.
In den Figuren ist die Erfindung an einer als Riemchen-Mittelwalze eines Dreiwalzen- Riemchenstreckwerkes dargestellt. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Ausbildung dieses Riemchen- Walzenpaares auch bei mehreren Riemchen- Walzenpaaren eines Streckwerkes verwirklicht werden kann.
Wenn ein Unterreimchen 6 auszuwechseln ist, kann es, nachdem der zugeordnete Oberwalzenzwilling 9 durch Hochklappen des Trag- und Belastungsarmes 20 abgehoben ist, ohne weitere über das fliegende Ende des Unterwalzenzwillings 2 abgenommen und das neue Riemchen aufgelegt werden. An den Oberwalzenzwillingen 9 ist der Austausch von Riemchen ohnehin kein Problem. Wie ohne weiteres erkennbar, wird die exakte übertragung des Antriebs der
Oberwalzenzwillinge 9 über die Riemchen 6 und 11 auf die durch griffige Oberfläche der Walzen 5 und 10 bestimmt. Oberwalzen und Unterwalzen können daher geriffelt sein, es ist aber auch möglich, dass eine derselben mit glatter Oberfläche ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der nicht mit Antrieb versehenen Walzenzwillinge als Festwalzen, also als fest mit ihrer Achse 4 verbundene Walzen 5 wird eine vorteilhafte Koppelung zwischen den Arbeitsstellen erreicht. Die Walzen dieser Walzenzwillinge könnten jedoch auch als Loswalzen ausgebildet sein.
Bezugszahlenliste
1 Unterwalze
2 Unterwalzenzwilling 3 Achse des Unterwalzenzwillings 2
4 Lager des Unterwalzenzwillings 2
5 Einzelwalze des Unterwalzenzwillings 2
6 Unterriemchen
7 Unterriemchen-Umlenkschiene 8 Oberwalze
9 Oberwalzenzwilling
10 Einzelwalze des Oberwalzenzwillings 9
11 Oberriemchen
12 Oberriemchen-Umlenkschiene 13 Elektromotor
14 Achse des Oberwalzenzwillings 9
15 Läufer des Elektromotors 13
16 Ständer des Elektromotors 13
17 Lenker des Oberwalzenzwillings 9 18 Stanze
19 Eingangswalzenpaar
20 Ausgangswalzenpaar
21 Trag- und Belastungsarm
22 Lenker des Ausgangswalzenpaars 19 23 Lenker des Eingangswalzenpaars 18
24 Belastungsfedern
25 Antriebswelle
26 Zahnrad
27 Zahnriemen 28 Doppelzahnrad
29 Zahnriemen
30 Zahnrad