DE19710168C1 - Behandlungsvorrichtung für eine textile Warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Behandlungsvor­ richtung der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechen­ den Art.

Eine derartige Behandlungsvorrichtung ist aus der DE- AS 11 13 201 bekannt. Die umlaufende Exzenterwelle hat zu ihrer Umlaufachse exzentrische Bereiche, auf denen mittels Wälzlagern die Trommelwelle gelagert ist. Beim Umlauf der Exzenterwelle voll führen also die Trommelwelle und damit die auf ihr abgestützte Trommel eine Exzenterbewegung. Gleichzeitig dreht sich die Trommel, wobei sie von der Warenbahn mitgenommen werden, aber auch selbst angetrieben sein kann. Die Warenbahn umschlingt die Trommel und wird bei deren Exzenterbewegung in der in dem Behälter befind­ lichen Behandlungsflüssigkeit senkrecht zu ihrer Ebene hin- und herbewegt, wodurch sich ein verstärkter Flotten­ austausch und eine verbesserte Behandlungswirkung, ins­ besondere Waschwirkung ergibt.

Durch die exzentrisch umlaufende Trommel entstehen starke Schwingungen, die eine besondere Fundamentierung der bekannten Vorrichtung erforderlich machten. Außerdem waren die Teile der Vorrichtung erheblichen Wechselbean­ spruchungen über lange Zeit ausgesetzt, was an das Materi­ al besondere Anforderungen stellte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die schwin­ gungsbedingten Probleme der bekannten Ausführungsform zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiederge­ gebene Erfindung gelöst.

Hierdurch ist die Lagerung der Trommelwelle auf der Exzenterwelle von einem Teil des Gewichtes der Trommel und der Trommelwelle von einem Teil der Massenkräfte entlast­ bar. Die auf die Exzenterwelle fortgeleiteten Massenkräfte der Trommel und der Trommelwelle werden gedämpft auf den Maschinenständer weitergeleitet. Schon hierdurch ist eine bedeutende Verbesserung der Schwingungsauswirkungen er­ zielt.

In der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 ist die Trommelwelle elastisch nachgiebig an dem Maschi­ nenständer aufgehängt, d. h. die elastisch nachgiebige Abstützung befindet sich oberhalb der Trommelwelle und ist auf Zug beansprucht.

Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist Gegen­ stand des Anspruchs 3. Die hohlen Elemente, nämlich die Stäbe und die Trommelwelle, bilden Auftriebskörper, die einen erheblichen Anteil des Gewichts der Trommel und der Trommelwelle übernehmen können, wenn die Trommel in ihrem Betriebszustand in die Behandlungsflüssigkeit eingetaucht ist.

Die hohlen Stäbe sind für sich genommen aus der DE 44 13 871 C1 bekannt, die allerdings hinsichtlich der Lage­ rung der Trommel und der Erzeugung der Exzenterbewegung von dem gattungsgemäßen Stand der Technik abweicht.

Eine weitere wesentliche Ausgestaltung ist in An­ spruch 4 beschrieben. Wenn die Trommel einen ein endloses dehnelastisches Antriebszugglied, wie z. B. einen Riemen oder mehrere parallele Rundriemen aufweist, kann dieses Antriebszugglied zugleich als elastische Abstützung die­ nen, die zumindest einen Teil des Gewichtes der Trommel und der Trommelwelle abfängt.

Der Antrieb ist nur an einem Ende der Trommel vor­ gesehen. An anderen Ende kann die elastische Abstützung in der in Anspruch 5 wiedergegebenen Weise durch Federn ge­ bildet sein, insbesondere durch Zugfedern, an denen gemäß Anspruch 6 das Drehlager aufgehängt ist.

Eine in der Praxis in Betracht kommende Bemessung des Auftriebsvolumens und der Belastung der dehnelastischen Abstützungen an den beiden Enden der Trommelwelle ist in Anspruch 7 wiedergegeben. Ein wesentlicher Teil des Ge­ wichtes der Trommel und der Trommelwelle sollen also durch den Auftrieb ausgeglichen werden, während nur ein geringe­ rer Teil von der dehnelastischen Abstützung abzufangen ist.

Zur Verringerung der Schwingungsentwicklung sind an der Exzenterwelle gemäß Anspruch 8 Ausgleichsmassen vor­ gesehen.

Derartige Ausgleichsmassen an Behandlungsvorrichtun­ gen der in Rede stehenden Art sind allerdings aus der Praxis schon bekannt.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Kom­ bination der vorbehandelten Merkmale, nämlich der Nutzung des Auftriebs von Trommel und Trommelwelle, der elastisch nachgiebigen Abstützung der beiden Enden der Trommelwelle und der Ausgleichsmassen an der Exzenterwelle. Diese Merk­ male zusammengenommen führen zu einer Vorrichtung, die im Betrieb kaum noch wesentliche Schwingungen an die Umgebung abgibt und insbesondere keiner aufwendigen separaten Fun­ damentierung mehr bedarf.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Vor­ richtung;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Die als Ganzes mit 100 bezeichnete Behandlungsvor­ richtung umfaßt ein Maschinengestell 1, welches zwei ein­ ander parallele, aufrecht einander gegenüberstehende Sei­ tenwangen 1′, 1′′ besitzt, die durch Querträger 2, 3, 4 miteinander verbunden sind. Zwischen den Seitenwangen 1′, 1′′ erstreckt sich ein dem Querschnitt etwa U-förmiger, nach oben offener Behälter 5, der von den Querträgern 2, 3, 4 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise abgestützt ist und bis zu einer Füllstandshöhe 6 mit einer Behand­ lungsflüssigkeit F1, z. B. einer Waschflüssigkeit, füllbar ist.

In dem Behälter 5 ist eine als Ganzes mit 10 bezeich­ nete Trommel gelagert, die auf einer als Hohlwelle ausge­ bildeten Trommelwelle 15 abgestützt ist. Der Umfang der Trommel 10 besteht aus dicht nebeneinander angeordneten achsparallelen Stäben 11, die als geschlossene Rohre aus­ gebildet und an drei zur Achse senkrechten Tragscheiben 12, 13, 14 auf der Trommelwelle 15 abgestützt sind. Die Stäbe 11 bilden zusammen eine zylindrische Hüllfläche, über die in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise eine Waren­ bahn W geschlungen ist. Der Umschlingungswinkel beträgt in dem Ausführungsbeispiel etwa 300°, d. h. der ganze untere Teil der Warenbahn W liegt auf der Trommel 10 auf und ist dabei in die Behandlungsflüssigkeit F1 eingetaucht. Der große Umschlingungswinkel wird durch zwei zur Trommelachse parallele einander benachbart dicht oberhalb der Trommel 10 angeordnete Umlenkrollen 16, 17 zustandegebracht. Diese sind in dem Ausführungsbeispiel symmetrisch oberhalb der Trommel 10 angeordnet. Es kommt jedoch auch eine zur Seite verschobene Anordnung in Betracht. Eine asymmetrische Anordnung kann sich auf den Behandlungsprozeß vorteilhaft auswirken, weil durch die Schwerkraft der Warenbahn, im oberen Trommelbereich, ein inniger Kontakt zwischen Waren­ bahn W und Trommel 10 erreicht wird und damit der Flotten­ austausch in der Warenbahn W gesteigert wird. Oberhalb der Umlenkrollen 16, 17 sind mit größerem Abstand voneinander in dem Maschinengestell 1 noch zwei weitere Umlenkrollen 18, 19 vorgesehen, über die die Warenbahn W im Pfeilsinne in die Vorrichtung ein- bzw. aus ihr herausgeleitet wird und die auch als Breitstreckwalzen oder -einrichtungen ausgebildet sein können.

Der Behälter 5 hat an seinen in Achsrichtung der Trommelwelle 15 gelegenen Enden im wesentlichen ebene nahe den Gestellwangen 1′, 1′′ angeordnete Stirnwandungen 7, 8, die von den Enden 15′, 15′′ der Trommelwelle 15 durchgrif­ fen sind. Die Enden 15′, 15′′ reichen bis in den Bereich der Gestellwangen 1′, 1′′ hinein.

Die Durchtrittsstellen der Trommelwelle 15 durch die Stirnwandungen 7, 8 sind durch Dichtungsanordnungen 9 abge­ dichtet, die in dem Ausführungsbeispiel als Gleitringdich­ tungen ausgebildet sind, die eine geringe Verlagerung der Trommelwelle 15 senkrecht zu ihrer Achse gegenüber den Stirnwandungen 7, 8 zulassen.

Die Trommelwelle 15 ist der Länge nach von einer Exzenterwelle 20 durchgriffen, die an den Enden aus der Trommelwelle 15 hervorsteht und dort durch außenseitig an den Gestellwangen 1′, 1′′ angebrachte feststehende Dreh­ lager 21, 22 um eine Achse A drehbar abgestützt ist. Zum Antrieb der Exzenterwelle 20 dient ein Getriebemotor 23.

Axial innerhalb der Drehlager 21, 22 weist die Exzen­ terwelle 20 zylindrische Bereiche 24, 25 auf, die gegenüber den Enden 20′, 20′′ der Exzenterwelle 20 in gleicher Rich­ tung exzentrisch versetzt sind, wie durch die doppelte Achslinie in Höhe der Bereiche 24, 25 angedeutet sein soll.

Die Enden 15′, 15′′ der Trommelwelle 15 sind auf den Bereichen 24, 25 über Drehlager 26, 27 drehbar gelagert. Wenn also die Exzenterwelle 20 sich gegenüber der Trommel­ welle 15 dreht, vollführt sie gegenüber der Achse A der Exzenterwelle eine Exzenterbewegung, d. h. die Trommel 10 wird parallel zu sich selbst in den Behälter 5 um einen der Exzentrizität entsprechenden Betrag verlagert. Im allgemeinen handelt es sich um eine Exzentrizität von bis zu einigen Millimetern.

Den exzentrischen Bereichen 24, 25 der Exzenterwelle 20 axial innen benachbart sind auf der der Exzentrizität gegenüberliegenden Seite Ausgleichsmassen 28 angebracht, die für einen Massenausgleich der umlaufenden Exzenterwel­ le 20 sorgen.

Die Trommel 10 mit der Trommelwelle 15 ist ebenfalls drehangetrieben. Hierzu trägt das Ende 15′ der Trommelwel­ le 15 eine Antriebsscheibe 30, oberhalb derer eine ent­ sprechende Antriebsscheibe 31 vorgesehen ist, die von einem Getriebemotor 29 angetrieben wird, dessen Zapfen ein feststehendes Lager 29′ für die Antriebsscheibe 1 bildet. Der Antrieb erfolgt mittels über die Antriebsscheiben 30, 31 geschlungener endloser dehnelastischer Antriebszug­ glieder, als welche in dem Ausführungsbeispiel vier neben­ einanderlaufende Rundriemen 32 gewählt sind. Die Rundrie­ men 32 sind vorgespannt und üben eine gewisse nach oben gerichtete Kraft auf das Ende 15′ der Trommelwelle 15 aus, die einem Teil des Gewichts der Trommel 10 und der Trom­ melwelle 15 entspricht. Die Vorspannung ermöglicht nicht nur das Übertragen des Antriebsdrehmoments, sondern inte­ griert die Antriebszugglieder 32 auch in das Schwingungs-Sys­ tem, wo sie eine dämpfende Wirkung ausüben.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist das dortige Ende 15′′ der Trommelwelle 15 ebenfalls federnd aufgehängt und zwar mittels Zugfedern 33, die im oberen Bereich der dor­ tigen Gestellwange 1′′ festgelegt sind und an denen ein Lagerring 34 hängt, der über ein Kugellager 35 auf dem Ende 15′ der Trommelwelle 15 gelagert ist.

Die Trommel 10 dreht sich relativ langsam entspre­ chend der Geschwindigkeit der Warenbahn, d. h. beispiels­ weise bei 100 m/min bei einer Drehzahl von größenordnungs­ mäßig 30 U/min. Die Exzenterwelle 20 hingegen läuft ziem­ lich schnell um, d. h. mit 500 oder 800 U/min. Sie erzeugt also eine vibrierende Bewegung der Trommel 10 senkrecht zu ihrer Achse. Dadurch entstehen recht starke Schwingungen, die möglichst innerhalb der Vorrichtung 100 ausgeglichen oder gedämpft werden sollen. Hierzu wirken mehrere der geschilderten Ausgestaltungen zusammen. Die Stäbe 11 und die Trommelwelle 15 sind hohl und geschlossen, so daß keine Behandlungsflüssigkeit in sie eindringen kann. Die Trommel 10 ist in dem Betrieb soweit in die Behandlungs­ flüssigkeit F1 eingetaucht, daß sie gerade noch oben her­ ausschaut. Bei dieser Tauchtiefe ergibt sich durch die Stäbe 11 und die Trommelwelle 15 ein Auftrieb, der etwa 80% des Gewichtes der Trommel 10 und der Trommelwelle 15 (außerhalb der Behandlungsflüssigkeit) ausmacht. Die rest­ lichen 20% des Gewichtes werden von den Rundriemen 32 und den Federn 33 getragen, so daß das Gewicht der Trommel 10 und der Trommelwelle 15 im wesentlichen ausgeglichen ist und die Lager 26, 27 nicht belastet.

Noch ein weiterer Punkt sind die Massenausgleichs­ gewichte 28, die die Exzentrizität der Bereiche 24, 25 ausgleichen und für einen ruhigen Lauf der rasch rotieren­ den Exzenterwelle 20 sorgen.

Ein weiterer Punkt ist die elastische Aufhängung der Trommelwelle 15 an den Elementen 32 und 33, die für eine Dämpfung der bei der Exzenterbewegung der Trommelwelle 15 entstehenden Vibrationen sorgen. Die elastische Dehnbar­ keit der Rundriemen 32 ermöglicht außerdem die Übertragung der Antriebskraft für die Trommel 10 von einer feststehen­ den Antriebsscheibe 31 auf die entsprechend der Exzentri­ zität hin- und herschwingende Antriebsscheibe 30.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können in dem Bereich der dem Auslauf benachbarten Umlenkrolle 19 einander auf beiden Seiten der Warenbahn W gegenüberliegende Sprühdüsen 36, 37 vorgesehen sein. Der ganze obere Teil der Behand­ lungsvorrichtung ist von einem Blechgehäuse 38 und einem Deckel 39 umgeben, um Wärmeverluste zu vermeiden und das Versprühen von Behandlungsflüssigkeit zu unterbinden.

Claims (8)

1. Behandlungsvorrichtung (100) für eine kontinuierlich durchlaufende textile Warenbahn (W),
mit einem Maschinenständer (1),
mit einem in dem Maschinenständer (1) abgestützten Behälter (5) zur Aufnahme einer Behandlungsflüssigkeit (F1),
mit einer in dem Behälter (5) in der Behandlungsflüs­ sigkeit (F1) drehbaren Trommel (10), mit einem zylindrischen, flüssigkeitsdurchlässigen Umfang, auf dessen unteren, in den Behälter (5) eintau­ chenden Bereich die Warenbahn (W) ausgebreitet mit einem Umschlingungswinkel von mindestens 270° anliegt,
mit einer in feststehenden äußeren Lagern (21, 22) drehbar gelagerten, angetriebenen Exzenterwelle (20) und mit einer auf der Exzenterwelle (20) exzentrisch gelagerten, als Hohlwelle ausgebildeten, die Exzenterwelle (20) umgebenden, die Trommel (10) tragenden Trommelwelle (15), die an ihren Enden (15′, 15′′) auf zur Drehachse (A) der Exzenterwelle (20) exzentrischen Bereichen (24, 25) der Exzenterwelle (20) drehbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelwelle (15) an beiden Enden (15′, 15′′) in einer zu ihrer Achse senkrechten Ebene elastisch nach­ giebig an dem Maschinenständer (1) abgestützt ist.

2. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trommelwelle (15) an beiden Enden (15′, 15′′) elastisch nachgiebig an dem Maschinenständer (1) aufgehängt ist.

3. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der flüssigkeitsdurchlässige Umfang der Trommel (10) durch achsparallele, hohle, ge­ schlossene, dicht nebeneinander angeordnete Stäbe (11) gebildet ist und daß die hohle Trommelwelle (15) gegen den Eintritt von Behandlungsflüssigkeit geschlossen ist.

4. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelwelle (15) an einem Ende (15′) eine Antriebsscheibe (30) trägt, daß eine entsprechende, mit einem Motor (29) drehverbundene An­ triebsscheibe (31) in einem oberhalb der Antriebsscheibe (30) im Maschinenständer (1) festehenden Lager (29′) gela­ gert ist und daß ein endloses dehnelastisches Antriebszug­ glied (32) die beiden Antriebsscheiben (30, 31) umschlingt.

5. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trommelwelle (15) am anderen Ende (15′′) ein Drehlager (35) trägt, welches über Zugfedern (33) in der zu ihrer Achse senkrechten Ebene am Maschinenge­ stell (1) abgestützt ist.

6. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Drehlager (35) an den Zugfedern (33) am Maschinengestell (1) aufgehängt ist.

7. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Behandlungsflüs­ sigkeit (F1) eintauchende Volumen der Trommelwelle (15) und der Stäbe (11) so bemessen ist, daß bei betriebsmäßi­ ger Eintauchtiefe (10) der Auftrieb 70 bis 90% des Gewich­ tes der Trommel (10) und der Trommelwelle (15) ausmacht, während das Restgewicht von dem dehnelastischen Antriebs­ zugglied (32) an dem einen Ende (15′) bzw. den Zugfedern (33) an dem anderen Ende (15′′) der Trommelwelle (15) getragen wird.

8. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Exzenterwelle (20) nahe den exzentrischen Bereichen (24, 25) der Exzentrizität entgegengesetzt angeordnete Ausgleichsmassen (28) vorgese­ hen sind.