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ANWENDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Warenbaumanordnung in einer
Webmaschine zum Weben von Rundfilzen (Stoffen), die einen Oberfilz
und einen Unterfilz umfassen. Zum Zweck der Weiterbewegung des gewebten
Ober- und Unterfilzes in der Webmaschine umfaßt die Anordnung auch einen
ersten Baum oder oberen Baum, auf den der gewebte Unterfilz auftrifft,
einen zweiten Baum oder mittleren Baum, auf den der gewebte Oberfilz
auftrifft, und einen dritten Baum oder unteren Baum, auf den der
gewebte Unterfilz auftrifft. Weiterhin umfaßt die Anordnung Antriebsglieder
für besagte
Bäume.
Die Webmaschine ist von der Art, die eine Weblade und ein Webblatt
haben, die während
des Webvorgangs auf den gebildeten Warenrand oder die gebildeten
Warenränder
einwirken
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Der
Begriff 'Filz' ist im weitesten
Sinne zu verstehen. Begriffe wie 'Stoffe', 'Material', 'Erzeugnisse' werden ebenfalls
verwendet und entsprechen in diesem Zusammenhang dem Begriff Filz.
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Das
Weberzeugnis dient der Verwendung in einer Papiermaschine, d. h.
in einer Maschine zur Herstellung von Papier/Zellstoff. Der Filz
wird in einer gegebenen Walzengruppe in der Papiermaschine plaziert.
Der Rundfilz hat die Form eines Schlauches, dessen Umfang in der
Webmaschine der Walzengruppe in der Papiermaschine, in der er zum
Einsatz kommen soll, angepaßt
wird. Zum Einbringen des gewebten Filzes in die Papiermaschine werden
die Seitenwände
der Maschine abgebaut, so das die Enden der Walzen freiliegen und
der gewebte Filz dann hinein und über die Walzengruppe geschoben
werden kann. Zur Herstellung der Rundfilze ist eine Webmaschine
erforderlich, deren Arbeitsbreite der Hälfte des Umfangs des Filzes
entspricht. Da eine Walzengruppe in der Papiermaschine einen großen Umfang haben
kann, ergibt sich eine erhebliche Arbeitsbreite der Webmaschine,
beispielsweise von rund 30 Metern. Die Herstellung von Rundfilz
ist an sich ein schwieriger Vorgang, da grundsätzlich zwei, in der Webmaschine
lose aufeinanderliegende Filze vorhanden sind, was Probleme in der
Webmaschine bedingen kann.
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Die
Verwendung von Warenbaumanordnungen mit drei Bäumen ist bereits bekannt. Der
Vorschub der Anordnung ist derart eingestellt, daß das Baumsystem
bei jeder Passage ei nes Webschützens über die
gesamte Breite der Webmaschine hinweg in einem bestimmten Maße, entsprechend
dem Fadenabstand des Filzes, vorwärts gedreht wird. Es kann auch
das derzeit durch TEXO AB auf dem freien Markt verkaufte System
angeführt
werden, das u. a. im deutschen Patent
DE 38 33 941 C2 beschrieben wird. In diesem
bekannten System sind alle Bäume über ein
Getriebe synchronisiert, und die Bäume werden um das gleiche Maß vorwärts bewegt.
Bei sogenannten Flachgeweben mit nur einer Filzlage funktioniert
das bekannte System ausgezeichnet.
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Eine
Webmaschine, bei der die Umlenkwalze separat, nämlich mit höherer Umfangsgeschwindigkeit
als die Warenabzugswalze angetrieben wird, ist aus der Druckschrift
CH 576 544 bekannt. Diese Webmaschine
ist jedoch nicht für
das Weben von Rundfilzen geeignet.
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Des
Weiteren ist aus der Druckschrift
DE 24 17 799 A1 bekannt, die Aufwickelwalze
separat, nämlich
durch den sie umschlingenden Warenschlauch, anzutreiben. Hierdurch
wird erreicht, dass bei der Produktion eines Warenschlauchs dieser
besonders schonend und gleichmäßig aufgewickelt werden
kann.
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Beim
Weben von Rundfilzen mit einem Oberfilz und einem Unterfilz, wie
vorstehend erwähnt,
treten bei der Verwendung der bekannten Warenbaumanordnung bzw.
Webmaschinen jedoch Probleme auf. Ursache dafür ist die mögliche Verschiebung des Ober-
und Unterfilzes gegeneinander.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Wie
nachstehend im Einzelnen beschrieben, sind die Antriebsradien des
Unterfilzes und des Oberfilzes in der Warenbaumanordnung verschieden.
Im Zuge der Vorwärtsbewegung
der Warenbäume
wird der Oberfilz ein etwas größeres Stück bewegt
als der Unterfilz, da der Bewegungsradius für den Oberfilz größer ist
als für
den Unterfilz. Infolge dessen kommt es am Warenrand oder Anschlagrand
zu einer spürbaren
Verschiebung der beiden Filzlagen gegeneinander, woraus sich Unterschiede
in der Fadendichte der beiden Filze ergeben: Der mittels der Warenbaumanordnung
korrekt eingestellte Unterfilz hat die erwartete Fadendichte, der
Oberfilz jedoch eine geringere Fadendichte. Im Zusammenhang mit
der Papierherstellung hat dies Folgen in der Papiermaschine, da
die Fadendichte des Rundfilzes über
seinen Umfang hinweg nicht einheitlich ist.
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Ausgehend
von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten
sowie unter Würdigung
des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Warenbaumanordnung der eingangs genannten
Art sowie eine Webmaschine mit einer derartigen Warenbaumanordnung
so weiterzubilden, dass eine Verschiebung des Ober- und Unterfilzes
gegeneinander möglichst
vermieden wird.
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LÖSUNG
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Das
Hauptmerkmal der neuen Anordnung kann darin gesehen werden, daß sie Antriebsglieder nutzt,
die einen Antrieb der Bäume
derart bewirken, daß längsgerichtete
Verschiebungsbewegungen des Ober- und Unterfilzes gegeneinander
verhindert werden, und so gewährleisten,
daß die
Ränder
des Ober- und Unterfilzes während
des Webvorgangs am Warenrand/an den Warenrändern einander stets direkt
gegenüberliegen.
Der Begriff 'gegenüber' bedeutet, daß der Ober-
und Unterfilz an besagtem Warenrand bzw. besagten Warenrändern einander
(vollständig)
bedecken oder überlappen.
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In
Entwicklungen des Erfindungsgedankens sind die Antriebsglieder so
zu gestalten, daß sie
eine unsynchronisierte Drehung zumindest des ersten und zweiten
Baumes bewirken. Die Antriebsglieder können für den ersten Baum oder oberen
Baum erste Antriebsglieder umfassen, die den ersten Baum über seine
zwei Enden mittels erster Wechselstrom-Servomotoren antreiben. Der
erste Baum ist in diesem Zusammenhang so gestaltet, daß er hinsichtlich
der Fadendichte des gewebten Materials frei programmierbar ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind dem zweiten Baum oder mittleren Baum zweite Antriebsglieder
zugewiesen, die den zweiten Baum mit einer im Verhältnis zum
dritten Baum verminderten Umdrehungsgeschwindigkeit antreiben. Der
zweite und dritte Baum können
in diesem Zusammenhang Teil einer gemeinsamen Antriebskonstruktion
sein, die über
die beiden Enden sowohl des zweiten als auch des dritten Baumes
durch zweite Antriebsglieder angetrieben wird. Die zweiten Antriebsglieder
können
Getrieberäder
umfassen, über
die der zweite und dritte Baum mechanisch miteinander gekoppelt
sind. Besagte Getrieberäder
bewirken mittels Synchronisierung eine etwas höhere Antriebsgeschwindigkeit
des dritten Baumes im Verhältnis
zum zweiten Baum, wodurch im Oberfilz eine gewünschte Zugspannung aufrecht
erhalten wird. Der zweite und dritte Baum, welche die gemeinsame
Antriebskonstruktion bilden, können
mittels zweiter, an den beiden Enden der Antriebskonstruktion (oder
der Bäume)
angeordneter Wechselstrom-Servomotoren angetrieben werden. Der gegenüber dem
zweiten Baum schnellere Antrieb des dritten Baumes wird dadurch
bewirkt, daß das
Getrieberad des dritten Baumes weniger Zähne hat als das Getrieberad
des zweiten Baumes.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Antriebsglieder so gestaltet, daß sie die drei Bäume auf
völlig
unsynchronisierte Art und Weise antreiben, so daß die Antriebsfunktionen der
Bäume völlig frei programmierbar
sind.
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Die
oben erwähnten
Wechselstrom-Servomotoren können,
auf eine an sich bekannte Art und Weise, so gestaltet sein, dass
sie von einer auf oder nahe der Maschine befindlichen, den Webvorgang steuernden
Einheit aus steuerbar sind.
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VORTEILE
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Mittels
der obenstehenden Vorschläge
kann der Vorgang des Webens von Rundfilzen in einer Webmaschine
vereinfacht werden, und die Weblade oder das Webblatt kann auf einen
gemeinsamen Rand der gewebten Filzlagen einwirken, wodurch eine
einheitliche Fadendichte über
den gesamten Umfang des Rundfilzes gewährleistet ist. Durch die Zuweisung
verschiedener Geschwindigkeiten an die Bäume kann die Weiterbewegung
des Ober- und Unterfilzes auf eine völlig andere Art und Weise koordiniert
werden, als dies vorher mit der bekannten Ausrüstung möglich war. Die Weiterbewegung
ist auch nicht von der Dicke des gewebten Materials abhängig. Unterschiede
im Radius, die eine Verschiebung der Filze bewirken, werden durch
Unterschiede in der Geschwindigkeit der Bäume, die im Wesentlichen den
gleichen Durchmesser haben, ausgeglichen.
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Die
vorliegende Erfindung bietet des Weiteren den Vorteil, dass die
Funktion eines einheitlichen Vorschubs des Ober- und Unterfilzes
während
des Webvorgangs unabhängig
von der Filzdicke des gewebten Materials möglich ist. Das Warenbaumsystem/die
Webmaschine ist daher für
verschiedene Filzdicken einstellbar und kann im Fall von Rundfilzen
gleichzeitig den gewünschten
Filzvorschub realisieren.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Eine
derzeit vorgeschlagene Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Warenbaumanordnung
soll nachstehend beschrieben werden, unter gleichzeitiger Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 in
Form einer perspektivischen Darstellung, schräg von oben gesehen, ein Beispiel
eines Rundfilzes zeigt;
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2 in
Form eines senkrechten Schnittes, von der Seite gesehen, ein Beispiel
einer Webmaschine zeigt, in der die neue Warenbaumanordnung verwendet
werden kann;
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3 in
Form eines senkrechten Schnittes sehr allgemein die Weiterbewegung
des Filzes in einem Warenbaumsystem zeigt;
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4 von
vorn gesehen, das Warenbaumsystem mit den zugehörigen Antriebsgliedern einer ersten
Ausführungsform
zeigt; und
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5 von
vorn gesehen, das Warenbaumsystem mit Antriebsgliedern in einer
zweiten Ausführungsform
zeigt.
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DETAILLIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
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1 zeigt
das Prinzip eines Rundfilzes. Mittels Musterung durch die Kettfäden 1 erhält man in
einer Webmaschine mit einer Webbreite VB ein schlauchförmiges Erzeugnis.
Zum Erhalt eines fertigen Filzes ist eine Länge erforderlich, welche einer Walzenbreite
PM in einer gegebenen Papiermaschine entspricht. In einer Papiermaschine
läuft der
Filz in einer Richtung 2. 1a zeigt einen Webschützen, und 1b zeigt
einen mit ersterem verbundenen Schußfaden.
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2 zeigt
den grundlegenden Aufbau einer Filzwebmaschine FV. Die Maschine
umfaßt
einen oder mehrere Kettbaum/bäume 3,
von dem/denen Kettfäden 4 abgewickelt
werden. Die Kette läuft
um einen Führungsbaum 5 und über einen
Schwingbaum 6 und weiter durch die Musterungsanordnung 7,
die aus bis zu 24 Webschäften 8 bestehen
kann. Die Kettfäden
laufen dann durch das Webblatt 9, das auf einem hin- und
hergehenden Ladenbaum 10 angebracht ist, der eine Schützenbahn 11 trägt. An einem
Warenrand 12 wird ein Rundfilz 13 geformt, der grundsätzlich aus
zwei losen, aufeinanderliegenden Filzen besteht, von denen der untere
Filz 14 hier Unterfilz und der obere Filz 15 Oberfilz
genannt werden. Vom Warenrand erstreckt sich der Rundfilz dann über einen
Brustriegel 16 und dann über den Brustbaum 17.
In dem zumeist aus drei Bäumen
bestehenden Warenbaumsystem sind der obere Baum mit 18, der
mittlere Baum mit 19 und der untere Baum mit 20 gekennzeichnet.
Die Fadendichte des Weberzeugnisses wird mittels des Warenbaumsystems
eingestellt. Bei jeder Passage eines Webschützens über die Breite der Webmaschine
hinweg wird das Baumsystem in einem bestimmten Maße, entsprechend dem
Fadenabstand des Filzes, vorwärts
gedreht. Die Filzränder
am Anschlagrand 12 sind mit 14a und 15a gekennzeichnet.
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3 zeigt
eine teilweise Vergrößerung der Warenbäume 18, 19 und 20.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, trifft der Unterfilz auf die
Oberfläche 18a des
Hauptbaums 18 und auf die Oberfläche 20a des unteren
Baums 20. Der Oberfilz 15 trifft auf die Oberfläche 19a des
mittleren Baums 19. In 3 drehen sich
der obere und untere Baum 18 bzw. 20 in den entgegen
dem Uhrzeigersinn verlaufenden Richtungen 18b bzw. 20b.
Der mittlere Baum 19 dreht sich in der im Uhrzeigersinn
verlaufenden Richtung 19b. In der beispielhaften Ausführungsform
haben alle drei Bäume
den gleichen Durchmesser D. Ansonsten sind die Bäume in einer an sich bekannten
Art und Weise konstruiert. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, werden
der Unterfilz 14 mit einem Antriebsradius Ru und der Oberfilz
mit einem Antriebsradius Rö vorwärts bewegt.
Der Antriebsradius Rö ist
in diesem Zusammenhang größer als
der Antriebsradius Ru. Im Zuge der Vorwärtsbewegung der Warenbäume bewegt
sich damit der Oberfilz aufgrund des größeren Radius ein etwas größeres Stück als der
Unterfilz. Infolge dessen kommt es während des Webens entsprechend
den bisher bekannten Prinzipien zu einer klaren Verschiebung zwischen
den Oberflächen
der beiden Lagen am Warenrand (vgl. 12 in 2),
was wiederum eine geringere Fadendichte des Oberfilzes im Vergleich
zum Unterfilz zur Folge hat.
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Entsprechend 4 hat
das/die neue Warenbaumsystem oder Warenbaumanordnung die gleiche
Anzahl Bäume
wie in den vorherigen Fällen, d.
h. in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform gibt es drei Bäume, wie
oben 18, 19 und 20. In diesem Fall sind
die Bäume
nicht miteinander synchronisiert. Der obere Baum 18 wird
an seinen beiden Enden mittels eines Planetengetriebes, eines Schneckengetriebes
und eines Wechselstrom-Servomotors 21, 21' angetrieben.
In 4 sind die Planetengetriebe mit 21'' bzw. 21'' gekennzeichnet,
die Schneckengetriebe mit 21'''' bzw. 21'''''. Die Motoren 21, 21' sind hinsichtlich
der Fadendichte des Filzes frei programmierbar. Die Programmierung
kann auf eine an sich bekannte Art und Weise über die Anschlüsse 21a bzw. 21a' erfolgen. In
diesem Zusammenhang kann die Programmierung an der Steuereinheit
SE der Webmaschine erfolgen, die nur symbolisch dargestellt ist
und in einer an sich bekannten Art und Weise gestaltet sein kann.
Es wird davon ausgegangen, daß die
Steuereinheit Steuerausgänge
U1 bzw. U2 hat, die mit den Anschlüssen 21a bzw. 21a' verbunden sind.
Entsprechend dem oben Gesagten, wird so ein direkter Antriebskontakt
mit dem Unterfilz (vgl. 14 in 3) hergestellt,
und die Fadendichte des letzteren ist somit korrekt. Damit der Unter-
und Oberfilz am Anschlagpunkt (vgl. 12 in 2) direkt übereinander
liegen, muß der
Oberfilz (vgl. 15 in 3) im Verhältnis zu
dem in 3 gekennzeichneten Unterschied zwischen den Radien
gebremst werden. In der beispielhaften Ausführungsform gemäß 4 erfolgt
dies mit Hilfe des mittleren Baumes 19, der den Oberfilz
antreibt. Der mittlere Baum ist ebenfalls programmierbar und kann
durch eine Antriebsanordnung 22, 22', ähnlich der Antriebsanordnung 21, 21' des oberen
Baumes, separat angetrieben werden. Die Einheiten 22, 22' können aus Wechselstrom-Servomotoren bestehen,
die – wie
die entsprechenden Motoren des oberen Baumes – von der Steuereinheit SE
aus programmierbar sind. Im gezeigten Fall sind der mittlere und
der untere Baum an beiden Enden durch Getrieberäder 23, 24 bzw. 23', 24' miteinander
gekoppelt. Der mittlere und der untere Baum bilden so zusammen eine
Antriebskonstruktion, deren Funktion hauptsächlich in der Steuerung und
Einstellung des Vorschubs des Oberfilzes (15 gemäß 3)
durch den mittleren Baum besteht. Der untere Baum läuft durch
Getriebesynchronisierung etwas schneller, um die Zugspannung des
Stoffes aufrecht zu erhalten. Der Antrieb 22, 22' wurde in 4 aus
rein praktischen Gründe,
konkret Platzgründen
in der betreffenden Maschine, auf dem Schaft des unteren Baumes
plaziert. Alternativ dazu kann der Antrieb 22, 22' auf dem Schaft
des mittleren Baumes angeordnet werden. In diesem Fall wird der etwas
schnellere Lauf dadurch bewirkt, daß das Getrieberad 24, 24' des unteren Baumes
weniger Zähne als
das Getrieberad 23, 23' des mittleren Baumes hat. Der
Unterschied in der Laufgeschwindigkeit ist somit feststehend und
kann nicht nachträglich
eingestellt werden. Um ein Beispiel für den tatsächlichen Bremswert für den Oberfilz
gegenüber
dem Unterfilz zu geben, wird bei einem Antriebsradius Rö des Oberfilzes,
der 1 mm größer als
der Antriebsradius des Unterfilzes ist, der Oberfilz pro Umdrehung
des Warenbaums um 6,0-6,6 mm, vorzugsweise etwa 6,3 mm gebremst.
Ein genauerer Wert ist 2 × π (oder 6,28)
mm. Ist Rö 2
mm größer, beträgt der genaue Bremswert 12,56 usw.
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In
der Ausführungsform
gemäß 5 sind allen
drei Warenbäumen 18, 19 und 20 separate
Antriebe 25, 25', 25'', 25''', 25'''', 25''''' bzw. 26, 26', 26'', 26''', 26'''', 26''''' bzw. 27, 27', 27'', 27''', 27'''', 27''''' zugeordnet. Mittels dieser Ausführungsform
sind alle Warenbäume,
einschließlich
des schnelleren Laufs des unteren Baums 20, völlig frei
programmierbar. In 4 und 5 ist die
Webmaschine mit VS symbolisiert.
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Die
oben beschriebene Ausrüstung
und deren Prinzipien funktionieren in der Praxis nachgewiesenermaßen gut.
Die Fadendichten der beiden Filze sind im wesentlichen gleich. In
einem praktischen Test wurden die notwendigen unterschiedlichen
peripheren Geschwindigkeiten durch Aufbringen von Schichten auf
die Bäume
gemäß dem bereits
bekannten Warenbaumsystem bewirkt. Die Bäume wurden somit im bekannten
System mit unterschiedlichen Durchmessern versehen. Durch Veränderungen
hinsichtlich der Durchmesser wird der gewünschte Effekt erzielt: die
Steuerung der Fadendichte des Unterfilzes durch den oberen Baum
(mit vergrößertem Durchmesser),
die Abbremsung des Oberfilzes in die korrekte Position durch den
mittleren Baum mit einem etwas kleineren Durchmesser und ein gegenüber dem
mittleren Baum etwas schnellerer Lauf des unteren Baumes, der den
gleichen Durchmesser wie der obere Baum hat. Eine Einstellung der
Baumdurchmesser stellt keine Lösung
auf Webmaschinen dar, wenn die Möglichkeit
erforderlich ist, die Webmaschine leicht für das Weben verschiedener Dicken
einstellbar zu machen. Eine Veränderung
der Warenbaumdurchmesser gemäß dem praktischen
Test kann in der Praxis auf Maschinen, die nur für eine Filzart und -dicke vorgesehen
sind, vorgenommen werden.