Vorrichtung zur Förderung von Fasermaterial Die Erfindung hat Bezug auf Schlagmaschinen und ähnliche Maschinen, in denen eine kontinuierliche Schicht von Material durch die Maschine hindurch geht und einer Behandlung unterworfen wird, die ihr Gewicht pro Längeneinheit verändert.
Bei solchen Maschinen stellt sich das Problem, das Gewicht pro Längeneinheit des aus der Maschine aus tretenden Materials konstant zu halten. Ein einfaches Verfahren, welches die Aufrechterhaltung dieser Konstanz bezweckt, geht aus von der Annahme, dass die Dicke der Materialschicht und das Gewicht der selben pro Flächeneinheit einander direkt proportional sind. Dies hat dazu geführt, z. B. in einer Schlag maschine, Fühler für die Dicke des in die Maschine gespeisten Materials vorzusehen und diese Fühler zu benützen, um die Wirkung der Maschine entsprechend den abgefühlten Veränderungen der Dicke im kom pensierenden Sinne zu beeinflussen.
In einem Versuch, Dickevariationen in der Quer richtung des hereinkommenden Materials zu berück sichtigen, hat man eine Mehrzahl von Dickenfühlern quer zur Breite des Materials angeordnet und dafür gesorgt, dass die Maschinenwirkung durch den Mittel wert der Reaktionen der Fühler beeinfiusst wird. Zur Durchführung dieses üblicherweise bei Schlagmaschi nen angewendeten Verfahrens wird bisher ein Mecha nismus angewendet, der eine sogenannte Klavier Gelenkverbindung umfasst. Solche Gelenkverbin dungen haben erhebliche Nachteile. Insbesondere sind sie sperrig und schwerfällig und ausserdem beruht ihre Wirksamkeit auf der Schwerkraft. Ferner arbeiten diese Mechanismen aus verschiedenen Gründen nicht genügend genau. Wenn z.
B. in einem bekannten Dreifuss -Speiseregler (wie übliche Schlagmaschinen- Mechanismen mit Piano-Gelenkverbindungen ge- nannt werden) die zur Bestimmung der Dicke des zu geführten Materials dienenden Fühler jederzeit mit einer im wesentlichen konstanten Kraft auf das Material drücken, so ergeben sich Ungenauigkeiten, weil die Dicke einer Schicht von Fasermaterial, z. B. Baumwolle, unter konstantem Druck nicht direkt proportional ist zum Gewicht des Materials pro Flächeneinheit.
Die Erfindung bezweckt hauptsächlich, eine ein fache, vorteilhafte und billige Konstruktion als Ersatz für die Piano-Gelenkverbindungen zu schaffen, und vorzugsweise dabei auch die oben erwähnten Unge nauigkeiten zu vermeiden. Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Förderung von Fasermaterial, welches in einer Maschine kontinuierlich fortbewegt wird.
Diese Vorrichtung zeichnet sich aus durch eine Walze, durch eine Mehrzahl von Fühlern, die mit der Walze zusammenarbeiten und auf einer Seite derselben so montiert sind, dass sie alle in gleicher Weise auf die Walze hin gedrückt werden, und durch ein Reaktions glied für diese Fühler, wobei die Walze oder das Reak tionsglied ortsfest ist und -je nachdem-das Reaktions glied oder die Walze beweglich montiert ist, derart, dass Reaktionsglied und Walze bestrebt sind, sich einander zu nähern, und ferner durch Mittel, die - je nachdem - auf die Bewegung der Walze oder des Reaktionsgliedes ansprechen, wenn Material von vari ierender Dicke zwischen der Walze und den Fühlern hindurchgeht, und geeignet sind, solche kompensie rende Einstellungen an der Maschine vorzunehmen,
dass eine mindestens angenähert konstante Speisung des Materials erzielt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig.l ist eine schematische Stirnansicht einer Speisewalze einer Schlagmaschine, welcher Walze der Erfindung entsprechende Fühler zugeordnet sind; Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt nach Linie 11-1I von Fig. 1; Fig. 3 ist eine schematische Stirnansicht einer von Fig. 1 verschiedenen Anordnung; Fig. 4 ist ein schematischer Schnitt nach Linie IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer der Fig.l ähnlichen Anordnung, die auch geeignete Mittel zeigt, um korrespondierende Einstellungen der Geschwindigkeit der Speisewalze zu machen; Fig.6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren der Fig. 1 ähnlichen Anordnung, die ge eignete Mittel aufweist, um korrespondierende Ein stellungen der Speisung des Materials zur Schlag maschine zu machen; und Fig.7 ist eine schematische Darstellung einer Variante der Anordnung nach Fig. 6.
In Fig. 1 ist mit A eine Speisewalze einer Schlag maschine bezeichnet; B ist ein Fühler aus einer Reihe voneinander gleichen, schwenkbar montierten Fühlern, welche Reihe sich unter der Speisewalze A längs der selben und quer zur Maschine erstreckt. Der Fühler B hat eine ähnlicheFunktionwie die übliche Pedalnase . C ist ein gemeinsames Reaktionsglied, das sich unter all den Fühlern B quer zur Maschine erstreckt. Eine Schrauben-Druckfeder S1 ist zwischen jedem Fühler B und dem Reaktionsglied C angeordnet und drückt den Fühler<I>B</I> in Richtung auf die Speisewalze<I>A</I> hin. Das Reaktionsglied selbst wird durch eine geeignete Anzahl von Druckfedern S2 getragen.
Nicht gezeichnete Mittel sind dem Reaktionsglied C zugeordnet, um die Ge schwindigkeit der Speisewalze A in passender Weise zu erhöhen, wenn die mittlere Dicke des Fasermaterials, das zwischen der Speisewalze<I>A</I> und den Fühlern<I>B</I> hindurch geht, abnimmt, was eine entsprechende Bewegung des Reaktionsgliedes C hervorruft, und umgekehrt.
Die Federn S1, denen die Federn S2 vorzugsweise angepasst sind, sind so ausgelegt, dass ihre Steifheit derart ist, dass die Beziehung zwischen dem Gewicht pro Längeneinheit und der Dicke des Fasermaterials im Arbeitsbereich mindestens angenähert linear ist. Der Abstand des Reaktionsgliedes C von der Speise walze C wird somit dem Gewicht pro Längeneinheit des Materials proportional sein, das zwischen der Speisewalze <I>A</I> und den Fühlern<I>B</I> hindurchgeht. Die Anordnung arbeitet daher sehr genau.
Es wird bemerkt, dass praktisch alle Kräfte in der Linie X-X (Fig. 1) wirken, was zu geringer Reibung und infolgedessen zu hoher Empfindlichkeit führt. Ausserdem ist die Anordnung in mechanischer Hinsicht sehr kompakt.
In Fig. 2 sind die Bezugszeichen<I>A, B, C,</I> S1 und S2 für ähnliche Teile benützt wie in Fig. 1. In dieser An ordnung ist jedoch das Reaktionsglied C unbeweglich und die Speisewalze A wird durch die Schrauben- Druckfedern S2 zu einer Bewegung relativ zum Reak tionsglied veranlasst. Der Geschwindigkeits-Steuer- mechanismus spricht auf die Bewegung der Speise walze A an, für welche geeignete (nicht gezeigte) Füh rungen vorgesehen sind. In beiden Anordnungen sind selbstverständlich geeignete, aber in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsmittel für die Walze A vor gesehen.
Es wird hervorgehoben, dass die Speisevorrichtung nach der Erfindung für ihre Wirkung nicht von der Schwerkraft abhängt, so dass sie, z. B. in einer Schlag maschine, irgendwo am Umfang des Schlägers ange ordnet werden kann. So erfolgt bei einer Ausführungs form die Speisung von einem vertikalen Speisekasten aus direkt zum Schläger.
Es wird verständlich sein, dass eine Speisevor richtung nach der Erfindung bei einer von den Fühlern an das Material angelegten konstanten Belastung (d. h. bei Anwendung von gewöhnlichen Federn anstelle der besonders ausgelegten Federn S1) auch die wichtigen Vorteile mechanischer Kompaktheit und Unabhängig keit von der Schwerkraft besitzt, obwohl sie nicht so genau arbeitet wie eine Vorrichtung mit auf die be schriebene Weise ausgelegten Federn.
Obwohl getrennte Federn zur Belastung der Fühler beschrieben worden sind, ist es auch möglich, die Fühler selbst als Blattfedern zu bauen, in welchem Falle keine anderen Federn erforderlich sind.
In den Fig. 5, 6 und 7 ist die allgemeine Anordnung der Speisewalze, der Fühler, der Federn und des Reaktionsgliedes ähnlich wie in Fig. 1 und 2, wobei dieselben Bezugszeichen für diese Teile angewendet sind wie in letzteren Figuren. Das Reaktionsglied C ist jedoch als schwenkbare Platte ausgebildet, die an ihrem freien Ende ein Gewindeloch aufweist, in das eine Schraube D mit flachem Ende eingeschraubt ist.
Gemäss Fig. 5 trägt die Walze A ein Zahnrad E, das zu ihrem Antrieb dient. Eine offene Steuerschleife zur Steuerung der Speisung des Materials durch die Walze A umfasst einen elektromechanischen Wandler F, einen Funktionsgenerator G, einen Verstärker H, einen geschwindigkeitsveränderlichen und einen Tacho metergenerator J. Der Motor hat eine verlängerte WelleK, auf der ein Zahnrad L sitzt, das mit dem Zahn rad E am Ende der Walze A in Eingriff steht.
Der Wandler F erzeugt ein elektrisches Signal, das infolge der Übertragung der Bewegung des Reaktions gliedes auf diesen Wandler der Dicke des Materials proportional ist, das zwischen der Walze A und den Fühlern B hindurchgeht. Der Sollpegel dieses Signals wird durch Einstellung der Schraube D eingestellt. Der Funktionsgenerator G verwandelt dieses Signal in ein solches, das proportional ist zum Reziprokwert der Materialdicke, und dieses Signal wird seinerseits im Verstärker<I>H</I> verstärkt, bevor es dem Motor<I>I</I> zugeführt wird, dessen Geschwindigkeit proportional mit der Stärke des Signals variiert.
Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Motors erhöht, um ein Untergewicht des zwischen der Walze A und den Fühlern B hindurch gehenden Materials zu kompen- Bieren und umgekehrt. Der Tachometergenerator J dient zur Herstellung einer lokalen Rückkopplungs schleife zwischen dem Motor<I>I</I> und dem Verstärker<I>H,</I> um eine genaue Arbeitsweise der Geschwindigkeits steuerung besser zu gewährleisten.
In Fig. 6 ist die allgemeine Anordnung der Speise walze, der Fühler B, der Federn S 1 und S2 und des Reaktionsgliedes C die gleiche wie in Fig. 5, abgesehen davon, dass der (nicht gezeigte) Antrieb der Walze A auf übliche Weise erfolgt. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine geschlossene Steuerschleife (Rückkopplungsschleife) für die Speisung des Materials vorgesehen. Die Rückkopplungsschleife enthält einen Verstärker<I>H</I>und einen Servomotor<I>I.</I> Der Servomotor 1 hat eine verlängerte Welle K, die eine Schnecke M trägt, die mit einem Schneckenrad N in Eingriff steht.
Die Welle des Schneckenrades N ist als Leitspindel O ausgebildet, deren Gewinde in eine Mutter P eingreift. Diese Mutter P ist schwenkbar am Ende eines schwenk baren Trägers Q angebracht, der eine Rückstreifwalze R eines (nicht dargestellten) Speisekastens trägt.
Der Wandler F gibt in diesem Falle ein solches Signal an den Verstärker H ab, dass die Geschwindig keit des Motors I proportional ist zur Nettoabweichung oder integrierten Abweichung von der Solldicke des Materials, das zwischen der Walze A und den Fühlern B hindurchgeht. Auf diese Weise werden langsame Änderungen der Dicke (und daher des Gewichts pro Längeneinheit) wirksam kompensiert, da die Leit- spindel O eine solche Verstellung der Rückstreifwalze R bewirkt, dass der Mittelwert des Gewichtes pro Längeneinheit des Materials den gewünschten Wert hat.
Die Ausführungsform nach Fig.7 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 6 dadurch, dass bei Ab weichung der Dicke des Materials von der Solldicke, das Reaktionsglied C einfach einen Schalter T betätigt, so dass der Motor 1 sich in der entsprechenden Richtung dreht, um die Rückstreifwalze R zu heben oder zu senken. Der Motor ist ein Motor von konstanter Ge schwindigkeit und arbeitet so lange, bis das Material die vorgeschriebene Dicke erreicht hat.