Die Erfindung betrifft ein Belastungsaggregat für einen Belastungsträger
eines Streckwerkes zur Aufnahme einer Achse eines Druckwalzenzwillings mit einer
Kulissenführung, die wenigstens eine Führungsfläche für die
Achse des Druckwalzenzwillings enthält, und mit einem Druckstück, mit
dem eine Druckkraft auf die Achse des Druckwalzenzwillings übertragbar ist.
Durch offenkundige Vorbenutzung und durch Prospekte der Firma Texparts
sind Belastungsträger PK3000 (Prospektbezeichnung Spi 2411-2e 3.0 Dd 09.05)
und PK5000 (Prospektbezeichnung Spi 2501-2e 3.0 Dd 09.05) bekannt, bei denen derartige
Belastungsaggregate verwendet werden. Bei dem bekannten Belastungsaggregat wird
die Achse des Druckwalzenzwillings in einem Druckstück gehalten, das durch
ein Pneumatikelement mit einer Druckkraft beaufschlagbar ist. Auf beiden Seiten
des Druckstückes ist eine aus Stahlblech bestehende Kulissenführung mit
jeweils zwei Führungsflächen für die Achse des Druckwalzenzwillings
angeordnet. Die Kulissenführung gewährleistet die Ausrichtung des Druckwalzenzwillings
im Streckwerk. Die Druckkraft verläuft dabei parallel zu den Führungsflächen
der Kulissenführung. Je nach Dicke des unter den Druckwalzen des Druckwalzenzwillings
durchlaufenden Faserverbandes kann der Druckwalzenzwilling entlang den Führungsflächen
der Kulissenführung eine geringfügige Ausweichbewegung ausführen.
Es hat sich gezeigt, dass bei den bekannten Ausführungen oftmals
Verschleiß an der Kulissenführung und der Achse des Druckwalzenzwillings
auftritt. Damit sich die Achse des Druckwalzenzwillings in der Kulissenführung
bewegen kann muss zwischen der Achse und den Führungsflächen eine Spielpassung
vorgesehen sein. Im Betriebszustand ist auf Grund von Toleranzen nicht gewährleistet
an welcher der Führungsflächen die Achse nun tatsächlich anliegt.
Außerdem kann es durch Schwingungen während des Betriebs vorkommen, dass
die Achse wechselweise mit verschiedenen Führungsflächen der Kulissenführung
in Berührung kommt. Die Schwingungen können zu einem förmlichen „Einhämmern"
der Achse in den Führungsflächen führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Belastungsaggregat
der eingangs genannten Art zu verbessern.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die von dem Druckstück
auf die Achse des Druckwalzenzwillings übertragbare Druckkraft nicht parallel
zu der Führungsfläche verläuft.
Durch eine nicht parallele, in einem bestimmten Winkel zu der Führungsfläche
verlaufende Druckkraft entsteht eine gegen die Führungsfläche gerichtete
Kraftkomponente, die dafür sorgt, dass die Achse des Druckwalzenzwillings im
Betriebszustand stets an der Führungsfläche anliegt. Ein ständiges
Ablösen und wieder Anlegen der Achse an eine Führungsfläche durch
Schwingungen im Betrieb wird weitgehend unterbunden, so dass sich die Achse praktisch
nicht mehr in die Führungsflächen „einhämmert". Der Verschleiß
der Achse und der Führungsflächen wird stark reduziert.
Es ist vorteilhaft, wenn die Druckkraft in einem Winkel von 1°
bis 45°, insbesondere von 4° bis 10°, zur Führungsfläche
verläuft. Hierdurch wird eine Größe der Kraftkomponente, die die
Achse des Druckwalzenzwillings gegen die Führungsfläche drückt, erreicht,
die stark genug ist, um eine sichere Anlage der Achse an der Führungsfläche
zu gewährleisten. Auf der anderen Seite ist die Kraftkomponente jedoch auch
noch nicht zu hoch, so dass die zwischen Achse und Führungsfläche entstehende
Reibungskraft noch akzeptabel ist.
Es ist für die Erfindung prinzipiell beliebig, wie die Druckkraft
des Druckstückes in dem Belastungsaggregat erzeugt wird. Die Druckkraft kann
pneumatisch als auch durch eine beliebig geformte Blatt- oder Schraubenfeder erzeugt
werden.
Es ist vorteilhaft, wenn das Druckstück eine im Wesentlichen
ebene Druckfläche zur Übertragung der Druckkraft enthält, die in
einem Winkel von 45° bis 89°, insbesondere von 80° bis 86°,
zur Führungsfläche verläuft. In Verbindung mit der ebenen Führungsfläche
hat eine ebene Druckfläche den Vorteil, dass der Winkel der Druckkraft zu der
Führungsfläche eindeutig festgelegt ist und sich bei einer Verschiebung
der Achse des Druckwalzenzwillings entlang der Führungsfläche nicht ändert.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Führungsfläche
und/oder die Druckfläche des Belastungsaggregates aus Kunststoff, vorzugsweise
aus einem faserverstärkten Kunststoff, besteht. Dem Kunststoff können
zusätzlich reibungsvermindernde Zusätze, beispielsweise in Form von Partikeln
aus Polytetrafluorethylen, beigegeben sein. Es hat sich gezeigt, dass solche Kunststoffe
wesentlich verschleißbeständiger sind als Stahl. Durch die Verwendung
von faserverstärktem Kunststoff wird gewährleistet, dass die Kulissenführung
bzw. das Druckstück auch unter dauernder Krafteinwirkung formstabil sind und
nicht „kriechen".
Die Erfindung betrifft außerdem einen Belastungsträger für
ein Streckwerk, der wenigstens ein Belastungsaggregat mit einigen der vorhergehend
beschriebenen Merkmale aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht auf ein
Streckwerk,
2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der
1 auf ein Belastungsaggregat mit einem darin aufgenommenen
Druckwalzenzwilling,
3 eine vergrößerte und entlang der Schnittfläche
III-III der 2 geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen
Belastungsaggregates,
4 eine Ansicht ähnlich 3
auf eine andere Ausgestaltung eines Belastungsaggregates.
In 1 ist ein Streckwerk 1 einer
Textilmaschine, insbesondere einer Spinnmaschine oder eines Flyers, dargestellt.
Das Streckwerk 1 besteht aus mehreren Walzenpaaren 2,
3; 4, 5 und 6, 7, wobei jedes Walzenpaar
aus einer antreibbaren Unterwalze 2, 4, 6 und einer dagegen
angedrückten Druckwalze 3, 5, 7 besteht. Bei einem
Streckwerk 1 für Ringspinnmaschinen sind die Unterwalzen
2, 4, 6 üblicherweise als in Maschinenlängsrichtung
durchlaufende Unterzylinder ausgebildet, die in nicht dargestellten Unterwalzenlagern
im Maschinengestell gelagert sind. Dem mittleren Walzenpaar 4,
5 sind in an sich bekannter Weise Führungsriemchen 8 und
9 zugeordnet. Dem Eingangswalzenpaar 2, 3 wird ein Faserband
oder Vorgarn 10 zugeführt und in Transportrichtung A durch das Streckwerk
1 transportiert und von den nachfolgenden mit höheren Umfangsgeschwindigkeit
angetriebenen Walzenpaaren 4, 5 und 6, 7 zu
einem Faserverband 11 der gewünschten Feinheit verzogen. Der Faserverband
11 wird in Abzugsrichtung B einem nicht dargestellten Drallorgan, beispielsweise
einer Ringspindel oder einer Flügelspindel, zugeführt und dort verdreht
und aufgewickelt. Alternativ kann der Faserverband 11 auch in nicht dargestellter
Weise noch eine mechanische oder pneumatische Verdichtungseinrichtung im Anschluss
an das Ausgangswalzenpaar 6, 7 des Streckwerks 1 durchlaufen.
Die Druckwalzen 3, 5 und 7 sind als Druckwalzenzwillinge
12 ausgebildet und jeweils in einem Belastungsaggregat 13 aufgenommen.
Die Belastungsaggregate 13 sind in einem Belastungsträger
14 gehalten, der an einer in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden
Halterstange 15 befestigt ist. Die Halterstange 15 ist in nicht
dargestellter Weise ortsfest an dem Maschinengestell angebracht. Der Belastungsträger
14 besteht im Wesentlichen aus einem an der Halterstange 15 befestigten
Basisteil 16 und einem beweglichen Tragarm 17, an dem die Belastungsaggregate
13 befestigt sind. Der Tragarm 17 ist drehbar einer Schwenkachse
18 des Basisteils 16 angebracht. Durch den schwenkbaren Tragarm
17 können die Druckwalzen 3, 5, 7 zu Wartungszwecken
von den Unterwalzen 2, 4, 6 abgehoben werden.
In 2 ist der Druckwalzenzwilling
12 des Ausgangswalzenpaares 6, 7 dargestellt. Die beiden
Oberwalzen 7 des Druckwalzenzwillings 12 sind frei drehbar auf
einer gemeinsamen Achse 19 gelagert. Die Achse 19 ist in dem Belastungsaggregat
13 aufgenommen, das am Tragarm 17 des Belastungsträgers
14 befestigt ist. Das Belastungsaggregat 13 enthält in weiter
unten noch näher beschriebener Weise Kulissenführungen 20 und
ein dazwischen angeordnetes Druckstück 21. Die Achse 19 des
Druckwalzenzwillings 12 wird in der Kulissenführung 20 beweglich
geführt und von dem Druckstück 21 mit einer Druckkraft F belastet,
so dass die Druckwalzen 7 gegen die Unterwalze 6 angedrückt
werden. Die Druckkraft F kann dabei in an sich beliebiger Weise durch einen in
2 nicht dargestellten Krafterzeuger, beispielsweise
pneumatisch oder mechanisch, erzeugt werden.
In 3 ist eine erste Variante eines Belastungsaggregates
13 mit einem pneumatischen Krafterzeuger dargestellt. Der pneumatische
Krafterzeuger enthält ein Pneumatikelement in Form eines mit Druckluft beaufschlagbaren
Schlauches 22, der auf einen mit dem Druckstück 21 verbundenen
Stößel 23 wirkt. Druckstück 21 und Stößel
23 sind in einer Führung 24 des Belastungsaggregates
13 beweglich aufgenommen, so dass die von der Druckluft in dem Schlauch
22 erzeugte Druckkraft F auf die Achse 19 des Druckwalzenzwillings
12 übertragen wird.
Die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 wird zwischen
den parallelen Führungsflächen 25 und 26 der Kulissenführung
20 geführt und ist entlang der Führungsfläche
25 beweglich. Die vom Druckstück 21 auf die Achse
19 des Druckwalzenzwillings 12 übertragene Druckkraft F bewirkt
die Anlage der jeweiligen Oberwalze 3, 5 oder 7 an der
zugehörigen Unterwalze 2, 4, 6. Damit die Achse
19 des Druckwalzenzwillings 12 beim Aufschwenken des Belastungsträgers
14 nicht unbeabsichtigt aus der Kulissenführung 20 herausfällt,
kann ein Sicherungselement 27, beispielsweise in Form einer Blechfeder
oder eines Kunststoff-Klipses, vorgesehen sein.
Da die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 in der
Kulissenführung 20 des Belastungsaggregates 13 beweglich
sein muss, ist zwangsläufig ein leichtes Spiel der Achse 19 zwischen
den Führungsflächen 25 und 26 vorhanden. Damit sich
die Achse 19 nicht, angeregt durch Maschinenschwingungen, permanent zwischen
den Führungsflächen 25 und 26 hin- und herbewegt und
sich durch die dauernde wechselnde Anlage praktisch in die Führungsflächen
„einhämmert" und dadurch starken Verschleiß verursacht,
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die von dem Druckstück
21 auf die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 übertragene
Druckkraft F nicht parallel zu der Führungsfläche 25 verläuft.
Die Druckkraft F verläuft in einem Winkel &agr; von 1° bis 45°,
insbesondere von 4° bis 10°, zur Führungsfläche 25.
Durch die in dem Winkel &agr; zur Führungsfläche 25 verlaufenden
Druckkraft F wird die Achse 19 stets mit einer Teilkomponente der Druckkraft
F gegen die Führungsfläche 25 gedrückt. Die Führungsfläche
26 der Kulissenführung 20 ist dadurch während des Betriebes
praktisch ohne Funktion und liegt nicht mehr an der Achse 19 an. Die Führungsfläche
26 wird immer dann gebraucht, wenn der Belastungsträger
14 entlastet wird und die Druckkraft F nicht mehr wirkt. Durch den Winkel
&agr; zwischen der Druckkraft F und der Führungsfläche 25 wird
auch bei Schwingungen im Betriebszustand gewährleistet, dass die Achse
19 immer definiert an der Führungsfläche 25 anliegt.
Hierdurch wird der Verschleiß an der Achse 19 und an der Führungsfläche
25 stark verringert. Der Winkel &agr; ist dabei so zu wählen, dass
die Teilkomponente der Druckkraft F diese definierte Anlage gewährleistet,
die dadurch entstehende Reibungskraft zwischen Achse 19 und Kulissenführung
20 jedoch trotzdem nicht zu hoch wird. Die Teilkomponente der Druckkraft
F ist bevorzugt in Transportrichtung A gerichtet, so dass die durch das Antriebsmoment
verursachte Tendenz der Achse 19 sich an die stromabwärts in Transportrichtung
A liegende Führungsfläche 25 anzulegen, unterstützt wird.
Eine im Winkel &agr; zur Führungsfläche 25 verlaufende
Druckkraft F lässt sich besonders einfach durch eine im Wesentlichen ebene
Druckfläche 28 an dem Druckstück 21 erreichen, die in
einem Winkel &bgr; zur Führungsfläche 25 verläuft. Durch
die in dem Winkel &bgr; zur Führungsfläche 25 angeordnete Druckfläche
28 wird automatisch die Druckkraft F in dem Winkel &agr; auf die Achse
19 übertragen. Unterschiedlich große Kraftkomponenten der Druckkraft
F gegen die Führungsfläche 25 lassen sich sehr einfach durch
eine Veränderung des Winkels &bgr; realisieren. Der Winkel &bgr; beträgt
vorzugsweise zwischen 45° und 89°, insbesondere zwischen 80° und
86°.
Eine Verschleißverringerung am Belastungsaggregat 13
und Druckwalzenzwilling 12 lässt sich erreichen, wenn die Führungsfläche
25 und/oder die Druckfläche 28 aus Kunststoff, bevorzugt
aus einem faserverstärkten Kunststoff, besteht. Dies lässt sich in einfacher
Weise dadurch realisieren, dass die Kulissenführung 20 bzw. das Druckstück
21 aus Kunststoff hergestellt sind. Es kann dabei vorgesehen sein, dass
der Kunststoff reibungsvermindernde Zusätze, beispielsweise Einlagerungen von
Partikeln aus Polytetrafluorethylen, enthält. Bei einer Herstellung der Kulissenführung
20 aus Kunststoff, ließe sich auch das Sicherungselement
27 sehr einfach als Clips integrieren. Es hat sich gezeigt, dass sich insbesondere
durch die Werkstoffkombination von Stahl an der Achse 19 des Druckwalzenzwillings
12 und Kunststoff an dem Druckstück 21 bzw. an der Kulissenführung
20 eine lange Lebensdauer des Belastungsaggregates 13 erzielen
lässt.
4 zeigt eine andere Ausgestaltung eines Belastungsaggregates
13. Hierbei wird die Druckkraft F durch einen mechanischen Krafterzeuger
in Form einer Blattfeder 29 erzeugt. Die Blattfeder 29 ist in
dem Belastungsaggregat 13 befestigt und enthält an ihrem freien Ende
ein Druckstück 21, welches wiederum die Druckkraft F auf die Achse
19 des Druckwalzenzwillings 12 überträgt. Die Achse
19 ist analog dem Ausführungsbeispiel nach 3
in einer Kulissenführung 20 geführt. Erfindungsgemäß
ist hier ebenfalls vorgesehen, dass die von dem Druckstück 21 auf
die Achse 19 des Druckwalzenzwillings 12 übertragbare Druckkraft
F in einem Winkel &agr; zu der Führungsfläche 25 verläuft.
Alle in Bezug auf die in 3 erwähnten Varianten
und Vorteile gelten bei diesem Ausführungsbeispiel analog, so dass auf eine
Wiederholung der Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.