DE2551084C2 - Vorrichtung zur Kontinue-Behandlung von endlosem Textilgut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kontinue-Behandlung von endlosem Textilgut, z. B. Gewebebahnen, mit mehreren, in einem Gehäuse drehbar gelagerten, in zwei Reihen hintereinander geschalteten, einzeln angetriebenen Umlenkwalzen und einem vor- und/oder nachgeschalteten, von einer pneumatisch oder hydraulisch über einen Druckzylinder mit einem vorbestimmten Druck belasteten Spannungsregeleinrichtung, wie Tänzerwalze, in der Umlaufgeschwindigkeit gesteuerten Preßwalzenpaar für denTransport des Textilguts. Bei der Bearbeitung von Endlosmaterial, sei es eine breite Ware oder seien es z. B. Kabel, nimmt die Warenspannung von Rolle zu Rolle infolge von Reibwiderständen zu. Dieses verzögernde Drehmoment würde ein Abbremsen der mit einer bestimmten Geschwindigkeit laufenden Ware bewirken, wenn nicht eire konstante Geschwindigkeit durch die Preßwalzen aufrecht erhalten würde. Infolgedessen steigt die Spannung in der Ware, und zwar von Rolle zu Rolle.

Wird weiterhin eine schrumpfende Warenbahn in eine Naßbehandlungsvorrichtung der genannten Art gegeben, so zieht sich die Ware im Laufe der Behandlung immer mehr zusammen und zwar mit einer für diese Ware charakteristischen Schrumpfkurve. Diese Tatsaehe hat zur Folge, daß sich jede in Transportrichtung folgende Umlenkwalze mit einer anderen Drehzahl drehen muß als die vorhergehende, da die Bedingung für eine derartige Behandlung gilt, daß über den ganzen Arbeitsvorgang keine, zumindest aber eine gleichmäßige Wareiispannung vorhanden ist Ansonsten würde der Schrumpfvorgang nachteilig beeinflußt werden.

Außerdem ist zu beachten, daß bei einer vorgesehenen Warenlaufgeschwindigkeit eine Warenbelastung durch Schleppwasser vorhanden ist, somit eine weiterhin anwachsende Warenspannung an jeder Umlenkwalze festzustellen ist. Die Belastung durch Schleppwasser steigt parabelförmig mit der zunehmenden Warengeschwindigkeit.
Es ist bekannt (siehe bspw. DE-OS 14 74 969), zur Lösung dieses Problemes die einzelnen Antriebswalzen über von Hand einstellbare Fiiktionskupplungen anzutreiben oder Reibantriebe dazu zu verwenden. Mit Hilfe dieser bekannten Berührungsapparate kann nur ein unbefriedigendes Ergebnis erzielt werden. Einmal können diese Friktionsantriebe nur ungenau eingestellt werden. Ihre Justierbarkeit ist sehr gering. Viel wesentlicher ist jedoch die Notwendigkeit, die Antriebe jeweils auf die Verhältnisse einer jeden Antriebswalze bzw. auf die besondere Art der Warenbehandlung gesondert einstellen zu müssen. Dies kann nur ein Fachmann durchführen und auch der nur ungenügend, da Fehlerquellen nicht zu vermeiden sind.

Ein weiteres Problem bei dem bekannten Friktionsantrieb ist auch der sich über die Eingangswarengeschwindigkeit ändernde Warenzug oder die sich ändernde Warenspannung. Soll aus irgendwelchen Gründen die Behandlungsgeschwindigkeit oder die Warenspannung geändert werden, so sind die Antriebe aller

Walzen neu zu justieren. Ob tatsächlich jeweils optimal die Berührungsapparate eingestellt worden sind, kann erst nach Oberprüfung des Warenausfalles nach der Behandlung festgestellt werden. Dann jedoch ist es bei einer Fehleinstellung für diese Ware zu spät

Zur Lösung dieses Problems ist es weiterhin bekannt, die einzelnen Umlenkwalzen mittels eines Motors mit konstantem Drehmoment, wie z. B. Ölmotor, anzutreiben. Diese Vorrichtung löst die meisten der vorgenannten Problerne. Doch ist der Antriebsaufwand sehr groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anfangs genannter Art zu entwickeln, bei der jede der Walzen in Abhängigkeit einer gewünschten Warenspannung mittels eines einfachen mechanischen Antriebes nur so stark angetrieben wird, daß gerade die vorher aufgetretene stärkere Warenspannung infolge von Wasserbeladung und/oder infolge von Reibwidersiänden an der vorgenannten Umlenkwalze wieder aufgehoben wird. Der Antrieb braucht dabei ndr so groß zu sein, daß das aus dem Widerstand resultierende Drehmoment wieder ausgeglichen wird, und zwar muß dieser Antrieb sehr feinfülig regulierbar sein.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der pneumatische Druckzylinder oder die Leitung zum Druckzylinder mit einem vordruckabhängigen Ventil verbunden ist, das über Stellglieder die festgestellten Druckwerte zum direkten Antrieb der Umlenkwalzen weitergibt. Dabei kann dieser Antrieb aus Einzelmotoren bestehen. Noch einfacher ist es jedoch, für alle Umlenkwalzen nur einen Antrieb vorzusehen, wobei jedoch das Drehmoment an jeder Umlenkwalze in Abhängigkeit der pneumatisch eingestellten Vorspannung an der Spannungsregeleinrichtung über die Stellglieder geregelt ist.

Ein besonders günstiger, die Gegebenheiten an der Maschine berücksichtigender Antrieb ist dann gebildet, wenn das vordruckabhängige Ventil durch eine vorgeordnete Stelleinheit ergänzt ist, die aus einem Rechner besteht, dem neben dem dem Druckzylinder vorgegebenen Daten ein zusätzlicher aufgrund der durch einen Tachogenerator festgestellten Warengeschwindigkeit potenzierter Wert eingegeben wird, deren Summe das vordruckabhängige Ventil zum direkten Antrieb der Umlenkwalze weitergibt. Auf diese Weise wird beim Antrieb der einzelnen Umlenkwalzen neben der gewünschten Warenspannung auch die vorhandene Warengeschwindigkeit berücksichtigt, da bei zunehmender Warengeschwindigkeit die parabelförmig ansteigende Warenspannung infolge des Schleppwassers ein besonderer Nachteil einer gattungsgemäßen Vorrichtung ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Umlenkwalzenantrieb ist es von besonderem Vorteil, wenn der für alle Umlenkwalzen gleiche Antrieb, z. B. aus einem Zahnradantrieb besteht, wobei die angetriebenen Räder einer jeden Umlenkwalze lose auf der Welle der Umlenkwalze umlaufen und gegen eine mit der Umlenkwalze drehfest verbundene Reibkupplung in Abhängigkeit des festgestellten Druckwertes ancirückbar sind. Hiermit wird wiederum eine bereits als nachteilig abgehandelte Friktionskupplung vorgeschlagen, jedoch soll diese erfindungsgemäß nicht mit der Hand einstellbar sein, sondern automatisch in Abhängigkeit der jeweiligen Warengeschwindigkeit bzw. der in jedem Fall zu bestimmenden Warenspannung, wobei die Warenspannung dem Schrumpfvermögen der Ware anzupassen ist. Damit ist bei einem einmaligen Einstellen der Maschine der Antrieb für jede Warenbahn optimal festgelegt, und zwar unabhängig von deren Verhalten in der Flüssigkeit.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig.! einen Querschnitt einer Rollenkufe mit in zwei Reihen angeordneten Umlenkwalzen,

F i g. 2 in schematischer Darstellung den von einer Tänzerwalze abgeleiteten Antrieb der Umlenkwalzen mit Hilfe von Einzelmotoren,

F i g. 3 den gleichen Antrieb wie der nach F i g. 1, jedoch mit einem für alle Umlenkwalzen gleichen Antrieb, F i g. 4 den Antrieb nach F i g. 2 mit einer zusätzlichen Einheit zur Abnahme der jeweiligen Warengeschwindigkeit und

F i g. 5 den bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und 3 vorgesehenen Reibantrieb einer jeden Umlenkwalze im Querschnitt

In einem kastenförmigen Behälter 1 einer in F i g. 1 dargestellten Rollenkufe sind in zwei mit Abstand voneinander angeordneten Reihen mehrere Umlenkwalzen 2, 4 auf Lücke zueinander angeordnet. Über diese Umlenkwalzen 2,4 wird die Ware 3 mäanderförmig geführt Die Spannung in der Warenbahn innerhalb der Rollenkufe wird mit Hilfe einer als Tänzerwalze ausgebildeten Spannungsregeleinrichtung 5 am Ein- oder Auslauf der Rolienkufe gesteuert, und zwar regelt diese die Umlaufgeschwindigkeit des am Ein- und Auslauf angeordneten Preßwalzenpaares δ, 7. Insofern könnte die Warenspannung innerhalb des Behälters konstant bleiben.

Beim Umlauf der Umlenkwalzen 2,4 entsteht jedoch Reibung. Dieses verzögernde Drehmoment bewirkt ein Abbremsen der mit einer bestimmten Geschwindigkeit laufenden Ware 3. Das negative Drehmoment entsteht an jeder Walze, so daß die von jeder Walze auf die Ware ausgeübte Spannung von Walze zu Walze zunimmt. Um dieses negative Drehmoment zu verhindern, werden die Walzen in der oberen Reihe, die normalerweise außerhalb der Flüssigkeit angeordnet sind, angetrieben. Der Antrieb braucht nur so groß zu sein, daß das aus dem Widerstand resultierende Drehmoment wieder ausgeglichen wird. Dieses negative Drehmoment ist eine Summe aus Reibung an den Walzen und der Wasserbeladung aufgrund der Warengeschwindigkeit.

In F i g. 2 ist die Vorrichtung nach F i g. 1 nur in den hier wesentlichen Details dargestellt. Die Tänzerwalze 5 ist durch einen pneumatisch geregelten Druckzylinder 8 mit einem bestimmten Druck beaufschlagt. Dieser Druck wird durch ein vordruckunabhängiges Ventil, einem Reduzierventil 9, bestimmt. Der im Druckzylinder 8 eingestellte Druck und damit die auf die Ware 3 ausgeübte Spannung im Bereich der Tänzerwalze 5 wird durch Anzapfung der vom Reduzierventil 9 zum Druckzylinder 8 gehenden Leitung zu einem Ventil 10 geleitet. Auf diese einfache Weise werden die die \ Imlenkwalzen 4 antreibenden Einzelmotoren M immer in Abhängigkeit der an der Tänzerwalze eingestellten Warenspannung angetrieben.

Das Ventil 10 besteht ebenfalls aus einer Kolbenzylindereinheit, die mit Hilfe einer Schraube 11 und Druckfeder 12 justiert bzw. geeicht werden kann. Die Bewegung des Kolbens 13 innerhalb der Ventils 10 in Abhängigkeit des in der Einheit 8 eingestellten Druckes wird auf einen Potentiometer 14 übertragen. Die Motoren M werden aufgrund der Stellung des Potentiometers angetrieben, wo'uei das Drehmoment einen bestimmten Wert erhält, der wiederum der Druckeinstellung der Einheit 8 an der Tänzerwalze 5 entspricht. Zur Übertragung dienen noch eine Regeleinheit 15 mit linearer Charakteristik und die Thyristor-Einheit 16.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 werden die Umlenkwalzen 4 mittels einzelner Motoren direkt angetrieben. Dieser aufwendige Antrieb kann vereinfacht werden. Im Ausführungsbeispiel 3—5 werden die Umlenkwalzen 4 von einem einzigen Antrieb angetrieben, der beispielsweise von einem Preßwalzenpaar 6,7 abgeleitet sein kann. Nach F i g. 5 ist auf jeder Welle 17 einer Umlenkwalze 4 ein Zahnrad 18 drehbar gelagert. Dieses Zahnrad wird mit einer nicht dargestellten Kette in Umdrehung versetzt. Die Drehgeschwindigkeit des Zahnra- ι ο des ist auf jeden Fall größer als die der Umlenkwalze 4. Während das Zahnrad 18 frei drehbar gelagert ist, ist eine zugeordnete Kupplungsscheibe 19 fest mit der Welle 17 verbunden. An der Kupplungsscheibe 19 ist ein Belag 20 wie Teflon befestigt, während die gegenüberliegende Fläche des Zahnrades iS eine solche nicht aufweist. Auf der anderen Stirnseite des Zahnrades 18 ist ein Kugellager 21 aufgeschrumpft, dessen Außenring eine Druckscheibe 22 drehfest hält.

Der Antrieb der Umlenkwalze 4 erfolgt mit Hilfe eines Druckschlauches 23, der einerseits an der Gehäusewandung des Behälter 1, andererseits an der Druckscheibe 22 abgestützt ist. Der Innendruck des Druckschlauches 23 ist ein Maß für die Stärke des Antriebes der Umlenkwalze 4. Je größer der Druck im Schlauch 23 ist, desto stärker wird die eine Stirnfläche des Zahnrades 18 an die Kupplungsscheibe 19 gedruckt. Da das Zahi.-rad 18 angetrieben umläuft, wird infolgedessen auch die Kupplungsscheibe 19 angetrieben, und zwar wiederum mit einem Wert, der der gewünschten Warenspannung an der Tänzerwalze 5 entspricht.

Um dieses auf einfache Weise zu bewirken, wird der Druckschlauch 23 mit dem Druck beaufschlagt, der proportional dem Druck in der Einheit 8 ist F i g. 3 veranschaulicht dies in einem einfacheren Ausführungsbeispiel, wo lediglich in einer Zuführleitung 24 ein vordruckabhängiges Ventil 25 zur Justierung der eingegebenen Druckluft angeordnet ist. Es ist aufgrund dieser Vorrichtung nunmehr ganz einfach, über das ganze Behandlungsbad eine gewünschte Warenspannung aufrecht zu erhalten. Diese Warenspannung wird eingestellt mit Hilfe des Reduzierventiles 9. Mit Hilfe des eingestellten Druckes wird auf die Ware 3 an der Tänzerwalze 5 eine Spannung auf die Ware 3 ausgeübt. Genau diese Spannung wird auch an den Umlenkwalzen 4 vorhanden sein, da das innerhalb der Rollenkufen entstehende negative Drehmoment an jeder Umlenkwalze 4 infolge des drehmomentabhängigen Antriebes ausgeglichen wird. Damit wird die zusätzliche Spannung über die Länge des Bandes immer wieder auf den Wert Null herabgedrückt. Der Antrieb der Umlenkwalze 4 über u55 Zahnrad ίο ei löigt mit ι line ucS urrüCiCSCiuäUCiicS 2j sehr feinfühlig. Ein Verschleiß an den Kupplungsflächen ist minimal, da die Kupplungswerte sehr gering sind und an den Kupplungsflächen vorzugsweise eine Gleit- und nicht eine Reibpaarung angeordnet ist

Wie anfangs bereits ausgeführt, wird ein negatives Drehmoment auf die Umlenkwalze nicht nur durch Reibung, sondern auch durch die Wasserbeladung der Ware, die mit der Transportgeschwindigkeit parabelförmig ansteigt, übertragen. Um die in der Rollenkufe gefahrene Warengeschwindigkeit festzustellen, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ein Tachogenerator 26 vorgesehen, der die Warengeschwindigkeit abtastet Der von dem Generator festgestellte Wert ATwird in der Recheneinheit 27 potenziert und als ein Stollwert A 2 in einen Rechner 28 eingegeben. Zusätzlich kommt als ein Stellwert A 1 in den Rechner der Druck P des mit Hilfe des Reduzierventiles 9 eingestellten Druckes in der Einheit 8. Die Summe aus den Werten A 1 und A 2 wird von dem Rechner 28 dem vordruckabhängigen Ventil 25 zugeführt, so daß nunmehr das Druckmoment des Antriebes an der Umlenkwalze 4 so groß ist, daß nicht nur der Reibwiderstand an den Walzen, sondern auch die jeweilige Warengeschwindigkeit berücksichtigt ist, und dies allein nur durch einen im Druckschlauch 23 erzeugten Innendruck.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

i»\ *f> Ir I"

, ' « r'l 'I

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kontinue-Behandlung von endlosem Textilgut, wie z. B. Gewebebahnen, mit mehreren in einem Gehäuse drehbar gelagerten, in zwei Reihen hintereinander geschalteten, einzeln angetriebenen Umlenkwalzen und einem vor- und/ oder nachgeschalteten, von einer pneumatisch oder hydraulisch über einen Druckzylinder mit einem vorbestimmten Druck belasteten Spannungsregeleinrichtung, wie Tänzerwalze, in der Umlaufgeschwindigkeit gesteuerten Preßwalzenpaar für den Transport des Textilguts, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Druckzylinder (8) oder die Leitung zum Druckzylinder (8) mit einem vordrackabhängigen Ventil (10, 25) verbunden ist, das über Stellglieder (13—16) die festgestellten Druckwerte zum direkten Antrieb der Umlenkwal_tzen (4) weitergibt

■ 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb jeder Umlenkwalze (4) aus Einzelmotoren (M) besteht, die in Abhängigkeit der pneumatisch eingestellten Vorspannung an der Spannungsregeleinrichtung (5) über Stellglieder (13—16) angetrieben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für zumindest mehrere Umlenkwalzen (4) nur ein Antrieb vorgesehen ist, jedoch das Drehmoment an jeder Umlenkwalze (4) in Abhängigkeit der pneumatisch eingestellten Vorspannung an der Spannungsregeleinrichtung (5) direkt geregelt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordruckabhängige Ventil (25) durch eine vorgeordnete Einheit (27,28) ergänzt ist, die aus einem Rechner (28) besteht, dem neben den dem Druckzylinder (8) vorgesehenen Daten ein zusätzlicher, aufgrund der durch einen Tachogenerator (26) festgestellten Warengeschwindigkeit potenzierter Wert eingegeben ist, deren Summe das Stellglied zum direkten Antrieb der Umlenkwalze (4) weitergibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der für alle Umlenkwalzen (4) gleiche Antrieb aus einem Zahnradantrieb besteht, wobei die Zahnräder (18) einer jeden Umlenkwalze (4) lose auf der Welle (17) der Umlenkwalze (4) umlaufen und gegen eine mit der Umlenkwalze (4) drehfest verbundene Kupplungsscheibe (19) direkt in Abhängigkeit des festgestellten Druckwertes andrückbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der freien Stirnseite des Zahnrades (18) einer jeden Umlenkwalze (4) eine drehfest gehaltene Druckscheibe (22) gelagert ist, die mit dem festgestellten Druckwert gegen das Zahnrad (18) gedrückt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Wandung des Behälters (1) und der drehfest gehaltenen Druckscheibe (22) ein Druckschlauch (23) angeordnet ist, der mit dem Druck des vordruckabhängigen Ventils (25) beaufschlagt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschlauch (23) sich über alle Druckscheiben (22) der Umlenkwalzen (4) längs erstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Zahnräder (18) schneller umlaufen als die Umlenkwalzen (4).

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibpaarung der Reibkupplungi.(18,19) aus einer Stahl- und einer Kunststoff-Fläche (20), wie Teflon, besteht