[0001] Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, wie sie in der DE-OS 24 03 970 beschrieben
ist.
[0002] Eine Stauchkammerkräuselvorrichtung ist allgemein bekannt und besteht aus den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs. Problem bei einer solchen schon vielfach in
der Praxis arbeitenden Vorrichtung zum Kräuseln von glatt gesponnenen Chemiefasern
ist nach wei vor die Abdichtung des Preßwalzenspaltes im Bereich der Stirnseiten der
Preßwalzen. Üblicherweise ist der Preßwalzenspalt an seinen beiden Enden durch jeweils
eine Druckscheibe, die gegen die Stirnseiten der beiden Preßwalzen anliegen, abgedichtet.
Um eine zufreidenstellende Abdichtung zu gewährleisten, müssen die Druckscheiben
unter Druck an den stirnseiten der Preßwalzen anliegen. Dies bewirkt aber einen größeren
Abrieb, was einen öfteren Austausch der Druckscheiben zur Folge hat. Bei der Vorrichtung
nach der genannten Offenlegungsschrift ist dieses Problem dadurch beseitigt, daß die
Druckscheibe in einem minimalen im voraus definierten Abstand an den Stirnseiten der
Preßwalzen gehalten wird, indem mittels eines Tastorgans der tatsächlich vorhandene
Abstand zwischen den Stirnseiten der Preßwalzen und der jeweiligen Druckscheibe gemessen
und dann der Sollabstand erneut einjustiert wird. Die Neueinstellung der Druckscheibe
erfolgt diskontinuierlich, und zwar dadurch, daß die Druckscheibe an die beiden Stirnflächen
der beiden zugeordneten Preßwalzen angedrückt wird und dann anschließend um einen
geringen, einstellbaren my-Abstand zurückfährt. Es hat sich herausgestellt, daß diese
Art der Justierung der Druckscheibe insofern nachteilig ist, als daß feine und feinste
Fasern sich in den my-Abstand schieben und dadurch zum Ausfall der Vorrichtung insgesamt
führen. Festzuhalten ist, daß bei bestimmten Fasern auf jeden Fall die Druckscheiben
mit einer Kraft an die Stirnflächen der Preßwalzen angepreßt werden müssen, um eine
genügende Abdichtung des Preßwalzenspaltes zu erzielen.
[0003] Die Einhaltung eines gleichbleibenden Preßdruckes gegen die Druckscheibe ist also
äußerst schwierig. Rein theoretisch mag dies ohne wesentliche Probleme möglich sein.
Die Praxis zeigt jedoch, daß ständige Maßdifferenzen infolge von unbeeinflußbaren
Temperatureinwirkungen auftreten. Bei Inbetriebnahme der Maschine müssen die Preßwalzen
zunächts aufgeheizt, während des Betriebes dagegen gekühlt werden, um die Temperaturen
der Walzen konstant zu halten. Die dazu notwendigen Temperaturregeleinrichtung hält
die Temperatur der Walzen aber nur in einem gewissen Temperaturbereich konstant, in
dem Längenänderungen der Walzen nicht zu vermeiden sind. Die Walze verändert also
ständig der jeweiligen Temperatur entsprechend vom Festlager zur Loslagerseite ihre
Abmaße, und wenn es auch nur 100-stel mm sind. Um die vom kalten bis zum heißen Zustand
größten Wärmedehnungen zu berücksichtigen, wird die Kräuselmaschine selbstverständlich
im geheizten Zustand eingerichtet. Die zusätzlich durch die Kräuselung erzeugte Wärme
und der zum Fixieren der Kräuselung in die Kammer eingesprühte Heißdampf verursachen
weiterhin Temperaturänderungen, die sich dann beim erhöhten Abrieb an den Druckscheiben
auswirken.
[0004] Ausgehend von der Vorrichtung nach der DE-OS 19 59 863 oder der DE-OS 24 03 970 liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu ergreifen, mit denen die Anordnung
der Druckscheiben zu den Stirnseiten der Preßwalzen immer optimal gehalten werden
kann, ohne einerseits einen zu großen Abrieb zu bekommen und andererseits keinen Spalt,
und wenn er auch noch so klein ist, zu erzeugen, in den sich unerwünscht die Fasern
schieben können.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Tastorgan als Instrument
zur Feststellung einer sich aufgrund des Preßdruckes einstellenden Durchbiegung eines
Trägers der Druckscheibe ausgebildet ist und der Preßdruck in Abhängigkeit der laufend
festgestellten Durchbiegung der Trägers, wie Seitenscheibe, regelbar ist.
[0006] Die Erfindung geht also aus von der Erkenntnis, daß bei der Erzeugung eines zur
Abdichtung ausreichenden Preßdruckes der Träger der Druckscheibe einer gewissen Durchbiegung
ggf. auch Torsion ausgesetzt ist. Wenn jetzt das Maß dieser Durchbiegung mit empfindlichen
Meßinstrumenten festgestellt wird, so kann dieser Wert zur Justierung des Preßdruckes
verwendet werden. Mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung kann also ununterbrochen
der tatsächliche Anpreßdruck in Abhängigkeit der erzeugten Durchbiegung des Trägers
festgestellt und damit der Abrieb in einem noch zulässigen minimalen Wert konstant
gehalten werden. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist sichergestellt, daß auch
bei Temperaturänderungen oder sonstigen variierenden Bedingungen an der Maschine,
die die Maßän derungen zwischen der Druckscheibe und den Walzenstirnflächen zur Folge
haben, der Anpreßdruck der Druckscheiben an den Walzenstirnflächen immer konstant
bleibt und damit eine ausreichende Abdichtung gewährleistet ist.
[0007] Est ist zweckmäßig, die Regelung elektronisch ablaufen zu lassen. Dabei ist eine
Einheit vorzusehen, der ein beliebiger Sollwert an zulässiger Durchbiegung eingegeben
werden kann. Stellt sich im Laufe des Betriebes der Vorrichtung nach der Einjustierung
im warmen Zustand ein Istwert ein, der im Verleich mit dem eingegebenen Sollwert
differiert, so tritt die Regelung zur Änderung des Anpreßdruckes in Tätigkeit. Der
Sollwert kann beliebig sein, er kann sich kvon Null bis zu einem Wert erstrecken,
bei dem ein erheblicher Verschleiß an der Druckscheibe entstehen, aber auch eine extrem
gute Abdichtung erzielt werden würde.
[0008] Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist es vorteilhaft, das Instrument als Druckmeßdose
auszubilden. Die Druckmeßdose mißt jetzt nicht eine Veränderung des Abstandes der
Seitenscheiben von den Stirnflächen der Einzugswalzen in einer feinen Abstandsmessung,
sondern den aufgrund des sich verändernden Abstandes sich einstellenden neuen Druck
zwischen der Druckscheibe und den Stirnflächen der Einzugswalzen. Eine solche elektronisch
gesteuerte Druckmeßdose kann die Abstandsveränderung bzw. die Verbiegung des Trägers
der Druckscheibe empfindlicher messen und aufgrund der Meßimpulse die Steuerung des
Abstandes der Druckscheibe regeln.
[0009] Es ist weiterhin günstig, die Druckscheibe auf der den zugeordneten Walzenstirnflächen
gegenüberliegenden Preßdruckfläche räumlich gebogen zu bearbeiten. Es ist bekannt
und üblich, die Druckscheibe parallel zu den Stirnflächen der Einzugswalzen anzuordnen.
Diese Anordnung kann während des Betriebes der Kräuselvorrichtung nicht verändert
werden. Werden sich nun die Träger gegenüber den Walzenstirnflächen verbiegen, bzw.
wird die Seitenscheibe insgesamt aufgrund des zur Abdichtung notwendigen Preßdruckes
gegen die Druckscheibe um ihre Halterung in der Kräuselvorrichtung tordieren, so
kann die Druckscheibe nicht mehr parallel zu den Stirnflächen der Einzugswalzen angeordnet
sein. Ein schiefer Abrieb der Druckscheibe ist die Folge dieser Maßänderung. Um zu
gewährleisten, daß in allen Betriebszuständen die Druckscheibe immer parallel zu den
Stirnflächen der Preßwalzen angeordnet ist, sieht die Erfindung also vor, die Anlagefläche
der Druckscheibe räumlich gebogen, vorzugsweise ballig, zu bearbeiten. Wenn die Gegenfläche
entsprechend bearbeitet ist, kann jetzt auch bei einer Maßänderung der Seitenscheibe
im Verhältnis zu den Stirnflächen der Einzugswalzen eine parallele Anordnung der
Druckscheibe zu den Stirnflächen gewährleistet werden.
[0010] In der Zeichnung ist eine Prinzipskizze einer Stauchkammerkräuselvorrichtung dargestellt,
anhand der die Erfindung kurz beschrieben weren soll. Es zeigen:
Figur 1: die Seitenansicht einer Kräuselvorrichtung
Figur 2: die Stirnanscht der Vorrichtung nach Figure 1
Figur 3: die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figure 1 und
Figur 4: einen Schnitt quer durch eine der beiden Seitenscheiben in der Mitte der
Druckscheibe und damit oberhalb einer Einzugswalze.
[0011] Eine Stauchkammerkräuselvorrichtung besteht aus den beiden Einzugswalzen 1 und 2
und den sich an den Preßwalzenspalt 6 anschließenden Kammerplatten 4 und 5, die zwischen
sich den Kammerraum 3 bilden. Die obere Kammerplatte 5 ist zur Verkleinerung des Kammerraumes
nach unten verschwenkbar angeordnet (gestrichelt gezeichnet). Der seitliche Bereich
des Kammerraums ist durch die beiden aus Figur 2 ersichtlichen Seitenplatten 7 und
8 verschlossen.
[0012] In den Seitenplatten 7, 8 sind in Höhe des Preßwalzenspaltes 6 jeweils eine Druck-
oder Verschleißscheibe 9, 10 gehalten, die jeweils mit Preßdruck 11, 12 gegen die
Stirnfläche der Einzugswalzen 1,2 gedrückt sind. Aufgrund dieses Druckes verbiegen
sich die Träger - hier die Seitenplatten 7,8 - in Richtung der aus Figur 3 ersichtlichen
Teile. Die Stärke der Verbiegung oder Torsion der Seitenplatten kann gemessen werden
und als Maß für die tatsächliche Reibung zwischen Druckscheibe und Walzenstirnflächen
verwendet werden.
[0013] In Fig. 4 ist ein Beispiel für die Ausgestaltung und Anordnung der Druckscheibe mit
einer Tasteinrichtung dargestellt. Die Druckscheibe 10 ist in der Seitenscheibe 8
eingebaut. Die Druckscheibe 10 hat zwei Flächen. Die Verschleißfläche ist den Stirnseiten
13 des Einzugswalzenpaares 1,2 zugeordnet. Die Rückenfläche - hier Preßdruckfläche
14 genannt - ist räumlich gebogen, um nicht zu sagen ballig bearbeitet. Die ballige
Fläche ist in die Druckscheibe eingearbeitet, während die entsprechende, im ganzen
mit 15 bezeichnete Justiereinrichtung zur Verstellung der Druckscheibe im Bereich
der Preßdruckfläche 14 konvex ballig ausgeformt ist. Jetzt kann sich die Druckscheibe
10 entsprechend der Tortierung oder Verbiegung der Seitenscheibe 8 immer parallel
zu den Stirnflächen 13 der Einzugswalzen 1, 2 ausrichten.
[0014] Hier ohne besondere Bedeutung ist die Konstruktion der Justiereinrichtung 15. Sie
besteht aus einem äußeren Zahnring 16, der mit Stiften 17 an seiner Stirnseite versehen
ist, um die Drehung des Zahnringes auf die Druckscheibe zu deren gleichmäßigem Verschleiß
zu übertragen. Über Kugellager 18 ist der Zahnring 16 auf einem Justierring 19 gelagert.
Der Justierring 19 weist an seinem Außenumfang ebenfalls eine Stirnverzahnung 20
auf, in die das Antriebszahnrad 21 eingreift. Im Zentrum des Justierringes 19 ist
ein Innengewinde eingearbeitet, das in ein entsprechendes Außengewinde eines Verstellbolzens
22 eingreift. Der Verstellbolzen 22 ist längsverschiebbar aber gegen Verdrehen gesichert
in einem Teil 8ʹ der Seitenscheibe 8 gehalten. An dem außenseitigen Ende des Verstellbolzens
22 ist in einem weiteren Teil 8ʺ der Seitenscheibe 8 eine Druckmeßdose 23 angeordnet.
Der Kontakt der Druckmeßdose zum Verstellbolzen 22 ist über eine Lagerung 24 gewährleistet,
die ebenfalls kugelig mit einer entsprechenden Gegenfläche ausgebildet ist.
[0015] Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Der Antrieb der Druckscheibe zur
gleichmäßigen Rotation erfolgt über das Zahnrad 16ʹ, das in die Stirnverzahnung des
Zahnringes 16 eingreift. Die Abstandsverstellung der Druckscheibe dagegen erfolgt
über das Zahnrad 21, das mit seiner Verzahnung in die Verzahnung des Justierringes
19 eingreift und aufgrund des Gewindes im Verstellbolzen 22 eine Abstandsverstellung
der Druckscheibe 10 im Verhältnis zur Stirnseite der Einzugswalze 1 bewirkt. Gleichzeitig
aber wird der Abstand der Druckscheibe 10 von der Stirnfläche 13 der Einzugswalze
1 über den Zahnring 16, dann über die Kugellager 18, den Justierring 19 auf den Verstellbolzen
22 übertragen, der seinerseits diesen vorhandenen Abstand auf die Druckmeßdose 23
überträgt. Ein elektronischer Impuls von elektrischen Einheiten, die in der Zeichnung
im einzelnen nicht dargestellt sind, sorgt für den Antrieb des Zahnrades 21, das
den Preßdruck der Druckscheibe 10 gegen die Stirnfläche 13 der Einzugswalzen 1,2 in
Abhängigkeit der laufend festgestellten Durchbiegung des Trägers - hier der Seitenscheibe
8 - regelt und konstant hält.
1. Vorrichtung zum Kräuseln von synthestischen Fadenscharen, -bünden oder Bändern
mit einem Preßwalzenpaar und einer diesem nachgeschalteten Stauchkammer, die aus zwei
parallel zu den Achsen der Walzen ausgerichteten Platten, von denen eine zumindest
zum Teil gegen die andere zur Verkleinerung des Kammerraumes verschwenkbar gehalten
ist, und aus zwei die Kammer bis zum Preßwalzenspalt hin begrenzenden Seitenwänden
besteht, in denen in Höhe des Preßwalzenspaltes jeweils eine den Randbereichen der
Walzenstirnflächen zugeordnete Druckscheibe vorgesehen ist, auf die eine Verstelleinheit
einwirkt, die mit mindestens einem mit oder ohne Berührung arbeitenden Tastorgan verbunden
ist, das über die Verstelleinheit die Druckscheibe mit einem Preßdruck an den Walzenstirnflächen
hält, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan als Instrument zur Feststellung einer
sich aufgrund des Preßdruckes (11,12) einstellenden Durchbiegung eines Trägers der
Druckscheibe (9,10) ausgebildet und der Preßdruck in Abhängigkeit der laufend festgestellten
Durchbiegung des Trägers regelbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer elektronischen Einheit
der Regelung ein Sollwert an Durchbiegung des Trägers eingebbar und der sich einstellende
Istwert durch Vergleich mit dem Sollwert die Regelung der Einheit, sprich Änderung
des Preßdruckes, in Gang setzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verbiegende
(tordierende) Träger der Druckscheibe (9, 10) die zugeordnete Seitenwand (7, 8) der
Kräuselvorrichtung ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1- 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument als
Druckmeßdose (23) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (10)
auf der zugeordneten Walzenstirnflächen (13) gegenüberliegenden Preßdruckfläche (14)
räumlich gebogen bearbeitet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßdruckfläche ballig
bearbeitet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßdruckfläche (14)
konkav und die entsprechende Fläche des Trägers (16) konvex gedreht ist.