DE1062587B - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttaetigen Vergleichmaessigen von Faserbaendern, Vorgarnen u. dgl. beim Verstrecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine das Verfahren durchführende Vorrichtung zum selbsttätigen Vergleichmäßigen von Faserbändern u. dgl. beim Verstrecken durch Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem Einzugs- und Abzugszylinderpaar und gegebenenfalls zwischen diesen angeordneten Zylinderpaaren in Abhängigkeit von der Verzugskraft.

Es sind bereits Vorrichtungen zum selbsttätigen Vergleichmäßigen von Faserbändern u. dgl. bekanntgeworden, bei denen die einlaufenden Faserbänder beispielsweise mechanisch durch zwei Tastrollen abgetastet werden und entweder eines der nachfolgenden Zylinderpaare' durch mechanische, hydraulische oder elektrische A ⁷Orrichtungen in seiner Laufgeschwindigkeit beeinflußt oder die Größe des Materialdurchschlupfes zwischen einem Streckzylinder und dem dazugehörigen Druckzylinder geändert wird. Bei diesen Regelstrecken besteht jedoch die Gefahr, daß die Fasern durch die erforderlichen hohen Druckkräfte sehr leicht beschädigt werden. Ferner neigt das Fasermaterial bei hohen Tastdrücken leicht zur Wickelbildung, die eine Fehlsteuerung und Störungen im Arbeitsablauf zur Folge haben. Außerdem werden durch die starke Zusammenfassung der Bänder die Fasern an einer einwandfreien Abklemmung zwischen dem Eingangswalzeupaar weitgehend gehindert, so daß hier leicht Durchschlupferscheinungen und demnach Fehlverzüge auftreten können.

Neben diesen Nachteilen haftet den mit mechanischen und hydraulischen Mitteln arbeitenden Regelstrecken eine nicht unbeträchtliche Trägheit an, wodurch der Forderung nach kurzzeitigem Regelablauf bei kürzeren Bandquerschnittsschwankungen bzw. bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten in nicht genügendem Umfang Rechnung getragen wird. Außerdem läßt die Steuerung des Materialdurchschlupfes durch mehr oder weniger starkes Belasten einer der Druckzylinder kein exaktes Regeln des Verzuges zu, da diese Forderung nur durch eine Änderung der Zylinderdrehzahl zu erreichen ist.

Es ist auch bereits bekanntgeworden, die einzelnen Bandquerschnitte durch ein trichterförmiges Tastorgan, durch welches die in das Streckfeld einlaufenden Bänder unter stärkerem Druck hindurchgezogen werden, zu kontrollieren. Durch mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Vorrichtungen wird hierbei das einlaufende Band zwischen konischen mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Zylinderpaaren verschoben, und zwar so, daß bei größeren Bandquerschnitten entsprechend den unterschiedlichen Zylinderdurchmessern ein größerer Verzug erfolgt und bei kleineren Bandquerschnitten ein kleinerer Verzug. Es ergeben sich bei derartigen Regelvorrichtungen

Verfahren und Vorrichtung
zum selbsttätigen Vergleichmäßigen
von Faserbändern, Vorgarnen u. dgl.
beim Verstrecken

Anmelder:

Dr.-Ing. Waither Wegener,
Aachen, Habsburgerallee 18,
und Dipl.-Ing. Heinz Bechlenberg₁
Aachen, Templergraben 51

Dr.-Ing. Waither Wegener
und Dipl.-Ing. Heinz Bechlenberg, Aachen,
sind als Erfinder genannt worden

ähnliche Nachteile, wie bereits im vorangegangenen angeführt, da die Beanspruchung des durch das trichterförmige Tastorgan hindurchgezogenen Faserbandes der nachteiligen Beanspruchung bei der Abtastung durch zwei Rollen gleicht und weiterhin das zusammengefaßte Band zwischen dem Einzugszylinderpaar weniger gut abgeklemmt werden kann. Ein wesentlicher Nachteil dürfte sich jedoch dadurch ergeben, daß das Band nur schwerlich zwischen zwei konischen, unter einem größeren Berührungsdruck stehenden Zylindern verschoben werden kann, wodurch der Auflaufvorgang auf den größeren oder kleineren Zylinderdurchmesser zeitlich stark begrenzt wird. Dies hat zur Folge, daß man lediglich die über größere Längen verteilten Querschnittsabweichungen in gewissem Umfange ausgleichen kann, jedoch nicht die zahlreich vorhandenen kürzeren Abweichungen vom Sollquerschnitt der Bänder.

Es sind weiterhin Regelstrecken bekannt, bei denen die Schwankungen der ein- oder mehrfach in das Streckfeld einlaufenden Faserbänder entweder fotoelektrisch, kapazitiv oder mit Hilfe einer Ionisationskammer oder durch Messung des elektrischen Leitwertes überwacht werden und dadurch die nachfolgenden Streckzylinder vorzugsweise über elektronische bzw. elektrische Vorrichtungen entsprechend diesen Materialschwankungen in ihrer Laufgeschwindigkeit beeinflußt werden. Die angeführten Nachteile der mechanischen Abtastung der Bänder durch zwei Tast-

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rollen oder durch einen Tasttrichter sowie die Nachteile der hierbei benutzten weniger reaktionsfähigen Regel- und Steuerorgane werden bei diesen Regeleinrichtungen im wesentlichen vermieden. Es ergeben sich bei denselben jedoch Nachteile folgender Art:

Bei der Verwendung von Fotozellen als Kontrollorgan beruht der Nachteil in erster Linie auf einer unvollständigen Durchleuchtung der relativ großen Fasermassen im Bandquerschnitt. Ferner wirken sich die verschiedenen Farbtönungen, insbesondere bei meliertem Fasermaterial, störend auf den genauen Steuervorgang aus. Gleichermaßen spielen hierbei die Faserlage und die unterschiedliche Lichtstreuung der verschiedenen Faserarten eine nicht unbedeutende Rolle.

Bei der Abtastung der Bandmasse durch Betastrahler können die Meßwerte unter anderem durch Aufladungen bzw. Ionisationsvorgänge, welche wiederum in einem gewissen Zusammenhang mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft stehen und durch die mehr oder weniger starke elektrostatische Aufladung des zu verstreckenden Fasermaterials, die je nach Faserrohstoff und dessen Behandlung durch Spannpräparationen erheblichen Änderungen unterliegt, in stärkerem Maße beeinflußt werden. Außerdem dürfte die erzeugte Radioaktivität auf die Dauer gleichfalls von negativem Einfluß auf die unmittelbare Umgebung sein.

Bei der Verwendung kapazitiver Gebereinrichtungen als Abtastorgane des Faserbandes wird das zu messende Dielektrikum des Faserbandes durch die Klimaänderungen bzw. durch die Feuchtigkeitsschwankungen der hygroskopischen Textilfasern starken Änderungen unterworfen. Ferner können durch aufgebrachte Spinnpräparationen, Farbstoffe u. dgl. und nicht zuletzt durch die Mischung verschiedener Faserstoffe mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten erhebliche Meßfehler entstehen.

Ähnliche Nachteile ergeben sich bei der Benutzung des für Faserrohstoffe an sich geringen elektrischen Leitwertes zum Zwecke der Steuerung von Streckmaschinen. Hierbei wirken sich gleichfalls Klimaeinflüsse sowie Spinnpräparationen und der unterschiedliche elektrische Leitwert für die verschiedenartigen Faserrohstoffe negativ auf die Genauigkeit des Steuerbzw. Regelvorganges aus. Im weiteren dürfte die erforderliche höhere Spannung der Meßelektroden sowie auch das Aufbringen einer elektrisch leitenden Flüssigkeit auf die Faserbänder gewisse Nachteile mit sich bringen.

Ein besonderer Nachteil der letztgenannten auf elektronischer Grundlage aufgebauten Gebervorrichtungen ergibt sich durch den komplizierten Aufbau und durch den verhältnismäßig hohen Aufwand an Mitteln zur genauen Abgleichung und Verstärkung der zu bestimmenden Meßwerte. Hierdurch dürfte der wirtschaftliche Einsatz von möglichst vielen einzelnen Regelstellen, die zur Erreichung eines hohen Regeleffektes an vorzugsweise wenig Fasermasse erforderlich sind, stark in Frage gestellt werden.

Im weiteren ist es auch bekannt, die beim Verziehen von Vorgarn im Vorverzugsfeld eines Mehrzonen-Streckwerkes auftretende Zugkraftänderung zum Überwachen oder Nachregeln des Vorverzuges zu benutzen. Mit Hilfe einer derartigen Zweipunktregelung, die lediglich auf einen maximalen und einen minimalen Zugkraftwert anspricht, läßt sich zwar eine bessere Auflösung der Vorgarndrehungen unter weitgehender Vermeidung von DurchschIupferscheinungen erreichen; sie besitzt jedoch nicht die nötigen Voraussetzungen für eine fortlaufende und stetige Ausregelung aller auftretenden Faserbandungleichmäßigkeiten. Um bei-

spielsweise Durchschlupferscheinungen am Eingangszylinder bei stärker gedrehten Vorgarnstellen zu vermeiden, wird nach diesem Verfahren bei Erreichen einer oberen Zugkraftgrenze die Drehzahl des Mittelzylinders und damit der Vorverzug um einen bestimmten zeitlich vorgegebenen Betrag erhöht, um zu einem späteren Zeitpunkt, wenn schwächer gedrehte Stellen in das Vorverzugsfeld einlaufen, wieder auf den normalen Sollverzug zurückgeführt zu werden. Die Änderung der Drehzahl des Mittelzylinders führt zwar zu einer entsprechenden Veränderung des Vorverzuges; sie ändert jedoch nicht den Gesamtverzug, da sich im nachfolgenden Verzugs feld die Verzugsänderung wieder aufhebt. Nach diesem Verfahren lassen sich lediglich zusätzliche Verungleichmäßigungen durch mögliche Unterbindung von Durchschlupferscheinungen u. dgl. vermeiden. Die Forderung nach einer zusätzlichen Vergleichmäßigung der ursprünglich vorhandenen Bandungleichmäßigkeiten läßt sich demgegenüber nur durch eine fortlaufende Änderung des Gesamtverzuges, der stetig, und zwar im genauen Verhältnis aller auftretenden Bandunregelmäßigkeiten erfolgen muß, erzielen. Außerdem läßt sich die Zugkraftänderung bei niedrigen Verzügen, wie sie für Vorveras züge zwecks Vermeidung von Schnitten u. dgl. gefordert werden, kaum für eine exakte Ausregelung von Bandungleichmäßigkeiten ·—■ worauf noch an anderer Stelle eingegangen wird — ausnutzen.

Die bei diesen Verfahren zur Einleitung der zeitweiligen Änderung des Vorverzuges angewandte Tastmethode unter Benutzung eines das Band im Vorverzugsfeld auslenkenden Fühlorgans wirkt sich störend auf den Verzugsvorgang aus, da hierdurch das Band während des Streckvorganges mehr oder weniger stark komprimiert wird, wodurch sich der Betrag der Faserreibungskraft stark erhöht. Die auftretende Kompressionskraft, die sich mit dem Grad der Bandspannung ändert, stellt demnach einen zusätzlichen Ungleichmäßigkeitsfaktor dar, der die Genauigkeit des Steuervorganges negativ beeinflußt. Auch das zur zeitweiligen Verzugs änderung benutzte Antriebsmoment eines Zylinderpaares wird mehr oder weniger durch Störfaktoren, wie Lagerreibung des Antriebsvorgeleges und der Zylinder, durch Walkarbeit der Druckwalzen u. dgl., überlagert, wodurch die Genauigkeit der Steuereinleitung in stärkerem Maße beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwerten neuer Kenntnisse, die bei Untersuchungen der Verzugskräfte im Streckfeld mittels eines neuartigen Meß- bzw. Prüfgerätes gewonnen wurden, eine selbsttätige Regeleinrichtung zu schaffen, die die im vorangegangenen aufgeführten Schwierigkeiten bei der Durchführung eines störungsfreien Verzuges bzw. bei einer genauen Erfassung der Bandungleichmäßigkeiten und die Nachteile der zum Teil komplizierten Meßmittel zur Einleitung des Steuervorganges weitgehend vermeidet.

Die im allgemeinen zwischen Zylinderpaaren zu verstreckenden Faserbänder u.dgl. üben infolge der gegenseitigen Reibung der Fasern während des Verzuges entsprechend der zu verstreckenden Fasermasse eine mehr oder weniger starke Zugkraft auf die betreffenden Streckzylinder aus. Bei genauer Untersuchung der Vorgänge in einem Streckwerk zeigte sich, daß die Änderungen der Verzugskraft oberhalb eines bestimmten Verzuges fast ausschließlich durch die Dickenbzw. Masseschwankungen der Bänder verursacht werden. Ferner zeigte sich, daß die Höhe der Verzugskraft vom Geschwindigkeitsunterschied zwischen zwei

Zylinderpaaren und demnach vom Verzug abhängig ist. Ausgehend von der Verzugshöhe Null, steigt die Verzugskraft mit zunehmendem Geschwindigkeitsunterschied, also mit zunehmendem Verzug der Streckzylinder bis zu dem Verzugskraftwert, bei dem die Fasern beginnen, aneinander zu gleiten. Eine weitere Erhöhung des Verzuges hat infolge der Fasergleitung ein stärkeres Abfallen der Verzugskraft zur Folge, um bei weiterer Verzugssteigerung in einen weitgehend horizontalen Verlauf überzugehen. Den näheren Bereich um das Maximum der Verzugskraft muß man als kritisch bezeichnen, da sich hier die Verzugskraft sehr stark mit der Beschaffenheit der vorgelegten Faserbänder ändert und unter Umständen hier dauernde Haft-Gleitvorgänge auftreten können, die die Ausnutzung der Verzugskraft für Steuerzwecke ungeeignet machen.

Die Erfindung besteht bei dem eingangs genannten Verfahren nun zunächst darin, daß die im Streckfeld auftretende Verzugskraft weitgehend oberhalb des kritischen Verzugsbereiches liegt und von dieser der Gesamtverzug im Verhältnis zu den Verzugskraft-bzw. Masseschwankungen fortlaufend geändert wird. Zu diesem Zweck wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verfahrensgemäß die von dem zu verstreckenden Band auf die Zylinderpaare ausgeübte Verzugskraft dazu ausgenutzt, ein Zylinderpaar aus der Normallage auszulenken und diese Auslenkung dazu zu verwenden, mittels einer selbsttätigen Geschwindigkeitsregelvorrichtung die Drehzahl mindestens eines Zylinderpaares und dadurch das Geschwindigkeitsverhältnis bzw. den Gesamtverzug zwischen dem Einzugs- und Abzugszylinderpaar und gegebenenfalls den dazwischen angeordneten Zylinderpaaren entsprechend der Größe der Auslenkung zu ändern.

Die Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß das Zylinderpaar in der Ebene des Faserbandverlaufes auslenkbar und hierzu in einem um einen Drehpunkt schwenkbaren mehrarmig ausgebildeten Tragrahmen gelagert ist, wobei eine an einem Arm des Tragrahmens angreifende und gegen die Verzugskraft wirkende sowie einstellbare Zug- oder Blattfeder zur Einstellung der Zylindermittellage vorgesehen ist.

Weiterhin ist erfindungsgemäß eine mit Quecksilber oder mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllte, vorzugsweise mit einer elastischen Membran versehene Druckdose vorgesehen, auf welche über ein Verbindungsglied die an sich geringen Auslenkbewegungen des Tragrahmens des Zylinderpaares übertragen werden und in einem der Druckdose angeschlossenen Kapillarrohr stark vergrößert in Höhenschwankungen einer Flüssigkeitssäule umgewandelt werden, die über in kurzen Abständen in dem Kapillarrohr eingeschmolzene Platinkontakte eine feinstufige Widerstandsänderung eines Stromkreises bewirkt, wodurch über eine an sich bekannte elektronische Steuer- bzw. Regelvorrichtung die Drehzahl eines Regelmotors für den Antrieb mindestens eines Zylinderpaares und dadurch das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Zylinderpaaren und damit der Gesamtverzug geändert wird. Es wird also durch die Änderungen der Verzugskraft ein Zylinderpaar aus seiner Normalstellung atisgelenkt und zur Betätigung der Steuer- bzw. Regelvorrichtung ausgenutzt. Diese Auslenkbewegung eines Zylinderpaares hat den Vorteil, daß sich hierdurch ein besonderes Abtastorgan erübrigt, da diese Streckorgane gleichzeitig zwei Funktionen ausüben, nämlich die des Verstreckens und die des Abtastens der Faser-

bänder. Im besonderen wird hierdurch der normale Durchlauf der Bänder bzw. der normale Streckvorgang im Verzugsfeld in keiner Weise störend beeinflußt.

Die Auslenkungen eines Zylinders bzw. Zylinderpaares werden dabei unmittelbar auf einen mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllten, vorzugsweise mit einer elastischen Membran versehenen Druckgeber übertragen, der die bei der Erfassung und genauen Übertragung der Bandungleichmäßigkeiten in allen Fällen erforderliche Bewegungsvergrößerung bzw. Verstärkung der Meßwerte praktisch reibungslos in einem Kapillarrohr unmittelbar in entsprechende elektrische Widerstands- bzw. Spannungsänderungen umwandelt und somit auf einfachste Weise ohne jede elektronische Verstärker- bzw. Meßeinrichtung und ohne die bei anderen Abtastverfahren erforderliche Verzögerungseinrichtung auf eine an sich bekannte elektronische Steuer- bzw. Regelvorrichtung einwirkt.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung wird allen praktischen Anforderungen gerecht, und zwar unter allen vorkommenden Bereichen der Bandungleichmäßigkeiten sowie den anzustrebenden hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.

Wie an anderer Stelle gezeigt wird, finden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren neben der unterschiedlichen Faserverteilung noch weitere den Verzugsvorgang beeinflussende Faktoren Berücksichtigung. Da diese Faktoren auf den am Verzugsvorgang beteiligten, den Regelvorgang einleitenden Geberteil unmittelbar einwirken, so erhält hierdurch der Streckprozeß eine noch stärkere vergleichmäßigende Wirkung.

Es ist aber auch möglich, zum Durchführen des vorstehend genannten Verfahrens, bei dem die Änderung des Gesamtverzuges weitgehend oberhalb des kritischen Verzugsbereiches liegt, eine an sich bekannte, mit mechanischen Abtastmitteln arbeitende Regelstrecke vorzusehen.

Weitere Merkmale des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens und weitere Merkmale über die zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Vorrichtungen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und den Abbildungen der Zeichnung.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 eine Seitenansicht einer selbsttätigen Regelanlage gemäß der Erfindung,

Abb. 1 a den Antrieb des aus seiner Normallage auslenkbaren Zylinderpaares,

Abb. 2 eine Darstellung des mittleren Verzugskraftwertes und dessen Variationsbereiches,

Abb. 3 Vergleichsdiagramme der Masseschwankungen eines Bandes vor und nach dem Passieren eines Streckwerkes und die dazugehörigen Verzugskraftschwankungen,

Abb. 4 Vergleichsdiagramme von Masseschwankungen eines ungeregelt und eines gemäß der Erfindung geregelt verstreckten Faserbandes,

Abb. 5 Diagramme über die Abhängigkeit der Verzugskraft von der Höhe des Verzuges,

Abb. 6 eine weitere Ausführungsform einer Regelanlage nach der Erfindung, wobei die elektronische Steuervorrichtung weggelassen ist,

Abb. 7 und 8 Einzelheiten zu Abb. 6.

In einfachster Weise läßt sich eine selbsttätige Regeleinrichtung für den Verzug von Faserbändern u. dgl. in Streckwerken nach der in der Abb. 1 gezeigten Weise aufbauen. In der Abb. 1 ist mit 1 der mit konstanter Umlaufgeschwindigkeit angetriebene

Verzugszylinder und mit 2 der dazugehörige Druckzylinder bezeichnet. Diese beiden Zylinder stellen das Auslauf- oder Abzugszylinderpaar 1, 2 dar. Mit 3, 4 ist das langsamer laufende, in seiner Umlaufgeschwindigkeit von der Verzugskraft aus sich selbst regelnde Zulauf- oder Einzugszylinderpaar bezeichnet. Die mittlere Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Zylinderpaaren 1, 2 und 3, 4 stellt die Größe des Verzuges dar. Mit F ist das zu verstreckende Faserband bezeichnet.

Während das Zylinderpaar 3, 4 im allgemeinen fest auf einem verstellbaren Schlitten angeordnet ist, ist dagegen das Zylinderpaar 1, 2 in einem Tragrahmen 6 beidseitig gelagert, der um den Drehpunkt 5 auf der feststehenden Stütze 7 leicht schwenkbar ist. Die infolge des Bandverzuges entstehende Verzugskraft wirkt sich über das Zylinderpaar 1, 2 und über den um den Drehpunkt 5 schwenkbaren und mehrarmig ausgebildeten Tragrahmen 6 sowie über das Verbindungsglied 8 auf eine Druckdose 9 aus. In die vorzugsweise mit Quercksilber gefüllte Druckdose 9 ragt ein Kapillarrohr 10, in welchem auf kurze Abstände Platinkontakte eingeschmolzen sind. Durch die mehr oder weniger starke Ungleichmäßigkeit der zu verstreckenden Bänder und die hierdurch verursachten Verzugskraftschwankungen werden infolge des auf die Druckdose 9 ausgeübten Druckes entsprechende Kontakte der auf und nieder bewegten Quecksilbersäule im Kapillarrohr 10 geschlossen bzw. geöffnet. Jeder Kontaktschluß bzw. jede Kontaktöffnung hat eine Zuoder Abschaltung eines im Gitterkreis einer Elektronenröhre 12 (Thyratron) liegenden, schwachstromseitig beaufschlagten Widerstandes zur Folge. Die Anzahl der im Steuerteil 11 untergebrachten Widerstände entspricht im allgemeinen der Anzahl der im Kapillarrohr 10 eingeschmolzenen Platinkontakte. Durch das von der Verzugskraft aus eingeleitete Zuoder Abschalten der im Gitterkreis der Röhre 12, welche gleichzeitig zur Gleichrichtung des Ankerstromes dient, liegenden Widerstände wird die dem Anker eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors 13 zugeführte Spannung geändert. Der vom Regelmotor 13 angetriebene Einzugszylinder 3 erhält hierdurch seine der unterschiedlichen Verzugskraft bzw. Bandstärke entsprechend zu variierende Drehzahl. Durch die Verwendung einstellbarer Widerstände (Potentiometer) im Steuerteil 11 läßt sich jede gewünschte Regelcharakteristik bzw. jeder beliebige Verzugs- und Regelbereich einstellen. Über den Gleichrichter 14 erhält das Feld des Motors 13 seine konstante Gleichspannung aus dem Wechselstromnetz.

Die selbsttätige Vergleichmäßigung der zu verstreckenden Bänder vollzieht sich nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wie folgt: Die mehr oder weniger über der durchschnittlichen Fasermasse liegenden Bandstellen haben eine entsprechende Steigerung der Verzugskraft zur Folge. Durch die damit verbundene Zuschaltung der im Gitterkreis der Röhre liegenden Widerstände wird die Umlaufgeschwindigkeit des Einzugszylinderpaares 3, 4 entsprechend verringert, wodurch eine Vergrößerung des Verzuges eintritt. In der umgekehrten Weise vollzieht sich die Vergleichmäßigung der Bandstellen mit einer mehr oder weniger unter dem Durchschnitt Hegenden Fasermasse.

Der mittlere Betrag der Verzugskraft kann infolge der unterschiedlichen Nummern und Faserstoffe der zu verstreckenden Bänder ein verschiedener sein. Hierdurch würde die mittlere Höhe der im Kapillar-rohr 10 befindlichen Quecksilbersäule sich mehr oder

weniger ändern. Die Einhaltung eines konstanten mittleren Verzuges und die weitgehend zentral erfolgende Aussteuerung des Kontaktbereiches verlangen eine mittlere Niveaustellung der Quecksilbersäule im Kapillarrohr 10. Diesem Zweck dient die auf einem Hebelarm des Tragrahmens 6, entgegengesetzt der Verzugskraft wirkende, einstellbare Zugfeder 15. Ferner schwanken die einzelnen Werte der Verzugskraft je nach der Gleichmäßigkeit der zu ver- streckenden Bänder mehr oder weniger um ihren gemeinsamen Mittelwert. Die Größe der Variationsbreite bestimmt demnach die Höhendifferenz der Quecksilbersäule im Kapillarrohr 10 und somit die Anzahl der Steuerkufen. Mit Hilfe der Blattfeder 16, welche mit einem ihrer Enden am Arm des Tragrahmens 6 befestigt ist, läßt sich durch Verstellen des unteren Festpunktes 17 die Höhendifferenz der Quecksilbersäule weitgehend ändern. Eine Verlagerung des Festpunktes 17 zum Drehpunkt 5 hin ergibt bei gleichen Beträgen der Verzugskraftschwankungen eine Verringerung der Höhendifferenz der Quecksilbersäule. Die entgegengesetzte Verlagerung des Festpunktes 17 hat das Umgekehrte zur Folge. Außerdem kann durch eine verschieden starke Neigung zur Horizontalen des an der Druckdose 9 schwenkbar angeordneten Kapillarrohres 10 jede zur Verfügung stehende Bewegungs- bzw. Druckdifferenz zur genauen Erfassung selbst kleinster Bandquerschnittsschwankungen und damit zur vollen Aussteuerung des Kontaktbereiches ausgenutzt werden.

Die durch den Abtastvorgang erfolgende geringe Auslenkung des Zylinderpaares 1, 2 macht einen besonderen Antrieb des Zylinders 1 erforderlich. In der Abb. la ist dieser Antrieb schematisch dargestellt.

Mit 18 ist ein am Maschinengehäuse befestigter Flanschmotor bezeichnet. Die Welle dieses Motors ist mit der Welle einer Schnecke 19, deren Lager auf dem schwenkbaren Tragrahmen 6 befestigt sind, über eine Gelenkkupplung 20 verbunden. Durch letztere, deren Angriffspunkt in gleicher Höhe des Schwenkpunktes 5 liegt, wird die an sich geringfügige Auslenkung des Tragrahmens 6 bzw. die Auslenkung der Schneckenwelle kompensiert. Über die Schnecke 19 und über das auf der Welle des Zylinders 1 befestigte Schneckenrad 21 erhält der Zylinder seine Drehbewegung. Die be sondere Anordnung dieses Zylinderantriebes gestattet es, daß hierbei das Drehmoment keinen Einfluß auf die den Verzugsvorgang regulierenden Verzugskräfte ausübt.

Die Wahl des regelbaren Verzugszylinders ist nicht an die in der Abb. 1 gezeigte Ausführungsform gebunden. In ähnlicher Weise kann das Einzugszylinderpaar als Geber der Verzugsregulierung dienen und die Änderung der Geschwindigkeitsdifferenz von dem Abzugszylinderpaar aus erfolgen. Ferner ist es grundsätzlich auch möglich, daß das von der Verzugskraft aus der Normallage auslenkbare Zylinderpaar gleichzeitig zur Regelung des Verzuges benutzt wird. Bei Mehrzonenstreckwerken läßt sich die Einrichtung zur selbsttätigen Vergleichmäßigung von Faserbändern u. dgl. sowohl am Eingang als auch am Ausgang einer Regelstrecke gleich gut verwenden.

Die Darstellung nach Abb. 2 dient zur allgemeinen Veranschaulichung der vorangegangenen Ausführungen. P_m bedeutet hierin den mittleren Betrag der Verzugskraft und V die Variationsbreite der Bandungleichmäßigkeit bzw. der Verzugskraftschwankungen.

Auf Grund der bereits im vorangegangenen erwähnten Untersuchungen über die fortlaufende Be-

Stimmung der Verzugskräfte im Streckfeld wurde bekanntlich festgestellt, daß die Schwankungen der Verzugskraft außerhalb des kritischen Verzugsbereiches mit der Masseverteilung der zu verstreckenden Bänder weitgehend übereinstimmen. Da sich außerdem die Vorgänge im Streckfeld während des Verzuges unmittelbar auf die Verzugskraft auswirken, so finden außerdem — wie bereits angeführt — weit mehr den Verzugsvorgang beeinflussende Faktoren Berücksichtigung, als dies bei der Abtastung der Faserbänder durch die eingangs aufgeführten Meß- und Gebervorrichtungen der Fall ist. Neben der hauptsächlichen Einflußgröße »Masseverteilung« finden hierbei vor allem die unterschiedliche Bewegung der kürzeren Fasern im Streckfeld, der Mischungszustand u. dgl. m. in genügendem Maße Berücksichtigung, wodurch der Vergleichmäßigungsprozeß im positiven Sinne beeinflußt wird.

In der Abb. 3 sind drei verschiedene Registrierungen von Ungleichmäßigkeiten ein und desselben Bandstückes, die während des Verstreckens ohne zusätzliche Regelung aufgenommen wurden, veranschaulicht. Diagramm 3 a zeigt die Registrierung von Banddicken- bzw. Masseschwankungen vor dem Passieren des Streckwerkes. In der Regel findet bei den bekanntgewordenen Regelverfahren hier bereits die Einleitung der nachfolgenden Verzugsregulierung statt. Die geringen Diagrammausschläge lassen auf eine weniger gute Abtast- bzw. Steuerempfindlichkeit schließen. In der Abb. 3 b ist eine Registrierung von Abzugskraft-Schwankungen, wie sie unmittelbar beim Verzugsprozeß im Streckwerk auftreten, dargestellt. Die starken Schwankungen liefern hierbei eine relativ hohe Steuerempfindlichkeit bei der selbsttätigen Verzugsregulierung. Abb. 3 c zeigt die Aufzeichnung von Banddicken- bzw. Masseschwankungen unmittelbar nach dem Verstrecken ohne Regelung. Die Diagramme der Abb. 4 zeigen unter Abb. 4 a die nach dem Verzug aufgenommenen Masseschwankungen eines ungeregelt verstreckten Faserbandes. Unter Abb. 4b sind dagegen die nach dem Verzug aufgenommenen Masseschwankungen eines gemäß der Erfindung von der Verzugskraft aus selbsttätig geregelten Faserbandes dargestellt.

Wie bereits angeführt, konnte durch eingehende Untersuchungen über das Verzugsverhalten von Faserbändern festgestellt werden, daß die Verzugskräfte in den sehr niederen Verzugsbereichen zunächst stark ansteigen und alsdann nahezu hyperbolisch mit einer weiteren Vergrößerung des Verzuges abfallen. In der Abb. 5 ist der charakteristische Verlauf der mit P bezeichneten Verzugskraft über verschieden hohen Verzügen dargestellt. Während in Abb. 5 a der Verzugskraftverlauf eines Materials ohne Haft-Gleitwechsel gezeigt ist, wird dagegen in Abb. 5 b der bei vielen Faserrohstoffen in dem niederen, also kritischen Verzugsbereich mehr oder weniger in Erscheinung tretende Haftgleiteffekt veranschaulicht. Sowohl in der Abb. 5 a als auch im besonderen in Abb. 5 b ist der mit A bezeichnete kritische Verzugsbereich für die Einleitung des Regelvorganges ungeeignet, da hier die Verzugskraft starken Änderungen - und -überlagerten Störungen unterliegt. Im Verzugsbereich s,- auf "den die Verwirklichung bzw. die Anwendung des_: Erfindungsgedankens zugeschnitten ist, zeigt der Verlauf der Verzugskraft dagegen nur noch eine - verhältnismäßig geringe Änderung bei Variierung des Verzuges.

Wird gegebenenfalls im Übergangsbereich, von A nach B die den Regelvorgang steuernde Verzugskraft je

zwischen zwei Zylinderpaaren abgegriffen, zwischen denen gleichzeitig die Bandvergleichmäßigung durch entsprechende Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses bzw. des Verzuges stattfindet, so kann hierdurch —- wenn auch nur in kleinerem Umfang — die Genauigkeit des Steuer- bzw. Regelverlaufes unter Umständen beeinflußt werden. Durch die in der Abb. 6 gezeigte Ausbildungsform der selbsttätigen Verzugsbzw. Regeleinrichtung ist es möglich, daß die den Regelvorgang einleitenden Verzugskraftschwankungen in keiner Weise mehr durch den entsprechend zu variierenden Verzug beeinflußt werden.

In dieser Abbildung sind mit 1, 2 das mit konstanter Geschwindigkeit umlaufende Abzugszylinderpaar bezeichnet, 3, 4 stellt ein langsamer umlaufendes, in seiner Drehzahl regelbares Einzugszylinderpaar dar. Mit 24, 25 ist das Einzugszylinderpaar und mit 22, 23 ein ebenfalls dem Verzug und zur Abtastung der Verzugskraft dienendes Zylinderpaar bezeichnet. Während die Lager der Zylinderpaare 1, 2 und 3, 4 sowie 24, 25 im allgemeinen feststehend angeordnet sind, ist dagegen das Zylinderpaar 22, 23 in einem Tragrahmen 6 gelagert,, der um den Drehpunkt 5 schwenkbar ist. Der Antrieb des Zylinders 22 erfolgt in gleicher Weise, wie in' der Abb. 1 a dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß er von einem in seiner Drehzahl regelbaren Motor, welcher als Flanschmotor mit einstufigem Getriebevorgelege ausgebildet ist, angetrieben wird. Während der Antrieb des Zylinders 22 von der Hauptwelle des Motors aus erfolgt, erhalten die beiden Zylinder S und 24 von der langsamer umlaufenden Welleides Getriebevorgeleges über das Übertragungsglied 26 ihre Drehbewegung. Es erhalten somit diese Zylinder tmd die ihnen jeweils zugeordneten Druckzylinder<4 und 25 über die elektronische Regelvorrichtung und den Regelmotor eine der Bandungleichmäßigkeit entsprechend zu verändernde Umlaufgeschwindigkeit, wobei das Geschwindigkeitsverhältnis 'und somit der Verzug zwischen den Zylinderpaaren 22, 23 und 24, 25 unabhängig von dem Regelvo'rgang stets konstant bleibt. Infolge gleicher Umlaufgeschwindigkeit und gleichem Durchmesser der Zylinder 3- und 22 ist der Verzug hier gleich Null, so daß das. locker und ohne Spannung zwischen diesen Zylindern hindurchläufende Band keinen Einfluß auf die zwischen dem langsamer umlaufenden Einzugszylinderpaar 24, 25 und dem auslenkbaren Zylinderpaar 22, ■ 23 auftretenden, den Verzugsvorgang steuernden Verzugskräfte ausübt. Die eigentliche Vergleichmäßigung der zu verstreckenden Faserbänder u. dgl. vollzieht sich zwischen dem mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Zylinderpaar 1, 2 und dem gleichfalls in seiner Umlaufgeschwindigkeit regelbaren Zylinderpaar 3, 4.

Die Aufteilung des. Strexkvorganges in einen Vorrerzug mit Abtastung der Verzugskräfte und in einen Hauptverzug mit selbsttätiger Vergleichmäßigung der ZU verstreckenden Bänder macht eine zeitliche Verzögerung des Regelvorgänges gegenüber der Abtastung erforderlich. Hierzu kann jede geeignete Verzögerungsvorrichtung Anwendung finden. In deii Abb.-6 bis 8 ist die Ausfiüarungsform. .einer an sich, bekannten Verzögerungseinrichtung dargestellt. 27 stellt einen am Tragrahmen 6 befestigten, gleichfalls um den Drehpunkt 5 leicht schwenkbaren .Hebel dar, dessen unteres Ende gabelförmig" ausgebildet ist. Mit 28 ist das an sich bekannte Verzögerungsrad..bezeichnet, auf dem ,eine Anzahl von Stiften axial verschiebbar angeordnet ist. Entsprechend, den .Verzugskraftschwankungen werden; diese: .Stifte.» -fortlaufend- geordnet, so

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daß sie das Bild der Verzugskraft bzw. der Bandungleichmäßigkeit bis zu einem gewünschten Zeitpunkt festhalten. Ein Fühlhebel 29 tastet die Kurvenform der in dem langsam sich drehenden Verzögerungsrad geordneten Stifte fortlaufend ab. Die Zeit vom Ordnen eines Stiftes bis zu dessen Abtastung durch den Fühlhebel 29 entspricht der Zeit von der Verzugskraftabtastung an einer bestimmten Bandstelle zwischen den Zylinderpaaren 22, 23 und 24, 25 und der später erfolgenden Verzugsregulierung des gleichen Bandstückes zwischen den Zylinderpaaren 1, 2 und 3, 4. Das Ausweichen der Stifte in axialer Richtung während der Abtastung wird durch den Schrägangriff des Hebels 29 und durch die kurz vor dem Abgriff wirksam werdende Arretiervorrichtung 30 unterbunden. Die an sich geringfügige, der Ungleichmäßigkeit des Bandes entsprechende Schwenkbewegung des Hebels 29 wird über das zu der Druckdose führende Verbindungsglied 8 in gleicher Weise, wie in der Abb. 1 dargestellt, zur elektronischen Steuerung des Regelmotors ausgenutzt. In der Abb. 7 ist das Verzögerungsrad 28, das mit dem Hebel 29 ein Verzögerungsglied 28, 29 bildet, vergrößert in der Seitenansicht dargestellt. Die Abb. 8 zeigt das für die vorliegende Regelvorrichtung zweckmäßige schräge Abtasten der Stifte durch den Fühlhebel 29 unter einem Winkel von vorzugsweise 30°. Bei Anordnung der bei den verschiedenen Streckwerkskonstruktionen bekanntgewordenen faserführenden und fasertragenden Konstruktionselemente, wie z. B. einfache und doppelte Nadelstabfelder, Durchzugszylinder u. a. m., zwischen den beiden Zylinderpaaren 1, 2 und 3, 4 ist die Aufgliederung der selbsttätigen Regeleinrichtung in einen getrennt arbeitenden Steuer- und in einen Regelteil besonders vorteilhaft. Eine Beeinflussung der Verzugskräfte, welche den Regelvorgang einleiten, wird bei Verwendung derartiger Konstruktionsteile vermieden. Nach der in der Abb. 6 schematisch dargestellten Anordnung und bei Verwendung der zwischen den Zylinderpaaren 1, 2 und 3, 4 geschalteten faserführenden und fasertragenden Konstruktionsteile ist die Ausführungsform der Regelanlage auch als komplette Regelstrecke zur Verarbeitung von Faserbändern gegeben. In ähnlicher Weise, wie in den Abb. 1 und 6 dargestellt, läßt sich die Gebereinrichtung, gekennzeichnet durch die Druckdose 9 mit Kapillarrohr 10, und die nachfolgende Steuereinrichtung zur Regelung des Bandverzuges nach der Erfindung auch in Verbindung mit der bereits bekannten Vorrichtung zur mechanischen Dickenabtastung der Faserbänder verwenden. Hierbei können die an sich geringen Auslenkungen einer der beiden Tastrollen, ähnlich der Darstellung nach Abb. 1, entweder sofort auf die die Bewegung stark vergrößernde Druckdose 9 mit Kapillarrohr 10 übertragen werden oder unter Verwendung einer Verzögerungseinrichtung, ähnlich der Darstellung nach Abb. 6, zur Verstellung der auf dem Verzögerungsrad verschiebbar angeordneten Stifte benutzt werden. Die vom Fühlhebel 29 erfolgende Abtastung der Stifte steuert nach letztgenannter Anordnung über die Druckdose 9 nach der bereits beschriebenen Art den zu regelnden Verzugsvorgang. Die Ausführungsmöglichkeiten für Anordnungen nach der Erfindung sind mit den gezeigten Beispielen nicht erschöpft. Es können gegebenenfalls auch andere als die hier aufgeführten Meß- und Einstellvorrichtungen zum Übertragen der von der Verzugskraft eingeleiteten Auslenkbewegung eines Zylinderpaares zum Beeinflitssen der Zylinderdrehzahl vorgesehen werden. Im weiteren läßt sich der in Abb. 1 a gezeigte Antrieb des auslenkbaren Streckzylinders, wenn beispielsweise hohe Umfangsgeschwindigkeiten gefordert werden, gegebenenfalls durch einen Stirnradantrieb ersetzen, bei -5 dem ein Stirnrad auf der Welle des Zylinders 1 befestigt ist und ein zweites Stirnrad, welches den Antrieb vornimmt, genau im Drehpunkt 5 des Tragrahmens 6 mit ersterem im Eingriff steht. Ferner kann die in Abb. 1 gezeigte feinstufige Kontaktgabe im ίο Kapillarrohr 10 durch einen im Querschnitt etwas geringer als die lichte Weite des Kapillarrohres in seinem Widerstandswert entsprechend dimensionierten kontinuierlichen Widerstand ersetzt werden, was beispielsweise dann von Vorteil sein kann, wenn keine beliebige Änderung des Regelbereiches und gegebenenfalls eine lineare Regelcharakteristik, z. B. bei Regelung des Abzugszylinders, erforderlich ist. Gegebenenfalls läßt sich der Widerstands- oder Spannungsgeber auch als Teil einer einfachen oder einer Kompensations-Brückenschaltung verwenden. Die von der Verzugskraft eingeleitete Drehzahländerung eines Zylinderpaares kann auch -auf an sich bekannte fasertragende und faserführende Elemente übertragen werden. Eine als gesondertes Aggregat ausgebildete selbsttätige Regelanlage nach der Erfindung kann auch zur Belieferung von Streckwerken bekannter Bauart ohne Regelung Anwendung finden oder solchen Streckwerken nachgeschaltet sein. Die auslenkbare Anordnung eines Verzugszylinders mit Antrieb nach Abb. la kann auch für Verzugskraf tmessungen während des Verstreckens von Faserbändern u. dgl., insbesondere solchen mit fortlaufender Registrierung der Verzugskraftschwankungen, benutzt werden. Hierbei kann diese Vorrichtung zwischen Streckwerken bekannter Bauart geschaltet oder bei einer als gesonderte Apparatur ausgebildeten Prüfeinrichtung verwendet werden. Patentansprüche:

1. Verfahren zum selbsttätigen Vergleichmäßigen von Faserbändern beim Verstrecken durch Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem Einzugs- und Abzugszylinderpaar und gegebenenfalls zwischen diesen angeordneten Zylinderpaaren in Abhängigkeit von der Verzugskraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzugskraft weitgehend oberhalb des kritischen Verzugsbereiches liegt und von dieser der Gesamtverzug im Verhältnis zu den Verzugskraft- bzw. Masseschwankungen fortlaufend geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem zu verstreckenden Band auf die Zylinderpaare ausgeübte Verzugskraft dazu ausgenutzt wird, ein Zylinderpaar (1, 2) aus der Normallage auszulenken und diese Auslenkung dazu verwendet wird, mittels einer selbsttätigen Geschwindigkeitsregelvorrichtung die Drehzahl mindestens eines Zylinderpaares (3, 4) und dadurch das Geschwindigkeitsverhältnis bzw. den Gesamtverzug zwischen dem Einzugs- und Abzugszylinderpaar und gegebenenfalls den dazwischen angeordneten Zylinderpaaren entsprechend der Größe der Auslenkung zu ändern.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderpaar (1, 2) in der Ebene des Faserbandverlaufes auslenkbar und