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Vorrichtung zum Antrieb von Trockenzylindern. , Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb`on Trockenzylindern für bei der. Trocknung
Beine Abmessungen änderndes Gut, insbesondere von Textilien oder Fäden, bei welcher
die einzelnen Zylinder von einem gemeinsamen Motor mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
antreibbar sind.
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Bei der Trocknung von schrumpfendem Gut mit Hilfe von Trockenzylindern,
durch welche das Gut hindurch bewegt wird, tritt das Problem auf, daß ein so behandeltes
Gut mit fortschreitender Trocknung immer mehr schrumpft oder sich dehnt, so daß
sich die Länge des durchlaufenden Gutes ändert. Es müssen deshalb die das durchlaufende
Gut nacheinander aufnehmenden Trockenzylinder in Richtung der Gutbewegung mit gegeneinander
unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, wenn unzulässe Spannungen
im Gut vermieden werden sollen.
Es ist eine Vorrichtung zum Antreiben
von Trockenzylindern in einer Schlichtmaschine od.dgl. bekannt, bei welcher die
einzelnen Zylinder über ein die Zylinderachsen oder die mit ihnen fest verbundenen
Antriebsscheiben umschlingendes endloses Treibglied, z.B. eine Kette, antreibbar
sind, bei Welcher die kraftschlüssige Verbindung zwischen Treibglied und
Zylinder in Abhängigkeit von der Beschleunigung und/oder der Spannung des Gutes
teilweise oder ganz lösbar ist. Hier erfolgt also während einer Beschleunigung oder
einer Verzögerung ein zwangs -läufiger Antrieb der einzelnen Zylinder, wobei aber
die Antriebsscheiben, die von dem endlosen Treibglied umschlungen werden, genau
bemessen sein müssen, damit der zugeitbrige Zylinder die der Schrumpfung-des Materials
entsprechende Umfangsgeschwindigkeit erhält. Eine solche Anpassung ist schwierig
und muss für jedes Material vorgenommen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, oei welcher bei einem Antrieb aller Zylinder eine genaue
Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit jedes Zylinders an das jeweils zu behandelnde
Gut möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für den Antrieb
je eines Paares benachbarter Trockenzylinder wenigstens ein Differentialgetriebe
vorgesehen ist. Hei u;indestens eineu Zylinder bzw. einer ungeraden Anzahl der Trodkenz,;linder
kann vorzugsweise dieser eine bzw. ein Zylinder
von dem ;gemeinsamen
Antriebsmotor über ein einstellbares Getriebe mit fester Drehzahl angetrieben werden,
während die die übrigen Zylinderpaare antreibenden Differentialgetriebe über wenigstens
ein weiteres einstellbares Getriebe mit dem gemeinsamen Antriebsmotor in Verbindung
stehen. Dabei können die a-:sgangsseitig zwei benachbarte Walzenpaare antreibenden
Differentialgetriebe eingangsseitig mit den Ausgängen eines weiteren Differentialgetriebes
in Verbindung stehen, das eingangsseiti;- über wenigstens ein einstellbares Getriebe
mit dem Gemeinsamen Antriebsmotor in Verbindung steht.
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Durch die Erfindung wird es ermöglicht, daß sich die Umfangsgeschwindigkeit
jedes Zylinders der Geschwindigkeit des durchlaufenden Gutes an dieser Stelle anpasst,
wobei alle Zylinder angetrieben werden können. Es können auf diese Weise unerwünschte
Spannungen im zu behandelnden Gut weitgehend ausäeschaltet werden.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fij. 1 schematisch eine Trockenzylinderanordnung
mit der zugehörigen Antriebsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die zur Erläuterung
unwesentlichen Teile fortgelassen sind, Fi;. 2 eine Darstellung der Vorrichtung
nach Fig. 1 in einer Seitenansicht und FiI. 3 eire schematische Darstellung nach
Fig. 2 unter der Abszisse )t , auf deren zugehörigen Ordinaten .die Geschwindigkeiten
der zugehörigen Trockenzylinder aufgetragen sind.
Das zu behandelnde,
d.h. zu trocknende Gut ist mit 10 bezeichnet. Es handelt sich beispielsweise um
eine aus einem Schlichtetrog kommende Schlichtkette, welche durch die Trockenzylinder
1'1-15 getrocknet werden soll. Das zu behandelnde Gut wird in Fig. 2 von links nach
rechts bewegt. Es wird von@einer angetriebenen Walzenpaar 16 erfasst, welche es
beispielsweise aus einem (nicht gezeichneten) Schlichtetrog herauszieht und in Richtung
auf die Trockenzylinder bewegt. 17 ist eine Umlenkrolle vor der Trockenzylinderanordnung,-
welche an einem scchwenkbaren Arm 21 befestigt ist, welcher durch eine Feder 20
belastet ist. Diese Umlenkrolle 17 dient m.a. zum Messen der Warenspannung vbr dem
Trockner.
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Die Trockenzylinder sind mit 11 bis 15 bezeichnet: Sie werden teilweise
von dem zu behandelnden Gut 10 umschlungen. Das Gut läuft anschließend über eine
weitere Antriebswalze 18 und wird vori einer ebenfalls angetriebenen Vorratsrolle
19 aufgenommen. Mit 22 ist der gemeinsame Antriebsmotor bezeichnet, welcher über
einen Riementrieb 23 eine Welle 24 antreibt, welche an einem Ende mit einer Antriebswalzensatz
18 verbunden ist..
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Von der Welle 24 wird über einen Trieb 47 ein steuerbares Getriebe
48 angetrieben, welches mit seiner Ausgangswelle 49 die Vorratsrolle 19 antreibt.
Das Getriebe 48 wird vorzugsweise so gesteuert, daßdie Spannung in dem aufgewickelten
Teil des Gutes im wesentlichen konstant bleibt. Die Steuerunö des Getriebes 48 kann
in irgendeiner bekannten Weise erfolgen,
Von der Welle 24 wird über
ein Kegelradgetriebe 25 ein einstellbares Getriebe 26 angetrieben, mit dessen Hilfe
die Drehzahl der Getriebeausgangswelle verändert werden kann. Es ist auf diese Weise
möglich, den Trockenzylinder 15, welcher mit der Welle 28 in Verbindung steht, mit
einer gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben.
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Das einstellbare Getriebe 26 treibt ausgangsseitig ferner ein weiteres
einstellbares Getriebe 29, das mit seiner Ausgangswelle ein Kegelradgetriebe 30
antreibt. Dieses Kegelradgetriebe 30 treibt über eine Welle 31 ein Differentialgetriebe
32 an, dessen Ausgangsglieder über die Treibvorrichtungen 33 und 52 die Wellen 34
und 35 der Differentialgetriebe 50 und 51 antreiben. Diese Differentialgetriebe
50 und 51 treiben ausgangsseitig über Treibelemente 36 und 37 sowie 40 und 41 die
Wellen 38, 39, 42 und 43, welche mit den Trockenzylindern 11 bis 14 verbunden sind.
Da somit der Antrieb aller Trockenzylinder 11 bis 14 über Differentialgetriebe erfolgt,
können sich die einzelnen Trockenzylinder in ihrer Umfangsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit
des zu behandelnden Gutes anpassen, wobei trotzdem alle Trockenzylinder angetrieben
werden. Dabei ergibt sich die Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit der Trockenzylinder
11 bis 14 in ihrem Bereich von selbst, ohne daB hierzu eine besondere Einstellung
oder eine besondere Anpassung der Getriebeelemente erforderlich ist.
Das
einstellbare Getriebe 29 treibt ausgangsseitig außer dem
Kegelradgetriebe
30 noch ein weiteres einstellbares Getriebe #4, das ausgangsseitig
wiederum ein Kegelradgetriebe 45 und eine
Welle 46 antreibt,
welche das Walzenpaar 16 bewegt.
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Es ist nichtzwingend erforderlich, eine Differentialgetriebe-Anordnung
gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorzu-
sehen. Es ist
durchaus möglich, je ein Paar der Trockenzylinder über ein Differentialgetriebe
anzutreiben, wobei dieses Differen-
tialgetriebe eingangsseitig
von dem gemeinsamen Antriebsmotor.22 vorzugsweise über ein einstellbares
Getriebe angetrieben wird.
Die dargestellte Anordnung hat sich allerdings
als besonders
zweckmässig erwiesen.
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Natürlich ist es auch nicht erforderlich, daß der in Bewegungsrichtung
des zu behandelnden Gutes letzte Trockenzylinder 15
unmittelbar oder mittelbar
über ein einstellbares Getriebe
von dem gemeinsamen Antriebsmotor
22 angetrieben wird. Grund-
sätzlich ist es möglich, irgendeinen der Trockenzylinder
auf
diese Weise anzutreiben, während die übrigen Trockenzylinder-
paare
je über ein Differentialgetriebe angetrieben werden.
Auch kann man
anstelle. der schematisch dargestellten, mit
Kegelräder versehenen Differentialgetriebe
solche anderer
Bauart verwenden.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
jeder
Trockenzylinder 11, 12, 13, 14 und ggf. 15 sich mit
seiner Umfangsgeschwindigkeit
der Geschwindigkeit des
durchlaufenden Gutes anpassen
kann, auch wenn dieses während des Trocknens Längenänderungen durchmacht. Die Spannungen
in dem zu trocknenden Gut zwischen aufeinanderfolgenden Trockenzylindern bleibt
gering, obgleich jeder Trockenzylinder angetrieben ist. Unerwünschte Zugspannungen
im zu trocknenden Gut - wie sie z.B. auftreten, wenn dieses die Zylinder selbst
antreibt - werden vermieden.
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Als Leitantrieb kann anstelle des Walzensatzes 18 auch das Walzenpaar
16 dienen und dazu mit dem Antrieb 22 in Verbinden.; stehen.
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Die Regelung bei %derungen der Spannung in der Ware 10 kann, wenn
man z.B. von einer konstanten Drehzahl beim Trockenzylinder 15 ausgeht, folgendermaßen
erfolgen: Es wird zunächst davon ausgegangen, daß sich die Ware während des Trockenprozesses
zwischen dem Einzugswalzenpaar 16 und dem in Vorsehubrichtunletzten Trockenzylinder
15 merkbar dehnt, so daß die Umfangsgeschwindigkeiten v16; v11; v12' vlj'
v1' v15 in dieser Reihenfolge allmählich anwachsen; dies ist in dem Diagramm nach
Fig. 3 schematisiert dargestellt, wobei die Lage der
X-Achse nicht der Geschwindigkeit
v = Null zu entsprechen braucht. Die Kurve V1 gibt dann einen Überblick über die
Dehnung, die in diesem Ausführungsbeispiel etwa linear zwischen dem Einzugsloalzenpaar
16 und dem letzten Trockenzylinder 15 ansteigt. Wenn sich die Dehnung der Ware 10
verringert bzw. nicht mehr dem Verlauf der vorerwähnter. Kurve V1 entspricht, führt
dies zu einer Verstellbewegung der Umlenkrolle 17, zu deren Aufgabe u.a. das Messen
der Warenspannung gehört und die nachfolgend
auch "Mess-Umlenkrolle
17" genannt wird. Hei vergrößerter Warenspannung gibt diese Mep-Umlenkrolle 17 aufgrund
ihrerAuslenkung Regelimpulse auf die Getriebe 44 und 29. Zum Beispiel wird die Geschwindigkeit
v16 des Einzugswalzenpaares 16 um den Betrag a vE vergrößert, so daß die Zulaufgeschwindigkeit
und damit die Zulaufmenge der Warenbahn 10 am Einzugsgetriebe 16 entsprechend der
Dehnung der Warenbahn 10 zwischen dem Einzugsgetriebe 16 und dem Trockenzylinder
15 passend eingeregelt ist. Dadurch, daß die Mess-Umlenkrolle sowohl auf zu hohe
als auch auf zu niedrige Spannungen anspricht, kann sie die gewünschte Umfangsgeschwindigkeit
des Einzugs-Walzenpaares 16 gut einregeln.
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Da dem Dehnungsverlauf zwischen dem Einzugs-Walzenpaar 16 und dem
letzten Trockenzylinder 15 ein Geschwindigkeitsverlauf V2 zuzuordnen ist, der in
seinem Verlauf dem vorerwähnten Geschwindigkeitsverlauf V1 im wesentlichen entspricht
- im Ausführungsbeispiel sind die Geschwindigkeitsverläufe V1 und V2 als linear
verlaufend angenommen -, ergibt sich für den Gesamti Antrieb für die Trockenzylinderanordnung
11 bis 14 eine Geschwindigkeitserhöhung a vD, die aus dem Diagramm in der Mitte
zwischen den Geschwindigkeiten v11 bis v14, die den Umlaufgeschwindigkeiten der
Trockenzylinder 11 bis 14 entsprechen, sichtbar gemacht ist. Diese Geschwindigkeitserhöhung
d vD ist durch eine entsprechende Regelung des Getriebes 29 beim vorgenannten
Regelvorgang für das Getriebe 44 mitzuberücksichtigen.
Bei geradlinigem
Dehnungs- oder Schrumpfungsverlauf, wie im Diagramm dargestellt, beträgt die Größe
des Regelimpulses für das Getriebe 29 die Hälfte des Verstellwertes von Getriebe
44. Bei anderem Verlauf sind Anpassungen möglich. Die Geschwindigkeitserhöhung wird
über das Kegelradpaar 30, die Welle 31, das Differentialgetriebe 32 und die diesem
nachgeschalteten Getriebeelemente 33 bis 43 sowie 50 bis 52 den Trockenzylindern
11 bis 14 mitgeteilt.
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Im Diagramm nach Fig. 3 ist strichpunktiert auch noch ein Geschwindigkeitsverlauf
V3 angedeutet, der eine größere Umfangsgeschwindigkeit beim Einzugsgetriebe als
beim letzten Trockenzylinder 15 angibt. Ein Geschwindigkeitsverlauf dieser Art kommt
in Frage, wenn das zu trocknende Gut 10 im Bereich zwischen der Einzugswalze 16
und dem letzten Trockenzylinder 15 bezüglich seiner Längenausdehnung schrumpft.
Bei der Regelung der Getriebe 44 und 29 mittels der Mess-Umlenkrolle 17 kann rraz
deren Regelimpuls ggf. auch zunächst dem Getriebe 29, das die mittlere Geschwindigkeitsdifferenz
4v D der Trockenzylinder 11 bis 14 beeinflusst, aufgeben und davon die Geschwindigkeitsdifferenz
A vE des Einzugswalzenpaares ableiten oder vorzugsweise, die Geschwindigkeitsdifferenz
d vE des Einzugswalzenpaares, zuerst regeln und davon die Geschwindigkeitsdifferenza
vD für die vier Trockenzylinder 11 bis 14 abhängig machen. Es ist nicht unbedingt
erforderlich, daß der - in Vorschubrichtung gesehen - letzte Trockenzylinder 15
bezüglich der Geschwindigkeitsveränderungen e v derjenige mit konstanter Umlaufgeschwindigkeit
v15 arbeitende Zylinder in dem vorbeschriebenen System 11 bis 16 ist; beispielsweise
kann man in besonderen Fällen auch die Antriebswalzen 18 mit
konstanter
Geschwindigkeit bei einem bestimmten Trockenvorgang
laufen lassen und der
Regelvorgang kann sich ähnlich wie in
der vorbeschriebenen
Weise auch mit auf den letzten Trocken-
zylinder 15 erstrecken. Vorteilhaft
ist dabei, wenn dann auch unterschiedliche Geschwindigkeiten zwischen dem
Antriebs-
walzenpaar 18 und dem Trockenzylinder 15 vorgesehen sind, wie
dies
z.B. durch das Getriebei26 möglich ist, wobei ggf. Regel-
impulse
zur Abstimmung der Umlaufgeschwindigkeit des Antriebs-
walzensatzes
18 und des letzten Trockenzylinders 15 auch von
einer weiteren Mess-
und Umlenkrolle 17a abgenommen werden
können.