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Die
Erfindung betrifft ein Streckwerk zum Verziehen eines Stapelfaserverbandes
mit einem unstrukturierten, durch eine Unterwalze angetriebenen Unterriemchen
und mit einem eine Innenseite und eine Außenseite aufweisenden Oberriemchen,
wobei das Oberriemchen elastisch gegen das Unterriemchen andrückbar und
dadurch antreibbar ist, wobei das Oberriemchen durch wenigstens
zwei, in Fasertransportrichtung hintereinander angeordnete Umlenkelemente
geführt
ist und wobei zwischen den beiden Umlenkelementen eine federnd belastete
Druckplatte angeordnet ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Oberriemchenführungseinrichtung für das beschriebene Streckwerk.
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Streckwerke
dieser Art sind durch die deutsche Patentschrift 1 112 433 und die
deutsche Auslegeschrift 1 137 362 Stand der Technik. Bei den bekannten
Streckwerken sind Unter- und Oberriemchen als glatte Riemchen ohne
irgendwelche Strukturen ausgebildet.
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Die
Mitnahme des Oberriemchens ist dadurch nicht immer einwandfrei gewährleistet.
Zwischen Oberriemchen und Unterriemchen liegt eine rein reibschlüssige Verbindung
vor, die einen gewissen Schlupf aufweist. Durch den Schlupf ist
zwangsläufig
die Geschwindigkeit des Oberriemchens geringer als diejenige des
Unterriemchens.
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Die
unterschiedlichen Riemchengeschwindigkeiten beeinflussen die Faserrückhaltekräfte und verschlechtern
die Faserkontrolle beim Verziehen des Faserverbandes.
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Die
durch die Druckplatte erzielte Druckverteilung auf eine breite Andruckfläche zwischen
Ober- und Unterriemchen
kann die gewünschten
Verbesserung der Faserkontrolle nur unzureichend erfüllen, da die
durch den Andruck der Druckplatte zusätzlich erzeugte Reibung das
Oberriemchen weiter abbremst und verlangsamt. Die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen
Ober- und Unterriemchen können
dadurch so groß werden,
dass die Faserführung
unregelmäßig und
das verzogene Faserbändchen
ungleichmäßig wird.
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Aus
der nicht gattungsgemäßen japanischen Offenlegungsschrift
2002-193416 sind außerdem Ober-
und Unterriemchen bekannt, die jeweils auf ihren Außenflächen eine
Struktur aufweisen. Das Oberriemchen weist eine aus zahnförmigen Erhöhungen gebildete
Struktur auf. Das Unterriemchen enthält die entsprechenden Vertiefungen,
in welche die Zähne
des Oberriemchens eingreifen. Das Oberriemchen wird somit über ein
rein formschlüssige Verbindung
angetrieben. Die gezeigte Ausführung hat
den Nachteil, dass Ober- und Unterriemchen mit ihrer Verzahnung
immer genau aufeinander abgestimmt sein müssen, und die Herstellung deshalb aufwendig
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Mitnahme des Oberriemchens
zu verbessern, und die bekannte Vorrichtung zu vereinfachen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass das Oberriemchen wenigstens auf seiner Außenseite eine strukturierte
Oberfläche
aufweist und auf seiner Innenseite aus einem gegenüber den
Umlenkelementen und der Druckplatte gleitfreudigen Material besteht.
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Die
auf der Außenseite
des Oberriemchens angebrachte Struktur bewirkt eine kombinierte
reib- und formschlüssige Verbindung
zu dem Unterriemchen. Die üblicherweise
verwendeten Unterriemchen sind aus einem gummielastischen Material
mit einer glatten und unstrukturierten Oberfläche hergestellt. Durch die
federnde Belastung der Umlenkelemente und der Druckplatte wird die
Struktur des Oberriemchens in das elastische Material des Unterriemchens eingedrückt. Erhöhte Stellen
der Struktur des Oberriemchens bilden Vertiefungen im Unterriemchen
und führen
somit zu einer teilweise formschlüssigen Verbindung. Die kombinierte
reib- und formschlüssige Verbindung
bewirkt eine sehr gute Mitnahme des Oberriemchens und eine starke
Verringerung des Schlupfes, auch bei relativ hohen Andruck-Kräften von
Druckplatte und Umlenkelementen. Die Fasern können somit auf einer sehr großen Länge mit
einer sehr gleichmäßigen Rückhaltekraft
beaufschlagt werden und werden dadurch beim Verziehen optimal kontrolliert.
Die gute Mitnahme des Oberriemchens wird durch das gegenüber den
Umlenkelementen und der Druckplatte gleitfreudigen Material auf
der Innenseite unterstützt.
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Die
Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass die Oberriemchenführungseinrichtung
sehr einfach in ein bekanntes Streckwerk eingesetzt werden kann. Das
bisher verwendete Unterriemchen kann weiter verwendet werden und
braucht nicht ausgetauscht zu werden.
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Die
Herstellung des Oberriemchens ist besonders einfach, wenn sich die
Struktur auf der Außenseite über die
gesamte Breite des Oberriemchens erstreckt. Eine besonders vorteilhafte
Struktur ergibt sich, wenn das Oberriemchen als Gewebeband ausgebildet
ist. Das Oberriemchen kann genauso gut auch aus einer mit geprägten Strukturen versehenen
Folie bestehen.
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Das
Oberriemchen gleitet besonders gut über die Umlenkelemente und
die Druckplatte, wenn es auf seiner Innenseite nicht aus einem gummi-elastischen
Material besteht. Vorteilhaft ist hier insbesondere ein relativ
hartes und gleitfreudiges Material, wie beispielsweise Polyamid.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckplatte
wenigstens ein Umlenkelement enthält. Das in Fasertransportrichtung
zweite Umlenkelement kann beispielsweise durch die Ablaufkante der
Druckplatte gebildet werden. Die Anzahl der verwendeten Bauteile
kann dadurch verringert und die Konstruktion somit vereinfacht werden. Durch
die Wahl eines besonders gleitfreudigen Materials kann sogar das üblicherweise
als rotierende Oberwalze ausgebildete in Fasertransportrichtung erste
Umlenkelement des Oberriemchens als ein feststehendes Umlenkelement
ausgebildet werden. Die Konstruktion der Oberriemchenführungseinrichtung
wird stark vereinfacht, wenn sie keine rotierende Oberwalze mehr
enthält.
Es kann vorgesehen sein, dass das in Fasertransportrichtung erste
Umlenkelement in die Druckplatte integriert ist und durch die Auflaufkante
der Druckplatte gebildet wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Umlenkradius
des zweiten Umlenkelementes kleiner als der Umlenkradius einer Ablaufkante
eines Unterriemchentisches ist. Das zweite Umlenkelement kann sich
somit näher
an der Klemmlinie des Lieferwalzenpaares befinden. Die Faserführung während des
Verzugs kann durch die verlängerte
Oberriemchenführungseinrichtung
weiter verbessert werden.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
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1 in
teilweise geschnittener und vergrößerter Seitenansicht einen
Teil eines Streckwerks im Bereich einer Oberriemchenführungseinrichtung,
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2 eine
Ansicht ähnlich 1 bei
einer anders gestalteten Oberriemchenführungseinrichtung.
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Eine
in den 1 und 2 dargestellte Oberriemchenführungseinrichtung 1 ist
Bestandteil eines nur teilweise dargestellten Streckwerks 2,
beispielsweise für
eine Ringspinnmaschine. Von diesem Streckwerk 2 sind im
Wesentlichen nur ein aus Unterriemchen 3 und Oberriemchen 4 bestehendes
Riemchenpaar 3, 4 sowie ein nachfolgendes Lieferwalzenpaar 5, 6 dargestellt.
Ein zu verstreckender Stapelfaserverband 7 läuft dem
Riemchenpaar 3, 4 in Fasertransportrichtung A
zu und verlässt
das Lieferwalzenpaar 5, 6 gemäß der Pfeilrichtung B. Für die Erfindung
ist es ohne Bedeutung, ob dem Riemchenpaar 3, 4 weitere
Walzenpaare des Streckwerks 2 vorausgehen oder dem Lieferwalzenpaar 5, 6 weitere
Walzen folgen. Das aus einem glatten Jeder- oder gummiartigen Material
bestehende Unterriemchen 3 umschlingt in an sich bekannte
Weise eine Unterwalze 8 und wird durch einen Unterriemchentisch 9 geführt. Zur
Spannung des Unterriemchens 3 kann ein Spannelement 10,
beispielsweise in Form einer federbelasteten Rolle, vorgesehen sein.
Bei den Walzen 5 und 8 handelt es sich um in Maschinenlängsrichtung durchlaufende
angetriebene Unterwalzen, bei der Walze 6 um eine Druckwalze,
von denen jeweils eine pro Spinnstelle vorhanden ist. Der Unterriemchentisch 9 weist
an seiner dem Lieferwalzenpaar 5, 6 zugewandten
Seite eine Ablaufkante 11 auf, von welcher das Unterriemchen 3 über einen
Umlenkradius aus der Streckfeldebene nach unten geführt wird.
Die Druckwalze 6 bildet mit der Unterwalze 5 eine
Lieferklemmlinie 12.
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Das
Streckwerk 2 mit einer Oberriemchenführungseinrichtung 1 gemäß 1 enthält zwei
Umlenkelemente 13 und 14, sowie eine Druckplatte 15, die
von dem Oberriemchen 4 umschlungen werden. Das in Fasertransportrichtung
A erste Umlenkelement 13 ist als rotierende Oberwalze 16 ausgebildet und
auf einer feststehenden Achse 17 gelagert. Das in Fasertransportrichtung
A zweite Umlenkelement 14 ist über einen Grundkörper 18 mit
der Achse 17 verbunden. Achse 17 und Grundkörper 18 sind
in durch den Kraftpfeil F angedeuteter Weise durch an sich bekannte
Einrichtungen gegen das Unterriemchen angedrückt. Die Druckplatte 15 ist
zwischen den Umlenkelementen 13 und 14 angeordnet
und kann durch eine Feder 19, die sich am Grundkörper 18 abstützt, belastet
werden.
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Das
Oberriemchen 4 wird also durch die Umlenkelemente 13, 14 und
die Druckplatte 15 gegen das Unterriemchen 3 angedrückt. Auf
der Außenseite 20 des
Oberriemchens 4 ist eine strukturierte Oberfläche vorgesehen,
die in den durch die Umlenkelemente 13, 14 und
die Druckplatte 15 belasteten Bereichen eine kombinierte
reib- und formschlüssige Verbindung
mit dem unstrukturierten Unterriemchen 3 bildet, wodurch
das Oberriemchen 4 mitgenommen und in Bewegung versetzt
wird. Das Oberriemchen 4 besteht auf seiner Innenseite 21 aus
einem gleitfreudigen Material, dass gegenüber dem Umlenkelement 13 und
der Druckplatte 15 einen geringen Reibungskoeffizient aufweist.
So lässt
sich ein Schlupf zwischen Unterriemchen 3 und Oberriemchen 4 weitgehend
vermeiden.
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Das
Oberriemchen 4 kann vorteilhafterweise aus einem Gewebeband
bestehen, welches beispielsweise endlos aus Polyamidfilamenten gewebt ist.
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Die
Druckplatte 15 ist bevorzugt in einer Weise ausgebildet,
bei der das Oberriemchen zwischen einer Auflaufkante 22 und
einer Ablaufkante 23 einen flächigen Bereich 24 durchläuft, in
welchem die Andruckkraft der Feder 19 großflächig auf
das Oberriemchen 4 verteilt wird. Der flächige Bereich 24 ist möglichst
groß zu
wählen,
damit die zwischen Oberriemchen und Unterriemchen geführten Fasern
durch einen gleichmäßigen Andruck
optimal kontrolliert werden. Der flächige Bereich 24 ist
nicht notwendigerweise eben, er kann auch einer vorhandenen Krümmung des
Unterriemchentisches 9 angepasst sein.
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2 zeigt
eine Variante einer Oberriemchenführungseinrichtung 1 gemäß der Erfindung. Gleiche
Bauteile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden
deshalb nicht noch einmal beschrieben. Hier ist das in Fasertransportrichtung
A zweite Umlenkelemente 14' nicht
als separates Bauteil ausgebildet, sondern ist in die Druckplatte 15' integriert.
Das Umlenkelement 14' wird
durch die Ablaufkante 23' gebildet.
Der flächige
Bereich 24' der Druckplatte 15' ist in diesem
Fall wesentlich größer. Dies
bewirkt eine weitere Verbesserung der Faserkontrolle. Die elastisch
nachgiebige Belastung der Druckplatte 15' ist durch den Kraftpfeil F, angedeutet.
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Zusätzlich ist
der Umlenkradius an der das Umlenkelement 14' bildenden Ablaufkante 23' wesentlich
kleiner als der Umlenkradius an der Ablaufkante 11 des
Unterriemchentisches 9. Hierdurch kann die Ablaufkante 23' wesentlich
näher an
der Lieferklemmlinie 12 positioniert werden, und so der
Weg den die Fasern ohne Führung
durch Ober- oder Unterriemchen erfahren, auf ein Minimum verkürzt werden.
Ein sehr nah an die Lieferklemmlinie 12 heranragendes Umlenkelement 14' lässt sich
insbesondere durch die Verwendung eines sehr dünnen Oberriemchens 4 erreichen,
wie es beispielsweise ein Gewebeband darstellt. Je dünner das
Oberriemchen 4 ist, umso kleiner kann der Umlenkradius
am Umlenkelement 14' sein,
und um so dichter kann das Umlenkelement 14' an der Lieferoberwalze 6 liegen.
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Das
in Fasertransportrichtung erste Umlenkelement 13' gemäß 2 ist
wiederum in nicht dargestellter Weise gehalten und, wie durch den
Kraftpfeil F2 angedeutet, angedrückt. Auch
im dargestellten Fall kann das Umlenkelement 13' wieder analog 1 durch
eine Oberwalze gebildet werden. Insbesondere bei der Verwendung
eines Gewebebandes als Oberriemchen 4 ist es jedoch vorteilhaft,
auch das Umlenkelement 14' als
feststehendes Bauteil 25 vorzusehen. Auf die komplizierte
Oberwalze mit ihrer Lagerung kann so verzichtet werden.
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Eine
weitere Verringerung der Teileanzahl lässt sich erreichen, wenn die
Druckplatte 15' entgegen
der Fasertransportrichtung A weiter verlängert wird, und die Auflaufkante 22' der Druckplatte 15' die Funktion
des Umlenkelementes 13' mit übernimmt. Innerhalb
des Oberriemchens 4 befindet sich dann nur noch eine Druckplatte 15' als einziges
integrales Bauteil, wobei das Umlenkelement 13' durch die Auflaufkante 22' der Druckplatte 15' und das Umlenkelement 14' durch die Ablaufkante 23' der Druckplatte 15' gebildet wird.
Die Faserkontrolle wird dadurch optimiert, da so der flächige Bereich 24' zwischen der Auflaufkante 22' und der Ablaufkante 23' der Druckplatte 15' seine maximal
mögliche
Länge erreicht.