[0001] Die Erfindung betrifft eine Rauhmaschine zum Rauhen mindestens einer textilen Warenbahn
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Solche Rauhmaschinen, auch Tambourrauhmaschinen genannt, sind z.B. aus der DE 36
40 575 A1 oder der DE 196 19 894 C1 bekannt und werden zur Oberflächenveredelung von
textilen Warenbahnen eingesetzt. Hierfür sind am Außenumfang eines Tambours eine Vielzahl
von Rauhwalzen angeordnet, die z.B. abwechselnd als Strich- und als Gegenstrichwalzen
ausgebildet sind. Hierbei sind die Strichwalzen mit einem Antriebssystem und die Gegenstrichwalzen
mit einem weiteren Antriebssystem ausgerüstet. Jedes Antriebssystem besteht aus einem
Motor, gegebenenfalls einem Getriebe und aus einem Zahnrad- oder einem Riemenantrieb.
Die heute bei Rauhmaschinen eingesetzten Riementypen sind im wesentlichen Keil-, Keilrippen-
und Zahnriemen. Hierbei ist das mit Keilriemen übertragbare Antriebsmoment stark eingeschränkt,
weil zum einen der Umschlingungswinkel um die Antriebsscheiben der Rauhwalzen jeweils
gering ist und zum anderen wegen der Führung der Riemen mit Biegewechseln nicht beliebig
starke Keilriemen einsetzbar sind.
[0003] Bei den bekannten Rauhmaschinen sind die Antriebssysteme für die Strich- und für
die Gegenstrichwalzen gleichartig ausgestaltet. Dies hat den Nachteil, dass die Strichwalzen
nur mit den gleichen Antriebsmomenten beaufschlagt werden wie die Gegenstrichwalzen.
Das heißt, die Strich- und die Gegenstrichwalzenleisten leisten im wesentlichen jeweils
eine gleich große Rauharbeit. Hierdurch ist entweder die Leistungsfähigkeit der Rauhmaschinen
beschränkt oder die Strichwalzen arbeiten insgesamt zu aggressiv.
[0004] Bei Rauhmaschinen, die ein Antriebssystem der Rauhwalzen mit endlosen Riemen aufweisen,
wird weiterhin ein ungünstiger Rauheffekt beobachtet. Bei einem Riemenantrieb nimmt
das übertragbare Antriebsmoment mit der Laufrichtung des Riemens an jeder angetriebenen
Rauhwalze ab. Da die Antriebssysteme der Rauhwalzen an den entgegengesetzten Enden
des Tambours angeordnet sind und da der Drehsinn der Strichwalzen und der Gegenstrichwalzen
gleichgerichtet ist, ist am Auslauf der Warenbahn das wirksame Antriebsmoment der
entsprechenden - das heißt der letzten wirksamen - Gegenstrichwalze am geringsten,
während das der entsprechenden Strichwalze am größten und gleichzeitig wesentlich
größer als das der entsprechenden Gegenstrichwalze ist. Wie in Figur 1 für eine Rauhmaschine
mit 24 Rauhwalzen als Beispiel aus dem Stand der Technik gezeigt, nimmt also insgesamt
das Antriebsmoment (M
K) der Gegenstrichwalzen (gerade Zahlen) zum Auslauf der Warenbahn hin ab, während
gleichzeitig das Antriebsmoment (M
K) der Strichwalzen (ungerade Zahlen) zunimmt und bei der letzten wesentlich größer
ist als bei der letzten Gegenstrichwalze (eine Strich- und eine Gegenstrichwalze sind
jeweils zu dem Zeitpunkt nicht angetrieben, wenn sie sich im untersten Teil des Tambours
befinden). Hierdurch ergibt sich bei Warenbahnen, bei denen ein längerer Rauhflor
erzeugt werden soll, eine unerwünschte, sogenannte Strichlage, das heißt der erzeugte
Flor wird in eine definierte Richtung gestrichen und flach auf die Oberfläche des
Grundgewebes gelegt. Dies bewirkt unerwünschte optische Effekte. Außerdem sind die
Rauhkratzen der Gegenstrichwalze nicht mehr in der Lage, optimal in das Grundgewebe
einzugreifen und die erwünschte Rauharbeit zu leisten, so dass kein dichter und stabiler
Rauhflor erzeugt werden kann.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rauhmaschine zu schaffen, bei der die Leistungsfähigkeit
bei mindestens gleichbleibender Qualität des Rauhflors gegenüber dem Bekannten stark
erhöht ist.
[0006] Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Dadurch, dass für die Gegenstrichwalzen und für die Strichwalzen unterschiedliche
Antriebssysteme angeordnet sind, wobei mit dem Antriebssystem für die Gegenstrichwalzen
ein wesentlich größeres Antriebsmoment übertragbar ist, läßt sich bei ansonsten gleichen
Bedingungen auf die Gegenstrichwalzen eine größere Antriebskraft übertragen als auf
die Strichwalzen. Dies hat eine erhöhte Rauhleistung zur Folge. Denn die eigentliche
Rauharbeit wird von den Gegenstrichwalzen verrichtet, die eine Vielzahl einzelner
Faserenden aus dem Verband des Gewebes herausarbeiten. Je höher hier die Antriebsleistung
ist, desto besser und mehr können die Nadeln der Gegenstrichwalzen Faserenden aus
dem Gewebe herausarbeiten sowie gegebenenfalls außenliegende Fasern zerreißen und
die so neu geschaffenen Faserenden herausarbeiten. Die Strichwalzen dagegen streichen
nur die herausgearbeiteten Faserenden an das Gewebe und können bei zu großer Antriebsleistung
die Leistung der Gegenstrichwalzen behindern.
[0008] Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Rauhmaschine eine wesentlich aggressivere
Rauharbeit als mit den bekannten Maschinen zu erzielen, so dass größere Geschwindigkeiten
der Warenbahn gefahren werden können und/oder weniger Durchläufe der Warenbahn durch
die Rauhmaschine erforderlich sind als bei den bekannten Rauhmaschinen. Weiterhin
weist die fertig bearbeitete Warenbahn einen dichteren und stabileren Rauhflor auf,
und die optischen Effekte können optimal eingestellt werden.
[0009] Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
[0010] Antriebe mit Keilrippen-, Zahn- und Keilriemen nach den Ansprüchen 2 und 3 sind für
Rauhmaschinen weit verbreitet und sind einfach ohne wesentliche konstruktive Änderungen
der Maschine einsetzbar. Insbesondere können vorhandene Rauhmaschinen einfach und
preiswert umgerüstet werden, indem die vorhandenen Riemen, Umlenkrollen und Riemenscheiben
entsprechend der Erfindung ausgetauscht werden. Wenn eine Rauhmaschine z.B. mit Keiriemenantrieben
ausgerüstet ist, werden die Keilriemen, Umlenkrollen und Riemenscheiben des Antriebssystems
der Gegenstrichwalzen demontiert und durch Keilrippenriemen oder Zahnriemen sowie
entsprechende Umlenkrollen und Riemenscheiben ersetzt. Die demontierten Teile können
als Ersatzteile gelagert werden.
[0011] Bei Antriebssystemen mit endlosen Riemen nach Anspruch 4 ist die Erfindung besonders
vorteilhaft einsetzbar. Hier werden die oben beschriebenen Nachteile für diesen Rauhmaschinentyp
vollständig vermieden. Denn für die Gegenstrichwalzen steht immer ein hohes Antriebsmoment
zur Verfügung. Besonders ist das Antriebsmoment der dem Auslauf der Warenbahn am nächsten
gelegenen Gegenstrichwalze nur geringfügig kleiner als das der entsprechenden Strichwalze,
so dass für diese Gegenstrichwalze, die als letzte Rauhwalze die Warenbahn bearbeitet,
genügend Antriebsmoment zur Verfügung steht, um die Strichlage der fertig bearbeiteten
Warenbahn zu verhindern.
[0012] Rauhmaschinen nach Anspruch 5, bei denen eine Vielzahl endlicher Riemen angeordnet
ist, sind leistungsstärker als solche mit endlosen Riemen.
[0013] Einzelantriebe für die Gegenstrichwalzen nach Anspruch 6 stellen die erforderliche
Antriebskraft genau an dem Ort zur Verfügung, an dem sie gebraucht wird. Übertragungsverluste
sind daher minimiert.
[0014] Dadurch, dass das Antriebssystem für die Gegenstrichwalzen nach Anspruch 8 regelbar
ist, kann die Rauharbeit optimal auf die Qualität der Warenbahn und auf die geforderte
Qualität des Rauhflors eingestellt werden.
[0015] Figur 1 zeigt für den Stand der Technik ein Beispiel der verfügbaren Antriebsmomente
der Rauhwalzen für Antriebssysteme mit endlosen Keilriemen.
[0016] Die Erfindung wird anhand vereinfacht dargestellter Beispiele weiter erläutert.
[0017] Es zeigen
Figur 2 eine seitliche Ansicht (ohne Antriebssysteme) einer erfindungsgemäßen Rauhmaschine
mit zwei Tambouren, wobei die Rauhwalzen mit endlosen Riemen antreibbar sind,
Figur 3 ein Antriebssystem für Rauhwalzen mit mindestens einem endlosem Riemen,
Figur 4 einen senkrechten Schnitt durch das Antriebssystem gemäß Figur 3 mit Keilrippenriemen,
Figur 5 einen senkrechten Schnitt durch ein Antriebssystem für Strichwalzen mit endlosen
Keilriemen,
Figur 6 ein Beispiel der verfügbaren Antriebsmomente der Rauhwalzen für erfindungsgemäße
Antriebssysteme mit endlosen Riemen,
Figur 7 eine seitliche Ansicht (ohne Antriebssysteme) einer erfindungsgemäßen Rauhmaschine
mit einem Tambour, wobei die Rauhwalzen mit mehreren endlichen Riemen antreibbar sind,
Figur 8 ein Antriebssystem für Gegenstrichwalzen mit mehreren endlichen Keilrippenriemen
und
Figur 9 ein Beispiel der verfügbaren Antriebsmomente der Rauhwalzen für erfindungsgemäße
Antriebssysteme mit mehreren endlichen Riemen.
Beispiel 1
[0018] Das erste Beispiel betrifft eine Rauhmaschine, die Antriebssysteme für die Rauhwalzen
5, 6 mit endlosen Riemen 9, 13 aufweist. In Figur 2 ist eine Rauhmaschine mit zwei
Tambouren 2 dargestellt.
[0019] In einem Maschinengestell 1 sind zwei Tamboure 2 drehbar gelagert. Jedem Tambour
2 ist ein nicht dargestellter, reversierbarer Antrieb zugeordnet, der z.B. aus einem
Motor mit Getriebe und einem Riemenantrieb besteht. Im Maschinengestell 1 sind weiterhin
eine Vielzahl - zum Teil antreibbare - Umlenkrollen 3 für eine Warenbahn 4 drehbar
gelagert.
[0020] Am Außenumfang jedes Tambours 2 ist planetenartig eine Vielzahl von Rauhwalzen 5,
6 angeordnet, wobei die hier vierundzwanzig Rauhwalzen 5, 6 abwechselnd Strichwalzen
5 und Gegenstrichwalzen 6 sind. Die Rauhwalzen 5, 6 sind im Tambour 2 in dessen Stirnseiten
drehbar derart gelagert, dass ihre Achsen auf einer Zylinderfläche um die Achse des
Tambours 2 liegen und zu dieser parallel sind. Die Strichwalzen 5, die einem der Tamboure
2 zugeordnet sind, sind mit einem Antriebssystem versehen; die Gegenstrichwalzen 6
sind mit einem weiteren Antriebssystem versehen. Diese Antriebssyteme sind an den
entgegengesetzten Enden jedes Tambours 2 im Maschinengestell 1 angeordnet. Insoweit
entspricht die Rauhmaschine dem Stand der Technik.
[0021] Das Antriebssystem für die Gegenstrichwalzen 6 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
Es besteht im wesentlichen aus einem Motor 7, auf dessen Wellenende eine Abtriebsscheibe
8 für einen Keilrippenriemen 9 befestigt ist, zwei Umlenkrollen 10 und zwölf Antriebsscheiben
11, die auf den Wellenenden der Gegenstrichwalzen 6 befestigt sind. Der Keilrippenriemen
9 ist endlos und von der Abtriebsscheibe 8 über die erste Umlenkrolle 10, die meisten
Antriebsscheiben 11 und die zweite Umlenkrolle 10 zurück zur Abtriebsscheibe 8 geführt
ist. Die erforderliche Riemenspannung ist durch eine nicht dargestellte Spannvorrichtung
gewährleistet.
[0022] Das Antriebssystem für die Strichwalzen 5 ist in Figur 5 dargestellt. Es ist mit
einem weiteren Motor 12 im wesentlichen so aufgebaut wie das für die Gegenstrichwalzen
6 mit dem Unterschied, dass statt des Keilrippenriemens 9 vier Keilriemen 13 mit entsprechenden
Ab- und Antriebsscheiben 14, 15 und Umlenkrollen angeordnet sind. Die Motoren 7, 12
können die gleiche Nennleistung aufweisen.
[0023] Im Betrieb für einseitiges Rauhen wird die Warenbahn 4 in Richtung der Pfeile 15
durch die Rauhmaschine und über die Rauhwalzen 5, 6 geleitet, wobei eine genügend
hohe Spannung der Warenbahn 4 aufrecht erhalten wird. Die Tamboure 2 sind in Drehrichtung
der Pfeile 16 so mit einer Drehzahl im Bereich von 35 bis 100 min
-1 angetrieben, dass der Drehsinn der Laufrichtung der Warenbahn 4 entspricht, jedoch
die Umfangsgeschwindigkeit des Tambours 2 und die Geschwindigkeit der Warenbahn 4
unterschiedlich sind. Die Strichwalzen (5) und die Gegenstrichwalzen (6) sind entgegen
der Laufrichtung der Warenbahn 4 angetrieben, wobei die Drehzahlen jeweils variabel
sind. Die Drehzahl der Strichwalzen beträgt 70 bis 800 min
-1 und die der Gegenstrichwalzen 190 bis 1000 min
-1.
Für zweiseitiges Rauhen wird die Warenbahn 4 zunächst über den ersten Tambour 2 in
Richtung des Pfeils 15.1 und dann weiter entsprechend der unterbrochenen Linie in
Richtung der Pfeile 17 geführt.
[0024] Der Rauheffekt und damit die Rauhleistung wird über folgende Parameter beeinflußt:
- Geschwindigkeit der Warenbahn 4,
- Umdrehungszahl der Tamboure 2,
- Umdrehungszahl und Antriebsmoment der Strichwalzen 5 und der Gegenstrichwalzen 6,
- Anzahl der Durchläufe der Warenbahn 4 durch die Rauhmaschine oder Anzahl der hintereinander
geschalteten Rauhmaschinen.
[0025] Wie aus Figur 6 deutlich erkennbar ist, sind durch den Keilrippenriemen wesentlich
größere Antriebsmomente (M
K) auf die Gegenstrichwalzen, die mit geraden Zahlen bezeichnet sind, übertragbar.
Das größte verfügbare Antriebsmoment (M
K) der Gegenstrichwalzen (hier Nr. 2) ist mehr als doppelt so groß wie das der Strichwalzen
(hier Nr. 21). Auf diese Weise ist ein wesentlich aggressiveres Rauhen möglich als
mit herkömmlichen Rauhmaschinen. Weiterhin ist erkennbar, dass an der letzten Gegenstrichwalze
(Nr. 22) das verfügbare Antriebsmoment (M
K) fast genau so groß ist wie das der entsprechenden Strichwalze (Nr. 21). Daher wird
die Strichlage des Rauhflors sicher verhindert.
Beispiel 2
[0026] Der Aufbau einer Rauhmaschine, bei der die Rauhwalzen 5, 6 mit mehreren endlichen
Riemen antreibbar sind, ist aus Figur 7 ersichtlich. In einem Maschinengestell 20
ist ein Tambour 21 dreh- und antreibbar gelagert. Am Außenumfang jedes Tambours 21
ist planetenartig eine Vielzahl (hier vierundzwanzig) von Rauhwalzen 22, 23 angeordnet,
wobei die Rauhwalzen 22, 23 abwechselnd Strichwalzen 22 und Gegenstrichwalzen 23 sind.
Die Rauhwalzen 22, 23 sind im Tambour 21 in dessen Stirnseiten drehbar derart gelagert,
dass ihre Achsen auf einer Zylinderfläche um die Achse des Tambours 21 liegen und
zu dieser parallel sind. Die Strichwalzen 22 sind mit einem Antriebssystem versehen;
die Gegenstrichwalzen 23 sind mit einem weiteren Antriebssystem versehen. Diese Antriebssyteme
sind an den entgegengesetzten Enden des Tambours 21 im Maschinengestell 20 angeordnet.lm
Maschinengestell 20 sind weiterhin ein Einzugswerk 25 und Umlenkrollen 26 gelagert.
[0027] Die Warenbahn 4 ist in Richtung der Pfeile 24 über ein Einzugswerk 25 und Umlenkrollen
26 um den Tambour 21 mit den Rauhwalzen 22, 23 und dann über weitere Umlenkrollen
26 zum Warenausgang geführt. Eine alternative Führung der Warenbahn 4 zur Beeinflußung
des Rauheffektes ist gestrichelt dargestellt.
[0028] Ein Schnitt eines Details des Antriebssystems der Gegenstrichwalzen 23 ist in Figur
8 dargestellt. Im Maschinengestell 20 ist ein scheibenförmiges Zentralrad 27 drehbar
gelagert, das als Riementräger dient. Das Zentralrad 27 ist kreisförmig, am Außenumfang
mit einem Zahnkranz versehen und über einen Motor 28 und drei Zahnräder 29 antreibbar.
Am Zentralrad 27 sind in der Nähe des Außenumfangs und an der Seite, die zum Tambour
21 gerichtet ist, sechs Widerlager 30 befestigt. Diese sind gleichmäßig beabstandet,
das heißt, der Winkelabstand beträgt jeweils 60°.
An jedem Widerlager 30 sind sechs nicht dargestellte Festbolzen und sechs drehbar
gelagerte Spannbolzen 31 für endliche Keilrippenriemen 32 angeordnet. Am Festbolzen
eines der Widerlager 30 ist ein Ende eines der Keilrippenriemen 32 und am Spannbolzen
31 dieses Widerlagers 30 ein Ende eines weiteren Keilrippenriemens 32 lösbar befestigt.
Jeder Keilrippenriemen 32 ist zwischen einem der Festbolzen und dem um 180° versetzten
Spannbolzen 31 eingespannt und dabei über Antriebsscheiben 33 der Rauhwalzen 23 geführt.
Die Riemenspannung ist mit Hilfe des Spannbolzens 31 und geeigneter Spannmittel einstellbar.
Dadurch, dass insgesamt sechs endliche Keilrippenriemen 32 angeordnet sind, die jeder
einen Bereich von annähernd 180° des Tambours 21 umschließen, sind im wesentlichen
über den gesamten Bereich drei parallel verlaufende Keilrippenriemen 32 vorhanden.
Daher greifen immer mindestens zwei Keilrippenriemen 32 in jede der Antriebsscheiben
33 ein.
[0029] Das Antriebssystem für die Strichwalzen 22 ist im wesentlichen so aufgebaut wie das
für die Gegenstrichwalzen 23 mit dem Unterschied, dass statt der Keilrippenriemen
32 Keilriemen und entsprechende Antriebsscheiben angeordnet sind.
[0030] Im Betrieb wird die Warenbahn 4 durch die Rauhmaschine gezogen. Der Tambour 21 wird
derart angetrieben, dass sein Drehsinn der Laufrichtung 24 der Warenbahn 4 entspricht,
die Umfangsgeschwindigkeit des Tambours 21 und die Geschwindigkeit der Warenbahn 4
jedoch unterschiedlich sind. Die Zentralräder 27 werden mit einem dem Drehsinn des
Tambours 21 entgegengesetzten Drehsinn und/oder mit einer Differenzdrehzahl angetrieben.
Hierbei versetzen die Riemen die Rauhwalzen 22, 23 in Rotation entgegen der Laufrichtung
24 der Warenbahn 4, wobei die Drehzahl der Rauhwalzen 22, 23 von der Differenzdrehzahl
zwischen dem Tambour 2 und den Zentralrädern 27 abhängt.
Für andere Rauheffekte ist die Rauhmaschine so einstellbar, dass der Drehsinn des
Tambours 21 der Laufrichtung 24 entgegengesetzt ist und die Rotation der Rauhwalzen
22, 23 über die genannte Differenzdrehzahl eingestellt wird.
[0031] Wie aus Figur 9 ersichtlich ist, wird bei diesem Typ Rauhmaschine ein weitestgehend
gleichmäßiges verfügbares Antriebsmoment (M
K) für die Gegenstrichwalzen 23 erzielt, das in etwa doppelt so groß ist wie das für
die Strichwalzen 22. Die Gleichmäßigkeit wird durch den Eingriff von mindestens zwei
Riemen in jede Antriebsscheibe der Rauhwalzen 22, 23 erreicht; die unterschiedlichen
Größen zwischen Strichwalzen 22 und Gegenstrichwalzen 23sind auf die Riementypen zurückzuführen.
1. Rauhmaschine zum Rauhen mindestens einer textilen Warenbahn,
mit mindestens einem in einem Maschinengestell drehbar gelagerten, antreibbaren, im
wesentlichen zylinderförmigen Tambour,
mit einer Vielzahl planetenartig am Außenumfang des Tambours drehbar gelagerten, antreibbaren
Rauhwalzen, wobei ein Teil der Rauhwalzen als Strichwalzen und der andere Teil als
Gegenstrichwalzen ausgebildet und antreibbar ist,
und mit mindestens einem Antriebssystem,
dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegenstrichwalzen (6, 23) und für die Strichwalzen (5, 22) unterschiedliche
Antriebssysteme angeordnet sind, wobei mit dem Antriebssystem für die Gegenstrichwalzen
(6, 23) ein wesentlich größeres Antriebsmoment übertragbar ist.
2. Rauhmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegenstrichwalzen (6, 23) ein Antriebssystem mit einem Keilrippenriemen (9,
32) und für die Strichwalzen (5, 21) ein Antriebssystem mit Keilriemen (13) angeordnet
ist.
3. Rauhmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegenstrichwalzen (6, 23) ein Antriebssystem mit einem Zahnriemen und für
die Strichwalzen (5, 22) ein Antriebssystem mit Keilriemen (13) angeordnet ist.
4. Rauhmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen (9, 13) endlos sind.
5. Rauhmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen (32) endlich sind.
6. Rauhmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegenstrichwalzen (6) ein Antriebssystem mit Einzelantrieben und für die
Strichwalzen (5) ein Antriebssystem mit Riemen (9, 13) angeordnet ist.
7. Rauhmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegenstrichwalzen (6) ein Antriebssystem mit Zahnrädern und für die Strichwalzen
(5) ein Antriebssystem mit Riemen (9, 13) angeordnet ist.
8. Rauhmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssysteme regelbar sind.