[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung oder Weiterverarbeitung von
Faserband, wie z.B. eine Strecke oder eine Karde, wobei das Faserband zwischen zwei
Tastwalzen geführt ist, die Tastwalzen zur Messung der Faserbanddicke radial im Abstand
veränderbar sind und wenigstens eine der Tastwalzen über eine Welle angetrieben ist.
[0002] Eine gattungsgemäße Vorrichtung, wie beispielsweise die Regulierstrecke RSB 951 der
Firma Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG, weist zur Messung der Faserbanddicke
Tastwalzenpaare auf, welche in ihrem Abstand veränderbar sind. Das zwischen den Tastwalzenpaaren
hindurchgeführte Faserband bewirkt in Abhängigkeit seiner Dicke ein mehr oder weniger
weites Entfernen der einen Tastwalze von der anderen Tastwalze. Die mittels Federkraft
aneinander gepreßten Walzen folgen der unterschiedlichen Faserbanddicke des zwischen
ihnen befindlichen Faserbandes. Die so ermittelte Faserbanddicke wird an die Steuerung
der Maschine weitergegeben oder zumindest zur Anzeige gebracht. Durch die Ermittlung
der Faserbanddicke kann der Herstellungsprozeß des Faserbandes dahingehend verbessert
werden, daß ein Faserband mit extrem gleichmäßiger Dicke erzeugt wird, indem die Maschine
in ihrer Einstellung, z. B. in dem gewählten Verzug des Faserbandes eingestellt wird.
Derartige Tastwalzenpaare befinden sich am Streckwerkseingang und/oder am Streckwerksausgang
der Strecke. Am Streckwerkseingang wird die Dicke des in das Streckwerk einlaufenden
Faserbandes gemessen. Entsprechend dieser Messung werden einzelne Streckwerkswalzenpaare
mehr oder weniger beschleunigt, so daß ein zu dickes Faserband in seiner Dicke reduziert
und ein zu dünnes Faserband weniger stark verstreckt und somit in seiner Dicke vergrößert
wird. Am Streckwerksausgang kann sich ein weiteres Tastwalzenpaar befinden, auch Kalanderwalzenpaar
genannt, welches das Ergebnis des verstreckten Faserbandes ermittelt. Es wird hier
eine Qualitätsüberwachung des verstreckten Faserbandes durchgeführt. Diese Meßergebnisse
können zur statistischen Auswertung aber auch zur Beeinflussung der Regulierung im
Streckwerk dienen.
[0003] Von dem Tastwalzenpaar ist häufig eine Tastwalze stationär angeordnet. Die zweite
Tastwalze ist radial beweglich angeordnet, um bei einer unterschiedlichen Faserbanddicke
ausgelenkt werden zu können. Die bewegliche Tastscheibe ist außerdem angetrieben,
um Schlupf des Faserbandes zwischen den Tastwalzen und damit im ungünstigsten Fall
Fehlverzüge des Faserbandes zu vermeiden.
[0004] Um besonders gute Meßergebnisse mit einem derartigen Tastwalzenpaar zu erreichen,
ist es wichtig, daß die Tastwalzen einer sich schnell ändernden Dicke des Faserbandes
folgen können. Nachteilig bei der bekannten Ausführung ist es, daß die bewegliche
Tastscheibe zusammen mit den Antriebsmitteln auf einem verschwenkbaren Lagerbock befestigt
ist. Die komplette Baueinheit ist relativ schwer und verursacht somit durch ihre Massenträgheit
eine relativ langsame Reaktion auf sich ändernde Faserbanddicken. Gerade bei modernen,
mit sehr hohen Liefergeschwindigkeiten betriebene gattungsgemäße Vorrichtungen kann
damit nicht immer mit der geforderten Genauigkeit der Änderung der Faserbanddicke
gefolgt werden.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Tastwalzenpaar zu schaffen,
welches auch bei schnellen Dickenänderungen des Faserbandes sehr genau reagiert und
exakte Messungen der Dicke des Faserbandes liefert.
[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Ist die Welle, über welche
die Tastwalze gelagert ist, in eine Antriebswelle und eine Tastwalzenwelle unterteilt,
und sind die beiden Wellenteile mittels einer einen Achsversatz zulassenden Kupplung
verbunden, so erfolgt die Auslenkung der Tastwalze mit einer reduzierten Masse. Ausgelenkt
wird lediglich die Tastwalze mit ihrer Tastwalzenwelle sowie ihrer Lagerung. Die Auslenkung
der Masse des Antriebs, der Antriebswelle und deren Lagerung ist nicht erforderlich.
Dadurch ist eine deutliche Reduzierung der bewegten Masse bei der Messung des Faserbandes
erfolgt. Änderungen der Faserbanddicke sind auf diese Weise ohne große zeitliche Verzögerung
auf Grund hoher Massenträgheitskräfte nachfahrbar. Die Messung des Faserbandes erfolgt
somit sehr genau. Die vorliegende Erfindung realisiert damit eine deutliche Massereduzierung
der bewegten Teile.
[0007] Sind die Antriebswelle und die Tastwalzenwelle wenigstens teilweise unabhängig voneinander
gelagert, so erfolgt vorteilhafterweise keine Beeinflussung der einzelnen, verschwenkbaren
Wellen.
[0008] Sind die Wellen auf einzelnen schwenkbaren Lagerböcken angeordnet, so ist ein Auslenken
der Tastwalze technisch einfach gelöst. Durch Verschwenken der Lagerböcke wird die
eine Tastwalze von der anderen Tastwalze radial entfernt. Die Entfernung geschieht
während der Messung des Faserbandes. Die Größe der Entfernung entspricht der unterschiedlichen
Faserbanddicken. Vorteilhafterweise sind die beiden Lagerböcke derart miteinander
verbunden, daß nach dem Erreichen einer vorbestimmten Verschwenkung des Walzenlagerbockes
der Antriebslagerbock ebenfalls verschwenkt. Damit wird sichergestellt, daß beispielsweise
bei Wickelbildung des Faserbandes, d.h. bei einem fehlerhaften Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, zuerst der Walzenlagerbock bis zum Anschlag ausgelenkt wird und anschließend
der Antriebslagerbock verschwenkt. Eine Beschädigung der Tastwalzeneinrichtung wird
damit vermieden, daß die Tastwalze dem Druck des Faserbandes nachgeben kann.
[0009] Vorteilhafterweise wird bei der Wickelbildung des Faserbandes eine Exzenterhubvorrichtung,
welche auf den Antriebslagerbock wirkt, ausgelöst. Damit wird das Tastwalzenpaar dauerhaft
geöffnet, es verbleibt somit in seiner geöffneten Stellung. Mittels der Exzenterhubvorrichtung
ist es außerdem möglich, für Reinigungsvorgänge oder für das manuelle oder automatische
Einbringen von Faserband zwischen die beiden Tastwalzen, die Tastwalzen zu öffnen
und nach dem Einführen des Faserbandes mittels der Exzenterhubvorrichtung die beiden
Tastwalzen wieder zu schließen.
[0010] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Walzenlagerbock auf dem Antriebslagerbock
drehbar gelagert ist. Dies führt einerseits zu einer einfachen Konstruktion, andererseits
aber auch zu einem sicheren Verschwenken während der Faserbandmessung sowie einem
Öffnen der Tastwalzen bei Wickelbildung.
[0011] Um die unterschiedliche Faserbanddicke auswerten zu können, ist auf dem Antriebslagerbock
ein Weggeber zur Messung der Verschwenkung des Walzenlagerbockes angeordnet. Üblicherweise
ist ein maximaler Abstand der Tastwalzen und damit eine entsprechende Verschwenkmöglichkeit
des Tastwalzenbockes von 10 mm ausreichend.
[0012] Gleitlager, in welchen die Lagerböcke schwenkbar gelagert sind, bewirken bei den
für die Messung geringen Auslenkungen gute Reibungsverhältnisse, welche genaue Messungen
des Faserbandes ermöglichen. Mittels einer Stellschraube, welche die Grundstellung
der beiden Tastwalzen zueinander einstellt, ist eine Justierung der Tastwalzen möglich.
[0013] Um dem Antriebslagerbock ein weiteres Verschwenken zu ermöglichen, ist vorteilhafterweise
vorgesehen, daß ein maximaler Abstand der Tastwalzen von 30 mm ermöglicht ist. 30
mm reichen im allgemeinen aus um ein Faserbandwickel auf einer Tastwalze aufnehmen
zu können. Ist der Antriebslagerbock maximal verschwenkt, so ist es besonders vorteilhaft,
wenn der Antriebslagerbock auf einen Ausschalter der Vorrichtung wirkt. Es ist somit
gewährleistet, daß sich kein noch größerer Faserbandwickel aufbaut und zu einer Zerstörung
der Vorrichtung führt.
[0014] Als einfache und damit vorteilhafte Konstruktion hat sich erwiesen, wenn die Lagerböcke
mittels Belastungsfedern in ihrer Grundstellung haltbar sind. Die Grundstellung bedeutet,
daß die Tastwalzen aneinander liegen oder einen Abstand bei fehlendem Faserband von
weniger als 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,05 mm, aufweist. Um eine Auslenkung des Walzenlagerbockes
vor der Auslenkung des Antriebslagerbock zu ermöglichen, weist die auf den Walzenlagerbock
wirkende Feder eine weichere Kennlinie als die auf den Antriebslagerbock wirkende
Feder auf. Somit wird zuerst die weichere Feder bis zu ihrem Maximalausschlag ausgelenkt
und erst dann wird die härtere Feder betätigt.
[0015] Als besonders vorteilhaft hat sich eine drehsteife, flexible Wellenkupplung zwischen
der Antriebswelle und der Tastwalzenwelle erwiesen. Damit wird ein Wellenversatz der
beiden Wellen ermöglicht, wobei allerdings ein Drehmoment auf die Tastwalze aufbringbar
ist. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die Verwendung einer Lamellenkupplung
erwiesen. Für eine genaue Messung des Faserbandes ist es vorteilhaft, wenn nur geringe
Kräfte zur Erzeugung eines Achsversatzes der Kupplung erforderlich sind.
[0016] Zu hohe Kräfte würden eine zu starke Belastung des Faserbandes bewirken und somit
unter Umständen zu falschen Meßergebnissen führen. Außerdem würde damit die Masseeinsparung
unter Umständen durch eine zu hohe Auslenkkraft wieder zunichte gemacht werden.
Ist die Tastwalzenwelle nadelgelagert und die Tastwalze auf der Tastwalzenwelle aufgepreßt,
so bewirkt dies eine weitere Massereduzierung des für die Messung des Faserbandes
verschwenkbaren Bauteils, da die Nadellager sehr klein und leicht bauen und durch
das Aufpressen der Tastwalze auf die Tastwalzenwelle keine zusätzlichen Bauteile benötigt
werden.
[0017] Eine weitere Reduzierung der Masse der Tastwalze wird erreicht, indem die Tastwalze
axial hohlgedreht ist. Damit wird die Tastwalze extrem leicht ausgebildet. Zusätzlich
können gewichtsreduzierende axiale Bohrungen in der Tastwalze angeordnet sein, um
ebenfalls die Trägheitsmasse der Tastwalze zu verringern und damit eine schnelle und
exakte Messung des Faserbandes zu ermöglichen.
[0018] Weist die Tastwalze in ihrer das Faserband abtastenden Umfangsfläche eine Hohlkehle
auf, so ist eine Führung der Tastwalze durch das Faserband ermöglicht. Somit kann
auf eine axiale Festlegung der Lagerung der Tastwalze und somit zusätzlich auf Gewicht
durch die hierfür benötigten Bauteile verzichtet werden.
[0019] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antriebswelle mittels eines Zahnriemens angetrieben
ist. Dieses einfache Antriebsmittel bewirkt eine ausreichend genaue Geschwindigkeit
der Tastwalze. Es ist allerdings auch in manchen Anwendungsfällen vorteilhaft, wenn
die Antriebswelle direkt von einem Motor, welcher auf der Antriebswelle sitzt, angetrieben
ist.
[0020] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den folgenden Figuren beschrieben. Es
zeigt
- Figur 1
- eine Seitenansicht einer erfinderischen Vorrichtung;
- Figur 2
- eine Draufsicht einer erfinderischen Vorrichtung;
- Figur 3
- eine Vorderansicht einer erfinderischen Vorrichtung;
- Figuren 4a - 4c
- unterschiedliche Auslenkungen einer erfinderischen Vorrichtung.
- Figur 5
- eine Kupplung
[0021] Die in Figur 1 dargestellte erfinderische Vorrichtung zeigt eine Kupplung 1, welche
eine Antriebswelle 15 mit einer Walzenwelle 16 verbindet. Antriebswelle 15 ist in
einem Antriebslagerbock 2 drehbar gelagert. Ebenso ist die Walzenwelle 16 in einem
Tastwalzenlagerbock 3 drehbar gelagert. Die Lagerung erfolgt vorzugsweise mittels
Nadellager, welche nicht dargestellt sind. Nadellager haben den Vorteil, daß sie sehr
klein bauen. Wenn es die Platzverhältnisse erlauben, sind allerdings im Antriebslagerbock
auch andere Arten von Lagerungen möglich. Die Antriebswelle 15 ist an einem Ende mit
einer Zahnriemenscheibe 14 verbunden. Auf die Zahnriemenscheibe 14 wirkt ein mittels
eines nicht dargestellten Antriebes angetriebener Zahnriemen, welcher die Antriebswelle
15, die Kupplung 1 sowie die Walzenwelle 16 mit einer daran befestigten Tastwalze
6 antreibt. Anstelle des Zahnriemenantriebes ist auch ein Antrieb mittels eines Flachriemens,
einer Kette oder anderer ähnlicher Antriebsmittel möglich. Darüber hinaus kann der
Antrieb auch direkt mittels eines Motors erfolgen, welcher an die Antriebswelle 15
angeflanscht ist.
[0022] Der Antriebslagerbock 2 ist mit einer Schwenkachse 13 drehfest verbunden. Die Schwenkachse
13 ist mittels Bundbuchsen 21 und 21' sowie einer Scheibe 23 drehbar in den Lagern
20 und 20' gelagert. Die Gleitlagerung der Schwenkachse 13 mittels Bundbuchsen 21
und 21' sowie der Scheibe 23 hat sich bewährt, da bei geringem Bauraum die später
noch beschriebenen kleinen Verschwenkwege des Antriebslagerbockes 2 damit gut verwirklicht
werden können.
[0023] An dem Antriebslagerbock 2 ist ein Träger 24 angeordnet, an welchem mittels einer
Achse 19 als Exzenterhubvorrichtung ein Kniehebel 18 an dem Antriebslagerbock 2 befestigt
ist. Der Kniehebel 18 besteht u.a. aus einer Feder 5. Bei einer Drehbewegung des Antriebslagerbockes
2 über die Schwenkachse 13 wird die Feder 5 mehr oder weniger stark zusammengedrückt.
Damit ist ein Verschwenken des Antriebslagerbockes 2 in einem gewissen Maß ermöglicht.
Sobald dieses bestimmte Maß überschritten wird, knickt der Kniehebel 18 aus und verhindert
ein Zurückfedern des Antriebslagerbockes 2 in die Ausgangsposition. Dies ist vorteilhaft,
wenn z.B. mittels Wickelbildung um die Tastwalze 6 die komplette Einheit verschwenkt
wird. In diesem Falle schwenkt der Kniehebel 18 um die Achse 19 aus und bewirkt, daß
der Antriebslagerbock 2 sowie der Tastwalzenlagerbock 3 in eine Endposition verschwenkt
werden und dort verbleiben. Üblicherweise ist vorgesehen, daß in dieser Position ein
Schalter betätigt wird, welcher die Maschine stillsetzt, damit kein weiteres Faserband
mehr angeliefert wird.
[0024] An dem Antriebslagerbock 2 bzw. dem Träger 24 ist ein Schwenkhebel 17 angeordnet.
An dem Schwenkhebel 17 befindet sich eine Stellschraube 9 für die Walzenbelastung.
Mittels der Stellschraube 9 wird die Kraft eingestellt, welche erforderlich ist, um
die Tastwalze 6 mittels des Faserbandes von einer Tastwalze 6' wegzubewegen. Durch
die Einstellung der Stellschraube 9 wird die Federkraft mehr oder weniger stark eingestellt.
[0025] Damit wird bewirkt, daß mehr oder weniger hohe Kräfte erforderlich sind, um die beiden
Walzen 6, 6' voneinander weg zu bewegen. Diese Bewegung geschieht durch das zwischen
den beiden Walzen 6 und 6' geführte Faserband, welches unterschiedliche Dicken aufweist.
Je mehr die Stellschraube 9 die Feder 4 (Figur 2) zusammenpreßt, desto eher wird ein
Anschlag des Tastwalzenlagerbockes 3 an dem Schwenkhebel 7 erreicht, wodurch ein Auslenken
des Antriebslagerbockes 2 über die härtere Feder 5 erfolgt. Dadurch, daß die Feder
4 weicher als die Feder 5 ist, wird bewirkt, daß zuerst die Feder 4 zusammengepreßt
wird und erst nach vollständigem Zusammenpressen der Feder 4 eine Auslenkung der Feder
5 erfolgt.
[0026] Die Tastwalze 6 ist auf einer Walzenwelle 16 befestigt. Die Walzenwelle 16 ist in
diesem Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgestaltet, so daß eine zusätzliche Massereduzierung
des bewegten Walzenlagerbockes 3 erfolgt. Für eine weitere Massereduzierung ist vorgesehen,
daß die Tastwalze 6 mittels eines Bundes 27 auf der Walzenwelle 16 aufgepreßt ist.
Durch den Verzicht zusätzlicher Befestigungsmittel wird somit ebenfalls Masse reduziert.
Ebenfalls zum Zweck der Massereduzierung der bewegten Teile ist die Tastwalze 6 mit
einer Aussparung 28 sowie mit Bohrungen 26 versehen. Es ist damit sichergestellt,
daß alle auf dem Walzenlagerbock 3 gelagerten Teile besonders leicht ausgeführt sind
und damit eine schnelle Reaktion der in dem Tastwalzenbock 3 gelagerten Tastwalze
6 auf Veränderungen der Faserbanddicke ermöglicht wird.
[0027] Die Kupplung 1 ist derart ausgebildet, daß sie leicht auslenkbar ist, d.h. einen
Achsversatz zuläßt und andererseits das Drehmoment, das über das Antriebsmittel auf
die Antriebswelle 15 gebracht wird, gut überträgt. Die Kupplung 1 muß somit drehstabil
sein und einen seitlichen Versatz der Antriebswelle 15 bei einer Auslenkung des Tastwalzenlagerbockes
3 der Walzenwelle 16 erlauben. Durch eine geringe Rückstellkraft der Kupplung 1 wird
bewirkt, daß die Massereduzierung des auslenkbaren Lagerbockes 3 nicht wieder durch
eine übermäßig hohe Rückstellung in eine achsfluchtende Position der Antriebswelle
15 und der Walzenwelle 16 zu Nichte macht. Die Kupplung 1, eine drehsteife, flexible
Wellenkupplung, kann mit zwei Lamellenpaketen ausgerüstet sein, die einen radialen
Wellenversatz bei Verbindung zweier Wellenenden ausgleicht. Die Kupplung besteht aus
zwei Lamellenpaketen, zwei Naben und einem Zwischenstück. Zwischen Zahnriemenscheibe
14 und der Antriebswelle 15 ist eine Rutschkupplung 25 vorgesehen. Damit wird sichergestellt,
daß im Falle eines Blockierens der Tastwalze 6, z.B. aufgrund einer Wickelbildung
des Faserbandes um die Tastwalze 6, die Kupplung 1 beschädigt wird, wenn der auf die
Zahnriemenscheibe 14 wirkende Antrieb noch nicht stoppt. Die Kupplung wird vorzugsweise
im Bereich des Antriebslagerbockes 2 und auf die Antriebswelle 15 wirkend angeordnet.
Anderenfalls, wenn sie auf die Tastwalzenwelle 16 wirken würde, würde eine zusätzliche
Erhöhung des mit dem Tastwalzenlagerbock 3 beweglichen Gewichtes erfolgen.
[0028] Einer der wesentlichen Gedanken bei der erfinderischen Anordnung ist, daß der Antrieb
der Tastwalze und die Tastwalze selbst zumindest teilweise voneinander entkoppelt
sind. Damit ist eine Auslenkung der Tastwalze 6 möglich, ohne auch die Teile, welche
für den Antrieb der Tastwalze 6 erforderlich sind, mit auszulenken. Durch diese Massereduzierung
ist eine sehr genaue Messung des Faserbandes erstmals ermöglicht.
[0029] Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht. Die Zahnriemenscheibe
14 ist über eine Rutschkupplung 25 mit der Antriebswelle 15 verbunden. Die Kupplung
1 ist an der Antriebswelle 15 sowie an der Walzenwelle 16 befestigt. An der Walzenwelle
16 ist die Tastwalze 6 angeordnet. Die Tastwalze 6 weist in ihrem Umfang eine konkave
Einkerbung d auf. Durch diese Einkerbung wird bewirkt, daß das zwischen der Tastwalze
6 und der Tastwalze 6' befindliche Faserband eine Führung für die Tastwalze 6 ausübt.
Damit ist es möglich, daß auf eine axiale Fixierung der Lagerung der Tastwalze 6 verzichtet
werden kann. Es sind somit keine zusätzlichen Bauteile erforderlich, um die Tastwalze
6 mit ihrer Lagerung axial zu fixieren. Das vorzugsweise verwendete Nadellager zur
Lagerung der Walzenwelle 16 kann somit mit sehr geringer Masse gestaltet werden.
[0030] An dem Tastwalzenlagerbock 3 ist eine Tastplatte 30 angeordnet. Durch Schwankungen
des zwischen den Tastwalzen 6 und 6' befindlichen Faserbandes in seiner Dicke, wird
der Tastwalzenlagerbock 3 mit der Tastplatte 30 mehr oder weniger verschwenkt. Die
Verschwenkung erfolgt gegen den Anpreßdruck der Feder 4. Die Feder 4 ist auf der Stellschraube
9, welche wiederum in dem Schwenkhebel 17 befestigt gelagert. Durch eine Einstellung
der Stellschraube 9 wird der Anpreßdruck der Feder 4 verändert. Damit wird Einfluß
genommen auf die Kraft, mit welcher das Faserband für die Dickenmessung zwischen den
beiden Tastwalzen 6 und 6' zusammengepreßt wird. Wenn sich kein Faserband zwischen
den Tastwalzen 6, 6' befindet, drückt die Feder 4 den Tastwalzenlagerbock 3 gegen
einen Anschlag am Antriebslagerbock 2. Die Verschwenkung der gesamten Baueinheit mit
dem Antriebslagerbock 2 und dem Tastwalzenlagerbock 3 ist mittels einer Stellschraube
8, welche gegen einen Distanzblock 29 drückt, einstellbar. Damit wird der Abstand
der Tastwalze 6 und der Tastwalze 6' eingestellt. Üblicherweise erfolgt die Einstellung
derart, daß sich in leerem Zustand die Tastwalze 6 und 6' nicht berühren. Damit wird
sichergestellt, daß bei längerem Stillstand die Tastwalzen 6 und 6' nicht aufeinander
drücken und somit das Meßergebnis verfälschende Druckstellen erhalten. Der Anschlag
für die Position des Tastwalzenlagerbockes 3 zum Antriebslagerbock 2 in der Stellung,
in welcher sich kein Faserband zwischen den Tastwalzen 6, 6' befinden, ist derart
vorgesehen, daß ein Versatz V zwischen den Achsen der Antriebswelle 15 und der Walzenwelle
16 entsteht, welcher leicht negativ ist. Dies ist günstig für die Rückstellkraft der
Kupplung 1, da im Zustand, in welchem sich Faserband zwischen den Tastwalzen 6 und
6' befindet, die Kupplung 1 weniger stark verdreht ist, als wenn im Ruhezustand kein
Versatz eingestellt wäre.
[0031] Der Abstand der beiden Tastwalzen 6 und 6' voneinander wird mit Hilfe des Weggebers
7 gemessen. Der Weggeber 7 ist entweder stationär an z.B. einem Walzenlagergehäuse
11 für die Tastwalze 6' oder an dem Antriebslagerbock 2 befestigt. Durch die Verdrehung
des Tastwalzenlagerbockes 3 wird der Abstand zwischen dem Weggeber 7 und der Tastplatte
30 verändert. Diese Veränderung des Abstandes ist proportional zur Änderung der Dicke
des Faserbandes zwischen den Tastwalzen 6 und 6'.
[0032] Sobald durch eine Auslenkung der Tastwalze 6, welche zu einer Beschädigung der Einrichtung
führen könnte, die Feder 4 vollständig zusammengedrückt ist, oder der Tastwalzenlagerbock
3 gegen einen Anschlag des Antriebslagerbockes 2 anschlägt, wird der Antriebslagerbock
2 ebenfalls ausgelenkt. Die Auslenkung erfolgt gegen die Kraft der Feder 5. Die Feder
5 ist stärker dimensioniert als die Feder 4, so daß in jedem Falle zuerst die Feder
4 zur Messung des Faserbandes ausgelenkt wird. Durch die Auslenkung des Antriebslagerbockes
2 wird die Feder 5 zusammengedrückt. Die Feder 5 ist in dem Kniehebel 18 befestigt,
welcher wiederum mittels der Achse 19 an dem Träger 24 verschwenkbar gelagert ist.
Bei einer extremen Auslenkung des Antriebslagerbockes 2, welcher beispielsweise durch
Wickelbildung um die Tastwalze 6 oder 6' erfolgen kann, wird der Kniehebel 18 ausgelenkt
und bringt die gesamte bewegliche Einrichtung in eine Endstellung, in welcher die
weitere Anlieferung von Faserband gestoppt wird. Erst durch manuellen Eingriff werden
über den Kniehebel 18 der Antriebslagerbock 2 und der Tastwalzenlagerbock 3 wieder
in ihre Betriebsstellung gebracht, in welcher die Anlieferung von neuem Faserband
wieder erfolgen kann.
[0033] In Figur 3 ist eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Die in dem Walzenlagergehäuse 11 gelagerte Tastwalze 6' ist
stationär angeordnet. Die Tastwalze 6' weist hier Bohrungen 26' auf, welche die Masse
der Tastwalze reduziert. Die Tastwalze 6' kann allerdings auch ohne Beeinträchtigung
der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Bohrungen 26' und ohne Aussparung
28' als Vollwalze gestaltet sein. Eine Massereduzierung bei der Tastwalze 6' ist nicht
so sehr wichtig, da es sich hierbei nicht um eine zur Messung der Faserbanddicke bewegte
Tastwalze handelt. Bei der Tastwalze 6 hingegen sind die Bohrungen 26 sowie die Aussparung
28 vorteilhaft, da sie zur Reduzierung der bewegten Masse des Tastwalzenlagerbockes
3 beitragen und somit eine genaue Messung des Faserbandes 31 erlauben. Die Messung
der Dicke des Faserbandes 31 erfolgt dadurch, daß die Tastwalze 6, die in dem Tastwalzenlagerbock
3 gelagert ist, um die Schwenkachse 13 verschwenkt wird, wenn sich eine Änderung der
Dicke des Faserbandes 31 ergibt. An dem Tastwalzenlagerbock 3 ist die Tastplatte 30
befestigt. Beim Verschwenken des Tastwalzenlagerbockes 3 wird die Tastplatte 30 gegen
die Kraft der Feder 4 bewegt. Dabei entfernt sich die Tastplatte 30 mehr oder weniger
weit von dem Weggeber 7. Diese Entfernung wird von dem Weggeber 7 an eine nicht dargestellte
Auswerteeinheit der Vorrichtung weitergegeben, zur Ermittlung der Dicke des Faserbandes
31 und zur Feststellung, ob die Dicke des Faserbandes 31 innerhalb zulässiger Toleranzen
liegt. Die Auslenkung der Tastplatte 30 erfolgt gegen die Kraft der Feder 4, welche
mittels der Stellschraube 9 eingestellt ist. Die Stellschraube 9 ist in dem Schwenkhebel
17 befestigt, welcher wiederum mit dem Antriebslagerbock 2 verbunden ist. Sobald der
Federweg der Feder 4 erschöpft ist, oder der Tastwalzenlagerbock 3 gegen einen Anschlag
des Antriebslagerbockes 2 schlägt, wird der Antriebslagerbock 2 ebenfalls um die Schwenkachse
13 gedreht. Damit wird die gesamt schwenkbare Einheit, welche im wesentlichen aus
dem Antriebslagerbock 2, dem Tastwalzenlagerbock 3 sowie der Tastwalze 6 besteht von
der Tastwalze 6' wegbewegt und kann die Zulieferung des Faserbandes 31 stoppen, da
entweder die Beschädigung der Vorrichtung droht oder in jedem Fall die Zulässige Toleranz
der Dicke des Faserbandes 31 überschritten ist. Eine Abstellung der Lieferung der
Maschine kann auch dann erfolgen, wenn der Weggeber 7 eine Überschreitung der Dickentoleranz
des Faserbandes 31 feststellt. Die zulässige Toleranz wird der Steuerung der Vorrichtung
mitgeteilt. Für die Messung des Faserbandes 31 im zulässigen Dickenbereich wird ausschließlich
der Tastwalzenlagerbock 3 mit der Tastwalze 6 verschwenkt. Damit ist gegenüber dem
Stand der Technik eine deutliche Reduzierung der bewegten Massen erfolgt, wodurch
der Dicke des Faserbandes besser nachgefahren werden kann. Es ist somit die Schwankung
der Faserbanddicke noch besser zu ermitteln, als es bisher möglich war.
[0034] Die Figuren 4a bis 4c zeigen schematisiert den Antriebslagerbock 2 und den Tastwalzenlagerbock
3 in verschiedenen Positionen zueinander. In Figur 4a ist der Tastwalzenlagerbock
3 und der Antriebslagerbock 2 in ihrer Ausgangsposition dargestellt. Der Tastwalzenlagerbock
3 liegt an einem Anschlag 32 des Antriebslagerbockes 2 an. Diese Position ist üblicherweise
eingestellt, wenn sich kein Faserband 31 zwischen den Tastwalzen 6 und 6' befindet.
Der Tastwalzenlagerbock 3, der um die Achse 13 verschwenkbar ist und welcher die Walzenwelle
16 trägt, ist somit in seiner Grundstellung. Die an dem Tastwalzenlagerbock 3 befindliche
Tastplatte 30 ist in einer definierten Position in Bezug auf den Weggeber 7, welcher
an dem Antriebslagerbock 2 befestigt ist.
[0035] Figur 4b zeigt die Auslenkung des Tastwalzenlagerbockes 3 im normalen Betrieb. Es
erfolgt eine Verschwenkung des Tastwalzenlagerbockes 3 um die Schwenkachse 13. Die
Verschwenkung wird dadurch ausgelöst, daß die nicht dargestellte Tastwalze 6, welche
in der Walzenwelle 16 gelagert ist, von der Tastwalze 6' durch das sich dazwischen
befindliche Faserband 31 von der Tastwalze 6' wegbewegt wird. Dadurch erfolgt eine
Verschwenkung der Walzenachse 34 um die Schwenkachse 13 um einen Winkel α. Als vorteilhaft
und ausreichend hat sich etwa 5° als Betrag für den Winkel α ergeben. Die Auslenkung
des Winkels α bewirkt einen seitlichen Versatz der Walzenachse 34 um den Betrag f.
Dieser Betrag f entspricht dem maximal zulässigen Meßbereich der Änderung der Faserbanddicke.
Es hat sich hier eine Größe von etwa 2 mm als ausreichend erwiesen. Gleichzeitig mit
dem Antriebslagerbock 2 wird die daran befestigte Tastplatte 30 ausgelenkt und von
dem Weggeber 7 wegbewegt. Es ergibt sich dabei ein Meßweg F, welcher einer entsprechenden
Faserbanddicke entspricht. Durch die Gestaltung und die damit sich ergebenden Hebelverhältnisse
zwischen Achse 34, Drehpunkt 13 und Tastplatte 30 hat sich ein Meßweg F in der Größenordnung
von 3 mm bis 5 mm als vorteilhaft ergeben.
[0036] In Figur 4c ist die Situation dargestellt, in welcher die Tastwalze 6 aus dem Meßbereich
geschwenkt ist. Dabei ist der Antriebslagerbock 2 ebenfalls um die Schwenkachse 13
verschwenkt. In dieser Stellung ergibt sich eine maximale Auslenkung M der Tastwalzen
6 und 6'. Es hat sich dabei eine Größenordnung von etwa 7 mm als ausreichend ergeben.
Die gesamte Auslenkung χ beträgt dabei ca. 15°. Diese maximale Auslenkung χ setzt
sich aus den Winkeln α und β zusammen. Der Winkel α bezeichnet die maximale Auslenkung
des Walzenlagerbockes 3 in Bezug auf den Antriebslagerbock 2. Die Auslenkung β bezeichnet
die maximal mögliche Auslenkung des Antriebslagerbockes 2. In Stellung 4c befindet
sich die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn z.B. Wickel um die Tastwalzen 6 oder 6'
gebildet sind und die gesamte Vorrichtung mittels des Kniehebels 18 in eine Ruhestellung
verschwenkt ist. Eine derartige Stellung kann auch vorteilhaft sein, wenn die Tastwalzen
geöffnet werden, um ein neues Faserband einzuführen.
[0037] In Figur 5 ist eine Kupplung 1 gezeigt. Die Kupplung 1 besteht aus einem Mittelteil
40, welches Flansch 41 und Flansch 42 miteinander verbindet. In Flansch 41 ist die
Antriebswelle 15 befestigt. Die Walzenwelle 16 ist am Flansch 42 befestigt. Die Befestigung
erfolgt jeweils schlupffrei. Zwischen Mittelteil 40 und Flansch 41 bzw. Flansch 42
sind jeweils Federn 43 bzw. 44 angeordnet. Diese Federn sind mit Stiften 45 derart
mit dem Flansch 41 bzw. 42 verbunden, daß eine Übertragung der Drehbewegung erfolgen
kann. Andererseits ist ein axialer Versatz der Flansche 41 bzw. 42 mit den daran befestigten
Wellen 15 bzw. 16 ermöglicht. Mehrere der Stifte 45 sind am Umfang des Flansches bzw.
der Federn 43 oder 44 verteilt. Einige der Stifte 45 sind drehfest mit dem Flansch
41 bzw. 42 verbunden, während andere der Stifte 45 drehfest mit dem Mittelteil 1 verbunden
sind. Die mit dem Flansch 41 bzw. 42 drehfest verbundenen Stifte 45 sind im Mittelteil
nicht befestig, sondern schaffen lediglich eine Verbindung von Feder 43 bzw. 44 mit
dem Flansch 41 bzw. 42. Die anderen, mit dem Mittelteil 1 verbundenen Stifte 45 verbinden
die Federn 43 bzw. 44 drehfest mit dem Mittelteil 40 und sind mit dem Flansch 41 bzw.
42 nicht verbunden. Durch diese Gestaltung wird der axiale Versatz der Wellen 15 und
16 ermöglicht.
Bezusgszeichenliste
[0038]
- 1
- Kupplung
- 2
- Antriebslagerbock
- 3
- Tastwalzenlagerbock
- 4
- Feder
- 5
- Feder
- 6
- Tastwalze
- 7
- Weggeber
- 8
- Stellschraube - Walzenabstand
- 9
- Stellschraube - Walzenbelastung
- 10
- Tastwalze
- 11
- Walzenlagergehäuse
- 12
- ?
- 13
- Schwenkachse
- 14
- Zahnriemenscheibe
- 15
- Antriebswelle
- 16
- Walzenwelle
- 17
- Schwenkhebel
- 18
- (Kniehebel) Exzenterhubvorrichtung
- 19
- Achse
- 20
- Lager
- 21
- Bundbuchse
- 22
- Bundbuchse
- 23
- Scheibe
- 24
- Träger
- d
- konkave Einkerbung
- V
- Versatz
- f...
- Faserbanddicke
- F
- Faserbanddicke-Maßweg
- M
- m... Faserbanddicke
- α
- Auslenkung Walzenlagerblock
- β
- Auslenkung Antriebslagerblock
- χ
- gesamte Auslenkung
- 25
- Rutschkupplung
- 26
- Bohrung
- 27
- Bund
- 28
- Aussparung
- 29
- Distanzblock
- 30
- Tastplatte
- 31
- Faserband
- 32
- Anschlag
- 33
- Anschlag
- 34
- Walzenachse
- 35
- Ausschalter
- 40
- Mittelteil
- 41
- Flansch
- 42
- Flansch
- 43
- Feder
- 44
- Feder
- 45
- Stift
1. Vorrichtung zur Erzeugung oder Weiterverarbeitung von Faserband (31), wie zum Beispiel
eine Strecke oder eine Karde, wobei das Faserband (31) zwischen zwei Tastwalzen (6,6')
geführt ist, die Tastwalzen (6, 6') zur Messung der Faserbanddicke radial im Abstand
veränderbar sind und wenigstens eine der Tastwalzen (6) über eine Welle angetrieben
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle in eine Antriebswelle (15) und eine Walzenwelle (16) unterteilt ist
und daß die Walzenwelle (16) mit der Antriebswelle (15) mittels einer einen Achsversatz
zulassenden Kupplung (1) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) und die Tastwalzenwelle (16) wenigstens teilweise unabhängig
voneinander gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Wellen auf schwenkbaren Lagerböcken (2, 3) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenlagerbock (3) während der Messung des Faserbandes (31) entsprechend
der unterschiedlichen Faserbanddicken verschwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebslagerbock (2) nach dem Erreichen einer vorbestimmten Verschwenkung
des Walzenlagerbockes (3) verschwenkbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebslagerbock (2) mittels einer Exzenterhubvorrichtung (18) verschwenkbar
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenlagerbock (3) auf dem Antriebslagerbock (2) drehbar gelagert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Antriebslagerbock (2) ein Weggeber (7) zur Messung der Verschwenkung
des Walzenlagerbockes (3) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebslagerbock (2) eine Schwenkachse (13) aufweist, welche ihrerseits
in einer Lagerstelle drehbar gelagert ist und als Drehachse für den Walzenlagerbock
(3) dient.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenlagerbock (3) derart verschwenkbar ist, daß ein maximaler Abstand (M)
der Tastwalzen (6, 6') von 10 mm ermöglicht ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Lagerböcke (2, 3) in Gleitlagern (20 - 23) schwenkbar gelagert
ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebslagerbock (2) derart verschwenkbar ist, daß ein maximaler Abstand
der Tastwalzen (6, 6') von 30 mm ermöglicht ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verschwenken des Antriebslagerbocks (2) ein Ausschalter (35) der Vorrichtung
durch den Antriebslagerbock (2) betätigbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (2, 3) mittels Belastungsfedern (4, 5) in ihrer Grundstellung
haltbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Walzenlagerbock (3) wirkende Feder (4) eine weichere Kennlinie aufweist
als die auf den Antriebslagerbock (2) wirkende Feder (5).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Stellschraube (8) die Grundstellung der beiden Tastwalzen (6, 6')
zueinander einstellbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Tastwalzen bei fehlendem Faserband weniger als 0,5 mm, vorzugsweise
etwa 0,05 mm beträgt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) eine drehsteife, flexible Wellenkupplung ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) eine Lamellenkupplung ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß nur geringe Kräfte zur Erzeugung eines Achsversatzes (V) der Kupplung (1) erforderlich
sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalzenwelle (16) nadelgelagert ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (6) auf der Tastwalzenwelle (16) aufgepreßt ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (6) in ihrer das Faserband (31) abtastenden Umfangsfläche eine
Hohlkehle aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (6) axial hohlgedreht ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastwalze (6) gewichtsreduzierende axiale Bohrungen (26) aufweist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) mittels eines Zahnriemens angetrieben ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) von einem Motor angetrieben ist.