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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der von
Faserstoffen im fortlaufenden Arbeitsgang aufgenommenen Menge an Appreturflotte,
insbesondere Schlichte, mit einer Einrichtung, die die Behandlungsflotte einem Behandlungsbehälter
im Überschuß zuführt, einem überlauf am Behandlungsbehälter, über den die überschüssige
Behandlungsflotte wieder abfließt, und einer Regeleinrichtung, die von einer durch
die überfließende Flottenmenge beeinflußten Meßeinrichtung gesteuert wird.
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Um beispielsweise einer Webkette einen bestimmten Prozentsatz an Schlichtemittel
zuzuführen, wird die Kette durch einen Schlichtetrog geführt, der eine Schlichteflotte
mit einem entsprechenden Prozentsatz an Schlichtemittel enthält. Aus dem Verhältnis
des Gewichtes der Kette und dem Gewicht der Schlichteflotte ergibt sich die prozentuale
Schlichteaufnahme.
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Zur Regelung der von Faserstoffen aufgenommenen Menge an Schlichte-,
Appretur-, Barbflotte od. dgl. ist aus der deutschen Auslegeschrift 1. 005 479 bereits
eine Vorrichtung bekanntgeworden mit einer Einrichtung, die die Behandlungsflotte
einem Behandlungsbehälter im Überschuß zuführt, einem Überlauf am Behandlungsbehälter,
über den die überschüssige Behandlungsflotte wieder abfließt, und einer Regeleinrichtung,
die von einer durch die überfließende Flottenmenge beeinflußten Meßeinrichtung gesteuert
wird. Dabei erfolgt die Beeinflussung der Meßeinrichtung in der Weise, daß die überfließende
Flottenmenge gleichzeitig mit einer dem gewünschten Verbrauch entsprechenden, konstanten
Flottenmenge einem Vorratsbehälter zugeführt wird, der zugleich als Mischgefäß zum
Mischen der Rohflotte mit dem Verdünnungsmittel dient. In Abhängigkeit von der aus
dem Behandlungsbehälter überfließenden Flottenmenge ergibt sich bei der bekannten
Vorrichtung im Vorratsbehälter ein unterschiedlicher Pegelstand, der als Maß für
die tatsächlich von dem Faserstoff aufgenommene Menge an Behandlungsmittel dient.
Die durch die überfließende Flottenmenge beeinflußte Meßeinrichtung besteht somit
bei der bekannten Vorrichtung aus einem Pegelstandsmesser im Vorratsbehälter, wobei
das Meßergebnis zur Regelung der Flottenkonzentration im Vorratsbehälter verwendet
wird.
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Die bekannte Vorrichtung arbeitet nur sehr grob und ungenau. Die Oberfläche
der Flotte im Vorratsbehälter ist durch die ständig zu- und abgeführten Flottenmengen
erheblich in Bewegung, so daß die Höhe des Flottenspiegels nur sehr ungenau erfaßt
werden kann. Weiterhin darf der Vorratsbehälter, um seine Funktionen zur Aufnahme
des Flottenvorrates und zum Mischen des Flottenvorrates erfüllen zu können, nicht
zu klein gewählt werden, so daß erhebliche Mengenschwankungen der überfließenden
Flotte erforderlich sind, um merkbare Schwankungen der Höhe des Flottenspiegels
hervorzurufen. Dabei muß die Pegelstandsänderung, welche durch die Mengenschwankung
der überfließenden Flotte hervorgerufen wird, größer sein als die Pegelstandsänderungen,
welche durch die erwähnte Bewegung der Flüssigkeitsoberfläche hervorgerufen werden.
Es ergibt sich somit, daß bei der bekannten Vorrichtung die Meßeinrichtung erst
dann beeinflußt wird, wenn die überfließende Flottenmenge erheblich von ihrem Sollwert
abgewichen ist.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß
die Meßeinrichtung nicht unmittelbar die Flottenmengenänderung messen kann, sondern
lediglich ihre Auswirkungen. Das Meßgerät spricht erst dann an, wenn sich der Pegelstand
um ein bestimmtes Mindestmaß verändert hat, wobei es gleichgültig ist, ob diese
Veränderung des Pegelstandes im Vorratsbehälter in kurzer Zeit durch eine große
Änderung der überfließenden Flottenmenge oder innerhalb eines langen Zeitraumes
durch eine kleine Änderung der überfließenden Flottenmenge hervorgerufen ist. Die
Regeleinrichtung kann also nicht unterscheiden, ob eine große oder eine kleine Änderung
der Flottenkonzentration erforderlich ist. Außerdem hat diese Vorrichtung den Nachteil,
daß bei einer geringfügigen Abweichung der überfließenden Flottenmenge von dem Sollwert
es sehr lange dauert, bis sich diese Änderung der überfließenden Flottenmenge im
Pegelstand des Vorratsbehälters bemerkbar macht, so daß die Regelvorrichtung erst
mit einer erheblichen Zeitverzögerung anspricht.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannte Vorrichtung
in der Weise zu verbessern, daß sie genauer und feinfühliger arbeitet und außerdem
die Änderungsgeschwindigkeit der Flottenkonzentration der Größe der Änderung der
überfließenden Flottenmenge angeglichen werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die durch die überfließende Flottenmenge beeinflußte Meßeinrichtung
so ausgebildet ist, daß sie unmittelbar die überfließende Flottenmenge für sich
mißt, also nicht wie bei der vorbekannten Einrichtung zusammen mit dem übrigen Flottenvorrat.
Infolgedessen machen sich Änderungen der überfließenden Flottenmenge unmittelbar
als Änderungen des Meßwertes der Meßeinrichtung bemerkbar, so daß die Vorrichtung
nach der Erfindung sehr feinfühlig sein kann und sie darüber hinaus unterschiedlich
große Meßwerte liefert, je nachdem, ob die Änderung der überfließenden Flottenmenge
groß oder klein ist. Diese unterschiedlichen Meßwerte wiederum können eine schnelle
oder langsame Änderung der Flottenkonzentration hervorrufen.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Meßeinrichtung nach der Erfindung
als eine auf die kinetische Energie der überfließenden Flotte ansprechende Waage
ausgebildet ist. Zwar ist es durch die deutsche Patentschrift 941725 bereits bekanntgeworden,
die von einem Faserstoff aufgenommene Flottenmenge durch Wägung zu bestimmen, jedoch
wird in diesem Falle das Gewicht der in dem Behandlungsbehälter befindlichen Flottenmenge
gemessen und aus Änderungen dieser Flottenmenge auf eine größere oder geringere
Flottenaufnahme durch den Faserstoff geschlossen. Ein Nachteil dieser bekannten
Vorrichtung besteht darin, daß die Gewichtsänderungen, welche durch eine Änderung
der im Behandlungsbehälter befindlichen Flottenmenge hervorgerufen werden, äußerst
klein sind im Verhältnis zu der von der Waage zu erfassenden Summe des Gewichtes
des Behandlungsbehälters und des Gewichtes der gesamten im Behandlungsbehälter befindlichen
Behandlungsmittelmenge. Es muß also bei der bekannten Vorrichtung eine für große
Gewichte geeignete Waage dennoch derart feinfühlig sein, daß sie bereits auf geringe
Gewichtsänderungen anspricht. Da sich diese Forderung aber allenfalls und nur unter
größten Schwierigkeiten bei Laborgeräten verwirklichen läßt, nicht aber bei solchen
Meßgeräten, die der verhältnismäßig rauhen
Behandlung in einem Textilbetrieb
standhalten können, bringt eine derartige Vorrichtung nur äußerst ungenaue Meßergebnisse.
Wird dagegen die Meßeinrichtung als eine auf die kinetische Energie der überfließenden
Flotte ansprechende Waage ausgebildet; so läßt sich eine erheblich feinfühligere
Regelung der von dem Faserstoff aufgenommenen Flottenmenge erreichen. Solange die
von dem Faserstoff aufgenommene Flottenmenge der Sollmenge entspricht, ist auch
die überfließende Flottenmenge gleich der dem Behandlungsbehälter im überschuß zugeführten
Flottenmenge. Es fließt infolgedessen stets eine vorbestimmte Menge an Flotte auf
die Waage und übt infolge ihrer kinetischen Energie einen bestimmten Druck aus.
Wird mehr oder weniger Flotte von dem Faserstoff aufgenommen, so fließt mehr oder
weniger Flotte auf die Waage, und der von der kinetischen Energie erzeugte Druck
wird kleiner oder größer. Da es in diesem Falle nur auf die Änderung des kinetischen
Druckes, nicht aber auf die absolute Höhe ankommt, liefert eine derartige Einrichtung
ein sehr einfaches und genaues Meßergebnis.
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Die Meßeinrichtung zur Bestimmung der überfließenden Flottenmenge
kann mit Steuermitteln zur Beeinflussung sowohl der Dampf- und/oder Wasserzufuhr
zur Behandlungsflotte als auch des Druckes der Quetschwalzen versehen sein.
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An Hand des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels
sei die Erfindung näher erläutert.
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F i g. 1. zeigt ein Schema einer Vorrichtung zum Schlichten von Fadenscharen,
während in F i g. 2 die Wiegeeinrichtung dargestellt ist.
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Durch den Behandlungsbehälter 1, in diesem Fall den Schlichtetrog,
wird die zu schlichtende Fadenschar mit Hilfe einer Tauchwalze hindurchgeführt.
Der Schlichtetrog ist mit einer überlaufrinne 5 versehen, aus der die überfließende
Schlichteflotte in den Auffangbehälter 2 fließt, welcher, wie in F i g. 2 dargestellt,
als Waage ausgebildet ist. Weiterhin befindet sich am Schlichtetrog noch der Vortrog
3, in welchen bei 9 die Zuführungsleitung für die Schlichteflotte und bei
10 die Zuführungsleitungen für den Dampf- und Wasseranschluß münden. Weiterhin
ist in dem Vortrog noch ein Rührwerk 11 angeordnet. Der Auffangbehälter 2 ist von
einem Gehäuse 4 umgeben. Der Schlichtebehälter 1 wird gegenüber dem Gehäuse 4 mit
dem Auffangbehälter 2 durch eine höhenverstellbare Wand 6 abgetrennt, an welcher
sich die überlaufrinne 5 befindet, die somit ebenfalls in ihrer Höhe verstellt werden
kann. Die in den Auffangbehälter 2 fließende Schlichte wird durch den Abfluß 27
von der Pumpe 7 abgesaugt und bei 9 dem Vortrog zugeführt. Die Pumpe 7 fördert stets
eine konstante Schlichtemenge. Die von der Fadenschar aufzunehmende Schlichtemenge
wird von der Pumpe 8 zugeführt.
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Man erkennt, daß die von der Pumpe 7 ständig umgewälzte Schlichtemenge
und die von der Pumpe 8 zugeführte Schlichtemenge zusammengeführt und von hier über
eine gemeinsame Leitung dem Anschluß 9 für die Schlichtezuleitung zum Vortrog zugeführt
wird. Infolgedessen erfolgt bereits in der Leitung zwischen der Verbindungsstelle
und dem Anschluß 9 eine Vermischung der ständig umlaufenden Schlichte und der neu
hinzugeführten Schlichte. Ventile 18 a, 18 b, 18 c ermöglichen die Zufuhr von Schlichte
ganz oder teilweise statt zum Vortrog 3 zu einem zweiten, oberhalb des Schlichtetroges
1 angeordneten Vortrog 3 a, welcher von der Tauchwalze 17, der Quetschwalze 18 und
seitlichen Begrenzungswänden gebildet wird. Weiterhin kann über ein Ventil 18 d
die von der Pumpe 8 geförderte Schlichteflotte einem Meßbehälter 35 zugeführt werden,
um die Fördermenge der Pumpe zu kontrollieren und mit der Geschwindigkeit der zu
schlichtenden Fadenschnur F abzustimmen. Aus dem Meßgefäß 35 fließt die Schlichteflotte
durch das Ventil 18 e in das Gehäuse 4 für den Auffangbehälter 2 und damit in den
Kreislauf der Pumpe 7. Die Schlichtepumpe 8 wird von der Maschinenwelle 12 über
das Getriebe 13 mit der Laufgeschwindigkeit der Maschine und infolgedessen mit der
Geschwindigkeit der zu schlichtenden Fadenschar angetrieben. Ein einstellbarer Bolzen
14 ermöglicht eine Hubverstellung der Pumpe 8 und damit eine Einstellung der Fördermenge
dieser Pumpe entsprechend dem von der Kette aufzunehmenden Prozentsatz an Schlichteflotte.
Weiterhin ist ein Ventil 15 in der Dampfzuführungsleitung und ein Ventil 16 in der
Wasserzuführungsleitung angeordnet. Man erkennt, daß die beiden Zuführungsleitungen
mit zwei konzentrischen Hohlzylindern in Verbindung stehen, die ihrerseits in den
Vortrog 3 münden, so daß eine gute Durchmischung mit der über den Anschluß 9 zugeführten
Schlichte ermöglicht wird.
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Die Achse der Tauchwalze 17 ist beidseitig in einem höhenverstellbaren
Lager angeordnet. Die Höhenverstellung dieser Lager erfolgt durch die Hubvorrichtung
40, welche beispielsweise aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden Hohlzylindern
bestehen kann, die pneumatisch oder hydraulisch auseinanderfahrbar sind. Um ein
gleichmäßiges Anheben der beiden Achsen zu erreichen, sind die zugehörigen Hubvorrichtungen
über je ein Zahnrad und eine torsionsfreie Welle 20 miteinander verbunden. Desgleichen
sind die Achsen der Quetschwalzen 18 und 19 in verstellbaren Lagern
angeordnet, welche in diesem Fall mit der Anpreßvorrichtung 18 A und 19
A horizontal verstellt werden können. Die Umlenkwalzen 36 und 37 sind an
den verstellbaren Lagern der Quetschwalzen 18 und 19 befestigt, so
daß sie gemeinsam mit diesen auseinandergefahren werden können, um die hochzufahrende
Tauchwalze ungehindert hindurchzulassen. Die Anpreßvorrichtung 18 A und 19 A kann
mit der Hubvorrichtung 40 über eine geeignete Steuereinrichtung so gekoppelt sein,
daß beim Heben der Tauchwalze 17 die Preßwalzen 18 und 19 sowie die Umlenkwalzen
36 und 37 gleichzeitig auseinandergefahren werden. Zum Antrieb der Tauchwalze 17
dient eine mit der Maschinenwelle 12 gekuppelte, ebenfalls auseinanderfahrbare Getriebewelle
41. Oberhalb der Tauchwalze 17 ist noch ein Abstreicher oder eine Rakel 20 angeordnet,
welcher ein überfließen der Schlichteflotte verhindern soll. Die angehobene Lage
der Tauchwalze 17 ist gestrichelt gezeichnet und mit der Kennziffer 17 a versehen.
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In F i g. 2 ist wiederum der Auffangbehälter mit 2 und die überlaufrinne
des Schlichtetroges mit 5 bezeichnet. Der Auffangbehälter 2 ist bei 21 auf einer
Schneide gelagert. Ein Gegengewicht 22 bewirkt den Ausgleich bei normaler überflußmenge.
Statt dieses Gegengewichtes 22 kann auch eine andere Gegenkraft, beispielsweise
eine Feder od. dgl., angeordnet sein. Zweckmäßig ist es, die Gegenkraft verstellbar
auszuführen, beispielsweise durch Veränderung
der Federkraft oder
durch Veränderung des Hebelarmes, an den das Gegengewicht 22 angreift. Der Auffangbehälter
ist weiterhin in einem Vertikalführungslager 23 angeordnet und mit einem Kreuzfedergelenk
24 sowie einer Blattfeder 25 versehen. Oberhalb der Schneide 21 ist der Haltearm
28 für die Steuermittel angeordnet. Er enthält Kontakte 29 a bis 29 d, welche über
die Schalteinrichtung 30 die Motoren für die Ventile 15 und 16 beeinflussen. Dabei
ist die Schaltung der Kontakte 29 a bis 29 d so getroffen, daß, während die Schaltzunge
den Kontakt 29 a berührt, der Motor für das Wasserventil 16 läuft, und zwar in der
Weise, daß das Ventil 16 geschlossen wird. Wird auch der Kontakt 29 b geschlossen,
so läuft auch der Motor für das Dampfventil 15
in Schließrichtung. Bei einem
geschlossenen Kontakt 29 c läuft der Motor für das Dampfventil 15 in Öffnungsrichtung
und bei einem geschlossenen Kontakt 29 d der Motor für das Wasserventil 16 in öffnungsrichtung.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Wie bereits erwähnt, wird von der Pumpe 7 eine stets konstante Schlichtemenge umgewälzt.
Sie wird über den Abfluß 27 dem Gehäuse 4 für den Auffangbehälter entnommen, bei
9 dem Vortrog 3 zugeführt, fließt über eine überlaufrinne in den Behandlungsbehälter
1 und von hier über die überlaufrinne 5 wieder in den Auffangbehälter 2. Die Pumpe
8 fördert eine Schlichtemenge, die der von der Fadenschar aufzunehmenden Flottenmenge
entspricht bzw. etwas geringer ist, da normalerweise der Schlichte über das Dampfventil
15 ständig eine bestimmte Menge Heißdampf zugeführt wird, um die Schlichte zu erwärmen.
Aus diesem Grund sowie zur Erzielung einer besseren Regelmöglichkeit ist es daher
vorteilhaft, in bekannter Weise von der Pumpe 8 eine Schlichteflotte höherer Konzentration
dem Kreislauf zuzufügen. Solange das Mischungsverhältnis der Aufnahme der Fadenschar
entspricht, ist beispielsweise das Wasserventil 16 geschlossen und das Dampfventil
15 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet. Das Rührwerk 11 sorgt für eine zusätzliche
Durchmischung der Flotte mit dem Dampf. Wird aus irgendwelchen Gründen die Konzentration
der im Schlichtetrog 1 enthaltenen Schlichteflotte zu groß, so wird zwangläufig
mehr Schlichte von der Fadenschar aufgenommen. Es fließt also ein geringerer Anteil
an Schlichteflotte über den Oberlauf 5 in den Auffangbehälter 2. Dies hat zur Folge,
daß der Kontakt 29 c geschlossen wird, so daß der Motor für das Dampfventil
15 dieses Ventil weiter öffnet, und zwar so lange, bis der Kontakt 29 c wieder
öffnet. Falls jedoch die Konzentration der Schlichteflotte so groß geworden ist,
daß eine erhebliche Abweichung der überflußmenge von dem Normal eintritt, so schließt
nicht nur der Kontakt 29 c, sondern gleichzeitig der Kontakt 29 d, welcher den Motor
für das Wasserventil 16 einschaltet, so daß auch noch heißes Wasser der Schlichteflotte
zugeführt wird und damit eine schnellere Verdünnung der Schlichteflotte erreicht
wird.
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Falls umgekehrt die Schlichteflotte zu dünn geworden ist, wird von
der durchlaufenden Fadenschar zu wenig Schlichte aufgenommen. Infolgedessen fließt
ein größerer Teil über den Oberlauf 5 in den Auffangbehälter 2, so daß nunmehr zunächst
der Kontakt 29 a geschlossen wird, welcher den Motor für das Wasserventil 16 in
Schließrichtung anlaufen läßt. Bei erheblichen Unterschieden wird auch noch der
Kontakt 29 b geschlossen, welcher den Motor für das Dampfventil 15 ebenfalls
in Schließrichtung umlaufen läßt. Um Pendelerscheinungen beim Regelvorgang möglichst
weitgehend herabzusetzen, ist es vorteilhaft, ein bekanntes Impulssystem vorzusehen,
welches bewirkt, daß die Betätigungsmotoren für die Ventile 15 und 16 nicht während
der gesamten Schließzeit der Kontakte 29 a bis 28 d umlaufen, sondern jeweils nur
eine kurze Zeit eingeschaltet und dann eine entsprechende Zeit lang abgeschaltet
sind, so daß sich die durch die Einschaltung erfolgte Verstellung der Ventile zunächst
einmal auswirken kann. Dieses Impulssystem ist in der Schalteinrichtung 30 angeordnet.
Impulslänge und Impulsabstand sind durch die Einstellglieder 31 und 32 einstellbar.
Die Stromzuführung erfolgt über die Leitungen a, b. Die Leitungen
c, d und e, f sind mit den entsprechend bezeichneten Anschlüssen der
Abstellmotoren der Ventile 15 und 16 verbunden. Die Leitungen g, h, i
steuern
die Anpreßkraft der Quetschwalzen, indem beispielsweise über die Leitungen g, h
der Anpreßdruck vergrößert und über die Leitungen g, i verkleinert wird.
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Es ist möglich, daß die Fadenschar auf der der Tauchwalze zugekehrten
Seite nicht so gut mit Schlichteflotte durchtränkt wird wie auf der der Tauchwalze
abgekehrten Seite. Aus diesem Grund kann es vorteilhaft sein, zwei Schlichtetröge
anzuordnen und die Fadenschar mit Hilfe von Umlenkwalzen so zu führen, daß sie jeweils
mit verschiedenen Seiten auf die Tauchwalze zu liegen kommt.