DE2058748C3 - Vorrichtung zur Behandlung von Endlosmaterialien in gebundener Warenführung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Endlosmaterialien in gebundener Warenführung mit einer oberen und mit Abstand davon mit einer unteren Walzenreihe, um deren Walzen die Ware wechselseitig geführt ist, und einer am Auslauf der Vorrichtung angeordneten, angetriebenen Quetschpresse, deren Drehzahl mittels einer die Warenspannung über ein Stellglied beeinflussenden Tänzerwalze steuerbar ist.

Bei der Bearbeitung von Endlosniaterial, sei es eine breite Ware oder seien es /. B. Kabel, treten im Laufe der Behandlung erwünschte oder auch nicht erwünschte Änderungen in der Warenlänge auf. Auch ist es nicht zu vermeiden, daß sich innerhalb einer Behandlungsvorrichtung die Warenspannung durch Einflüsse vom Behandlungsmedium her ändert.

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 jede in Transportrichtung folgende Umlenkwalze mit einer anderen Drehzahl drehen muß als die vorhergehende. Eine Bedingung für eine derartige Schrumpfbehandlung ist die über den ganzen Bearbeitungsvorjang gleichmäßige Warenspannung, da ansonsten der Schrumpfvorgang nachteilig beeinträchtigt wird.

Unter einem anderen Gesichtspunkt ist zu beachten, daß bei einer vorgegebenen Wareneinlaufgeschwindigkeit nach dem Auftauchen der Ware aus der Flüssigkeit die Warenbeladung durch Schleppwasser von Rolle zu Rolle zunimmt und somit eine anwachsende Warenspannung zum Auslauf der Vorrichtung hin festzustellen ist. Wie gesagt, soll aber die Warenspannung konstant bleiben, möglichst sogar gegen Schrumpfvorgängen grenzen.

Es ist bekannt, zur Lösung dieses Problems die einzelnen Antriebswalzen über Friktionskupplungen anzutreiben oder Reibantriebe dazu zu verwenden. Derartige, aus der DE-OS 14 74 969 entnehmbare Antriebe können auch so ausgebildet werden, daß das Antriebsdrehmoment für die angetriebenen Walzen in Abhängigkeit von der Warenlaufgeschwindigkeit gesteuert wird. Mit Hilfe dieser ganz allgemein als Berührungsapparate zu bezeichnenden Vorrichtungen kann dennoch 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 Aniriebe 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.

Ein weiteres Problem bei derartigen Friktionsantrieben ist auch der sich über die Eingangswarengeschwindigkeit ändernde Warenzug, die sich ändernde Warenspannung. Soll aus irgendwelchen Gründen die Behandlungsgeschwindigkeit geändert werden, so sind die Antriebe aller Walzen neu zu justieren. Ob talsächlich 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.

Weiterhin ist es durch die DE-PS 6 90 625 bekannt, zum genauen Antrieb der Einzelwalzen Elektromotoren zu verwenden. Dazu soll nach dieser Schrift die Zuführgeschwindigkeit der Warenbahn stets kleiner sein als die Aniriebsgeschwindigkeit der Motoren. Durch den Zug von der Warenbahn her werden die einzelnen Motoren verzögen bzw. gebremst, was aber eine zusätzliche Längsspannung in der Warenbahn erzeugt.

In diesem Zusammenhang ist auch die Regelung einer Transportgeschwindigkeit mit Hilfe eines Stellgliedes — wie einer Tänzerwalze — als Istwertgeber zu nennen.

Nach der DE-PS 11 62 658 ist es sogar bekannt, jede Umlenkwalze einer Behandlungseinrichtung mittels einer Tänzerwalze zu steuern, und zwar unter Berücksichtigung einer eingestellten Grundgeschwindigkeit. Diese Art der Reglung ist allein in der Konstruktion sehr aufwendig, auch baut sie sehr groß.

Als Antriebsaggregat ist weiterhin der Ölmotor zu nennen, der gemäß dem Aufsatz in der Textil-Rundschau, Mai 1959, Seiten 261—271, entweder in einer Parallel- oder einer Hintereinanderschaltung zur Anwendung gelangt, je nachdem, was von dem Antrieb gefordert wird.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus. Ihr liegt das Problem zugrunde, eine Behandlungsvorrichtung mit mehreren angetriebenen Umlenkwalzen zu betreiben, in der nicht nur bei einer vorhandenen Grundgeschwindigkeit generell eine Warenspannung geregelt wird, sondern der von Umlenkrolle zu Umlenkrolle steigende Antriebswiderstand zusätzlich derartig gesteuert werden soll, daß eben nicht an diesen jeweils folgenden Umlenkrollen eine größere Antriebskraft und dadurch die Überwindung einer größeren Warenspannung erforderlich wird, weil ansonsten auf das Endlosmaterial eine zu hohe Antriebskraft einwirkt.

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die letztlich eine zu große Längsspannung auf das Endlosmaterial ausübt Jede größer werdende, auf das Endlosmaterial zum Transport einwirkende Antriebskraft ist aber für die Warenspannung von Nachteil. Sie beeinflußt das ggf. vorhandene Schrumpfvermögen negativ, sie längt das Material, obgleich eine geringe Warenspannung bei der Tänzerwalzensteuerung eingestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anfangs genannter Art zu entwickeln, bei ι ο 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.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest eine Anzahl der Walzen mittels eines Ölmotors mit konstantem Drehmoment angetrieben ist und das Stellglied durch eine pneumatische oder hydraulische, ggf. auch elektrische Verbindung mit einem zwischen einer zentralen Ölzufuhr- und Ölrückführleitung vorgesehenen Überströmventil für die Justierung des Öffnungsdruckes und damit des Drehmoments verbunden ist. Wird jetzt aus irgendwelchen Gründen eine Änderung der Umlaufgeschwindigkeit am Motor mittels des Stellgliedes bzw. der Tänzerwalze und damit eine Änderung des Istwertes erzwungen, so fließt das zur Erzielung des konstanten Drehmoments nicht notwendige Öl über ein Überströmventil in das ölreservoir zurück. Es bestehen somit keine Bedenken, die Walzen ganz stillzusetzen, was bei Friktionsantrieben mit hohem Verschleiß verbunden wäre.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist es öfters erforderlich, die Warengeschwindigkeit insgesamt über die ganze Vorrichtung zu ändern. Eine Änderung dieser J5 Transportgeschwindigkeit hat jedoch einen sich ändernden Warenzug, beispielsweise durch das Schleppwasser, zur Folge. Somit muß bei sich ändernder Geschwindigkeit auch das Aniriebsdrehmoment an den Umlenkwalzen eine Änderung erfahren.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann dies selbsttätig durch eine die Änderung der Transportgeschwindigkeit feststellende Meßeinheit durchgeführt sein, die vorzugsweise durch eine elektrische Verbindung mit zwischengeschaltetem Recheverstärker 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. In diesem Zusammenhang ist auf die Ausführungen in »Automation«. Dezember 1964, Seite 62 —67. zu verweisen, aus der der grundsätzliche Aufbau einer solchen Verstärkereinheit hervorgeht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit schematisch dargestellten Antriebseinrichtungen dargestellt.

Die dargestellte Naßbehandlungsvorrichtung besteht s>o aus einem Bad 1 mit zwei Riv.. τ 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 zum Antrieb der Ware 7 als auch zum Auspressen der überflüssigen Behandlungsllotte 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 10 mi; Verstärker 11 eine Änderung der Antriebsdrehzahl des Gleichstrommotors

12 verursacht. Zusätzlich wird über die Tänzerwalze 8 mittels eines als pneumatische Kolbenzylindereinheit ausgebildeten Stellgliedes 13 die Waren-rpannung in der Vorrichtung bestimmt

Alle Umlenkwalzen 4 sind mittels Ölmotoren 14 einzeln angetrieben. Die Ölmotoren weisen ein konstantes Drehmoment auf, das durch eine Ölpumpe 15 in Verbindung mit dem Öffnungsquerschnitt eines Überströmventiles 16 bestimmbar ist. Das von der Pumpe 15 geförderte Öl gelangt über eine zentrale Ölzuführungsleitung 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 Motoren 14. Sollte einer oder mehrere der Motoren 14 eine Änderung der Umlaufgeschwindigkeit erfahren, so wird zur Erzielung des konstanten Drehmoments nur weniger öl notwendig. Das überschüssige öl fließt über das das Drehmoment bestimmende Überströmventil 16 zurück zur Pumpe bzw. zum nicht dargestellten Ölreservoir.

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 üler die Leitung 21 der Öffnungsquerschnitt 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 Übersetzungseinheit dort vorzusehen.

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. 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. Die Kurve ist spezifisch für die jeweils zu behandelnde Ware. 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 26 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 einzeln angetriebenen Umlenkwalzen 4. Auf diese Weise wird sich das Drehmoment in Abhängigkeit der eingestellten Warenlaufgeschwindigkeit selbsttätig einstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: den Wert Null bei

1. Vorrichtung zur Behandlung von Endlosmaterialien in gebundener Warenführung mit einer oberen und mil Absland davon mit einer unteren Walzenreihe, um deren Walzen die Ware wechselseitig geführt ist, und einer am Auslauf der Vorrichtung angeordneten, angetriebenen Quetschpresse, deren Drehzahl mittels einer die Warenspannung über ein Stellglied beeinflussenden Tänzerwalze steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Anzahl der Walzen (4) mittels eines ölmotores (14) mit konstantem Drehmoment angetrieben ist und das Stellglied (13) durch eine pneumatische oder hydraulische, ggf. auch elektrische Verbindung (21) mit einem zwischen einer zentralen ölzufuhr- (17) und Ölrückführleitung (18) vorgesehenen Überströmventi! (16) für die Justierung des Öffnungsdruckes und damit des Drehmoments verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Änderung der Transportgeschwindigkeit feststellende Meßeinheit (23) vorzugsweise durch eine elektrische Verbindung mit zwischengeschaltetem Rechenverstärker (24, 25,26) mit dem Überströmventil (16) für die Justierung des Öffnungsdruckes und damit des Drehmoments an den Walzen (4) verbunden ist.