Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung einer Spinnereivorbereitungsmaschine,
insbesondere einer Strecke, mit einem Arbeitsorgan, welches zum Bewegen wenigstens
eines Faserbandes vorgesehen ist und welches rotierbar lagerbar und antreibbar ist.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Streckwerk für
eine Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere für eine Strecke, mit einer
Vielzahl von als Streckwerkswalzen ausgebildeten rotierbar gelagerten Arbeitsorganen
zum Bewegen wenigstens eines Faserbandes.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Spinnereivorbereitungsmaschine,
insbesondere eine Strecke.
Bekannte Spinnereivorbereitungsmaschinen, beispielsweise Strecken
vom Typ RSB-D30 der Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG, weisen eine Vielzahl
von Arbeitsorganen auf, welche zum Bewegen eines oder mehrerer Faserbänder
erforderlich sind. Der Begriff Faserband ist dabei weit zu verstehen: Er bezieht
sich sowohl auf ein kompaktes als auch auf ein vliesartig ausgebreitetes Fasergemenge.
Der Begriff Arbeitsorgan hingegen bezieht sich auf alle unmittelbar am Arbeitsprozess
der Spinnereivorbereitungsmaschine beteiligten Elemente, welche zum Bewegen, also
zum Transportieren und/oder Ablegen eines oder mehrerer Faserbänder erforderlich
sind. Damit bezieht sich der Begriff Arbeitsorgan nicht auf solche Elemente, welche
zum Antreiben eines dieser Arbeitsorgane erforderlich sind.
Bei bekannten Spinnereivorbereitungsmaschinen erfolgt der Antrieb
dieser rotierbar an der Spinnereivorbereitungsmaschine gelagerten Arbeitsorgane
üblicherweise mittels eines zentralen elektrischen Hauptmotors. Die Übertragung
der Antriebsdrehmomente vom Hauptmotor zu den Arbeitsorganen erfolgt mit einer aufwändigen
Getriebeanordnung, welche eine Vielzahl von Getriebeelementen umfasst. Hierzu zählen
beispielsweise Zahnräder und Reibräder, aber auch Ketten, Zahnriemen,
Keilriemen und Poly-V-Riemen sowie zugehörige Lauf- und Spannrollen.
Nachteilig bei einem derartigen Antrieb ist zunächst der durch
die hohe Anzahl von Bauelementen bedingte große Herstellaufwand, de insbesondere
zu hohen Herstellkosten führt. Weiterhin von Nachteil sind die Leistungsverluste
in der Getriebeanordnung. Darüber hinaus sind gerade Riemenantriebe anfällig
für Verschleiß und müssen daher häufig ausgetauscht werden.
Auch müssen Riemen häufig nachgespannt werden, da sie sich im Betrieb
der Spinnereivorbereitungsmaschine längen. Dies führt zu einem unerwünscht
hohen Wartungsaufwand.
Wenn ein Arbeitsorgan angetrieben werden soll, dessen Position an
der Spinnereivorbereitungsmaschine veränderbar ist, so muss die Getriebeanordnung
entsprechend aufwändig ausgestaltet sein, um das Arbeitsorgan in jeder möglichen
seiner Positionen antreiben zu können. Wenn nun ein Arbeitsorgan, beispielsweise
bei einem Partiewechsel des vorgelegten Fasermaterials, versetzt wird, so muss auch
der Antrieb durch eine Bedienperson angepasst werden. Hierdurch ergibt sich ein
hoher Bedienaufwand.
Bei dem bekannten Antriebskonzept rotieren prinzipiell sämtliche
Arbeitsorgane mit einem konstanten wechselseitigen Drehzahlverhältnis. Drehzahlverhältnisse
von Arbeitsorganen, welche nur selten, beispielsweise bei einem Partiewechsel, angepasst
werden müssen, können üblicherweise durch den Austausch von Wechselrädern
oder -rollen eingestellt werden. Wenngleich zumeist eine hinreichend feine Einstellbarkeit
gegeben ist, so erfordert dies dennoch einen hohen Bedienaufwand.
Sofern ein Drehzahlverhältnis zwischen zwei Arbeitsorganen im
laufenden Betrieb der Spinnereivorbereitungsmaschine ständig verändert
werden muss, so erfolgt der Antrieb eines der beiden Arbeitsorgane direkt durch
den Hauptmotor über ein Getriebe mit konstantem Übersetzungsverhältnis.
Der Antrieb des anderen Arbeitsorgans erfolgt vom Hauptmotor über ein Differenzgetriebe,
häufig auch Differenzialgetriebe genannt, dem ein Regelmotor zugeordnet ist.
Durch eine entsprechende Steuerung des Regelmotors kann dann das Drehzahlverhältnis
zwischen den beiden Arbeitsorganen laufend verändert werden. Differenzgetriebe
sind jedoch mechanisch sehr aufwändig und teuer, so dass der Wunsch besteht,
auf Differenzgetriebe verzichten zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Spinnereivorbereitungsmaschine
zu verbessern. Dabei sollen insbesondere die genannten Nachteile beseitigt werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für eine
Spinnereimaschine, durch ein Streckwerk für eine Spinnereivorbereitungsmaschine
und durch eine Spinnereivorbereitungsmaschine gemäß den unabhängigen
Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Arbeitsorgan ein Befestigungsabschnitt für einen Rotor eines Elektromotors
vorgesehen ist. Der Befestigungsabschnitt ist so ausgebildet, dass der Rotor koaxial
zu einer vorgesehenen Rotationsachse des Arbeitsorgans drehfest an dem Befestigungsabschnitt
montierbar und gemeinsam mit dem Arbeitsorgan lagerbar ist. Auf ein
Getriebe, welches einen Hauptmotor mit dem Arbeitsorgan verbinden würde, kann
dabei vollständig verzichtet werden. Wenn der Rotor an dem Arbeitsorgan montiert
ist, wird er von diesem getragen, so dass auf eine eigene Lagerung des Rotors wie
bei einem herkömmlichen Elektromotor verzichtet werden kann. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ermöglicht daher einen einfachen Aufbau des Antriebs einer Spinnereivorbereitungsmaschine.
Bevorzugt ist der Befestigungsabschnitt so ausgebildet, dass ein wellenloser
Rotor eines Elektromotors montierbar ist. Hierdurch ergibt sich eine einfache und
stabile Befestigungsmöglichkeit des Rotors an dem Arbeitsorgan.
Eine besonders stabile Befestigungsmöglichkeit ergibt sich dann,
wenn der Befestigungsabschnitt an einem Grundkörper des Arbeitsorgans ausgebildet
ist.
Insbesondere wenn der Rotor als Innenläufer eines Elektromotors
ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn der Befestigungsabschnitt so ausgebildet
ist, dass er mit einem Hohlprofil des Rotors korrespondiert.
Ist der Rotor jedoch als Außenläufer ausgebildet, so ist
es in vielen Fällen von Vorteil, wenn der Befestigungsabschnitt so ausgebildet
ist, dass er mit einem Außenprofil des Rotors korrespondiert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Befestigungsabschnitt, auf
einem wesentlichen Teil seiner axialen Erstreckung einen kreisförmigen Querschnitt,
vorzugsweise einen konstanten kreisförmigen Querschnitt, aufweist. In diesem
Fall kann ein Rotor mit einer zylindrischen Bohrung in einfacher Weise montiert
werden. Rotoren mit zylinderförmiger Zentralbohrung sind in unterschiedlichen
Leistungsklassen und mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern preisgünstig
verfügbar. Deren Verwendung senkt die Gesamtkosten der Vorrichtung und damit
der Spinnereivorbereitungsmaschine.
Um ein Verdrehen des Rotors auf einem zylinderförmigen Befestigungsabschnitt
zu verhindern, kann der Befestigungsabschnitt eine Nut für ein Pass- oder Scheibenfeder
aufweisen.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann der Befestigungsabschnitt
so ausgebildet sein, dass er mit einem korrespondierenden Rotor eine formschlüssige
Sicherung gegen Verdrehen bildet. So kann vorgesehen sein, dass der Befestigungsabschnitt
auf einem wesentlichen Teil seiner axialen Erstreckung einen als Vieleck, bevorzugt
einen als regelmäßiges Vieleck, ausgebildeten Querschnitt aufweist. Weiterhin
kann der Befestigungsabschnitt auf einem wesentlichen Teil seiner axialen Erstreckung
ein Polygonprofil, ein Zahnwellenprofil und/oder ein Keilwellenprofil aufweisen.
Hierdurch können verdrehsichere Verbindungen zwischen dem vorgesehenen Rotor
und dem Arbeitsorgan hergestellt werden, wie sie beispielsweise in Hoischen, Technisches
Zeichnen, Kapitel 9 beschrieben sind.
Wenn ein mittlerer Abschnitt des Arbeitsorgans bauartbedingt als eigentlicher
Arbeitsabschnitt verwendet wird, so kann der Befestigungsabschnitt an einem endseitigen
Abschnitt des Arbeitsorgans angeordnet sein. Andernfalls kann der Befestigungsabschnitt
auch an einem mittleren Abschnitt des Arbeitsorgans ausgebildet sein.
In unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Vorrichtung ist
das Arbeitsorgan eine Zuführgestellwalze, eine ortsfest gelagerte Tastwalze
oder eine bewegliche Tastwalze der Spinnereivorbereitungsmaschine.
Ebenso kann die Vorrichtung für ein Streckwerk einer Spinnereimaschine
ausgebildet sein. Dann ist das Arbeitsorgan eine Unterwalze, eine Oberwalze oder
eine Umlenkwalze einer Eingangswalzenanordnung, einer Mittelwalzenanordnung oder
einer Lieferwalzenanordnung.
Weiterhin kann das Arbeitsorgan eine ortfest gelagerte Abzugsscheibe
oder eine beweglich gelagerte Abzugsscheibe sein, welche zum Anordnen stromabwärts
eines Streckwerks einer Spinnereivorbereitungsmaschine vorgesehen ist.
Auch kann die Vorrichtung für eine Bandablage einer Spinnereivorbereitungsmaschine
vorgesehen sein, wobei dann das Arbeitsorgan als Drehteller mit einem Bandkanal
zum Ablegen des produzierten Faserbandes in eine Spinnkanne oder als Kannenteller
zum Rotieren einer das produzierte Faserband aufnehmenden Spinnkanne ausgebildet
ist.
Wenn ein Rotor an dem Befestigungsabschnitt montiert ist, so dass
er gemeinsam mit dem Arbeitsorgan lagerbar ist, so ist eine Vorrichtung geschaffen,
welche eine funktionelle Einheit bildet und bei entsprechender Gestaltung der Lager
insgesamt leicht an der Spinnereivorbereitungsmaschine ein- oder ausbaubar ist.
Dies senkt den Wartungsaufwand, wenn das Arbeitsorgan, beispielsweise wegen Verschleißes,
zu erneuern ist.
Mit Vorteil ist der Rotor durch Aufkleben auf dem Befestigungsabschnitt
oder mittels einer Presspassung auf dem Befestigungsabschnitt gegen Verdrehen gesichert.
Es ergibt sich eine besonders stabile und dauerhaft haltbare Verbindung.
Je nach Platzverhältnissen kann der Rotor als Außenläufer
oder als Innenläufer ausgebildet sein.
Mit Vorteil ist der Rotor für einen Gleichstrommotor, vorzugsweise
für einen bürstenlosen Gleichstrommotor ausgebildet. Derartige Motoren
weisen eine vergleichsweise geringe rotierende Masse auf und sind daher für
dynamische Antriebe besonders geeignet. Wenn eine bürstenlose Variante vorgesehen
ist, so senkt dies den zu erwartenden Wartungsaufwand.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Rotor für
einen Asynchronmotor ausgebildet. Asynchronmotoren können vergleichsweise einfach
angesteuert werden.
Ebenso kann der Rotor für einen Reluktanzmotor vorgesehen sein.
Ein Reluktanzmotor ist eine Sonderform eines Asynchronmotors, welche jedoch im Nennlastbereich
das Verhalten eines Synchronmotors zeigt. Dies bedeutet, dass die Drehzahl auch
bei schwankender Last weitgehend konstant gehalten werden kann.
Mit Vorteil ist der Rotor als Kurzschlussläufer ausgebildet.
Es ergibt sich eine besondere Wartungsfreundlichkeit, da in diesem Fall keine Bürsten
erforderlich sind.
Auch kann vorgesehen sein, dass der Rotor für einen Synchronmotor
ausgebildet ist. Mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung kann dann die Drehzahl
des Rotors im wesentlichen unempfindlich gegenüber Laständerungen gesteuert
werden.
Wenn der Rotor zur Erzeugung seines Rotorfeldes Permanentmagnete aufweist,
so kann einerseits auf Bürsten verzichtet werden, andererseits führt dies
zu einer geringen Verlustwärme im Bereich des Rotors.
Vorteilhafterweise ist an dem Arbeitsorgan wenigstens eine mit dem
Arbeitsorgan rotierbare Gleitfläche für ein Gleitlager oder wenigstens
eine mit dem Arbeitsorgan rotierbare Lauffläche für Wälzelemente
eines Wälzlagers vorgesehen. Korrespondierende Gleit- bzw. Laufflächen
können dann fest an der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet sein, so
dass ein Gleitlager oder ein Wälzlager entsteht, wenn die Vorrichtung an der
Spinnereivorbereitungsmaschine montiert ist. Im letzteren Fall müssen natürlich
auch Wälzelemente montiert werden.
Vorteilhafterweise ist eine erste rotierbare Gleitfläche oder
eine erste rotierbare Lauffläche auf der einen Seite des Rotors ausgebildet
und eine zweite rotierbare Gleitfläche bzw. eine zweite rotierbare Lauffläche
auf der anderen Seite des Rotors ausgebildet. Dabei können die erste rotierbare
Gleitfläche oder die erste rotierbare Lauffläche und die zweite rotierbare
Gleitfläche bzw. die zweite rotierbare Lauffläche so angeordnet sein,
dass der eigentliche Arbeitsbereich des Arbeitsorgans, beispielsweise eine Arbeitsfläche
einer Verzugswalze, in axialer Richtung zwischen den beiden Laufflächen angeordnet
ist. Dies ermöglicht eine stabile Lagerung der Vorrichtung an der Spinnereivorbereitungsmaschine.
Alternativ ist es auch möglich, den Befestigungsabschnitt, die erste rotierbare
Gleitfläche oder die erste rotierbare Lauffläche, die Arbeitsfläche
und die zweite rotierbare Gleitfläche bzw. die zweite rotierbare Lauffläche
in dieser Reihenfolge vorzusehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine Befestigungseinrichtung
zum Befestigen der Vorrichtung an einem nicht rotierbaren Haltelement der Spinnereivorbereitungsmaschine
vorgesehen ist, wobei an der Befestigungseinrichtung wenigstens eine besagte nicht
rotierbare Gleitfläche oder wenigstens eine besagte nicht rotierbare Lauffläche
ausgebildet ist, so dass im Zusammenwirken mit einer besagten rotierbaren Gleitfläche
bzw. mit einer besagten rotierbaren Lauffläche und dazwischen angeordneten
Wälzkörpern ein Gleitlager bzw. ein Wälzlager gebildet ist. In diesem
Fall kann das Arbeitsorgan mit dem Rotor und den Lagern gemeinsam an der Spinnereivorbereitungsmaschine
befestigt bzw. von dieser entfernt werden.
Mit Vorteil ist wenigstens ein besagtes Gleitlager oder wenigstens
ein besagtes Wälzlager als Standardlager ausgebildet. Standardlager in diesem
Sinne sind Anordnungen mit einem Innenring, an dem eine Gleit- oder Lauffläche
ausgebildet ist und einem korrespondierenden Außenring, an dem eine korrespondierende
Gleit- oder Lauffläche ausgebildet ist. Das Material des Innen- oder des Außenrings
kann dabei unabhängig vom Material des Grundkörpers des Arbeitsorgans
bzw. unabhängig vom Material der Befestigungseinrichtung gewählt sein.
Dies ermöglicht es, Gleit- bzw. Laufflächen mit optimierten Eigenschaften
herzustellen. Alternativ könnte jedoch auch eine Gleit- oder Wälzfläche
an dem Grundkörper des Arbeitsorgans und eine korrespondierende Gleit- oder
Wälzfläche an der Befestigungseinrichtung unmittelbar ausgebildet sein.
Hierdurch kann die Konstruktion vereinfacht werden.
Besonders vorteilhaft ist wenigstens einer besagten, vorzugsweise
jeder besagten, Befestigungseinrichtung der Vorrichtung eine Einstellvorrichtung
zugeordnet, um die Position der Befestigungseinrichtung in Bezug auf das Halteelement
einzustellen. Hierdurch kann das Arbeitsorgan der Vorrichtung in einfacher Weise
festgelegt werden.
Bevorzugt ist ein Stator, der im Zusammenwirken mit einem besagten
Rotor einen Elektromotor bildet, an einer besagten Befestigungseinrichtung festgelegt.
Dies ermöglicht es, den Stator in Bezug auf den Rotor exakt
zu Positionieren. Dies gilt auch, wenn das Arbeitsorgan mittels besagter Einstellvorrichtung
neu Positioniert wird.
Dabei ist es von Vorteil, wenn besagte Befestigungseinrichtung gleichzeitig
als Gehäuse für den Elektromotor ausgebildet ist.
Ein erfindungsgemäßes Streckwerk ist dadurch gekennzeichnet,
dass an wenigstens einer Streckwerkswalze ein Befestigungsabschnitt vorgesehen ist,
an dem ein Rotor eines Elektromotors koaxial zu einer vorgesehenen Rotationsachse
der Streckwerkswalze drehfest montiert ist, so dass der Rotor gemeinsam mit der
Streckwerkswalze gelagert ist.
Wenn ein Hauptverzugsfeld mit einem variierbaren Verzug vorgesehen
ist, so ist es von Vorteil, wenn ein besagter Rotor an einem Befestigungsabschnitt
einer Streckwerkswalze montiert ist, welche stromaufwärts des Hauptverzugsfeldes
angeordnet ist und ein weiterer besagter Rotor an einem Befestigungsabschnitt einer
Streckwerkswalze montiert ist, welcher stromabwärts des Hauptverzugsfeldes
angeordnet ist. In diesem Fall kann auf ein Differenzgetriebe zur Verstellung des
Verzuges verzichtet werden.
Eine erfindungsgemäße Spinnereivorbereitungsmaschine zeichnet
sich dadurch aus, dass sie wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung
aufweist. Wenn die Spinnereivorbereitungsmaschine eine Strecke ist, so ist es von
Vorteil, wenn jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Zuführgestell,
an einer Einzugswalzeneinheit, an einer Einlaufsensoreinheit, an einem Streckwerk,
an einer Auslaufführung und/oder an einer Bandablage vorgesehen ist.
Bevorzugt ist an jeder der genannten Baugruppen der Strecke wenigstens
eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen. In diesem Fall können
die Arbeitsgeschwindigkeiten der einzelnen Baugruppen individuell mittels des innerhalb
der Vorrichtung gebildeten Elektromotors eingestellt werden. Wechselstellen zur
Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeiten sind dann nicht erforderlich.
Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand der folgenden Figuren beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Strecke nach dem Stand der
Technik;
2 ein Antriebsschema einer Strecke gemäß
dem Stand der Technik;
3 ein Antriebsschema einer erfindungsgemäßen
Strecke;
4a und 4b eine erfindungsgemäße
Vorrichtung;
5a und 5b ein zweites
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
6a und 6b ein drittes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1 zeigt eine Strecke 1, als Beispiel für
eine Spinnereivorbereitungsmaschine 1 in schematischer Seitenansicht. Die
der Strecke 1 vorgelegten Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6
werden in Laufrichtung LR über ein Zuführgestell 2, eine Einzugswalzeneinheit
3, eine Einlaufsensoreinheit 4, ein Streckwerk 5, eine
Auslaufführung 6 und über eine Bandablage 7 geführt.
Das nur skizzenhaft dargestellte Zuführgestell 2 weist
eine erste Zuführgestellwalze 2a auf, welches so angeordnet ist, dass
ein erstes vorgelegtes Faserband FB1 aus einer der Strecke 1 beigestellten
ersten Spinnkanne K1 und ein zweites vorgelegtes Faserband FB2 aus einer seitlich
versetzt angeordneten Spinnkanne K2 entnommen werden kann. Eine zweite Zuführgestellwalze
2b ist vorgesehen, um ein drittes Faserband FB3 aus einer dritten Spinnkanne
K3 und ein viertes Faserband FB4 aus einer vierten Spinnkanne K4 abzuziehen. Ein
fünftes Faserband FB5 und ein sechstes Faserband FB6 werden mit einer weiteren,
hier nicht gezeigten Zuführgestellwalze jeweils aus einer weiteren, ebenfalls
nicht gezeigten Spinnkanne entnommen. Insgesamt ist das Zuführgestell
2 also zur gleichzeitigen Zuführung von sechs Faserbändern an
die Einzugswalzeneinheit 3 ausgebildet. Dies ist jedoch als Beispiel zu
verstehen, da auch eine andere Anzahl von Spinnkannen mit vorgelegten Faserbändern
vorgesehen sein kann.
Das Zuführgestell 2 könnte weiterhin auch so ausgebildet
sein, dass es ein vorgelegtes Faserband direkt von einer laufenden Karde oder mehrere
vorgelegte Faserbänder von jeweils einer laufenden Karde übernehmen kann.
Wenn im folgenden von Faserbändern FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6
gesprochen wird, soll dadurch nicht ausgeschlossen werden, dass lediglich ein Faserband
oder eine beliebige andere Anzahl von Faserbändern gemeint ist.
Die Zuführgestellwalzen 2a, 2b sind beim Entnehmen
der Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 derart angetrieben, dass sie stets
die selbe Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
Die vorgelegten Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 werden
von dem Zuführgestell 2
über nicht gezeigte Bandführungsmittel zu der Einzugswalzeneinheit
3 befördert. Diese umfasst drei Einzugswalzen 3a,
3b, 3ab', nämlich eine erste angetriebene Einzugsunterwalze
3a, eine zweite angetriebene Einzugsunterwalze 3b und eine durch
den Kontakt mit den Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 mitlaufende Belastungswalze
3ab'. Zwischen dem Zuführgestell 2 und der Einzugswalzeneinheit
werden die Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 einer Walzenzuführspannung
VZW unterworfen, welche durch eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Zuführgestellwalzen
2a, 2b und der Einzugswalzen 3a, 3b,
3ab' bewirkt wird.
Von der Einzugswalzeneinheit 3 werden die vorgelegten Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 über einen nicht gezeigten Einlaufrichter zur
Einlaufsensoreinheit 4 transportiert. Diese weist ein Tastwalzenpaar
4a, 4a' auf, welches eine ortsfest gelagerte Tastwalze
4a und eine beweglich gelagerte Tastwalze 4a' umfasst. Sowohl
die ortsfest gelagerte Tastwalze 4a als auch die beweglich gelagerte Tastwalze
4a' sind um ihre Hochachse rotierbar, hier jedoch aus Gründen der
Darstellbarkeit um 90° gedreht dargestellt. Beide Tastwalzen 4a,
4a' sind angetrieben, wodurch die Faserbänder zwischen der Einzugswalzeneinheit
und der Einlaufsensoreinheit einer Zuführspannung VZ ausgesetzt werden.
Die Einlaufsensoreinheit 4 dient der abschnittsweisen Erfassung
der längenspezifischen Gesamtmasse der gemeinsam durch sie hindurchgeführten
Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6. Die einzelnen vermessenen Abschnitte
weisen üblicherweise eine Länge von einigen Millimetern auf. Für
jeden vermessenen Abschnitt wird durch die Einlaufsensoreinheit 4 ein Messwert
MW erzeugt. Die Messwerte MW werden insbesondere zur Regulierung der Strecke
1 verwendet.
Beim Transport der Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 von
der Einlaufsensoreinheit 4 über eine nicht gezeigte Umlenkeinheit
zum Streckwerk 5 werden diese einer Einzugsspannung VE unterworfen, welche
durch eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit des Tastwalzenpaares
4a, 4a' und des Eingangswalzenanordnung 5a,
5a' bewirkt wird.
Das Streckwerk 5 umfasst die schon genannte Eingangswalzenanordnung
5a, 5a' sowie eine Mittelwalzenanordnung 5b,
5b' und eine Lieferwalzenanordnung 5c, 5c',
5c''. Die Unterwalzen 5a, 5b, 5c der Walzenanordnungen
5a, 5a'; 5b, 5b'; 5c, 5c',
5c''; sind derart angetrieben, dass die Drehzahl von Walzenanordnung zu
Walzenanordnung in Laufrichtung LR zunimmt. Hierdurch werden die Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 sowohl im Vorverzugsfeld 5d, welches zwischen
der Eingangswalzenanordnung 5a, 5a' und der Mittelwalzenanordnung
5b, 5b' gebildet ist, als auch im Hauptverzugsfeld 5e,
welches zwischen der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' und der Lieferwalzenanordnung
5c, 5c', 5c'' gebildet ist, gemeinsam verzogen.
Die Vorverzugsdistanz VVD kennzeichnet den Abstand der Klemmlinien
der Einzugswalzenanordnung 5a, 5a' und der Mittelwalzenanordnung
5b, 5b'. Weiterhin entspricht die Hauptverzugsdistanz HVD dem
Abstand der Klemmlinien der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' und
der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c''. Sowohl die Vorverzugsdistanz
VVD als auch die Hauptverzugsdistanz HVD sind zur Anpassung des Streckwerks
5 an die zu verziehenden Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6
einstellbar.
Die Unterwalzen 5a, 5b, 5c des Streckwerkes
5 sind nach der Einstellung der Vorverzugsdistanz VVD und der Hauptverzugsdistanz
HVD ortsfest angeordnet. Hingegen sind die drehbaren Oberwalzen 5a',
5b'
5c' sowie die drehbare Umlenkwalze 5c'' quer zur Laufrichtung
LR beweglich gelagert, so dass sie mittels nicht gezeigter Belastungsmittel gegen
die Unterwalzen 5a, 5b, 5c gedrückt werden können,
um so eine sichere Klemmung der Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 zu
ermöglichen. Die Oberwalzen 5a', 5b'
5c' sowie die drehbare Umlenkwalze 5c'' werden dabei durch den
Kontakt mit den laufenden Faserbändern FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 in Rotation
versetzt.
Die Auslaufführung 6 umfasst einen Trichter
8 sowie eine ortsfest gelagerte und angetriebene Abzugswalze
9 sowie eine bewegliche und angetriebene Abzugswalze 9', welche
belastet ist und so gegen die ortsfeste Abzugswalze 9 gedrückt ist.
Der Trichter 8 dient der Komprimierung der verzogenen Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6, so dass ein einziges kompaktes Faserband FB entsteht.
Die Abzugswalzen 9 und 9' dienen dem Abziehen des Faserbandes
FB aus dem Messtrichter 8 sowie der weiteren Kompaktierung des produzierten
Faserbandes FB. Zwischen dem Streckwerk 5 und den Abzugswalzen
9 und 9' werden die Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5,
FB6 bzw. das produzierte Faserband FB einer Abzugsspannung VA unterworfen.
Die Bandablage 7 dient der geordneten Ablage des mittels
der Strecke 1 erzeugten Faserbandes FB in eine Spinnkanne K. Sie umfasst
einen Drehteller 10 mit einem Bandkanal 11, welcher um seine gestrichelt
dargestellte Achse rotierbar gelagert und angetrieben ist. Die Spinnkanne K ist
auf einem Kannenteller 12 abgestellt, der ebenfalls um seine gestrichelt
dargestellte Achse rotierbar gelagert und angetrieben ist. Da die beiden Achsen
einen Versatz aufweisen, kann das Faserband FB in geordneten Schlaufen in die Spinnkanne
K abgelegt werden.
Die Stecke 1 weist eine Maschinensteuerung 13
auf, welche einen Hauptmotor 14 steuert. Dieser treibt die Unterwalze
5c der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c'',
die ortfestgelagerte Abzugswalze 9, die beweglich gelagerte Abzugswalze
9', den Drehteller 10 sowie den Kannenteller 12 über
eine nicht gezeigte Getriebeanordnung an.
Weiterhin treibt der Hauptmotor 14 über ein Differenzgetriebe
15 die Zuführgestellwalzen 2a, 2b, die Einzugsunterwalzen
3a, 3b, die ortsfeste Tastwalze 4a, die beweglich gelagerte
Tastwalze 4a', die Unterwalze 5a der Eingangswalzenanordnung
5a, 5a' sowie die Unterwalze 5b der Mittelwalzenanordnung
5b, 5b' an. Während die direkt von dem Hauptmotor
14 angetriebenen Arbeitsorgane untereinander im Betrieb der Strecke
1 ein konstantes Drehzahlverhältnis aufweisen, und die von dem Differenzgetriebe
15 angetriebenen Arbeitsorgane der Strecke 1 untereinander ebenfalls
ein konstantes Drehzahlverhältnis aufweisen, kann mit der gezeigten Antriebsanordnung
die Drehzahl der Unterwalze 5b der Mittelwalzenanordnung 5b,
5b' im Verhältnis zur Drehzahl der Unterwalze 5c der Lieferwalzenanordnung
5c, 5c', 5c'' verstellt werden. Hierdurch wird eine Veränderung
des Hauptverzuges HV möglich, was die Ausregulierung von Schwankungen der längenspezifischen
Masse der zugeführten Faserbänder FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 ermöglicht.
Hierzu werden die von der Einlaufsensoreinheit 4 erzeugten Messwerte MW
an die Maschinensteuerung 13 übertragen. Auf der Basis der Messwerte
MW werden dann Steuerbefehle an einen Regelmotor 16 übertragen, der
derart auf das Differenzgetriebe 15 einwirkt, dass die Drehzahlen der stromaufwärts
des Hauptverzugsfeldes HV gelegenen Arbeitsorgane verändert wird.
2 zeigt die angetriebenen Arbeitsorgane einer Strecke
1 sowie die zugehörigen Antriebsmittel in Aufsicht. Zur Verdeutlichung
der Funktion der Strecke 1 sind weiterhin die zu verziehenden Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6, das abzulegende Faserband FB sowie eine zu befüllende
Spinnkanne K dargestellt. Die Bandablage 7 ist aus Darstellungsgründen
mit der Spinnkanne K um 90° gedreht dargestellt.
Zugmittel sind grundsätzlich als Zahnriemen dargestellt, auch
wenn im Stand der Technik Keilriemen oder Flachriemen verwendet sind. Achsen und
Wellen sind gleichermaßen als gestrichelte Linien dargestellt. Erforderliche
Spannrollen sind aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt.
Der Hauptmotor 14 treibt über Riemen 17 und
18 die Unterwalze 5c der Lieferwalzenanordnung des Streckwerks
5 sowie die ortsfest gelagerte Abzugswalze 9 an. Die Abzugsspannung
VA kann dabei durch Austauschen des Wechselrades 40 eingestellt werden.
Über einen weiteren Riemen 19 ist auch die bewegliche Abzugswalze
9' angetrieben.
Die Bandablage 7 wird über Riemen 17,
20 und 21 durch den Hauptmotor 14 angetrieben. Dabei
wird der Drehteller 10 über einen Riemen 22 angetrieben,
wobei eine Anpassung der relativen Drehzahl des Drehtellers 10 durch eine
entsprechende Auswahl des Wechselrades 41 erfolgen kann. Der Kannenteller
12 hingegen wird über Zahnräder 42 und 43 angetrieben,
von denen wenigstens eins austauschbar ist, um die relative Geschwindigkeit des
Kannentellers 12 einzustellen.
Einen Teil seiner Leistung liefert der Hauptmotor 14 über
einen Riemen 23 an das Differenzgetriebe 15. Hierbei ist ein Wechselrad
44 vorgesehen, um den Grundverzug im Hauptverzugsfeld HV einstellen zu
können. Der Grundverzug ist derjenige Verzug, der auftritt wenn kein Regeleingriff
erfolgt. Zur Durchführung von Regeleingriffen ist der Regelmotor
16 über einen Riemen 24 mit dem Differenzgetriebe
15 verbunden.
Von dem Differenzgetriebe 15 ist die Eingangsunterwalze
5a mittels des Riemens 25 und die mittlere Unterwalze
5b mittels des Riemens 26 angetrieben. Um den Vorverzug VV einstellen
zu können, ist ein Wechselrad 45 vorgesehen.
Die ortfeste Tastwalze 4a und die bewegliche Tastwalze
4a' sind weiterhin über Riemen 27, 28 und
29 angetrieben. Hierbei ist ein Wechselrad 46 vorgesehen, um die
Einzugsspannung VE verändern zu können. Die Einzugswalzen 3a
und 3b sind über einen weiteren Riemen 30, die Zuführwalzen
2a, 2b und 2c zusätzlich über einen weiteren
Riemen 31 angetrieben. Hierbei ist ein Wechselrad 47 zur Einstellung
der Zuführspannung VZ sowie ein Wechselrad 48 zur Einstellung der
Walzenzuführspannung VZW vorgesehen.
Durch die Vielzahl der mechanischen Übertragungsglieder entstehen
beim Antrieb der Arbeitsorgane der Stecke 1 groß mechanische Verluste.
Gerade bei steigenden Energiekosten sind diese Verluste unerwünscht. Zudem
muss der Hauptmotor 14 stärker dimensioniert sein, als es die Summe
der an den Arbeitsorganen geforderten Leistungen eigentlich erforderlich machen
würde. Dies erhöht ebenso wie die Notwendigkeit des Differenzgetriebes
15 die Herstellkosten der Strecke 1.
Durch die Verschleißanfälligkeit der zahlreich vorhandenen
Riemen bedarf es außerdem einer zeit- und kostenintensiven Wartung der Strecke
1. Auch ist es im Rahmen der Wartung regelmäßig erforderlich,
die vorhandenen Riemen mittels nicht gezeigter Spannrollen nachzuspannen.
Zudem ist anzumerken, dass die Riemenantriebe aufgrund
ihrer Ausdehnung kaum vollständig gekapselt werden können. Gerade in einer
rauen Spinnereiumgebung neigen die Riemen sowie ihre Lauf- und Spannrollen dazu,
sich mit Schmutz zuzusetzen. Daher bedarf es von Zeit zu Zeit einer aufwändigen
Reinigung, was den Wartungsaufwand abermals erhöht.
Besondere Probleme ergeben sich im Zusammenhang mit dem Antrieb von
Arbeitsorganen, deren Position an der Strecke einstellbar ist. Wird beispielsweise
die Position der Eingangsunterwalze 5a verändert, um die Vorverzugsdistanz
VVD zu verändern, so muss auch der Riemen 25 neu eingestellt werden.
Dies führt beispielsweise bei einem Partiewechsel zu einem erhöhten Bedienaufwand.
Demgegenüber zeigt 3 eine erfindungsgemäße
Strecke mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen
50. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 50, welche einen
Motor 51 und die Zuführgestellwalze 2a umfasst, ermöglicht
den Antrieb sämtlicher Zuführgestellwalzen 2a, 2b und
2c mit nur einem Riemen 32. Alternativ könnte auch vorgesehen
sein, dass jede der Zuführgestellwalzen 2a, 2b und
2c jeweils Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
50 ist.
Eine weitere Vorrichtung 50 umfasst als Arbeitorgan die Einzugsunterwalze
3b sowie einen daran ausgebildeten Elektromotor 51. Die Vorrichtung
50 ist zum Antrieb eines weiteren Arbeitsorgans mit einem bezüglich
des ersten Arbeitsorgans konstanten Drehzahlverhältnis ausgebildet. Das weitere
Arbeitsorgan ist hier die Einzugsunterwalze 3a.
Die ortsfeste Tastwalze 4a ist ebenfalls als Teil einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 50 von einem Elektromotor 51 angetrieben. Die bewegliche
Tastwalze 4a' hingegen über einen Riemen 34.
Die Unterwalzen des Streckwerks 5a, 5b,
5c sind jeweils über eigene Motoren 51 angetrieben und Bestandteil
einer eigenständigen Vorrichtung 50.
Weiterhin ist die ortsfeste Abzugswalze 9a Teil einer Vorrichtung
50 und von einem eigenen Elektromotor 51 angetrieben. Die bewegliche
Abzugswalze 9a' ist über einen Riemen 35 angetrieben.
Der Drehteller 10 und der Kannenteller 12 sind jeweils
Teil einer eigenständigen Vorrichtung 50, sodass im Bereich der Bandablage
keinerlei Riemen erforderlich sind.
Bei der erfindungsgemäßen Strecke 1 ist der mechanische
Teil insgesamt stark vereinfacht. Mittels nur vier Riemen 32,
33, 34 und 35 können sämtliche Arbeitsorgane
der Strecke 1 angetrieben werden. Die genannten Riemen 32,
33, 34, 35 könnten alternativ auch durch weitere
Vorrichtungen 50 entbehrlich gemacht werden.
Die Walzenzuführspannung VZW, die Zuführspannung VZ, die
Einzugsspannung VE, der Vorverzug, der Hauptverzug und die Abzugsspannung VA können
ebenso wie die relative Drehzahl des Drehtellers 10 oder des Kannentellers
12 durch eine entsprechende Ansteuerung der Motoren 51 eingestellt
werden. Wechselräder sind dabei nicht erforderlich.
Auch bereitet die Einstellung der Vorverzugsdistanz VVD bzw. der Hauptverzugsdistanz
HVD keine weiteren Probleme, da da der Eingangswalze 5a zugeordnete Motor
51 bzw. der der Mittelwalze 5b zugeordnete Motor 51 jeweils
gemeinsam mit der zugehörigen Walze 5a, 5b verschiebbar gelagert
ist. Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 wird anhand
der folgenden Figuren am Beispiel von Vorrichtungen 50 erläutert,
welche die Eingangsunterwalze 5a umfassen. Weitere Vorrichtungen
50, welche andere Arbeitsorgane einer Spinnereivorbereitungsmaschine beinhalten,
können äquivalent aufgebaut sein.
Die 4a und 4b
zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 50 in Aufsicht. Als
Beispiel für ein Arbeitsorgan einer Spinnereivorbereitungsmaschine ist eine
Eingangsunterwalze 5a für ein Streckwerk 5 gezeigt.
Die Eingangsunterwalze 5a ist, wie bereits anhand der
1 erläutert, dazu vorgesehen, an dem Streckwerk
rotierbar gelagert und angetrieben zu werden. Aufgabe der Eingangsunterwalze
5a im Betrieb des Streckwerks 5 ist es, ein oder mehrere Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 zu transportieren und dabei im Zusammenwirken mit einer
Eingangsoberwalze 5a' zu klemmen, so dass in dem stromabwärts gelegenen
Vorverzugsfeld 5d ein Verziehen des oder der Faserbänder FB1, FB2,
FB3, FB4, FB5, FB6 erfolgen kann.
Gemäß den 4a und
4b ist dazu eine Arbeitsfläche 60 vorgesehen,
welche an einem mittleren Abschnitt 59 eines Grundkörpers
52 der Eingangsunterwalze 5a ausgebildet ist. An einem endseitigen
Abschnitt 58 des Grundkörpers 52 bzw. der Eingangsunterwalze
5a ist ein zylinderförmiger Befestigungsabschnitt 53 für
einen Rotor eines Elektromotors vorgesehen. Der Befestigungsabschnitt ist so ausgebildet,
dass der Rotor koaxial zu einer vorgesehenen Rotationsachse 54 der Eingangsunterwalze
5a drehfest an dem Befestigungsabschnitt 53 montierbar ist. Dabei
ist vorgesehen, dass der Rotor gemeinsam mit dem Arbeitsorgan lagerbar ist. Das
bedeutet, dass der Befestigungsabschnitt 53 derart stabil ausgeführt
ist, dass er den Rotor auch bei den üblichen im Betrieb auftretenden Kräften
tragen kann, so dass auf eine eigene Lagerung des Rotors verzichtet
werden kann.
Um eine drehfeste Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt
53 und dem vorgesehenen Rotor zu ermöglichen, ist eine Nut
53a für eine Passfeder vorgesehen. Auf eine derartige Nut
53a und eine Passfeder kann jedoch verzichtet werden, wenn die Drehsicherheit
durch andere Maßnahmen gewährleistet ist. Beispielsweise könnte der
Rotor aufgeklebt oder aufgeschraubt werden. Auch kann der Befestigungsabschnitt
53 ein Querschnittsprofil aufweisen, welches im Zusammenwirken mit einem
korrespondierenden Hohlprofil des Rotors eine formschlüssige und drehfeste
Verbindung ergibt. Ebenso könnte der Rotor in einem Presssitz auf dem Befestigungsabschnitt
53 aufgebracht werden.
Die 5a und 5b
zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 50. Ein
Rotor 55, der ein Hohlprofil 56 aufweist, welches mit dem Befestigungsabschnitt
53 korrespondiert, ist hier drehfest an dem Befestigungsabschnitt
53 montiert. Die Vorrichtung 50 ist vorgesehen, um derart an einem
Streckwerk gelagert zu werden, dass dem Außenprofil 57 des Rotors
55 ein Stator zugeordnet ist. Wenn die Vorrichtung 50 montiert
ist, so entsteht ein Elektromotor zum Antrieb der Eingangsunterwalze 5a,
der als sogenannter Innenläufer ausgebildet ist. Innenläufer deshalb,
da der Rotor innerhalb des Stators angeordnet ist.
An dem Grundkörper 52 der Eingangsunterwalze
5a sind weiterhin zwei ringförmige Elemente 61a' und
61b' angebracht, von denen das erste eine erste Lauffläche
61a und das andere eine zweite Lauffläche 61b für Wälzkörper
aufweist. Die ringförmigen Elemente sind Innenringe von Standardlagern und
dazu vorgesehen, die Vorrichtung 50 an einem Streckwerk rotierbar zu lagern.
Die 6a und 6b
zeigen eine Vorrichtung 50, welche an Halteelementen 64a und
64b der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 befestigbar ist. An der
ersten Befestigungseinrichtung 63a und der zweiten Befestigungseinrichtung
63b sind ringförmige Elemente mit nicht rotierbaren Laufflächen
66a bzw. 66b angeordnet. Die Lauffläche 66a bildet
mit der korrespondierenden rotierbaren Lauffläche 61a des Arbeitsorgans
5a und den ersten Wälzelementen 68a ein erstes Kugellager
61a, 66a, 68a. Die nicht rotierbare Lauffläche
66b bildet weiterhin mit der korrespondierenden rotierbaren Lauffläche
61b und den zweiten Wälzkörpern 68b ein zweites Kugellager
61b, 66b, 68b. Mittels dieser genannten beiden Kugellager
61a, 66a, 68a; 61b, 66b,
68b ist die Eingangsunterwalze 5a gemeinsam mit dem Rotor
55 gelagert, so dass beide um die Rotationsachse 54 rotierbar
sind.
An dem ersten Befestigungselement 63a ist ein Stator
67 befestigt, so dass der Rotor 45 und der Stator 67
einen Elektromotor 51 bilden, der allerdings keine eigene Lagerung benötigt.
Auf diese Weise ist eine kompakte Bauform der Vorrichtung 50 verwirklicht.
Da der Elektromotor 51 in die Vorrichtung 50 integriert ist, sind
zum Antrieb der Eingangsunterwalze 5a keine Riemen oder Zahnräder,
wie bei herkömmlichen Streckwerken erforderlich.
Die Halteelemente 63a und 63b weisen an ihrer Unterseite
ein Profil auf, welches mit einem Profil der Halteelemente 64a bzw.
64b korrespondiert. Wie in der Aufsicht in 6b
durch Doppelpfeile angedeutet, ist die Vorrichtung 50 entlang der Halteelemente
64a und 64b verschiebbar. Hierdurch ist es möglich, die Vorverzugsdistanz
VVD zu ändern. Eine Anpassung des Antriebs der Eingangsunterwalze ist dabei
nicht erforderlich, da der Elektromotor 51 automatisch mitverschoben wird.
Um die Position der Vorrichtung 50 in Bezug auf die Halteelemente
64a bzw. 64b einzustellen, bzw. um die Vorrichtung 50
in einer bestimmten Position zu fixieren, sind Einstellvorrichtungen 65a
und 65b vorgesehen.
Die Befestigungseinrichtung 63a ist gleichzeitig als Gehäuse
für den Elektromotor 51 sowie für das Lager 61a,
66a, 68a ausgebildet. Auf der nach außen weisenden ersten
Seite umschließt sie das Ende der Eingangsunterwalze 5a vollständig.
Auf der zur Arbeitsfläche 60 weisenden zweiten Seite ist das Gehäuse
mittels einer Dichtung 69a vollständig abgedichtet.
Das zweite Lager 61b, 66b, 68b ist innerhalb
der als Lagergehäuse ausgebildeten Befestigungseinrichtung 63b angeordnet
und somit gegen mechanische Einwirkung und/oder Verschmutzungen geschützt.
Um das Lager vollständig abzudichten, ist eine Dichtung 69b vorgesehen.
Die in den 4a und 4b,
5a und 5b sowie
6a und 6b gezeigten Vorrichtungen
50 können bei der Herstellung einer Strecke oder auch als selbständiges
Ersatzteil für eine Strecke verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen
Aufführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patenansprüche
sind jederzeit möglich.