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Verrichtung zur Erhitzung einer Dahn Die Erfindung bezicht sich auf
eine Vorrichtuag zur Regelung der Anwendung von Wärme und insbesondere auf eine
Vorrichtung zur Regelung einer Keizeimyichtung im Ansprochen auf die Heisleistung
der Heiseinrichtung.
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Bei der Behandlung von gewissen Geweben oder bahen-oder blattförmigen
Materialien ist ein Heisvorgang notwendig, um ein gewünschtes Ergehnis zu ersielen.
@@ manchen Fällen wird ein Gewebe erhitzt, um es zu trecknen.
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In anderen Fällen kann ein Garn erhitzt werden, um eine Kräuselung
odor Wollutg su ers wdwr sine Kräuselung odt Wellung zu fixieren. Bei noch anderen
Arbeitsvorgängen wird ein thermoplstisches Gewebe, das geformet werden roll, ver
des Ferwvorgang orhltst. In wallon diwwwn Fällen und bei anderen Arbeitsvorgängen,
möglicherweise mit Ausnahme des trockenvorgangs, ist es sehr erwünscht, die auf
das Garn, die Bahn oder das Gewibe angewendete Wärmemenge innerhalb siemlich genauer
Grenzen zu reglen.
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Dies bietet ein besonderes Problem dar, da keine zweckmäßige und gemaue
Methode zum Messen des Temperaturanstiege eines Garns, Gewebes ed, dgl. gefunden
werden ist.
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Demzufelge ist es sehr schwierig gewesen, den Punkt zu bestimmen,
bei welchem die Anwendung von Wärme auf ein Gewabe od. dgl. angehalten werden sell,
insbesendere wenn US40 Verwilzeiten und hohe Temperaturen in Betracht kommen, Mit
Rücksicht hierauf besteht einer der Zwecke der Erfindung darin, ein neues und verbessertes
System zur Be-, kurse Verweilzeiten und hohe Temperaturen in Betracht ko men. Mit
R2cksicht hierauf besteht einer der Zwecke der Erfindung darin, ein neues und verbessertes
System zur B stimmung der Wärmssufuhr oder Wärmeleistungsaufnahme für ein Material
zu schaffen, Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung timer Vorrichtung
zur Bemessung der Temperatur eines Materials durch Messung der Wärmezufuhr oder
der Wärmeleistungsaufnahme für ein Material.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung
zum Erhitzen eines Gewebes, bei welcher r Erhintzungsarbeitskreislauf durch die
Änderung der Temperatur einer Bezugswärmeabsorptionseinrichtung gextwawrt wird.
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Noah e q*re dA fund einer Vorrichtung zum Erhitzen einer Bahn, bei
welcher win Temperaturführlerleement oder Wärmebestimmungselement diWarmefwtll,$i<ofditBahnangwwwndwtixi<<<a$
don Erhitzungsarbeitskreislauf anhält, wenn eine vorbestimmto Wärmemenge angewendet
worden ist.
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Eint Ausführungsferm der Erdindung umfaßt eine Vorrichtung, bei welcher
ein wärmeempfindliches Element die Whe feststellt, die auf ein bahnen- oder blattfrömiges
Material al angewendet ist, und nach Anwendung einer vorbestimmton Wärmemenge eine
bevegbare Erhitzungseinrichtung fortstahtt um den Erhitzungsarbeitskreislauf anzuhalten.
Da die angewendete Wärmemenge die Temperatur des wärmeempfindliohen elements bestimmt,
wird diese Temperatur dazu ausgenutzt, den Erhitzungsarbeitskreislauf zu steuern
oder zu regels. n. Das wärmeempfindliche Element wird auf eine vorbestimmte Temperatur
vor jedem Arbeitskreislauf gekühlt.
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Dia Erfindung wird naohitihind anhand der Zeichnung beispieloweise
nocher erläutert.
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Pig. 1 lot eine Seitenansicht einer Vorrichtung, welche aine ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht und eine Heizeinrichtung in ihrer unwirksamen oder
Ruhegtellung und sinon Rahen zum Dalton eines Gewebes in seiner Offenstellung zeigt.
ti6. 2 lot ein vergrößerter Schnitt, teilweise weggebrochen, do Rahmens zum Halten
des Gewebes, der über sinues zu behandelnden Gewebe geschlossen ist.
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Piges 3 iwt oin verkleinerter Schnitt nach der Linie 3-3 son li6
2 und gt die Lage des Temperaturführers odor der Wärmebestimmungseinheit.
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Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt der Wärmebeatimmungeeinheit
und t im einzelnen ihron Autbau und Fig. 5 ist eine Seitenansicht des geformten
Gewebes.
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GemäS der Zeichnung trait *in Gestell 11 einen Rahmen sum Halten
e Gewebea Bit einen unteren Abohnltt 12 und einem oberen Abschnitt 13, der schwenkbar
auf einer an dos unteren Abohnit1 12 befestigten Stange 14 angebraoht ist, wobei
der obere Abschnitt 13 durch ein Gegengewicht 15 aubalanotert ist. Der untere Abaohnitt
12 ist an dos tell 11 befestigt, und beide Abschnitte sind aus Winkeleisenmateri@
al hergestellt. Der Z dos Rabes beeteht darin, ein
thermoplastisches
Gewebe 16 nu halten, dam erhitzt und geformt worden roll. Ban Gewebe 16 wird zwischen
den geaohloeeenen Abschnitten 12 und 13 gehalten, wie dies am besten aus Fig. 2
ersichtlich ist. Luftzylinder 17 mit Rückholfeder(vondenennureinergezeigtiat),diedurch
eln Bolenoidventil 18 mit veiner Druokluftquelle 19 verbunden sind, dienen dazu,
die Abschnitte 12 und 13 in ihrer geschlossenen Stellung an halten.
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Bine bewegbar angeordnete Heizeinriohtung 24 (Fig.1) ist sun Erhitzen
des Gewebes 16 vor don Formvorgang vorgefoehn. Die Heizeimrichtung 24 weist ein
Gehäuse 25 mit einer Mehrzahl von in ihm angebrachten Infrarotheizlampen sie 26
auf, wobei die Heizlampen so liegen, daß die Wärme nach unten auf das Gewebe 16
richten. Die Innenseite des Gehäuses 25 ist mit einer Wärmeisolierung 27 bedeckt.
Die Heizeinrichtung, die kontinuierlich betrieben wird, ist mit Rollen 30 versehen,
die auf einer Schienenanordnung 31 liesou# welche oberhalb des Gestelle 11 getragen
ist. Hierduroh wird eine Bewegung der Heizeinrichtung 24 aus der unwirkeamen odor
Ruhestellung, wie eie in Fig. 1 gezeigt let# in die Arbeitsstellung oberhalb
don Gewebes 16 erdglioht. Eine Wärmeabschirmung 32, die in bekannter weise auz Glasfasern
hergestellt ist, ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, o angeordnet, da9 ri Wärme abeorbiert
und daduroh
veine Besohgdigung der Vorrichtung verhindert, wenn
di Heizainriohtung 24 mich in ihror unwirksamen Stellung befindet. Die Heizeinrichtung
24 wird von einer Stellung in di andere durch oison Luftzylinder 36 bewegt, der
mit einem Tragteil oder Bügel 37 verbunden ist, welcher an don Gehäuse 25 der Heizeinrichtung
befestigt ist. Druckluft wird don Zylinder 36 durch die Solenoidventile 40 und 41
zugeführt.
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Be eind obore und untere Formen 44 und 45 u Zorson d erhitzten thermoplaetieohen
Gewebes 16 in irgendeiner vorbestimmten erwünschten Konfiguration vorgesehen. Die
Umterform 45 wird von Luftzylindern 46 mit Rückholfeder getragen, welche sie zur
Zusamenarbeit mit der Oberform 44 emporbewegen, während die Oberform 44 durch Luftzylinder
47 mit Rückholfeder getragen ist, welche sie zur Zusammenarbeit mit der Unterfors
45 absenken. Die Rübe der Luftzylinder 46 ut 47 sind derart bemessen, daß die Ober-
und die Unterfor sich bei don Gewebe 16 treffen, um dieses in der richtigen Veine
su toron. tin Selencidventil 50 eteuert don Strom von Luft von der Quelle 19 zu
den Luftzylindern 46 und 47. Die Zlinder 46 und 47, die von bekannter Bauert eind,
aind innen federbelastet, so date, wonn dan Ventil 50 geeohloeeen wird, um die Verbindung
mit der Druokluftquelle 19'u unterbrechen, die Formen 44 und 45 in ihre Ruhestellungen
(Fig.
1) zurückgeführt werden, webei das Solenoidgentil 50 dazu dient, die Druckluft aus
den Zylindern 46 und 47 auszulassen.
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D1* Reihrndolge der Arbeitsvorgänge der beschriebenen Torriohtung
ist daher soweit t wie folgt. Di Bedienungeperson bringt von Hand das Gewebe 16
auf den unteren Abehnitt 12 de Rahmene und veranlaßt, daß die Luftzylinder 17 den
oberen Abschnitt 13 herabbewegen, um das Gewebe 16 an seinen Kantien festzuklemmen.
Die Heizeinrichtung 24 wird in ihre Arbeitaetellung über den Gewebe 16 bewegt und
nach einem Zeitraum in ihre unwirksame Stellung zurückbewegt.
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Die Formez 44 und 45 werden dann bestätigt, damit sie mit don Gewebe
16 in Eingriff treten und dieses formen.
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Ein hauptnachteil der soweit beschriebenen Vorrichtung beeteht darin,
daß die zeitliche Bemessung des Erhitzungsarbeitskreislaufs sehr schwierig ist.
Der Grund hierfür besteht darin, da$ die Heizeinriehtung 24 siah nicht imper aux
der gloiche Temperatur befindet, wenn sie in ihre Arbeitsstellung bergt wird. Wenn
die Heizeinriehtung sich in ihrer unwirkzamen Stellung befindet, abzorbieren die
Wärmeabschirmung 32 und die umgebenen Aufbauteile Wärme und reflektieren etwae baron
su der Heizerinrichtung 24 zurück, Wenn dann die Heizeinriehtung in die e Arbeitsstellung
bewegt wird, absorbieren das verhältnismäßig kalte Gewebe 16 und der es
Wgwtwndt
Aufbau ravah Wärme, wodursh einAMwIld<r Temperatur der Heizeinrichtung herbeigeführt
wird. Bei der praktischen Ausführung schwankt die Temperatur der Keiseinrichtung
von etwa 427°C (800°F) bis etwa 370°C (700°F), wenn sie von der unwirksamen Stellung
in die Arbeitsstallung bewegt wird. Da die Temperatur der Heizeinrichtung sich während
der Zeit ändert, in welcher mie in ihrer Unwirksamen Stellung ist, schwankt das
Ausmaß des Temperaturabfalls und das Ausmaß, in welchen Wärme auf das Gewebe 16
angswendet dMAMMi,inloh<mW&rn<&afdM$<w<Knnwndwt **A'S. wie z.B.
mittagspause, Anhaltezeiten, Formwechsel usw. ermöglichen, daß die Temperatur der
kontinuierlich betriebenen Reizeinrichtung beträchtlich steigt. Dieses Problem der
Zeitbemessung wird durch die nachstehende Zusatzeinrichtung überwunden.
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Es ist eine Wärmebestimmungseinheit 55 zum Messen der Wtrm<li<twngd<rHiMiarihtm24T<Mh<m,wdiw
Länge des Erhitzungsarbeitakreislaufs zu steuern oder zu regeln, Die Wärmebestimmungseinheit
55 ist in einer Beke des unteren Abschnitts 12 des Rahmens zum Halten des Gewebes
angebracht und weist einen kugel- oder perlförmigen Thermister 56 (Fig. 4) auf,
der in einem Reflekter 57 angebracht ist. Die Wärmehestimmungseinheit ist in einer
selchen Höhe angebracht, daß der Thermister 56 sich in der
sbaus
A Gewebes 16 befindet, wobei eine @eke daven weggeschnitten ist, um die Einheit
55 gegenüber der Meizeinrichtung 24 freizulegen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
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Während ein Thermister im erster Linie das@ bestimmt isto Temperatur
zu messen, nimmt es begrenzte Zeit in AnwprM, durch « der Thermistorkugel sich von
ihrer Anfangstemperatur auf einen gegebenen Fresenteats ihrer Endtemperatur erhüht.
Dieses Ansmaß der Temperatur-MtMBtgtWW.<iWMMti$<WWp«WW<WWhWB wird durch
die Temperatur der Heizeinrichtung, die Masse dr Th<ymiNteykag<lt<MAwtM<xwehotyHiMiBrKh
tung und der Thermisterkugel, die Fläche des Reflektors, welcher Wärme auf die Eugel
wirft, und andere Fakterem beeinfalußt. Das Ausmaß oder die Geschwindigkeit des
Temperaturanstiges des Gewebes wird fast durch die gleichen Fakteren bMifl«JtMAwtwt<tww.<i$ew<<itw
peraturerhöhung ist jedech nicht netwendigerweise das gleiche wie dasjenige der
Thermistorkugel, Die Größe und die Gestalt des Reflektors können so bemensen werden,
daß das Ausmaß d Temperaturanstiegs des Thermisters proportional demjenigon des
Gewebes ist. Dann ist unabhängig von der Temperatur der Heizeinrichtung die Wärme,
die von der Thermistorkugel und von de fewob* absorbiert wird, proportional. Bio
ondgültige Gewebetemperatur wird dann jeweils die gleiche sein.
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XUr ein anderes Gewebegewicht ist eine andere Einstellung &on
erforderlich. Durch Beginn jedes Erhitzungsarbeitskreislaufs, wenn der Thermistor
56 eine vorbestimmte niedrige Temperatur, z.B. Raumtemperatur, hat, und Anhalten
des Erhitsungsarbeitskreislaufs, wenn der Thermister eine vorbeblots hohe Temperatur,
wie z.B. 121°C (250°F), erreicht oS oh nicht netwandigerweise die Temperatur des
Gewebes ist, wird die gleiche Wärmemenge auf jedes Gewebestück angewendet, selbst
wenn die Temperatur der Heizeinrichtung night konstant ist. Die Einstellung des
Abschaltepunktz für don Temperaturanstieg variert mit verschiedenen Gewebge= wichten
und muß experimentell bestimmt werden. or Thermistor 56 ist durch zwei 1 b o treller
oder Schaltapparat 60 (Fig. 1) bekannter Art verbunden, welcher mit den Soleneidventilen
18, 40, 41 und 50 verbunden ist. Der Schaltapparat 60 kann einen Brückenkreis (nicht
dargestellt), in den der Thermistor 56 geschaltet ist, ebense a trwiww zur Betätigung
der Solenoidventile enthalten.
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Diese Kreise sind im einzelnen nicht dargestellt, da sie an sich bekannt
sind un da verschiedene Kreise zur Erzielung do* erwünschten Ergebnisses angewendet
werden können. Eine X*J 62, die durch ein Soleneidventil 63 mit der Luftquelle 19
dn ist, richtet einen Strom von Kühlluft auf den
Thermistor und
den zugehörigen Reflektor zu Beginn jedes Erhitzungskreislaufe, Der Schaltapparat
60 dient dazu, die Solenoidventile 18, 40, 41, 50 und 63 in einer solchen box 4
Reihenfolge zu betätigen, daß der Arbeitsvergang MMoh<'!0)wi$wwaa$iwy))M<
Einschaltknopf 64 an den Schaltapparat 60 betätigt, webei der Schnaltpparat mit
den Ventilen 18, 40, 41, 50 und 63 durch die Kreine 68, 69, 70, 71 bzw. 72 verbunden
wird.
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Im Betrieb der Verrichtung schneidet die Bedienung@-persen von Hand
eine @ake des Gevebes 16 ab und legt as dann von rand auf den unteren Abschnitt
12, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Bie Drückt dann den Einschaltknepf 64, Der Schaltapparat
60 legt Strom an die Soleneidvektile 18. n und 63, um Luft su den Zylindern 17 zusulassen
und die @äse 62 mit der Luftquelle 19 zu verbinden. Druch die Betätigung der Zylinder
17 werden die Abschnitte 12 und 13 geschliessen, um das Gewebe 16 zwischen ihnen
festzuklemmen. Während dMSohUAaaMwrh18&' 62 einen Strom von Luft auf die Wärmebestimmungseinheit
55, um zu gewährleisten, daß sie sich zu Begienn des Arbeitskreislaufe auf Baumtemperatur
befindet, Wenn die A@sskaltie 12 und 13 geschlo@@en wind, legt der Schaltapparat
@@ @@@@ kurs Strem @@ das Selgneidventil 40, so daß der Inft@@@@@@ der 36 die Heiseinrichtung
24 in ihre Arbeitsstellung @@@
Beginn des Erhitsungskreislaufe
bewegt. Wenn die Heizeinrichtung 24 in ihre Arbeitsstellung bewegt wird, schaltet
der Schaltapparat 60 das Scleneidventil 63 ab, um den Luftstren von der Düse 62
anzuhalten.
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Wenn die Meizeinrichtung 24 sich in ihrer Arbeitsstellung befindet,
wird Wärme sewehl auf das Gewebe 16 als auch auf den Thermister 56 angewandet, webei
jeder Erhitsungskreislauf bei der gleichen Temperatur begennen wird, Wenn eine verbestimmte
Wärmenenge auf den Thermister 56 @@gew@@det werden ist, bewirkt der Schaltapparat
60, daß Stram @@ das Seleneidventil 41 kurs angelegt wird, um zu beweirken, daß
4 MlKylwr X die Meizeinrichtung in ihre unwirk@@e Stellung zurücksicht.
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Sebald die Heizeieinrichtung 24 ihre unwirk@@@@ Stellung erreicht,
öffnet der Schaltapparat 60 das Mele@@iedventil 60, se daß die Oberfern 44 und die
Unterfern 45 nicht zur Zuse@@@@@arbeit in Eingriff mitelnander bewegen und das Gewebe
@ MMtiML$MMH44M4ttwtMMt.' stimmten Zeitra@@@ in Eingriff mit dem Gewebe, werauf
der Schaltapparat 60 das Seleneidventil 50 abschaltet, so daß die Sylinder 46 und
47 mit Rä@khelfeßer von der Inftquelle 19 bageschaltet werden. Die Luftsylinder
46 und 47 mit R2ckholfeder heben die Oberfarn 44 na@ senken die @@terfern 45, so
daß das gefernet Gewebe 16 frelgegen en wird. Die
orX 44 und 45
absorbieren ge@ügend Wärme von dem Gew 16, so daß es seine Gestalt behält, nachdem
die Formwn men abgezogen sind.
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Nachdem die Formen 44 und 45 hire unwirksamen Stellungen oder Rhestellungen
(Fig. 1) erreicht haben, schaltet gen Sehaltapparat 60 das Solenoidventil 18 ab,
entfernt diMtMswgwfMM$e<w$$$ttwMty<& es durch ein anderes Gewebe und betätigt
den Einschaltknepf, um einen neuen Arbeitsvergang zu Beginnen.