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Vorrichtung zur Erzeugung einer gleichbleibenden Stoffbahnspannung
an Umwickelvorrichtungen aller Art, insbesondere Jiggern Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer gleichbleibenden Stoffbahnspannung bei
Umwickelvorrichtungen aller Art, insbesondere Jiggern, unter Verwendung von durch
den Bahnabschnitt zwischen den Wickelwalzen betätigten Steuermitteln.
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Die Breithalter werden bekanntlich bei Jiggern vielfach am Ende eines
Umwickelvorganges durch Hilfsvorrichtungen verstellt, ohne aber als Steuermittel
für andere Teile der Breitfärbemaschinen zu dienen. Dagegen hat man bereits eine
als Tänzerwalze ausgebildete Trogleitwalze zur Steuerung der Antriebsbewegung der
Wickelwalzen verwendet, wobei besondere Hilfsgetriebe notwendig waren. , Dem Vorbekannten
gegenüber wird durch die Erfindung eine Vereinfachung der Steuerung des Wickelwalzenantriebes
dadurch erzielt, daß durch die von dem Bahnabschnitt zwischen den Wickelwalzen betätigten
Steuermittel nicht eine zusätzliche Antriebsvorrichtung, sondern die Wickelwalzenbremsen
beeinflußt werden und hierbei als Steuermittel der kraftschlüssig in die Mittelstellung
gedrängte Pendelbreithalter dient. Hierbei empfiehlt es sich, die Bremsen als Flüssigkeitsbremsen
auszubilden, deren Betätigung durch den Pendelbreithalter über einen Servomotor
und Steuerzylinder erfolgt, wobei zwischen die letzteren beiden Vorrichtungsteile
eine Umschaltvorrichtung für die Steuerung der Bremsen eingeschaltet sein kann.
Die Gesamtanordnung kann dabei derart gewählt werden, daß unter dem Einfluß der
auf den Pendelbreithalter ausgeübten Stoffspannung mit Hilfe einer hydraulischen
Zwischensteuerung absatzweise die Hauptsteuerkolben verstellt werden, die die Größe
der auf die beiden Wickelwalzen ausgeübten Bremskräfte derart bei jedem Umwickelvorgang
verändern, daß die auf die ablaufende Stoffwalze einwirkende Bremskraft am Anfang
eines Umwickelvorganges am größten ist und während der ersten Hälfte des letzteren
nach und nach bis auf Null vermindert wird, während umgekehrt in bezug auf die auflaufende
Wickelwalze die Bremskraft, die während der ,ersten Hälfte des Umwickelvorganges
unmerkbar klein ist, in der zweiten Hälfte des Umwickelvorganges nach und nach anwächst.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
in zwei Abbildungen.
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Zusätzlich zu der Antriebsvorrichtung, durch welche die beiden Stoffwalzen
gedreht werden, ist jede von ihnen mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung i, 2
bzw. 3, q. verbunden. Am einfachsten ist es, jene Getriebe als Zahnräderpumpen,
Kapselwerke o. dgl. auszuführen. Bei entsprechender Tourenzahlerhöhung der Getriebewellen
könnten auch Kreiselpumpen verwendet werden. Diese beiden Bremsgetriebe sind in
der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise an Flüssigkeitsleitungen derart angeschlossen,
daß bei dem durch die Pfeile angegebenen gleichsinnigen Umlauf der Getriebe die
angeschlossenen
Stoffwalzen ebenfalls gleichsinnig gedreht werden.
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Von dem Flüssigketsvorratsbehälter5a aus führt eine Leitung 6 zu dem
Steuerzylin-i. der 7, in den sie in der Mitte einmündet,-,:5ö:, daß sie nicht von
den im Zylinder angeoetl=> neten Steuerkolben abgeschlossen werden: kann. Die Leitung
6 findet ihre Fortsetzung jenseits des Steuerzylinders 7 in der Leitung 8, die sich
an ihrem oberen Ende in die beiden Seitenleitungen 9 und io verzweigt. Diese führen
zu den beiden Flüssigkeitsgetrieben i, 2 und 3, 4. In jeder der beiden Seitenleitungen
9 und io ist ein Rückschlagventil i i bzw. i i' vorgesehen. Oberhalb der letzteren
münden in die genannten Seitenleitungen die Steuerleitungen 12 bzw. 13 ein. Letztere
enden getrennt voneinander in dem Arbeitszylinder 7 derart, daß sie durch je einen
der vier in dem letzteren vorgesehenen Steuerkolben 1-4 bis 17 abgesperrt werden
können, und zwar die Leitung i2 durch den Steuerkolben 15, wenn dieser in seiner
rechten Grenzstellung steht, und die Leitung 13 durch den Steuerkolben 16, wenn
sich dieser in seiner linken Grenzstellring befindet. Die vier Steuerkolben 14 bis
17 sind durch eine Kolbenstange 18 fest miteinander verbunden.
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,In jede der beiden Leitungen 12 und 13 mündet eine der Leitungen
19 bzw. 2o ein, deren andere Enden unter Zwischenschaltung je eines Rückschlagventils
21 bzw. 22 an den Druckflüssigkeitsvorratsbehälter bzw. Windkessel 2-3 angeschlossen
sind.
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Von dem letzteren führt eine weitere Leitung 24 zu einem Steuerzylinder
25, in dem ein Doppelkolben 26, 27 auf und nieder verstellbar ist. Eine Feder 28
sucht ihn jeweils in die untere Lage niederzuziehen. Entgegen dieser Kraft wird
er durch eine verlängerbare Hubstange 29 von dem bekannten, im Farbtrog angeordneten
Pendelbreithalter verstellt, der aus doppelarmigen, auf einer Welle 31 befestigten
und durch die letztere am Maschinengestell gelagerten Hebeln 30 und zwei von diesen
getragenen Führungswalzen 32 und 33 besteht. Bei der in der Zeichnung dargestellten
gestreckten Anordnung der Breithalterarme wird die Einstellung des Pendelbreithalters
in seine Mittellage erfindungsgemäß durch einen besonderen, nach unten zeigenden
Gewichtsarm bewirkt. Man kann den Schwerpunkt des Pendelbreithalters aber auch dadurch
tief legen, daß man die Breithalterarme unter einem stumpfen Winkel zueinander anordnet
und in der Mittellage schräg nach unten reichen läßt. Einer der beiden doppelarmigen
Hebel besitzt zwei vorstehende Zapfen 34 und 35, die von dem Querhaupt 36 überfaßt
werden, welches mit der Hubstange 29 des Doppelsteuerkolbens 26, 27 verbunden ist,
so daß dieser immer dann in seiner tiefsten Stellung steht, .wenn sich der Breithalter
3o bis 33 in der ;u@Magerechten Lage befindet, während bei ::jeder Schwenkbewegung
des Pendelbreithaltg#,s der Doppelkolben 26, 27 nach oben bewegt wird. Die gleiche
Wirkung läßt sich auch erzielen, wenn gemäß Abb. 2 der Zeichnung auf der Pendelbreithalterwelle
31 ein abwärts gerichteter Arm 6o befestigt wird, an dessen freiem Ende ein Bolzen
6i vorgesehen ist. Dieser greift in einen Stein 62 ein, der in einem Schlitz 63
des Querhauptes 64 gleitet. Letzteres ist bei einer solchen Ausführung an Stelle
des Querhauptes 36 am oberen Ende der Hubstange 29 anzuordnen. In diesem Fall ist
die Feder 28 entbehrlich. Der Kolben 26 ermöglicht beim Hochgehen die Verbindung
der Leitung 24 mit der Leitung36, die zu einem dritten Steuerzylinder 37 führt.
In diesem sind die beiden §teuerkolben 38 und 39 verschiebbar, die fest mit der
Kolbenstange 4o verbunden sind. Letztere wird von der Umsteuervörrichtung des Stoffwalzenantriebes
in an sich bekannter Weise verstellt, so daß also die beiden Kolben 38 und 39 für
die eine Umlaufrichtung der Stoffwalzen in die rechte Grenzstellung und für die
andere Umlaufrichtung in ihre linke Grenzstellung eingestellt werden. Je nach ihrer
jeweiligen Lage schließen sie die Leitung 36 an eine der beiden Leitungen 41 oder
42 an, die von dem Steuerzylinder 37 aus zu den Stirnenden des Steuerzylinders 7
führen, so daß die - in dem letzteren befindlichen Steuerkolben 14 bis 17 absatzweise
bei der einen Umlaufrichtung der Stoffwalzen -von rechts nach links und bei der
anderen Umlaufrichtung in umgekehrter Weise verstellt werden. Die jeweils nicht
an die Leitung 36 angeschlossene Steuerleitung 41 oder 42 wird durch den zugehörigen
Steuerkolben 38 bzw. 39 und die benachbarte, Verbindungsleitung 43 bzw. 44 an den
Olvoratsbehälter 5 angeschlossen.
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Zwischen den hydraulischen Getrieben i, 2 und 3, 4 ist ferner eine
Verbindungsleitung 45 angeordnet, in der zwei Rückschlagventile 46 und 47 derart
vorgesehen sind, daß diese sich nach entgegengesetzten Richtungen öffnen. Das zwischen
diesen beiden Rückschlagventilen befindliche Stück der Leitung 45 ist durch die
Leitung 48 mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 5 verbunden. Die jenseits der beiden
Rückschlagventile 46 und 47 liegenden Teile der Leitung 45 sind unabhängig voneinander
durch die Leitungen 49 bzw. 5o an den Steuerzylinder 7 in der aus der Zeichnung
ersichtlichen Weise angeschlossen. Von dem letzteren Zylinder aus finden jene Leitungen
49 und 5o ihre Fortsetzung
in den Leitungen 51 bzw. 52, die gemeinsam
mittels der Leitung 53 an den Vorratsbehälter 5 angeschlossen sind. Die Leitung
49, 52 kann durch den Steuerkolben 16 und die Leitung 50, 51 durch den Steuerkolben
15 abgesperrt werden.
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Die beschriebene Vorrichtung kann je nach Lage des Falles durch Hilfsvorrichtungen
ergänzt -werden. So wird beispielsweise zweckmäßig ein Flattern des Doppelsteuerkolbens
26, 27 dadurch verhindert, daß an die Hubstange 29 eine Ölbremse angeschlossen wird,
die zweckmäßig so einzurichten ist, daß sie eine Aufwärtsbewegung des Doppelsteuerkolbens
26, 27 scharf bremst, aber deren Abwärtsbewegung nicht nennenswert hemmt. Am einfachsten
ist es, den Steuerkolben 26 mit axial gerichteten Durchbohrungen zu versehen und
diese teilweise auf der oberen Seite des Steuerkolbens durch eine Ventilklappe abzudecken.
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Ferner läßt sich die Verschiebegeschwindigkeit der Steuerkolben 14
bis 17 dadurch beeinflussen, daß man entweder in der Leitung 24 oder in der Leitung
36 ein Regelventil 55 vorsieht, so daß der Durchtritt der von dem Druckölvorratsbehälter
23 kommenden Druckflüssigkeit -weitest gehend abgedrosselt -werden kann.
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Um ein übermäßiges Anwachsen des Druckes in dem Behälter 23 zu vermeiden,
kann von diesem eine Verbindungsleitung über ein Überdruck- oder Reduzierventil
zu dem Vorratsbehälter 5 führen. .
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Um nicht die Bremswirkung der hydraulischen Getriebe 1, 2 und 3, 4
durch das Aufladen des Überdruckbehälters 23 zu schwächen, kann man letzteren auch
durch eine besondere Pumpe aufladen lassen. In diesem Fall würden die Leitungen
i9 und 2o fortfallen, und dafür würde die Druckleitung der Ladepumpe an den Windkessel
23 angeschlossen. Eine solche Einrichtung zeitigt den Vorteil, daß der Druck
in dem Behälter 23 immer gleichbleibt, wodurch sich wiederum eine gleichbleibende
Durchflußgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit durch das Regelventil 55 ergibt.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ergibt sich aus folgendem:
Es sei beispielsweise angenommen, daß der Jiggerantrieb eben umgestellt worden ist,
so daß die Kolbenstange 40 mit den Kolben 38 und 39 in die aus der Zeichnung ersichtliche
Lage gelangte und nun die mit dem Flüssigkeitsgetriebe 1, 2 verbundene vollbewickelte
Stoffwalze anfängt, sich wieder abzuwickeln, -während die mit dem Getriebe 3, 4
verbundene Stoffwalze, die vorläufig also noch einen kleinen Durchmesser besitzt,
mit der Aufwicklung der vom Farbtrog kommenden Stoffbahn beginnt. In diesem Augenblick
haben die Steuerkolben 14 bis 17 die aus der Zeichnung ersichtliche Lage innerhalb
des Steuerzylinders 7. Es ist also die Leitung So mit der Leitung 51 und die Leitung
6 mit der Leitung 13 verbunden, während die Leitungen 1a, 49 und 52 abgesperrt sind.
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In diesem Fall fördert .das Flüssigkeitsgetriebe 1, 2 Druckflüssigkeit
aus dem Vorratsbehälter 5 durch dia Leitungen 48 und 45 sowie durch das Rückschlagventi146
hindurch in die Leitungen 12 und i9 sowie in den Druckflüssigkeitsbehälter 23, wodurch
die ablaufende Stoffwalze in entsprechendem Maß gebremst wird.
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Im Gegensatz hierzu -wird seitens des Flüssigkeitsgetriebes 3, .4
Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 5 durch die Leitungen 6, 8, 1o und 13 hindurch
angesaugt und durch die Leitungen 5o, 51 und 53 wieder in den V orratsbehälter 5
zurückgeführt, so daß also das Getriebe 3, 4. leer läuft und das Aufwickeln der
aus dem Farbtrog kommenden Stoffbahn nicht hemmt.
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Wenn der Zug der Stoffbahn infolge des bremsenden Einflusses des Flüssigkeitsgetriebes
1, 2 zu sehr anwächst, wird der Breithalter 3o bis 33 aus der waggerechten Stellung
herausgedrückt und dadurch der Doppelsteuerkolben 26, 27 gehoben, so daß Druckflüssigkeit
aus der Leitung 24 in die Leitung 36 übertreten kann und dann durch die Leitung
42 auf das rechte Ende des Steuerkolbens 17 einwirkt, wodurch letzterer zusammen
mit den übrigen Steuerkolben 14 und 16 in dem Zylinder 7 ein wenig nach links geschoben
wird. Infolgedessen öffnen sich die Leitungen 12, 49 und 52. Es wird dann ein Teil
der von dem hydraulischen Getriebe 1, 2 angelieferten Flüssigkeit durch die Leitung
12 in den mittelsten Teil des Steuerzylinders 7 eintreten und weiter durch die Leitungen
6 in den Vorratsbehälter 5 zurückfließen. Hierdurch tritt eine entsprechende Verminderung
der Bremswirkung des Getriebes 1, 2 ein, so daß der Zug der Stoffbahn kleiner wird
und der Breithalter 3o bis 33 wieder in die waagerechte Lage zurückgelangt. Dabei
wird zugleich die Leitung 36 durch den Steuerkolben 26 verschlossen. Sie wird erst
wieder geöffnet, wenn der Zug der Stoffbahn größer wird. Auf diese Weise werden
allmählich die Steuerkolben 14 bis 17 in dein Steuerzylinder 7 nach und nach aus
ihrer rechten Grenzstellung nach links verstellt. Um die damit erzielte Regelung
der Stoffspannung möglichst feinfühlig zu machen, kann man die Einmündung der Leitungen
12 und 13 in den Zylinder 7 als einen dünnen, axial gerichteten Schlitz ausbilden.
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Wenn in der zweiten Hälfte eines Um-
Wickelvorganges
die aufzuwickelnde - Stoffwalze größer als die abzuwickelnde wird, so wächst auch
der Zug der Stoffbahn in entsprechender Weise an, so daß dann der Breithalter
30 bis 33 den Doppelsteuerkolben 26, 27 verstellt und Druckflüssigkeit in
die Leitungen 36 und 42 gelangen läßt. Auf solche Weise werden die Steuerkolben
14 bis 17 nach und nach in die linke Grenzstellung geschoben. Es werden dabei die
Leitungen 5o, 51 und 13 abgesperrt. In wachsendem Maß wird dann die aufzuwickelnde
Stoffwalze durch das Getriebe 3, 4 gebremst, während die ablaufende Stoffwalze keine
wesentliche Hemmung durch das Getriebe i, 2 mehr erfährt.
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Sobald die Stoffbahn völlig durch die Farbflotte hindurchgezogen ist,
wird von ihr selbst in bekannter Weise der Jiggerantrieb und damit zugleich die
Kolbenstange 40 mit den Kolben 3$ und 39 umgestellt. Sollte etwa zu befürchten sein,
daß im Augenblick der Umstellung die Steuerkolben 14 bis 17 noch nicht völlig in
ihre andere Grenzstellung gelangt und die -Leitungen 13, 50 und 51 abgesperrt
sind, so könnte man, um eine solche Einstellung der Kolben 14 bis 17 bei Beginn
des folgenden Arbeitsspieles zu gewährleisten, eine Stellvorrichtung bekannter Art
vorsehen, die von der Kolbenstange 4o betätigt wird.
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Nach der Umstellung des Jiggerantriebes wiederholt sich das oben ausführlich
besprochene Arbeitsspiel, jedoch mit den Unterschieden, die sich aus der Verstellung
der Kolbenstangen 18 und 4o ergeben.
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Aus dem Vorstehenden folgt, daß jedem der beiden Getriebe i, z und
3, 4 eine Kreisleitung zugeordnet ist, nämlich dem Getriebe r, 2 die Leitung 1.2,
6, 53, 52, 49 und dem Getriebe 3, 4 die Kreisleitung 13, 6, 53, 51, 50. Jede dieser
beiden Kreisleitungen führt zweimal durch den Hauptsteuerzy linder 7 und kann an
zwei Stellen durch die Steuerkolben 15 und 16 beeinflußt werden. Für jeden der dadurch
gebildeten Teile der Kreisleitungen ist eine Ansaugleitung unter Zwischenschaltung
eines Rückschlagg-ventils vorgesehen, nämlich für die zum Getriebe i, 2 gehörige
Kreisleitung die Ansaugleitungen 6, 8,' 9 und weiter die Ansaugleitungen
48, 45, whrend zu dem Getriebe 3, 4 . die Ansaugleitungen 6, 8, io und 48, 45 gehören.
Diese Ansaugleitungen sind zur Erzielung der angestrebten Steuerwirkung entbehrlich.
Sie dienen lediglich als Sicherungsmaßnahmen. Die Bremsung der ablaufenden Stoffwalze
während der ersten Hälfte eines Umwickel-Vorganges und diejenige der aufwickelnden
Stoffwalze während der zweiten Hälfte der Umwickelung wird auch beim Fortfall der
vorgenannten Saugleitungen erreicht, wenn die genannten Kreisleitungen in den Grenzstellungen
der Kolben 15 und 16 nicht völlig abgeschlossen werden.
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Statt die Bremswirkung hydraulisch zu erzielen, könnte man sie auch
pneumatisch oder elektromagnetisch erzeugen. Im letzteren Fall sind an Stelle der
Getriebe i,'2 und 3, 4. Dynamos und an Stelle der Steuervorrichtungen elektrische
Schaltvorrichtungen zu verwenden, und zwar statt der Steuerkolben 14. bis 17 Regelwiderstände,
statt der Kolben 38, 39 einerseits und 26, 27 andererseits Umschalter. Die Rückschlagventile
sind in diesem Fall durch detektorartig wirkende Gleichrichter, z. B. Trocken- oder
Naßgleichrichter, bzw. durch entsprechend gesteuerte Schalter o. dgl. zu ersetzen.
An die Stelle des Ölvorratsbehälters und des Windkessels treten Anschlüsse an das
Leitungsnetz bzw. an eine Akkumulatorenbatterie.
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Statt für Jigger könnte man die beschriebene Bremsvorrichtung auch
für andere Maschinen verwenden, wo Stoff- oder Papierbahnen bzw. Drähte, Textilfäden
o. dgl. umzuwickeln sind und die abzuwickelnde Walze, Rolle, Spule o. dgl. ihre
Geschwindigkeit entgegengesetzt zu derjenigen der aufzuwickelnden Walze, Rolle,
Spule o. dgl. ändert.