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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bandscheranlage zur Kettbaumherstellung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 oder 14.
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Eine
Bandscheranlage zur Kettbaumherstellung wickelt nacheinander mehrere
Bänder,
die jeweils aus vielen Fäden
bestehen, auf eine Schertrommel. Die Schertrommel weist einen konischen Abschnitt
auf, wobei das erste Band durch entsprechendem axialen Vorschub
(seitlichen Versatz) mit einer Seite am konischen Abschnitt anliegend
aufgewickelt wird. Die einzelnen übereinanderliegenden Bandlagen
sind also entsprechend der Neigung des konischen Abschnitts axial
versetzt. Die nächsten Bänder werden
dann entsprechend seitlich gegen das jeweils vorherige Band gewickelt.
Der axiale Versatz und das seitliche Anlegen ermöglichen, daß die Bandlagen der verschiedenen
Bänder
unmittelbar seitlich aneinander liegen. Anschließend werden die Bänder gleichzeitig
von der Schertrommel auf einen Kettbaum gewickelt, wobei die Bandlagen
eines jeden Bandes radial übereinander
gewickelt werden, also ohne axialen Versatz bzw. Vorschub.
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Die
einzelnen Bänder
werden der Schertrommel über
einen sogenannten Schertisch - eine Führung - zugeführt. Üblicherweise
wird die Schertrommel relativ zum Schertisch axial mit einer konstanten
Vorschubgeschwindigkeit während
des Wickelns eines jeden Bandes verschoben, um den gewünschten
axialen Versatz der radial übereinander liegenden
Bandlagen jedes Bandes entsprechend der Neigung des konischen Abschnitts
der Schertrommel zu erzielen. Bisher erfolgte das Aufwickeln der
Bänder
mit zumindest im wesentlichen konstanter Bandspannung. Um die Bandspannung
festzulegen, ist üblicherweise
vor dem Schertisch eine Bandspanneinrichtung, wie eine Bandbremse,
angeordnet, die beispielsweise über
eine Bremswalze das jeweilige Band beim Aufwickeln auf die Schertrommel spannt.
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Die
Praxis hat gezeigt, daß das
Aufwickeln der Bänder
auf die Schertrommel in der bisherigen Art und Weise dazu führt, daß die Langen
der auf die Schertrommel aufgewickelten Bänder - bei der vorliegenden
Erfindung nachfolgend Wickellängen
genannt - stark variieren, insbesondere oftmals über 1 oder sogar über 3 %.
Entsprechend variieren dann die Längen der Bänder auf dem daraus hergestellten Kettbaum.
Dies ist unerwünscht
und nachteilig beim anschließenden
Weben, da unterschiedlich lange bzw. straffe Bänder zu einem welligen, nicht
gleichmäßig straffen
Gewebe führen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandscheranlage
zur Kettbaumherstellung anzugeben, die zu im wesentlichen gleichen Längen der
mehreren Bänder
eines Kettbaums führt.
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Die
obige Aufgabe wird durch eine Bandscheranlage gemäß Anspruch
1 oder 14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine
grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Wickellängen der
Bänder
zu erfassen und auf eine gewünschte
Sollänge
zu regeln. Insbesondere bildet bzw. bilden die Bandspannung und/oder
die Vorschubgeschwindigkeit von Schertrommel zu Schertisch die Stellgröße(n) der Regelung.
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Die
vorschlagsgemäße Regelung
führt dazu, daß die Längen der
aufgewickelten Bänder
und damit auch die Längen
der Bänder
eines Kettbaums zumindest im wesentlichen gleich sind, insbesondere
zumindest im wesentlichen der Sollänge entsprechen. Folglich können so
Kettbäume
hergestellt werden, die beim anschließenden Weben zu einem gleichmäßig straffen,
nicht welligen Gewebe führen.
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Die
vorzugsweise konstante Vorschubgeschwindigkeit der Schertrommel
relativ zum Schertisch in Richtung der Wickelachse kann dazu führen, daß sich unerwünschte Abweichungen
aufaddieren. Wenn beispielsweise das erste aufgewickelte Band in
seiner radialen Dicke variiert, also von der konischen Kontur des
konischen Abschnitts der Schertrommel abweicht, fährt dies
bei den nachfolgenden Bändern
zu Folgefehlern, insbesondere zu kleineren oder größeren Wickelradien.
Diese Fehler können sich
aufaddieren. Die Dicken- bzw.
Konturfehler können
durch die vorschlagsgemäße Lösung korrigiert, minimiert
und/oder kompensiert werden.
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Die
Fäden und
Bänder
variieren üblicherweise,
beispielsweise hinsichtlich Fadendurchmesser, Texturierung, Dehnbarkeit
oder dgl. Aufgrund dieser Variationen können die Wickellängen der
Bänder auch
bei konstanter Bandspannung variieren. Darüber hinaus ist es in der Praxis
oftmals erforderlich, während
des Aufwickelns die Bandscheranlage anzuhalten, beispielsweise wenn
ein Faden gerissen ist. Beim Anhalten und wieder Anlaufen der Bandscheranlage
ist die Einhaltung einer konstanten Bandspannung nicht möglich. Dies
kann daher auch zu unterschiedlichen Wickellängen führen. Die vorschlagsgemäße Regelung
kann hingegen die, unerwünschten
Abweichungen der Wickellängen
der Bänder
kompensieren oder zumindest minimieren.
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Zusätzlich oder
alternativ zur genannten Regelung der Wickellängen der Bänder kann die Dicke bzw. konische
Kontur der Bänder
auf der Schertrommel durch Variation der Bandspannung und/oder der Vorschubgeschwindigkeit
als Stellgröße(n) für jedes Band
separat geregelt werden. Entsprechend kann dann eine wesentlich
gleichmäßigere,
zumindest im wesentlichen dem konischen Abschnitt der Schertrommel
entsprechende Kontur bei jedem auf der Schertrommel aufgewickelten
Band erreicht werden. Dies führt
zu einer wesentlichen Vergleichmäßigung der
Wickelverläufe
(Wickellänge
pro Umdrehung der Schertrommel über
die gesamte Wickellänge)
und der Wickellängen
der Bänder.
Insbesondere werden sich aufaddierende Fehler - wie oben genannt
- vermieden oder zumindest verringert.
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Weitere
Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus den Ansprüchen
und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht einer vorschlagsgemäßen Bandscheranlage; und
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2 eine
ausschnittsweise schematische Vergrößerung von 1.
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In
den Figuren werden für
gleiche oder ähnliche
Teile die selben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende Eigenschaften
und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung
aus Vereinfachungsgründen
weggelassen ist.
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1 zeigt
in einer schematischen Draufsicht eine vorschlagsgemäße Bandscheranlage 1 mit einer
Schertrommel 2 beim Aufwickeln eines Bandes 3,
das aus einer Vielzahl von Fäden 4 besteht,
die in Bandlängsrichtung – vorzugsweise
in einer gemeinsamen Ebene – verlaufen.
Der Antrieb der Schertrommel 2 ist in den 1 und 2 aus
Vereinfachungsgründen
nicht dargestellt.
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Es
werden nacheinander mehrere Bänder 3 auf
die Schertrommel 2 aufgewickelt und anschließend von
der Schertrommel 2 gleichzeitig auf einen nicht dargestellten
Kettbaum gewickelt. Der Kettbaum kann dann zum Weben in üblicher
Weise eingesetzt werden, wobei die Fäden 4 die Ketten bilden, wie
sich aus dem Begriff "Kettbaum" ergibt.
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Die
Schertrommel 2 weist einen konischen Abschnitt 5 auf,
an bzw. auf den die Bänder 3 nacheinander
gewickelt werden, wie in der ausschnittsweisen, teilgeschnittenen
Vergrößerung gemäß 2 verdeutlicht.
Beim Darstellungsbeispiel sind bereits drei Bänder 3', 3" und 3''' auf die Schertrommel 2 aufgewickelt.
Das Aufwickeln eines vierten Bandes 3 beginnt gerade mit
der ersten Bandlage neben dem dritten Band 3''' auf der Schertrommel 2.
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Wie
in 1 und 2 angedeutet, ist das erste
Band 3' beginnend
auf der Schertrommel 2 unmittelbar neben dem konischen
Abschnitt 5 und seitlich gegen den konischen Abschnitt 5 gewickelt.
Die seitliche Anlage wird durch einen entsprechenden axialen Vorschub
oder Versatz der Schertrommel 2 in Richtung der Wickelachse
W relativ zum zugeführten Band 3' während des
Wickelns erreicht. Entsprechend ergibt sich beim aufgewickelten
Band 3' im Längsschnitt
in der Ebene der Wickelachse W ein dem konischen Abschnitt 5 folgender
axialer Versatz der einzelnen Lagen des Bandes 3' bzw. eine im
wesentlichen parallelogrammförmigen
Bandquerschnitt. Nach dem Aufwickeln weist jedes Band 3 eine
zumindest im wesentlichen dem konischen Abschnitt 5 entsprechende
konische seitliche Kontur auf.
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Nach
dem Aufwickeln des ersten Bandes 3' werden die weiteren Bänder 3 entsprechend
auf die Schertrommel 2 gewickelt. Beim Darstellungsbeispiel wur de
das zweite Band 3" beginnend
neben dem ersten Band 3' auf
die Schertrommel 2 und dem axialen Versatz bzw. konischen
Verlauf des ersten Bandes 3' folgend
gegen das erste Band 3' gewickelt. Entsprechend
wurde das dritte Band 3''' neben und gegen bzw. auf das zweite
Band 3" gewickelt,
wie in 1 und 2 angedeutet. Der axiale Versatz
der Bandlagen führt
zu der erforderlichen seitlichen bzw. axialen Abstützung der
Bänder 3 über die
nicht zu vernachlässigende
radiale Wickelhöhe
der Bänder 3 auf
der Schertrommel 2.
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2 verdeutlicht
in dem unteren, nicht weggeschnittenen Teil, daß die Fäden 4 der aufgewickelten
Bänder 3 zumindest
im wesentlichen senkrecht und konzentrisch zur Wickelachse W der
Schertrommel 2 verlaufen.
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Die
Bandscheranlage 1 weist vorzugsweise ein sogenanntes Gatter 6 mit
einem Gerüst 7 mit
einer Vielzahl von Spulen 8 und vorzugsweise eine zugeordnete
Führungseinrichtung 9 zur
Bereitstellung und Zuführung
der Fäden 4 zur
Bildung eines Bandes 3 auf.
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Die
Bandscheranlage 1 weist vorzugsweise eine Bandspanneinrichtung 10,
insbesondere eine Bandbremse oder dgl., auf. Beim Darstellungsbeispiel
weist die Bandspanneinrichtung 10 eine Bremswalze 11 auf,
die von den Fäden 4 zumindest
teilweise umschlungen wird und mittels eines zugeordneten Servomotors 12 oder
dgl. antreibbar, bremsbar und/oder steuerbar ist. Bedarfsweise weist
die Bandspanneinrichtung 10 weitere Führungswalzen 13 auf, wie
in 1 angedeutet.
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Selbstverständlich könnten darüber hinaus auch
weitere Führungseinrichtungen
zur Führung
der Fäden 4 bzw.
Bildung des Bandes 3 mit insbesondere zumindest im wesentlichen
in einer gemeinsamen Ebene verlaufenden Fäden 4 vorgesehen sein.
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Der
Bandspanneinrichtung 10 ist vorzugsweise ein sogenannter
Schertisch 14 nachgeordnet, der das Band 3 führt, also
eine Führung
bildet. Die Schertrommel 2 und der Schertisch 14 sind
vorzugsweise relativ zueinander mit einer Vorschubgeschwindigkeit
in Richtung der Wickelachse W mittels eines nicht dargestellten
Vorschubantriebs während des
Aufwickelns jedes Bandes 3 auf die Schertrommel 2 verschiebbar,
um den bereits erläuterten
axialen Versatz bzw. das konische Aufwickeln der Bänder 3 auf
die Schertrommel 2 zu erreichen. Vorzugsweise ist die Schertrommel 2 hierzu
axial verschiebbar.
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Vorzugsweise
weist der Schertisch 14 eine Umlenkwalze 15 auf, über die
das Band 3 bzw. die Fäden 4 geführt wird
bzw. werden.
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Die
Bandscheranlage 1 weist vorzugsweise eine erste Meßeinrichtung 16 zur
Erfassung der Wickellänge,
also der auf die Schertrommel 2 aufgewickelten Länge, jedes
Bandes 3 auf. Vorzugsweise umfaßt die erste Meßeinrichtung 16 einen
Drehgeber, der eine Bestimmung sowohl der Bandlänge als auch der Bandgeschwindigkeit
ermöglicht.
Jedoch ist auch möglich,
die Wickellänge
aus der Bandgeschwindigkeit und der Wickeldauer zu bestimmen.
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Die
erste Meßeinrichtung 16 ist
vorzugsweise dem Wickeltisch 14 zugeordnet. Insbesondere
ist der Drehgeber oder dgl. der ersten Meßeinrichtung 16 der
Umlenkwalze 15 zugeordnet bzw. mit dieser verbunden.
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Die
Bandscheranlage 1 weist vorzugsweise eine zweite Meßeinrichtung 17 zur
Erfassung der Bandspannung auf. Vorzugsweise ist die zweite Meßeinrichtung 17 ebenfalls
dem Schertisch 14 und insbesondere dessen Umlenkwalze 15 zugeordnet. Insbesondere
weist die zweite Meßeinrichtung 17 zwei
Druck- bzw. Kraftsensoren auf, die die Lagerkräfte auf beiden Seiten der Umlenkrolle 15 messen, um
daraus die Bandspannung zu bestimmen.
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Optional
kann die Bandscheranlage 1 eine nicht dargestellte dritte
Meßeinrichtung,
insbesondere mit einem Laser oder einer Kamera, zur Erfassung der
Kontur der einzelnen Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 zur Bestimmung der radialen Dicke der Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 bzw. des seitlichen Verlaufs (Scherung)
der Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 aufweisen. Vorzugsweise ist diese dritte
Meßeinrichtung
wiederum am Schertisch 14 angeordnet.
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Die
Bandscheranlage 1 weist vorschlagsgemäß eine Regelung bzw. Regeleinrichtung 18 auf, um
die Wickellänge
der Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 zumindest ab dem zweiten Band 3 jeweils
auf eine Sollänge
zu regeln. Die vorschlagsgemäße Regelung
führt dazu,
daß alle
auf die Schertrommel 2 auf gewickelten Bänder 3 zumindest
im wesentlichen die gleiche Sollänge
aufweisen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsvariante
wird die Sollänge
durch das erste Band 3' festgelegt.
Für das
erste Band 3' wird
dann vorzugsweise nur eine Mindestlänge vorgegeben. Das erst Band 3' wird mit vorzugsweise
zumindest im wesentlichen konstanter Bandspannung auf die Schertrommel 2 aufgewickelt,
bis die Mindestlänge erreicht
oder überschritten
ist. Dies ist mittels der ersten Meßeinrichtung 16 bzw.
mit einer entsprechenden Auswertung möglich. Die tatsächliche
Wickellänge
des ersten Bandes 3' bildet
dann die Sollänge (Sollwert
für die
Wickellänge)
für die
weiteren Bänder 3,
die nachfolgend aufgewickelt werden.
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Bei
den nachfolgenden Bändern 3 regelt
die Regeleinrichtung 18 jeweils die Wickellänge, um
die Sollänge
zu erreichen. Die Wickellänge
stellt also die Regelgröße dar.
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Besonders
bevorzugt wird die Bandspannung der Bänder 3 beim Aufwickeln
variiert, um die Wickellänge
der Bänder 3 zu
regeln. Die Bandspannung jedes Bandes 3 bildet also eine
oder die einzige Stellgröße der Wickellängen-Regelung bzw. Regeleinrichtung 18.
Insbesondere erfolgt dies dadurch, daß die Regeleinrichtung 18 die
Bandspanneinrichtung 10 bzw. den Servomotor 12 in
erforderlicher Weise steuert. Besonders bevorzugt ist die Bremswalze 11 in
ihrer Geschwindigkeit und ggf. auch Richtung variabel antreibbar,
um die Bandspannung in gewünschter
Weise variieren zu können.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann die Regelung bzw. Regeleinrichtung 18 auch die Vorschubgeschwindigkeit
der Schertrommel 2 relativ zum Schertisch 14 variieren.
Hierdurch werden die Wickelradien für die Bänder 3 variiert, so
daß dementsprechend die
Wickelänge
beeinflußt
wird. In diesem Fall bildet also die Vorschubgeschwindigkeit eine
zusätzliche oder
die einzige Stellgröße der Regelung
bzw. Regeleinrichtung 18.
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Besonders
bevorzugt wird der Wickelverlauf, nämlich die Wickelgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von
der gesamten Wickellänge
und/oder die Wickellänge
pro Umdrehung der Schertrommel 2 in Abhängigkeit von den Umdre hungen
der Schertrommel 2 bzw. der gesamten Wickellänge oder
ein dazu proportionaler Verlauf, für jedes Band 3 von
der Bandscheranlage 1 bzw. der Regeleinrichtung 18 erfaßt. Dies
ist beispielsweise durch die erste Meßeinrichtung 16 und
eine nicht gezeigte, der Schertrommel 2 zugeordnete Meßeinrichtung
zur Erfassung der Umdrehungen der Schertrommel 2 und/oder
durch sonstige Erfassungseinrichtungen möglich. Bedarfsweise kann bei
dem Wickelverlauf zusätzlich
auch die Bandspannung in Abhängigkeit
von der Wickellänge für jedes
Band 3 erfaßt
werden.
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Der
Wickelverlauf für
das erste Band 3' bildet vorzugsweise
einen Sollverlauf für
die weiteren Bänder 3.
Die Regelung bzw. Regeleinrichtung 18 versucht also bei
den weiteren Bändern 3 dann
jeweils einen Wickelverlauf zu erreichen, der zumindest im wesentlichen
dem durch das erste Band 3' festgelegten
Sollverlauf entspricht. Entsprechend wird dann die gewünschte Sollänge bei
den weiteren Bändern 3 erreicht.
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Bedarfsweise
können
die Wickellängen
der Bänder 3 auch
aus den jeweiligen Wickelverläufen bestimmt
werden, insbesondere durch Integration oder Summation.
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Vorzugsweise
wird ein Stellbereich für
die Bandspannung so festgelegt, daß unzulässig hohe Bandspannungen ausgeschlossen
und zu niedrige Bandspannungen, die zu einem unsauberen Aufwickeln
führen
können,
vermieden werden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß auch mit
einem relativ engen Stellbereich die gewünschte Regelung dahingehend möglich ist,
daß die
Wickellänge
der Bänder 3 der
gewünschten
Sollänge
entsprechen.
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Es
ist anzumerken, daß die
Sollänge
auch alternativ für
alle Bänder 3 vorgegeben
werden kann, also nicht durch das erste Band 3' - wie oben
beschrieben - festgelegt werden muß.
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Zusätzlich oder
alternativ zur Wickellängenregelung
kann die Regelung bzw. Regeleinrichtung 18 auch die radiale
bzw. aufgewickelte Dicke bzw. Scherung (Konuswinkel) der Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 durch Variation der Bandspannung und/oder
der Vorschubgeschwindigkeit als Stellgröße bzw. Stellgrößen regeln.
Insbesondere stellt in diesem Fall der konische Abschnitt 5 der
Schertrommel 2 ein Sollprofil für die einzelnen Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 dar. Die Erfassung der Dicke bzw. Kontur
der Bänder 3 beim
Aufwickeln erfolgt dann vorzugsweise mittels der bereits erwähnten, optionalen
dritten Meßeinrichtung
oder einer sonstigen Erfassungseinrichtung. Diese zusätzliche
oder alternative Regelung ist wiederum einer Vergleichmäßigung der
Wickellängen
aller Bänder 3 auf
der Schertrommel 2 zuträglich.