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"Vorrichtung mit mehreren hintereinandergeschalteten Umlenkwalzen"
walzen11 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kontinue-Behandlung
von Endlosmaterialien mit mehreren hintereinandergeschalteten, angetriebenen Umlenkwalzen
für den Transport der Materialien.
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Bei der Bearbeitung von Endlosmaterial, sei es eine breite Ware oder
seien es z. B. Kabel, treten im Laufe der Behandlung erwünschte oder auch nicht
erwünschte Anderungen in der Warenlänge auf. Auch ist es nicht zu vermeiden, daß
sich innerhalb einer Behandlungsvorrichtung die Warenspannung durch Einflüsse vom
Behandlungsmedium her ändert.
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Wird beispielsweise eine Warenbahn zum Schrumpfen in eine Naßbehandlungsvorrichtung
gegeben, in der die Ware über mehrere Umlenkwalzen geführt und somit mehrmals durch
das Flüssigkeitsniveau gezogen wird, so zieht sich die Ware im Laufe der Behandlung
immer mehr zusammen, und zwar mit einer für diese Ware charakteristischen Schrumpfkurve.
Diese Tatsache hat zur Folge, daß sich siede in Transportrichtung folgende Umlenkwalze
mit einer anderen Drehzahl drehen muß als die vorhergehende. Eine Bedingung für
eine derartige Behandlung ist die über den ganzen Bearbeitungsvorgang gleichmäßige
Warenspannung da ansonsten der Schrumpfvorgang nachteilig beeinträchtigt wird.
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Unter einem anderen Gesichtspunkt ist zu beachten, daß bei einer vorgegebenen
Wareneinlaufgeschwindigkeit nach dem Auftauchen der Ware aus der Flüssigkeit die
Warenbelastung durch Schleppwasser von Rolle zu Rolle zunimmt und somit eine anwachsende
Warenspannung zum Auslauf der Vorrichtung hin festzustellen ist.
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Wie gesagt, soll aber die Warenspannung konstant bleiben, möglichst
sogar gegen den Wert Null bei Schrumpfvorgängen grenzen.
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Es ist bekannt, zur Lösung dieses Problems die einzelnen Antriebswalzen
über Friktionskupplungen anzutreiben oder Reibantriebe dazu zu verwenden. Mit Hilfe
dieser ganz allgemein als Berührungsapparate zu bezeichnenden Vorrichtungen kann
nur ein unbefriedigendes Ergebnis erzielt werden. Einmal können diese Friktionsantriebe
nur ungenau eingestellt werden, ihre Justierbarkeit ist sehr gering, zum anderen
sind sie einem erheblichen Verschleiß unterworfen. Viel wesentlicher ist jedoch
die Notwendigkeit, die Antriebe jeweils auf die Verhältnisse einer jeden Antriebswalze
gesondert einstellen zu müssen. Dies kann nur ein Fachmann durchführen und auch
der nur ungenügend, da Fehlerquellen nicht zu vermeiden sind.
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Ein weiteres Problem bei derartigen Friktionsantrieben ist aucl der
sich über die Eingangswarengeschwindigkeit ändernde Warenzug, sich ändernde Warenspannung.
Soll aus irgendwelchen Gründen die Behandlungsgeschwindigkeit geändert werden, so
sind die Antriebe aller Walzen neu zu justieren. Ob tatsächlich jeweils optimal
die Berührungsapparate eingestellt worden sind, kann erst nach Überprüfung des Warenausfalls
nach der Behandlung festgestellt werden; dann jedoch ist es bei einer Fehleinstellung
für diese Ware zu spät.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anfangs
genannter Art zu entwickeln, bei der jede der anzutreibenden Walzen ohne jegliche
mechanische Reibvorrichtung stets einen konstanten Warenzug auf die jeweilige Warenlänge
ausübt, gleichgültig ob vor dieser Walze die Ware geschrumpft ist oder sich gelängt
hat.
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Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest
eine
Anzahl der Umlenkwalzen mittels eines Motors mit-koñswánQem Drehmoment angetrieben
ist. Zweckmäßigerweise ist der Motor als Ölmotor ausgebildet-. Derartige Ölmotoren
werden mit einer konstanten Menge Ö1 gespeist, die das Drehmoment erzeugt. Wird
aus irgendwelchen Gründen eine Änderung der Umlaufgeschwindigkeit am Motor erzwungen,
so fließt-das zur Erzielung des konstanten Drehmoments nicht notwendige Öl über
ein Oberströmventil in das dlreservoir zurück. Es bestehen somit keine Bedenken,
die Walzen ganz stillzusetzen, was bei Friktionsantrieben mit hohem Verschleiß verbunden
wäre.
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Zweckmäßigerweise sind die Ölmotoren der hintereinanderangeordneten
Umlenkrollen in einer Reihe hintereinander an eine den trale Ölzuführungsleitung
angeschlossen. Die ()lrückführungsleitungen der einzelnen Motoren können ebenfalls
an eine zentrale, in das Reservoir oder zur Pumpe zurückführenden Leitung angeschlossen
sein, wobei mit Vorteil das vorzugsweise in seinem Öffnungsquerschnitt stufenlos
einstellbare Überströmventil zwischen diesen zentralen Zuführ- und Rückführleitungen
geschaltet sein kann.
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Die erfindungsgemäße Art zum Antrieb der Endlosmaterial umlenkenden
Walzen kann an allen möglichen Behandlungsvorrichtungen zur Anwendung kommen. Besonders
vorteilhaft ist sie bei einer Naßbehandlungsvorrichtung mit gebundener WarenfUhrung,
also mit einer oberen und mit Abstand davon mit einer unteren Walzenreihe, um deren
Walzen die Ware wechselseitig geführt ist. Am Auslauf einer solchen Vorrichtung
ist im allgemeinen eine angetriebene Quetschpresse angeordnet, deren Drehzahl mittels
einer die Warenspannung über ein Stellglied beeinflussenden Tänzerwalze steuerbar
ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Grundidee nach der Erfindung kann mit
Vorteil bei einer solchen Vorrichtung weiterhinvorgesehen sein, daß das Stellglied
dieser Tänzerwalze durch eine pneumatische oder hydraulische, gegebenenfalls auch
elektrische Verbindung mit dem Überströmventil für die Justierung des Offnungsdruckes
und damit des Drehmoments verbunden ist. Diese Maßnahme hat zur Folge, daß nach
Einstellung einer Warenspannung
am Stellglied der Tänzerwalze die
einzelnen Antriebe der Umlenkwalzen mit einem definierten Drehmoment angetrieben
werden. Eine gleichmäßige Behandlung der Ware über die ganze Länge der Vorrichtung
ist die Folge dieser Maßnahme.
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Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist es öfters erforderlich,
die Warengeschwindigkeit insgesamt über die ganze Vorrichtung zu ändern. Eine Änderung
dieser Transportgeschwindigkeit hat jedoch einen sich ändernden Warenzug, beispielsweise
durch das Schleppwasser zur Folge. Somit muß bei sich ändernder Geschwindigkeit
auch das Antriebsdrehmoment an den Umlenkwalzen eine.Änderung erfahren.
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Erfindungsgemäß kann dies selbsttätig durch eine Änderung der Transportgeschwindigkeit
feststellende Meßeinheit durchgeführt sein, die vorzugsweise durch eine elektrische
Verbindung mit zwischengeschaltetem Rechenverstärker mit dem Überströmventil für
die Justierung des Öffnungsdruckes und damit des Drehmoments der Antriebswalzen
verbunden ist. Der Rechenverstärker wird in Abhängigkeit der ihm eingegebenen Warencharakteristik
die erforderliche Änderung im Drehmoment bestimmen. Selbstverständlich kann diese
Automatik auch durch eine Handbedienung ersetzt werden.
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Es wird bemerkt, daß sämtliche im Text beschriebenen und dargestellten
technischen Merkmale für sich und auch im Kombination miteinander erfinderische
Bedeutung haben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit schematisch
dargestellten Antriebseinrichtungen dargestellt.
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Die dargestellte Naßbehandlungsvorrichtung besteht aus einem Bad 1
mit zwei Reihen Umlenkwalzen, von denen die eine mit den Walzen 2 unterhalb des
Flüssigkeitsspiegels 3 und die andere mit den Walzen 4 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
3 angeordnet ist. Sowohl am Einlauf der Vorrichtung als auch am Auslauf ist eine
Quetsche 5, 6 vorgesehen, die sowohl zum A-ntrieb der Ware 7 als auch zum Auspressen
der überflüssigen Behandlungsflotte
aus der Ware dient. Am Auslauf
der Vorrichtung ist unmittelbar vor der Quetsche 6 eine Tänzerwalze 8 vorgesehen,
-die über einen Pendelarm 9 je nach sich ändernder Warenliefergeschwindigkeit über
einen Potentiometer lo mit Verstärker 11 eine Änderung der Antriebsdrehzahl des
Gleichstrommotors 12 verursacht. Zusätzlich wird über die Tänzerwalze 8 mittels
eines als pneumatische Kolbenzylindereinheit ausgebildeten Stellglieses 13 die Warenspannung
in der Vorrichtung bestimmt.
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Die einzelnen Umlenkwalzen 4 sind mittels Ölmotoren 14 einzeln angetrieben.
Die Ölmotoren weisen ein konstantes Drehmoment auf, das durch eine ölpumpe 15 in
Verbindung mit dem Offnungsquerschnitt eines Überströmventiles 16 bestimmbar ist.
Das von der Pumpe 15 geförderte Öl gelangt über eine zentrale blzufUhrungsleitung
17 zu jedem der einzelnen Motore 14 und über eine parallel dazu angeordnete zentrale
Ölrückführungsleitung 18 wieder zurück zur Pumpe 15. Das zugeführte Öl verteilt
sich gleichmäßig über die einzelnen Motore 14. Sollte einer oder mehrere der Motore
14 eine Änderung der Umlaufgeschwindigkeit erfahren, so wird zur Erzielung des konstanten
Drehmoments nur weniger Öl notwendig. Das überschüssige Ö1 fließt über das das Drehmoment
bestimmende Überströmventil 16 zurück zur Pumpe bzw. zum nicht dargestellten Ölreservoir.
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Der Öffnungsdruck des Überströmventils 16 kann mit Hand oder mit Vorteil
in Abhängigkeit der über das Stellglied 13 im voraus mit Hilfe des Reduzierventils
19 bestimmten Warenspannung reguliert werden. Zunächst wird die Zuluft mit Hilfe
eines Manometers 20 über das Reduzierventil 19 eingestellt. Dann reguliert sich
über die Leitung 21 der Öfinungsquers chnitt des Überströmventils 16 und auch umgekehrt
das Stellglied 13 in Abhängigkeit des Drehmoments an den Walzen selbsttätig. In
der Leitung 21 ist noch ein Reduzierventil 22 dargestellt, das Unterschiede zwischen
Eigenschaften des Stellgliedes 13 und des Ventils 16 berücksichtigt. Ist das Ventil
16 kein pneumatisch reagierendes, so ist anstatt des Ventils 22 eine andere bersetzungseinheit
dort vorzusehen.
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Die Zeichnung zeigt neben den bisher beschriebenen Teilen zur
Bestimmung
des Drehmoments bei einer gewünschten Gesamtgeschwindigkeit innerhalb der Vorrichtung
auch noch eine Schaltung, nach der bei Änderung der Gesamtgeschwindigkeit das an
den Antriebswalzen nunmehr erforderliche Drehmoment selbst gefunden wird. Dazu wird
die tatsächliche Einlaufgeschwindigkeit der Ware an der Quetsche 5 durch einen Tachogenerator
23 abgenommen.
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Der dabei im Generator 23 entstehende Strom wird mit Hilfe eines Verstärkers
24 einer Recheneinheit 25 übergeben, die den Strom in Abhängigkeit einer ihr eingegebenen
Kurve verändert.
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Die Kurve ist spezifisch für die jeweils zu behandelnde Ware.
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Ist die Ware beispielsweise voluminös, so wird sie mehr Schleppwasser
beim Auftauchen aus dem Bad mit sich führen als eine glatte, dichte Ware. Der Ausgangswert
des Rechenverstärkers 25 wird einem elektropneumatischen Druckübersetzer 25 eingegeben.
Der Ausgangswert dieses Umformers gelangt über ein auf Automatik umgeschaltetes
Dreiwegeventil 27 sowohl zum Stellglied 13 zur Justierung der Warenspannung an der
Quetsche 6, als auch zum Überströmventil 16 zur Justierung des Drehmoments an den
einzelnen angetriebenen Umlenkwalzen 4. Auf diese Weise wird sich selbsttätig ohne
eine Handbewegung der Bedienungsperson das Drehmoment in Abhängigkeit der eingestellten
Warenlaufgeschwindigkeit einstellen.