Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Möglichkeit
zum Einleiten eines Trennvorgangs eines Faserverbundes sowie eine
entsprechende Spinnereivorbereitungsmaschine vorzuschlagen.
Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
daß der
Faserverbund von einem stromabwärtigen
Walzenpaar geklemmt und gefördert
wird, während
bei mindestens einem stromaufwärtigen
Walzenpaar die Klemmung des Faserverbundes aufgehoben wird, wobei eine
Dünnstelle
oder ein Bruch im Faserverbund zwischen diesen beiden Walzenpaaren
erzeugt wird.
Weiterhin
wird die Aufgabe bei einer Spinnereivorbereitungsmaschine der eingangs
genannten Art dadurch gelöst,
daß die
Klemmung des Faserverbundes an mindestens einem stromaufwärtigen Walzenpaar
durch Belastungsreduzierung dieses Walzenpaares kurzzeitig aufhebbar
ist, hingegen der Faserverbund unter Klemmung durch ein stromabwärtigeres
Walzenpaar weiter förderbar
ist, wobei eine Dünnstelle
oder ein Bruch im Faserverbund zwischen diesen beiden Walzenpaaren
erzeugt wird.
Die
Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine Dünnstelle
oder ein Bandbruch erzeugt wird, während mindestens eine der Walzenpaare
derart entlastet ist, daß an
diesem Walzenpaar die Klemmung des Faserverbundes aufgehoben ist.
Das Faserband wird während
dieses Entlastungszeitraums kurzzeitig mittels eines stromabwärtigeren
Walzenpaares – ggf.
nach vorherigem Stillstand – weitergefördert. Aufgrund
der Massenträgheit
innerhalb des Faserverbundes entsteht durch den oder die Impulse
die Dünnstelle
oder alternativ ein gewollter Bandbruch. Mehrere Impulse hintereinander
können
dann vorteilhaft sein, wenn der Faserverbund relativ lange Fasern
aufweist. Alternativ oder zusätzlich
kann auch Reibung des Faserverbundes an einer Stelle des Streckwerks
ausgenutzt werden, um die Dünnstelle
oder den Bandbruch zu realisieren oder den Prozeß zu unterstützen. Auch können je
nach Erfindungsausgestaltung unterschiedliche Ge schwindigkeitsverhältnisse
zwischen den verschiedenen beteiligten Walzenpaaren ausgenutzt werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Verzugsänderung
im Streckwerk gegenüber
dem Normalbetrieb der Maschine nicht notwendig ist; vielmehr können die
Verzugsverhältnisse
gleich bleiben.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Dünnstelle
oder der Bandbruch dadurch erzeugt, daß das Kalanderwalzenpaar den
Faserverbund kurzzeitig transportiert, während die Belastung des vorgeschalteten
Lieferwalzenpaares reduziert oder ganz aufgehoben ist, so daß auch die
Klemmung des Faserverbundes an dem Lieferwalzenpaar aufgehoben ist.
Auf diese Weise entsteht die Dünnstelle
oder der Bandbruch zwischen dem als stromaufwärtigen Walzenpaar fungierenden
Lieferwalzenpaar und dem als stromabwärtigen Walzenpaar fungierenden
Kalanderwalzenpaar. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird demnach der Faserverbund hinter dem Streckwerk auseinandergezogen.
Ist
der oberen Lieferwalze noch eine Umlenkoberwalze nachgeschaltet,
kann das Walzenpaar bestehend aus dieser Umlenkoberwalze und der
unteren Lieferwalze ebenfalls als stromaufwärtiges Walzenpaar gemäß dieser
Erfindung dienen. Die obere Lieferwalze wird hierbei vorzugsweise
zusammen mit der Umlenkoberwalze entlastet, da beide dieselben Umfangsgeschwindigkeiten
aufweisen.
Auch
kann alternativ das Walzenpaar, das von der Umlenkoberwalze und
der unteren Lieferwalze gebildet ist, als stromabwärtiges Walzenpaar
gemäß dieser
Erfindung dienen, während
das Lieferwalzenpaar das stromaufwärtige Walzenpaar gemäß der Erfindung
ist, an welchem die Klemmung kurzzeitig aufgehoben wird bzw. aufhebbar
ist. Die Dünnstelle
oder der Bandbruch wird hierbei – wie erste Versuche ergaben – im Bereich
der vormaligen Klemmstelle am Lieferwalzenpaar erzeugt.
Je
nach konstruktiver Ausgestaltung des Streckwerks kann es vorteilhaft
sein, nicht nur das letzte dem Kalanderwalzenpaar vorgeschaltete
Walzenpaar zum Zwecke der Dünnstellenerzeugung oder
des Bandbruchs zu entlasten, sondern auch die übrigen Walzenpaare des Streckwerks.
Es ist hierzu zu bemerken, daß die
oberen Streckwerkswalzen entweder durch Federkraft oder pneumatisch
gegen die lagefesten Unterwalzen gepreßt werden und somit die Klemmung
des Faserverbundes an je einem Walzenpaar hervorrufen. Die Oberwalzen
samt ihrer einzelnen Belastungseinrichtungen können ihrerseits wiederum in
einem verschwenkbaren Belastungsarm gelagert sein, der üblicherweise
pneumatisch belastet ist. Bei einer derartigen zentralen pneumatischen Belastung
des Belastungsarms bietet sich eine Abhebung aller Oberwalzen des
Streckwerks an.
Bei
der vorgenannten Ausführungsform
der Erzeugung einer Dünnstelle
oder eines Bandbruchs zwischen Lieferwalzenpaar (bzw. Umlenkoberwalze-Lieferunterwalze)
und Kalanderwalzenpaar ist es gemäß einer Ausführungsform
bevorzugt, zumindest das Kalanderwalzenpaar, an dem der Faserverbund geklemmt
ist, mit einem kurzen Antriebsimpuls – vorzugsweise aus dem Stillstand – zu beschleunigen, während die
Klemmung zumindest an dem vorgeschalteten Walzenpaar aufgehoben
ist. Bei einer vorteilhaften Erfindungsvariante wird hierbei die
Länge des
Antriebsimpulses im Hinblick auf die Stapellänge des zu verarbeitenden Fasermaterials
gewählt.
Beispielsweise kann als Richtwert für die Impulslänge der
sog. Handstapel oder die Schnittlänge (bei synthetischen Fasern)
gewählt
werden oder die mittlere Faserlänge
oder andere Faserlängencharakteristika. Vorteilhafterweise
wird hierbei die Impulsdauer von einem Rechenglied der Maschine
intern errechnet, nachdem der Bediener die entsprechenden Werte eingegeben
hat, beispielsweise Polyester (PES) mit einer Länge von 38 mm.
Alternativ
kann der Antriebsimpuls auf reiner Zeitbasis gewählt werden, beispielsweise
mit einer Dauer von ca. 1 bis 100 msec, beispielsweise 20 msec.
Es
kann je nach konstruktiver Ausgestaltung vorteilhaft sein, die Maschine
und insbesondere die Streckwerkswalzen erst zum Stillstand zu bringen, dann
die Klemmung des Faserverbundes an dem oder den betreffenden vorgelagerten
bzw. stromaufwärtigen
Walzenpaaren aufzuheben und anschließend den Antriebsimpuls auf
das Kalanderwalzenpaar (als stromabwärtiges Walzenpaar) zu geben. Wenn
der Antrieb für
das Kalanderwalzenpaar mit Walzen des Streckwerks gekoppelt ist,
werden diese ebenfalls mittels des Antriebsimpulses angetrieben. Wichtig
ist hierbei, daß die
Klemmung des Faserverbundes an dem unmittelbar vor dem Kalanderwalzenpaar
befindlichen Walzenpaar aufgehoben ist, damit die angetriebene Walze
dieses Walzenpaares unter dem Faserverbund durchrutscht. Erst in
diesem Fall kann die Dünnstelle
oder der Bandbruch zwischen Liefer- und Kalanderwalzenpaar erzeugt
werden.
Nach
Auslösen
des Antriebsimpulses ist es vorteilhaft, eine kurze Zeitspanne zu
warten, bis die betreffenden Walzen wieder belastet werden. Hierbei ist
es vorteilhaft, wenn die Streckwerkswalzen vor und nach Erzeugung
der Dünnstelle
oder des Faserverbundbruchs stillstehen.
In
einer Alternative werden die betreffenden Walzen während eines
Langsamlaufs der Maschine ent- und belastet. Gleiches gilt auch
für das
Auslösen des
Antriebimpulses.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird die Dünnstelle
bzw. der Bandbruch im Bereich einer definierten Stelle zwischen dem
Lieferwalzenpaar und dem Kalanderwalzenpaar erzeugt. Beispielsweise
kann sich diese Position an einer zwischengeschalteten Bandformungseinrichtung,
insbesondere umfassend eine Vliesdüse bzw. einen Vliestrichter
und ggf. einen nachgeschalteten Bandtrichter, befinden, welche das
das Streckwerk verlassende Faservlies zu einem Band formt. In der Vliesdüse erfährt der
Faserverbund bzw. das Faserband eine Querschnittskompression und
unterliegt damit auch einer Reibung an dessen Eingang. Aufgrund
dieser Reibung ist es möglich,
den Faserverbund bzw. das Faserband auseinanderzuziehen. Die Dünnstelle
kann jedoch auch – wie
Versuche ergeben haben – auf
dem freien Weg zwischen Lieferwalzen und Kalanderwalzen entstehen.
In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die Dünnstelle
im Streckwerk bei gleich bleibendem Verzug erzeugt, indem die Belastung des
Mittelwalzenpaares reduziert und damit die dortige Klemmung des
Faserverbundes aufgehoben wird, während das unverändert belastete
Lieferwalzenpaar den Faserverbund klemmt und fördert. Im Gegensatz zum Stand
der Technik bleibt hierbei demnach der Gesamtverzug im Streckwerk
unverändert. Es
ist hierbei lediglich dafür
Sorge zu tragen, daß die mittlere
Oberwalze des Streckwerks einzeln ent- und belastbar ist.
In
dem Streckwerk selbst, d.h. im Vor- oder im Hauptverzugsfeld, sollte üblicherweise
kein Bandbruch realisiert werden, da dann die Ablage des in Laufrichtung
hinteren Bandendes in die Spinnkanne am Ausgang des Streckwerks
problematisch ist – im Gegensatz
zur Erzeugung eines Bandbruchs kurz vor den Kalanderwalzen, wo eine
Einfädelung
des losen Faserbandendes realisierbar ist. Bei spezieller Ausgestaltung
der Einfädelung
bei einem Bandbruch im Streckwerk wäre aber auch ein solches Szenario nicht
ausgeschlossen.
Vorteilhafterweise
wird ausgenutzt, daß üblicherweise
in dem Hauptverzugsfeld zwischen Mittelwalzenpaar und Lieferwalzenpaar
ein Druckstab angeordnet ist, so daß die Dünnstelle (oder der Bandbruch)
durch Reibung an diesem Druckstab hervorgerufen werden kann. Somit
sind keine speziellen Einrichtungen zur Dünnstellenerzeugung (bzw. den Bandbruch)
notwendig.
Die
für die
erste erfindungsgemäße Ausgestaltung
gemachten Ausführungen
zur Impulslänge, zum
Ent- und Belasten während
des Stillstehens der Streckwerkswalzen gelten auch für die Dünnstellenerzeugung
im Streckwerk.
Besonders
bevorzugt ist eine Steuerung vorgesehen, welche die erfindungsgemäße Be- und
Entlastung des oder der betreffenden oberen Streckwerkswalzen sowie
den Antrieb des Kalanderwalzenpaares steuert. Die Steuerung erhält hierbei
vorteilhafterweise Signale von einem Kannenfüllstandssensor oder einem Faserbandlängenzähler am
Ausgang des Streckwerks. Anhand dieser Signale kann die Steuerung
bei Bedarf einen Kannenwechsel einleiten, wozu zunächst erfindungsgemäß die Dünnstelle oder
der Bandbruch erzeugt wird. Anstelle einer Steuerung kann auch eine
Regelung vorgesehen sein, welche die Erzeugung der Dünnstelle
oder des Bandbruchs regelt.
Zum
schnellen präzisen
Schalten im Milliksekundenbereich mit zudem hoher Wiederholungsgenauigkeit
werden bevorzugt Halbleiterschütze
zum Antrieb des Hauptmotors eingesetzt, welche keine mechanisch
beweglichen Teile aufweisen. Zudem entfällt die bei mechanischen Schützen vorhandene Temperaturabhängigkeit
bei den Schaltvorgängen. Als
Halbleiterschützen
werden beispielsweise Tyristoren oder IGBT verwendet.
Bevorzugt
ist ein elektronischer Speicher vorgesehen, in welchem Parameter
zur Dünnstellenbildung
oder zur Bandbrucherzeugung für
verschiedene Materialien und ggf. – noch differenzierter – verschiedene
Eigenschaften desselben Materials abgespeichert sind. Bei Wechsel
des zu verstreckenden Materials gibt dann der Bediener die entsprechenden Parameter
mittels einer Tastatur (beispielsweise einem Touch Screen) ein,
wobei die Steuerung die jeweils zu diesen Parameter gehörigen und
von ihr zu verarbeitenden Werte aus der Datenbank erhält und zum
Steuern des oder der Walzenantriebe und Walzenbelastungen verwendet.
Die Steuerung arbeitet hierbei also mit einem Expertensystem. Es
kann auch vorgesehen sein, daß an
der Maschine ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sind, die automatisch eine
Materialerkennung durchführen,
so daß die Steuerung
die Werte aus der Datenbank – ohne
Tätigwerden
des Bedieners – ebenfalls
automatisch erhält.
Bevorzugt
ist eine zentrale elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung,
beispielsweise in Form eines Mikrocomputers, vorgesehen, an welcher die
Antriebseinrichtungen für
die Walzenpaare, die Bandablage und/oder den Kannenwechsel angeschlossen
sind. Die vorgenannte Steuerungsaufgabe zur Erzeugung der Dünnstelle
oder des Bandbruchs kann in dieser Steuer- und/oder Regeleinrichtung implementiert
sein. Alternativ kann eine separate Recheneinrichtung vorgesehen
sein, welche die von der zentralen Steuer- und/oder Regeleinrichtung benötigten Steuer-
oder Regelwerte anhand der Datenbank bzw. des Expertensystems berechnet
und an die zentrale Einrichtung weitergibt.
Die
Dünnstelle – unabhängig von
ihrem Erzeugungsort im Streckwerk oder diesem nachgelagert – wird vorteilhafterweise
bei wieder voll belastetem Streckwerk durch den Bandkanal gefördert, bis sie
an dessen Austrittsende angelangt. Im Stillstand der Maschine oder
im Langsamlauf wird dann der Kannenwechsel durchgeführt, wobei
die Dünnstelle an
der Austrittsöffnung
des Bandkanals weiter verzogen wird und reißt. Das maschinenferne Bandende hängt dann
beispielsweise über
den Kannenrand der gefüllten
Kanne, während
das maschinennahe Bandende in die nachgeförderte leere Kanne abgelegt werden
kann.
Bei
Erzeugung eines Bandbruchs zwischen Lieferwalzenpaar und Kalanderwalzenpaar
muß das maschinennahe
Bandende von den Kalanderwalzen in die Bandablageeinrichtung transportiert
werden. Hierzu ist es zunächst
notwendig, das Bandende den Kalanderwalzen vorzulegen. Vorteilhafterweise
ist hierbei eine Blas- oder Saugeinrichtung vorgesehen, die insbesondere
in der Bandformungseinrichtung angeordnet sein kann. Das Bandende
erfährt
durch die strömende
Luft einen Impuls, der es durch die Bandformungseinrichtung bis
zu den Kalanderwalzen befördert,
unterstützt
hierbei von der Bandförderung
durch das vorgeschaltete Lieferwalzenpaar. Bei der Erzeugung eines
Bandbruchs im Streckwerk ist bevorzugt eine analog wirkende Einfädeleinrichtung vorzusehen.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im
folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
1 eine
Strecke gemäß der Stand
der Technik in schematischer Seitenansicht;
2 ein
Streckwerk wie in 1, mit zusätzlichem Belastungsarm;
3 der
Auslauf (teilweise im Schnitt) einer Strecke wie in 1,
jedoch mit einer ersten Ausführung
zur erfindungsgemäßen Dünnstellenerzeugung, und
4 das
Streckwerk wie in 1, jedoch mit einer zweiten
Ausführung
zur erfindungsgemäßen Dünnstellenerzeugung.
Die
grundsätzliche
Funktionsweise einer Strecke – als
Beispiel für
eine Spinnereivorbereitungsmaschine – wird nachfolgend anhand der 1 erläutert, die
eine schematische Seitenansicht der Strecke zeigt. Gemäß diesem
Beispiel aus dem Stand der Technik werden mehrere, im wesentlichen angedrehte
Faserbänder
FB (nur diese sind hier von oben dargestellt) der Strecke nebeneinander
vorgelegt. Es ist ebenfalls möglich,
der Strecke nur ein Faserband FB zuzuführen, welches von einer vorgeschalteten
Karde oder Kämmmaschine
direkt vorgelegt wird. Am Eingang der Strecke ist ein Trichter 12 angeordnet,
der die Faserbänder
FB verdichtet. Alternativ können
andere Verdichtungseinrichtungen verwendet werden. Nach Durchlaufen
einer weiter unten beschriebenen Abtastvorrichtung 2, 3 als
Teil einer Bandquerschnittsmeßeinrichtung
wird das nunmehr komprimierte Faserband FB', das aus den mehreren einzelnen Faserbändern FB
besteht, in ein Streckwerk 4 geführt, welches das Kernstück der Strecke
bildet. Das Streckwerk 4 weist in der Regel drei Verzugsorgane
bzw. Walzenpaare auf, zwischen denen der eigentliche Verzug stattfindet.
Diese sind das Eingangswalzenpaar 5a, 5b, das
mittlere Walzenpaar 6a, 6b und das Ausgangs- oder
auch Lieferwalzenpaar 7a, 7b, die sich mit in
dieser Reihenfolge jeweils gesteigerter Umfangsgeschwindigkeit drehen.
Durch diese unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare
wird das Faserband FB',
welches im Streckwerk vliesartig ausgebreitet wird, entsprechend
dem Verhältnis
der Umfangsgeschwindigkeiten verzogen. Das vliesartige Faserband
FB' ist hierbei
der Faserverbund im Sinne der Erfindung.
Das
Eingangswalzenpaar 5a, 5b und das mittlere Walzenpaar 6a, 6b bilden
das sog. Vorverzugsfeld, das mittlere Walzenpaar 6a, 6b und
das Lieferwalzenpaar 7a, 7b das sog. Hauptverzugsfeld. Bei
unregulierten Strecken ist während
des Verzugsvorgangs sowohl der Vorverzug als auch der Hauptverzug
konstant. Bei regulierten Strecken erfolgt hingegen eine Ausregulierung
durch Veränderung
der Verzugshöhe.
In einem regulierten Streckwerk ließe sich dazu sowohl der Vor-
als auch der Hauptverzug verändern,
gewählt
wird aber fast immer der Hauptverzug. Der Grund liegt darin, daß der Hauptverzug größer ist
als der Vorverzug, so daß eine
genauere Regulierung vorgenommen werden kann.
Üblicherweise
wird zusätzlich
ein Druckstab 8 im Hauptverzugsfeld angeordnet, der das
Faserband FB' umlenkt
und somit für
eine bessere Führung
der Fasern sorgt, insbesondere der nicht zwischen zwei Walzenpaaren
geklemmten Fasern (sog. schwimmende Fasern). Das verzogene Faserband FB' wird mit Hilfe einer
Umlenkoberwalze 9 und einer Bandformungseinrichtung 10 zusammengefaßt und über ein
Kalanderwalzenpaar 13, 14 und einen geschwungenen
Bandkanal 16, der in einem sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω drehenden
Drehteller 17 angeordnet ist, mit einer Geschwindigkeit
vL in einer Kanne 18 abgelegt.
Zum
Ausgleich der Bandmasseschwankungen an regulierten Strecken durchlaufen
die vorgelegten Faserbänder
FB üblicherweise
eine dem Streckwerk 4 vorgelagerte Abtastvorrichtung, welche in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus zwei Abtastscheiben 2, 3 besteht und Bestandteil
einer Bandquerschnittsmeßeinrichtung
ist. Die Abtastscheibe 2 ist ortsfest ausgebildet, während die
Abtastscheibe 3, welche mit Druck gegen die Abtastscheibe 2 gepreßt wird,
senkrecht zu ihrer Drehachse auslenkbar ist. Die Auslenkungen der
Abtastscheibe 3 sind hierbei ein Maß für den Bandquerschnitt des Faserbandes
FB', welches zwischen
den beiden Abtastscheiben geführt
ist. In der dargestellten Ausführungsform
ist die Abtastscheibe 3 mit einem induktiven Sensor 20 gekoppelt,
dessen Ausgangssignale in Form von elektrischen Spannungssignalen
zuerst an einen Speicher 21, der den Weg- bzw. den Zeitunterschied
zwischen dem Passieren der Abtastvorrichtung 2, 3 und
dem Eintritt in das Streckwerk 4 berücksichtigt (FIFO-Speicher =
First-In-First-Out-Speicher),
und dann nach Ablauf dieser Zeitdifferenz an eine Auswerte- und
Reguliereinheit 22 weiterleitet. Das Meßsignal wird demnach im Speicher 21 zwischengespeichert,
damit die Auswerte- und Reguliereinheit 22 nach einer vorgegebenen
Zeit bzw. einem vom Faserband FB' definiert
zurückgelegten
Weg die Regulierung einschaltet, welche die Masseschwankungen durch
Veränderung
der Umfangsgeschwindigkeiten des mittleren Walzenpaares 6a, 6b und
ggf. des Eingangswalzenpaares 5a, 5b ausgleicht.
Der Ausgleich der Masseschwankungen im Hauptverzugsfeld wird im
vorliegenden Fall durch die Veränderung
der Drehzahl eines Servoantriebs 23 erreicht, der eine
Steuerdrehzahl für
ein Planetengetriebe 24 erzeugt. Mit dieser gesteuerten
Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes 24, in das ein Hauptmotor 25 treibt,
werden die Abtastscheibe 2, die Unterwalzen 5a, 6a des
Eingangswalzenpaares 5a, 5b und des Mittelwalzenpaares 6a, 6b angetrieben.
Die Geschwindigkeit der vom Hauptmotor 25 angetriebenen Unterwalze 7a bleibt
vorliegend konstant und gewährleistet
eine exakt kalkulierbare Faserbandproduktion. Gleichfalls treibt
der Hauptmotor 25 die Kalanderwalze 13 an, welche
die Kalanderwalze 14 durch Reibung mitnimmt.
Die
Oberwalzen 5b, 6b, 7b, 9 werden
mittels nur schematisch angedeuteter Pneumatikzylindern 35, 36, 37, 38 gegen
die Unterwalzen 5a, 5b, 5c gepreßt, um die
Klemmung des Faserbandes FB' zu
garantieren. Die Pneumatikzylinder 35, 36, 37, 38 werden
im vorliegenden Fall von der Auswerte- und Reguliereinheit 22,
die eine Steuerung beinhaltet, angesteuert, um eine Entlastung bzw.
Belastung aller oder einzelner oder paarweiser Oberwalzen 5b, 6b, 7b oder 9 oder
Kombinationen hiervon zu realisieren.
In
einer in 2 dargestellten alternativen Ausführungsform
ist zusätzlich
ein pneumatisch belasteter Belastungsarm 34 vorgesehen
sein, der sich über
das Streckwerk 4 spannt und an welchem die Oberwalzen 5b, 6b, 7b, 9 gelagert
sind (schematisch angedeutet). Der Belastungsarm 34 kann
vorliegend mittels einer Hakenanordnung 33, an der ein
Pneumatikzylinder 32 angreift, nach unten gezogen werden,
um die Walzen 5b, 6b, 7b, 9 gegen
die Unterwalzen 5a, 6a, 7a zu pressen.
Auf die Pneumatikzylinder 35, 36, 37, 18 kann
in einer nicht dargestellten Ausführungsform verzichtet werden;
alternativ sind Federbelastungen statt der Pneumatikzylinder 35, 36, 37, 38 vorgesehen.
Auch kann der Belastungsarm 34 federbelastet ausgebildet
sein. Durch den Doppelpfeil 34a ist zudem angedeutet, daß bei entlastetem
Pneumatikzylinder 32 der Belastungsarm nach oben geschwenkt
werden kann, um Zugriff zum Streckwerk 4 zu haben.
In
den 3 und 4 sind zwei erfindungsgemäße Arten
zum Einleiten eines Trennvorgangs des Faserbandes FB' dargestellt, einerseits durch
Dünnstellenerzeugung
zwischen der unteren Lieferwalze 7a und dem Kalanderwalzenpaar 13, 14, und
andererseits im Hauptverzugsfeld.
In 3 ist
eine Ausführungsform
einer dem Streckwerk nachgeschalteten Bandformungseinrichtung 10 im
Schnitt dargestellt. Diese umfaßt
vorliegend einen Vliestrichter 40 mit Griff 41,
wobei in eine zentrale Öffnung
des Vliestrichters 40 eine Vliesdüse 42 eingesetzt ist.
Der Vliestrichter 40 ist schwenkbar an einer Trägerplatte 43 angeordnet,
in welcher eine Bandtrich terhalterung 44 sowie ein in die
Bandtrichterhalterung 44 eingesteckter Bandtrichter 45 vorgesehen
sind. Der Bandtrichter 45 läuft spitz zu, um das Faserband
FB' in den Spalt
zwischen den Kalanderwalzen 13, 14 vorzulegen.
Zur
Dünnstellenerzeugung
wird das Faserband FB' von
den Kalanderwalzen 13, 14 geklemmt und gefördert, während mindestens
die Umlenkoberwalze 9 mittels des von der Auswerte- und
Reguliereinheit 22 angesteuerten Pneumatikzylinders 38 entlastet
ist. Vorteilhafterweise werden zumindest auch die Oberwalze 7b sowie
ggf. auch die Oberwalzen 5b, 6b (s. 1)
entlastet, um einen Transport des Faserverbundes FB' in Richtung der
Kalanderwalzen 13, 14 bei der Dünnstellenerzeugung
weitgehend zu unterbinden.
Im
einzelnen kann hierbei wie folgt vorgegangen werden: Ein Sensor 19 ermittelt
die Umdrehungen der Kalanderwalze 13 und gibt die entsprechende
Information an die Auswerte- und Reguliereinheit 22 weiter.
Das Erreichen einer vorgegebenen Umdrehungsanzahl bedeutet, daß die Kanne 18 gefüllt ist
und ein Bandtrennungsvorgang mit Kannenwechsel einzuleiten ist.
Zunächst
löst die
Auswerte- und Reguliereinheit 22 hierzu einen Maschinenstopp aus.
Anschließend
gibt die Einheit 22 einen Entlastungsimpuls an zumindest
den Pneumatikzylinder 38 der Oberwalze 9 und ggf.
auch an den Pneumatikzylinder 37 der Oberwalze 7b und
ggf. zusätzlich
an die Pneumatikzylinder 35, 36 der Oberwalzen 5b, 6b. Dementsprechend
wird zumindest der Pneumatikzylinder 38 entlastet und ggf.
auch der Pneumatikzylinder 37, wie in 3 durch
die nach oben gerichteten Pfeile angedeutet. Die anderen Pneumatikzylinder 35, 36 sind
der Einfachheit halber nicht in 3 dargestellt.
Im
Falle einer zentralen Streckwerksbelastung mit einem Belastungsarm 34 (s. 2)
kann alternativ oder zusätzlich
der über
die Auswerte- und Reguliereinheit 22 angesteuerte Pneumatikzylinder 32 entlastet
werden, so daß alle
an dem Belastungsarm 34 gelagerten Oberwalzen 5b, 6b, 7b, 9 gleichzeitig
entlastet werden.
Nach
dieser Entlastung werden ein oder mehrere kurze Antriebsimpulse
auf den Hauptmotor 25 gegeben, der bei der Strecke gemäß der 1 auch
die Unterwalze 7a antreibt. Nebenbei sei bemerkt, daß bei der
in 1 gezeigten Ausführungsform dann auch das Eingangs-
und das Mittelwalzenpaar angetrieben werden; im Falle von Einzelantrieben
hingegen wären
die Walzenpaare entkoppelt. Während
der Dauer des oder der genannten Antriebsimpulse rutscht die Unterwalze 7a unter
dem Faserverbund FB' durch,
wird aber vom Kalanderwalzenpaar 13, 14 weiter
gefördert.
Es entsteht daher eine Dünnstelle
DS1 zwischen dem Lieferwalzenpaar 7a, 7b und dem
Kanalderwalzenpaar 13, 14. Eine Möglichkeit
für den
Ort der Dünnstellenerzeugung
ist der Eingang des Vliestrichters 40, da der Faserverbund FB' hier reibt und somit
in seinem Zusammenhalt geschwächt
wird. Es kann jedoch auch sein, daß die Dünnstelle vor dem Vliestrichter 40 entsteht,
da der Faserverbund FB' am
Vliestrichter zusammengefaßt wird
und somit ein stärkerer
Zusammenhalt der Fasern untereinander resultiert. Versuche haben
jedoch in jedem Fall eindeutig gezeigt, daß die Dünnstelle im dem Lieferwalzenpaar 7a, 7b nachgeschalteten
Bereich entsteht.
Aufgrund
der Kürze
des oder der Antriebsimpulse (vorteilhafterweise im Bereich weniger
Millisekunden) steht die Maschine innerhalb des Bruchteils einer
Sekunde wieder still, woraufhin dann das Streckwerk 4 erneut
belastet werden kann. Die Länge
des oder der Antriebsimpulse ist vorteilhafterweise auf die Stapellänge des
zu verziehenden Materials abgestimmt. Beispielsweise gibt der Bediener
die mittlere Stapellänge
oder den Handstapel des Materials in ein Bedienerpanel 27 ein,
woraufhin die Maschine – unter
Berücksichtigung
der Geschwindigkeit des Materials FB' in dem Abschnitt der Dünnstellenerzeugung – die Länge des
oder der Antriebsimpulse berechnet. Diese ist insbesondere derart
bemessen, daß anstelle
einer erwünschten
Dünnstelle
kein Bandbruch aufgrund eines zu langen Impulses entsteht. Eine
Längenkontrolle
für die
Impulszeit kann vorteilhafterweise über den Sensor 19 (s. 1)
erfolgen.
In
einer Datenbank 26 werden gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 die
Impulslängen
für verschiedene
Materialwerte und Materialparameter abgespeichert. Diese Datenbank 26,
auf welche die Auswerte- und Reguliereinheit 22 Zugriff
hat, kann auf der Maschine vorinstalliert sein und/oder vom Bediener über das
Panel 27 eingebbar bzw. ergänzbar sein. Die Auswerte- und Reguliereinheit 22 berechnet
zudem vorteilhafterweise eine Korrektur der Impulslänge aufgrund
von maschinenspezifischen und/oder umgebungsspezifischen Parametern,
z.B. der Außentemperatur.
Wird
von einem (nicht dargestellten) Belastungssensor nicht erkannt,
daß die
Belastung innerhalb einer kurzen Zeit erfolglos war, wird die an
dem Vliestrichter 40 erzeugte Dünnstelle bei entsprechend belastetem
Streckwerk 4 bis hinter die Kalanderwalzen 13, 14 gefördert und
bis zum Ausgang des Bandkanals 16. Anschließend wird
der Kannenwechsel eingeleitet, wodurch die Dünnstelle vorzugsweise an der
Kante des Bandkanalausgangs reißt.
Alternativ
zu der Dünnstelle
DS1 kann auch ein Bandbruch BB zwischen Lieferwalzen 7a, 7b bzw. Umlenkoberwalze 9 und
Kalanderwalzen 13, 14 erzeugt werden. Hierzu kann
die Impulslänge
und/oder die Antriebsamplitude entsprechend höher gewählt werden. Das maschinenferne
Bandende wird dann von den Kalanderwalzen 13, 14 noch
in oder an der gefüllten
Kanne 18 abgelegt, während
das maschinennahe Bandende durch beispielsweise Blas- und/oder Saugluftströme in die
Bandformungseinrichtung 10 und anschließend in den Spalt zwischen die
Kalanderwalzen 13, 14 geführt wird.
In 4 ist
die Erzeugung einer Dünnstelle im
Streckwerk 4 dargestellt. Hierzu wird von der Auswerte-
und Reguliereinheit 22 ein Entlastungsimpuls an den Pneumatikzylinder 36 gegeben,
der die Klemmung an der mittleren Oberwalze 6b aufhebt
(angedeutet durch den nach oben weisenden Pfeil im Pneumatikzylinder 36 und
der abgehobenen Walze 6b). Auf diese Weise wird der Faserverbund
FB' nicht mehr vom
Mittelwalzenpaar 6a, 6b geför dert, so daß aufgrund
von Reibung am Druckstab 8, Trägheit und Haftung der Fasern
untereinander und aufgrund des Geschwindigkeitsunterschieds des
Einlaufwalzenpaares 5a, 5b und des Lieferwalzenpaares 7a, 7b eine
Dünnstelle
DS2 zwischen diesen beiden Walzenpaaren im Bereich des Druckstabs 8 entsteht.
Da das Einlaufwalzenpaar 5a, 5b und das Lieferwalzenpaar 7a, 7b im
Vergleich zum normalen Verstreckungsbetrieb mit unveränderten
Umfangsgeschwindigkeiten laufen, findet im Streckwerk 4 keine Änderung
des Gesamtverzuges statt.
Nach
Erzeugung der Dünnstelle
DS2 wird die mittlere Oberwalze 6b wieder belastet und
die Dünnstelle
DS2 im Faserverbund FB' – wie im
vorhergehenden Ausführungsbeispiel – vorteilhafterweise bis
zum Ausgang des Bandkanals 16 transportiert, dort die Maschine
gestoppt oder in einen Langsamlauf geschaltet, um anschließend die
gefüllte
Kanne aus der Füllstellung
herauszuschieben. Dementsprechend reißt die Dünnstelle DS2 des Faserverbundes FB' wiederum an der
Kante des Bandkanalausgangs. Statt einer Dünnstelle kann auch ein Bandbruch
im Streckwerk erzeugt werden, was jedoch eine entsprechende Einfädelung des
maschinennahen Bandendes in das nachfolgende Walzenpaar bedingt.
Die
Erfindung wurde anhand einer Regulierstrecke beschrieben. Es ist
jedoch ohne Einschränkungen
auch bei unregulierten Strecken einsetzbar. Gleichfalls kann statt
der dargestellten Antriebsanordnung mit Hauptmotor 25 und
Servoantrieb 23 ein Einzelantriebskonzept realisiert werden.
Weiterhin können
Rechenfunktion, die vorliegend von der Auswerte- und Reguliereinheit 22 übernommen
werden, von einer separaten Recheneinheit ausgeführt werden, wobei die Auswerte-
und Reguliereinheit 22 die Rechenergebnisse erhält und die
Steuerimpulse für den
oder die Pneumatikzylinder ausgibt. Auch können diese Steuerungsfunktionen
von einer eigenen Steuereinheit ausgeführt werden, wobei die Auswerte-
und Reguliereinheit 22 als zentrale Steuereinheit fungieren
kann. Gleichfalls braucht keine Umlenkoberwalze vorhanden sein (Beispiel:
senkrechtes Streckwerk), so daß eine
Dünnstelle oder
ein Bandbruch unmittelbar zwischen Lieferwalzenpaar und Kalanderwalzenpaar
realisiert werden kann, ohne daß hierzu
das Abheben einer Umlenkoberwalze vonnöten wäre.