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Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-
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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben für Zigaretten
oder dergleichen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Filterstäben
für Zigaretten oder dergleichen, bei welchem von einem Vorrat abgezogenes Filtertau
in einer Streckzone durch Abziehen gegen eine Rückhaltekraft gereckt, nach der Reckung
zu einem Filterstrang verarbeitet und in einzelne Filterstäbe zerschnitten wird.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Herstellen von
Filterstäben fUr Zigaretten oder dergleichen mit einer Streckvorrichtung aus einer
auf das Filtertau eine Rückhaltekraft ausübenden Rückhalteeinrichtung und einem
stromab nachfolgenden, auf das Filtertau eine Zugkraft ausübenden, angetriebenen
Streckwaltenpaar, mit einer Umhüllungseinrichtung zum Umhüllen des gereckten Filtertaustreifens
mit einem Umhüllungsstreifen und nit einem Messerapparat zum Abschneiden einzelner
Filterstäbe. Die Vorrichtung dient insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäß
vorgeschlagene-n Verfahrens.
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Das von der tabakverarbeitenden Industrie als Ausgangsmaterial für
die Herstellung von Filtern für Rauchartikel üblicherweise verwendete Zelluloseazetattau
ist ein sehr inhomogenes Material. Diese Inhomogenität des Filtertaus beruht im
wesentlichen auf dem unregelmäßigen Verlauf der Zelluloseazetatfasern in dem Tau
und auf ihrer Kräuselung.
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Bei der Herstellung von Filtern für Rauchartikel kommt
Stw..
KDS-Taureckunq-ueschwindiqkeitsunabhänqiq-Zusammenes nun darauf an, aus diesem inhomogenen
Ausgangsmaterial möglichst gleichmäßige Produkte, d.h. Filter fur Zigaretten und
andere Rauchartikel, mit möglichst definierten Eigenschaften herzustellen.
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Ein wesentliches Kriterium für die Güte aufeinanderfolgend hergestellter
Filterstopfen ist deren Zugwiderstand, der ein bestimmtes Maß aufweisen soll und
innerhalb enger Grenten konstant zu halten ist, um dem Raucher immer das gewohnte
Gefühl zu vermitteln. Der Zugwiderstand von Filtern wird wesentlich bestimmt durch
die im FilX ter enthaltene Menge an Filtertau und damit seiner Dichte, die ihrerseits
von der Reckung des vom Ballen abgezogen nen Filtertaustreifens abhängt und durch
den Grad der Reckung beeinflußbar ist. Der Grad der Reckung wiederum hängt im wesentlichen
ab von der Zugkraft, die in der Streckvorrichtung auf das Filtertau einwirkt. Durch
laufende Oberwachung des Zugwlderstandes der fertigen Filterstäbe oder durch Kontrolle
der Dichte des Filtermtaterials im Filterstrang und durch eine entsprechende Steuerung
der Reckung des Filtertaus in Abhängigkeit von den Zugwiderstands- bzw. -Dichtemeßwerten
ist es möglich, die Eigenschaften aufeinanderfolgend hergestellter Filterstäbe innerhalb
der vorgegebenen Grenzen konstant zu halten (DE-OS 2.336.005).
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Die Reckung des Filtertaus erfolgt gewöhnlich mittels zweier oder
mehrerer aufeinanderfolgender Walzenpaare, zwischen denen das Filtertau hind-urchgeführt
wird und von denen das in Förderrichtung folgende mit höherer Geschwindigkeit angetrieben
wird als das vorangehende, Das einem angetriebenen Walzenpaar vorangehende braucht
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängignicht angetrieben zu sein, da es von dem
durchlaufenden Filtertau angetrieben - geschleppt - wird. Der Grad der Reckung des
Filtertaus hängt ab von der Geschwindigkeitsdifferenz der aufeinanderfolgenden Walzenpaare.
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Aus der DE-OS 2.336.005 ist eine Streckeinrichtung für Filtertau bekannt,
bei der das Filtertau zwischen zwei angetriebenen Walzenpaaren unter Bildung einer
Schleife über eine mit dem variablen zusätzlichen Gewicht belastete.Tänzerwalze
geführt ist. Die Tänzerwalze ist am freien Ende eines Schwenkhebels gelagert, der
auch das zusätzliche Gewicht verschiebbar trägt. Durch Verschieben des Gewichts
am Hebelarm in Abhängigkeit vom Zugwiderstandsmeßwert der Filterstäbe wird die Kraft
mit der die Tänzerwalze auf die Tauschleife wirkt, und damit die Reckung des Filtertaus
gesteuert, Da der tugwiderstand nur an den fertigen Pilterstäben gemessen werden
kann, hat die bekannte Vorrichtung den Nachteil, daß sich eine starke Verzögerung
der Fehlerfeststellung ergibt. Die meßwertabhängige Steuerung der Taureckung kann
erst wirksam werden, wenn schon eine ganze Reihe von fehlerhaften Filterstäben produziert
sind, die als Ausschuß ausgesondert werden müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung anzugeben, welche mit einfachen Mitteln eine frühzeitige und
rasche Korrektur der Streckung des Filtertaus, insbesondere auch bei änderungen
der Produktionsgeschwindigkeit der Maschine oder bei änderungen der in der Streckvorrichtung
auf das Filtertau einwirkenden Zugkraft, ermöglichen, so daß die Zahl der fehlerhaften
Filterstäbe herabgesetzt wird.
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Stw : KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Bei einem Verfahren
der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst
daß min destens eine K@@nc@@te der in der Streckzone auf das Filtertau wirkenden
Rückhaltekraft in Abhängigkeit von der Taugeschwindigkeit nach der Reckung oder
einer durch die Taugeschwindigkeit vorgegebenen Größe im Sinne der Konstanthaltung
der Zugkraft beeinflußt wird.
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Gemäß der Erfindung ist also vorgesehen, bereits am durchlaufenden
Filtertau mit der Taugeschwindigkeit eine die Zugkraft und damit die Reckung bestimmende
Große zu erzeugen und zu erfassen und In Abhängigkeit von dieser Größe die RUckhaltekraft
oder mindestens eine Komponente der Rückhaltekraft so zu beeinflussen, daß die Zugkraft
konstant bleibt. Damit wird schon in einem sehr frühzeitigen Stadium der Produktion
die Herstellung möglichst fehlerfreier Filterstäbe gewährleistet, so daß der Produktionsausschuß
gesenkt werden kann.
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Die Erfindung sieht insbesondere vor, daß die Geschwindu gleit des
Fi ltertaus nach der Reckung gemessen wird und daß In Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsmeßwert
mindestens eine Komponente der Rückhaltekraft im Sinne der Konstanthaltung der Zugkraft
gesteuert wird.
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Die Erfindung macht sich hierbei die Tatsache zunutze, daß der Schleppwiderstand
nicht angetriebener, vomTau also "geschleppter" Walzen oder Walzenpaare der Streckvorrichtung
zumindest eine Komponente der am Tau angreifenden und die Reckung bewirkenden Rückhaltekraft
ist, welche die die Reckung bewirkende Zugkraft beeinfluß. Sie beruht auf der Erkenntnis,
daß dieser Schleppwiderstand im wesentlichen geschwindigkeitsabhängig ist.
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Abweichungen der Zugkraft von einem Sollwert
und damit von einem vorgegebenen Sollwert abweichende Taureckungen und Abweichungen
der Eigenschaften der hergestellten Filterstäbe von ihren Sollwerten sind daher
häufig lediglich auf Veränderungen der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine zurückzuführen.
Durch das Verfahren nach der Erfindung wird der Einfluß der Geschwindigkeit, die
eine die Zugkraft im wesentlichen bestimmende Größe ist, auf die auf das Tau wirkende
Zugkraft und damit auf die Reckung des Taus und auf die Eigenschaften der hergestellten
Filterstäbe frühzeitig und sehr wirkungsvoll kompensiert.
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In Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Filtertau durch eine quer zur Bewegungsrichtung des Taus zwischen zwei Walzenpaaren
der Streckvorrichtung in ganzer Breite auf das Tau einS wirkende, eine geschwindigkeitsabhängige
Komponente K1 und eine geschwindigkeitsunabhängige Komponente K2 aufweisende Kraft
gereckt wird, und daß die geschwindigkeitsunabhängige Komponente K2 in Abhängigkeit
von dem Geschwindigkeitsmeßwert des gereckten Taus im Sinne der Konstanthaltung
der Zugkraft gesteuert wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Verfahrens ist vorgesehen, daß das Filtertau in einer zwischen einem
angetriebenen Reckwalzenpaar und einem stromaufwärts benachbarten und nicht angetriebenen
Schleppwalzenpaar gebildeten Streckzone gereckt wird und daß der Schleppwiderstand
des Schleppwalzenpaares in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsmeßwert des gereckten
Taus im Sinne der Konstanthaltung der Zugkraft gesteuert wird. Der Schleppwiderstand
des Schleppwalzenpaares kann durch Veränderung der An-
Stw : KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigpreßkraft
der Walzen des Schleppwalzenpaares aufeinander in Abhängigkeit von dem Geschwind
i gkei tsmeßwert des gereckten Taus gesteuert werden Eine durch die Taugeschwindigkeit
vorgegebene Größe ist wegen der Geschwindigkeitsabhngigkeit des Schlepp= widerstandes
die zugkraftabhängige Auslenkung der Rückt haltevorrichtung aus ihrer einer vorgegebenen
Zugkraft und einem vorgegebenen Schleppwiderstand entsprechenden Lage Durch die
Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß mindestens eine Komponente der auf das Filtertau
wirkenden Rückhaltekraft in AbbUngigkeit von einer durch die Zugkraft vorgegebenen
Auslenkung einer Schleppwalze oder eines Schleppwalzenpaares aus ihrer Lage im Sinne
der Konstanthaltung der Zugkraft beeinflußt wird Eine diesbezügliche AusfUhrungsform
der Erfindung sieht vor, daß Auslenkungen einer Schleppwalze oder eines Schleppwalzenpaares
aus ihrer Lage gemessen werden und daß in Abhängigkeit von dem Meßwert der Auslenkung
mindestens eine Komponente der auf das tiltertau wirkenden Rückhaltekraft im Sinne
der Konstanthaltung der Zugkraft gesteuert wird Bei dieser Ausführungsform erfolgt
eine Steuerung der Rückhaltekraft bzw einer Komponente der Rückhaltekraft in Abhängigkeit
von einem zugkraftabhängigen Meßwert der Auslenkung. Nach der Erfindung ist auch
eine selbsttätige Einstellung der Rückhaltekraft im Sinne einer Konstanthaltung
der Zugkraft angestrebt und möglich Hierzu wird das Filtertau über eine Gleitbahn
und eine stromab folgende, nicht angetriebeneg auslenkbar gelagerte Schleppwalze
gegen den Reibungswiderstand, der als Rückhaltekraft wirkt, abgezogen. In Abhängigkeit
von einer durch die
Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Zugkraft
bewirkten Auslenkung der Schleppwalze aus ihrer Lage wird die Länge der Gleitbahn
und damit der auf das Filtertau als Rückhaltekraft wirkende Reibungswiderstand selbsttätig
so verändert, daß die Zugkraft konstant bleibt.
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Anstelle einer Gleitbahn können auch aus ihrer Lage auslenkbare Preßbacken
vorgesehen sein, zwischen denen das Filtertau durchgezogen wird. Die Anpreßkraft
der Preßbacken auf das Filtertau wirkt dabei als Rückhaltekraft. Er wird in Abhängigkeit
von Auslenkungen der Preßbacken infolge von Zugkrafthnderungen aus ihrer Lage im
Sinne der Konstanthaltung der Zugkraft selbsttS tig verändert. Auch hierbei wird
also nicht erst die Taugeschwindigkeit gemessen, um dann in Abhängigkeit von dem
Geschwindigkeitsmeßwert die Rückhaltekraft zu beeinflussen, sondern es wird aufgrund
einer geschwindigkeitsabhängigen Größe unmittelbar regelnd in den Filtertauabzug
eingegriffen. Diese letzten Varianten bieten den besonderen zusätzlichen Vorteil,
daß nicht nur geschwindigkeitsbedingte änderungen der Zugkraft berücksichtigt werden,
sondern daß vielmehr auch Zugkraftänderungen mit anderen Ursachen wirkungsvoll und
selbsttätig kompensiert werden.
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Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung besteht
schließlich darin, daß der von der Geschwindigkeit des Filtertaus abhängige Schleppwiderstand
einer nicht angetriebenen Walze gemessen wird und daß in Abhängigkeit vom Meßwert
des Schleppwiderstandes mindestens eine Komponente der auf das Filtertau wirkenden
Rückhaltekraft im Sinne der Konstanthaltung der Zugkraft gesteuert wird.
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Stw KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Das erfindungsgemäß
vorgeschlagene Verfahren sieht also vor, daß iinderungen der Zugkraft die auf das
laufende Filtertau wirkt, bereits durch gesehaçindigkeitsabhängige oder, da die
Zugkraft wesentlich von der Taugeschwindigkeit abhängt, durch zugkraftabhängige
Beeinflussung oder Steuerung der RUckhaltekraft selbst oder mindestens einer Komponente
der Rückhaltekraft kompensiert werden Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt daher
eine sehr frühzeitige Korrektur der auf Geschwindigkeitsnderungen bzw0 Zugkraftänderungen
beruhenden Fehler bei der Herstellung von F1 lterstUben.
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Die Vorrichtung zum Herstllen von Filterstäben für Zic garetten oder
dergleichen der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Oberwachungsorgan zur kontinuierlichen Erfassung der Geschwindigkeit
des gereckten Filtertaus oder eine? durch diese Taugeschwindigkeit vorgegebenen
Größe und ein mit dem Oberwachungsorgan in Wirkverbindung stehendes die Rückhalteelnrichtung
beaufschlagendes Betätigungsorgan aufweist9 und daß das Betätigungsorgan mindestens
eine Komponente der Rückhaltekraft der Rückhalteeinrichtung in Abhängigkeit von
der Taugeschwindlgkelt oder einer durch diese vorgegebenen Größe im Sinne einer
Konstanthaltung der Zugkraft beeinflussend atisgebildet ist Als Oberwachungsorgan
kann nach der Erfindung ein die Geschwindigkeit des gereckten Filtertaus erfassender
Meßwertgeber vorgesehen und mit einer Steuereinrichtung verbunden sein Die Steuereinrichtung
ihrerseits ist mit einem Betätigungsorgan verbunden, das so ausgebildet
Stw.
: KDP-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigist, daß es mindestens eine Komponente
der Rückhaltekraft im Sinne einer Konstanthaltung der Zugkraft steuert.
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Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vor gesehen, daß
die Rückhalteeinrichtung eine zwischen zwei benachbarten, entsprechend der Taureckung
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetriebenen Walzenpaaren unter Bildung
einer Tauschleife angeordnete, nicht angetriebene, mit einer zusätzlichen Kraft
belastete Tänzerwalze aufweist und daß die Steuereinrichtung mit einem die zusätzliche
Kraft entsprechend der Geschwindigkeit des gereckten Taus einstellend ausgebildeten
Betätigungsorgan verbunden ist, derart, daß auf die T8nzerwalze bei höherer Taugeschwindigkeit
eine kleinere und bei kleinererTaugeschwindigkeit eine größere zusätzliche Kraft
wirkt. Hierzu kann die Tänzerwalze am freien Arm eines frei schwingend gelagerten
Hebels gelagert sein, wobei die zusätzliche Kraft ein in Richtung des Hebelarmes
verschiebbares Gewicht ist, Die Steuereinrichtung kann mit einem die Geschwindigkeit
des gereckten Taus erfassenden Meßwertgeber und einen das Gewicht am Hebelarm verschiebend
ausgebildeten Antrieb als Betätigungsorgan verbunden sein.
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Das am Hebelarm verschiebbare Gewicht stellt eine geschwindigkeltsunabhängige
Komponente der Rückhaltekraft dar, die zu dem Eigengewicht der Tänzerwalze hinzukommt.
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Der Schleppwiderstand der Tänzerwalze ist eine zweite, geschwindigkeitsabhängige
Komponente der auf die Tauschleife zwischen den Streckwalzenpaaren wirkenden und
die Reckung beeinflussenden Rückhaltekraft. Verändert sich bei veränderter Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine der Schleppwiderstand der Tänzerwalze, so verändern sich
StW2
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigentsprechend auch die Zugkraft und die
Reckung des Taus, Diese Veranderung der Zugkraft und die daraus folgende Veränderung
der Reckung können bei den bekannten Vorrichtungen erst am Filterstrang durch Feststellung
einer Dichteänderung oder an den geschnittenen Filterstäben durch Messung einer
Zugwiderstandsänderung festgestellt und entsprechend korrigiert werden. Dagegen
ist gemEß der Erfindung vorgesehen, daß der Einfluß der Veranderung des geschwindigkeitsabhängigen
Schleppwiderstandes auf die Zugkraft und die Reckung bereits bei der die änderung
der Zugkraft verursachenden änderung der Geschwindigkeit kompensiert wird. Bei einer
geschwindlgkeltsbedingten Zunahme des Schleppwiderstandes wird durch eine entsprechende
Verschiebung des Gewichts die zusätzliche Kraft, also eine Komponente der Rückhaltekraft
vermindert und umgekehrt. Die auf die Tauschleife einwirkende Kraft und damit die
Reckung des Taus bleiben konstant Mit dieser Ausführungsform der Erfindun-g ist
es also möglich, F1lterstXbe mit vorgegebenen Eigenschaften (Zugwiderstand, Dichte)
herzustellen und potentielle Fehler bereits bei Ihrem Entstehen durch Geschwindigkeitsveränderungen
auszugleichen.
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Eine zUtUtzliche Kraft kann gemäß der Erfindung außer durch ein verschiebbares
Gewicht auch durch andere Mittel bereitgestellt werden. So ist nach einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Tänzerwalze gegen eine Federkraft
aus Ihrer Lage auslenkbar ist und daß als Betätigungsorgan ein den Fußpunkt der
Feder verschwebend ausgebildeter, mit dem die Geschwindigkeit des gereckten Taus
erfassenden Meßwertgeber verbundener Antrieb vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform
der
Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhXngig-Erfindung wird
der Fußpunkt einer an die Tänzerwalze angreifenden Feder so verschoben, daß die
Federkraft, die hier wieder eine geschwindigkeitsunabhängige Kom ponente darstellt,
bei höherer Geschwindigkeit und damit größerem Schleppwiderstand der Tänzerwalze
kleiner und bei kleinerer Geschwindigkeit und damit kleinerem Schleppwiderstand
größer wird.Auch auf diese Weise lassen sich Veränderungen der Zugkraft infolge
Versch dener Geschwindigkeiten ausgleichen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die
tänzerwalze gegen eine Federkraft aus ihrer Lage auslenkbar ist, daß als Betätigungsorgan
ein das Geschwindigkeitsverhältnis der angetriebenen Rollenpaare der Streckeinrichtung
und damit die Schleifenlänge und die Lage der Tänzerwalze verändernd ausgebildetes,
mit einem Stellmotor verbundenes Getriebe vorgesehen ist und daß der Stellmotor
mit dem Meßwertgeber zur Erfassung der Geschwindigkeit des gereckten Filtertaus
verbunden ist, derart, daß eine Erhöhung der Taugeschwindigkeit eine die Federkraft
vermindernde und eine Herabsetzung der Taugeschwindigkeit eine die Federkraft erholhende
Verschiebung der Lage der Tanzerwalze bewirkt. Auch bei dieser Ausführungsform der
Erfindung stellt die Federkraft die geschwindigkeitsunabhängige Komponente der Rückhaltekraft
dar, wobei aber zur Veränderung der auf die Tänzerwalze einwirkenden zusätzlichen
Kraft nicht der Fußpunkt der Feder, sondern die Lage der Tänzerwalze in Richtung
auf den Fußpunkt der Feder und zurück verändert. Bei größerer Zugkraft wird die
Lage der Tänzerwalze mehr an den Fußpunkt der Feder angenähert und bei kleinerer
Zugkraft vom Fußpunkt der Feder weiter entfernt.
Stw : KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-In
Abhängigkeit von der jeweiligen Taugeschwindigkeit des gereckten Taus ergibt sich
somit eine Veränderbarkelt der durch die Feder bewirkten Komponente der Rückhaltekraft,
die die Geschwindlgkeitsabhängigkeit des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze kompensiert.
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In weiterer Fortbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
Oberwachungsorgan eine nicht angetriebene Walze oder ein nicht angetriebenes Walzenpaar
ist, welches inÅbhängigkeit von der auf das Filtertau wirkenden tugkraft als durch
die Taugeschwindigkeit vorgegebener Größe aus ihrer Lage In Fbrderrichtung und zurück
auslenkbar gelagert ist, und daß das Betätigungsorgan zur Beeinflussung mindestens
einer Komponente der Rückhaltekraft der Rückhalteeinrichtung im Sinne einer Konstanthaltung
der auf das Filtertau wirkenden Zugkraft in Abhängigkeit von Auslenkungen der Walze
oder des Walzenpaares aus Ihrer Lage über eine Wirkverbindung beaufschlagbar ausgebildet
ist Die Auslenkungen geschleppter Walzen bzw. geschleppter Walzenpaare aus ihrer
Gleichgewichtslage sind ein Maß für die änderungen der Zugkraft. Sie werden daher
in Weiterer Ausbildung der Erfindung zur Erfassung von Zugkraftänderungen, die ihre
wesentliche Ursache in Geschwindigkeitsanderungen haben und die das laufende Filtertau
ungleichmäßig beanspruchen, genutzt.
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Gemäß der Erfindung ist in einer Ausführungsform daher vorgesehen,
9 daß als Oberwachungsorgan ein die Auslenkung eines nicht'angetriebenen Walzenpaares
der Streckvorrichtung erfassender Meßwertaufnehmer vorgesehen und
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigüber eine Steuereinrichtung mit dem als
Elektromotor ausgebildeten Betätigungsorgan verbunden ist und daß das Betätigungsorgan
den Schleppwiderstand des nicht angetriebenen Walzenpaares durch eine Drehmomentüberlagerung
verändernd ausgebildet ist, derart, daß eine Aus lenkung des nicht angetriebenen
Walzenpaares in Förderrichtung eine Herabsetzung und eine Aus lenkung entgegen der
Förderrichtung eine Vergrößerung des Schleppwiderstandes bewirkt. Hierbei werden
die zugkraftabhän gigen Auslenkungen der Schlepprollen also gemessen und die Meßwerte
zur Steuerung des die Rückhaltekraft darstellenden Schleppwiderstandes der Schlepprollen
im Sinne der Konstanthaltung der Zugkraft genutzt, Die Streckvorrichtung kann ein
angetriebenes Streckwalzenpaar und als Rückhalteeinrichtung ein stromauf vom Streckwalzenpaar
benachbart angeordnetes, nicht angetriebenes Schleppwalzenpaar aufweisen. Das Schleppwalzenpaar
ist gemäß der Erfindung gegen eine Rückholkraft in Richtung des Filtertaus aus seiner
Gleichgewichtslage verschiebbar angeordnet, und es ist ein die Auslenkung Qes Schleppwalzenpaares
erfassender Meßwertaufnehmer vorgesehen.
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Weiter ist bei dieser Vorrichtung als Betätigungsorgan ein Anpreßmittel
zum Anpressen der Walzen des Schleppwalzenpaares gegeneinander vorgesehen, welches
mittels einer Steuereinrichtung in AbhUngigkeit von Auslenkungen des Schleppwalzenpaares
betätigbar ist, derart, daß eine Auslenkung des Schleppwalzenpaares in Förderrichtung
eine Herabsetzung und eine Aus lenkung entgegen der Förderrichtung eine Erhöhung
der Anpreßkraft des Anpreßmittels bewirkt. Als Meßwertgeber für die Ermittlung der
Aus lenkung der geschleppten Walzen können Dehnungs-
Stw. : KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigmeßstreifen
oder auch z.B. Potentiometer vorgesehen sein.
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Anstelle von Schlepprollen oder Schlepprollenpaaren ist bei einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als Rückhalteeinrichtung der
Streckvorrichtung eine Gleitfläche vorgesehen, Uber die das Filtertau abgezogen
wird, wobei die auf das Filtertau wirkende Rückhaltekraft von der Länge der Gleitfläche
abhängt.
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Als Oberwachungsorgan ist eine stromab der Gleitfläche angeordnete,
nicht angetriebene, aus Ihrer Gleichgewichtslage auslenkbar gelagerte Schleppwalze
vorgesehen. Die Schleppwalze steht mit einem Betätigungsorgan in Wirkverbindung,
welches die Gleitfläche in Abhängigkeit von Auslenkungen der Schleppwalze verkürzend
bzw. verlängernd ausgebildet ist, wobei eine Auslenkung der Schleppwalze in Förderrichtung
des Taus eine Verkurzung, entgegen der Förderrichtung des Taus eine Verlängerung
der Gleitfläche bewirkt. Insbesondere ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die
Gleitfläche einen bogen- oder wellenförmigen Verlauf hat, daß die als Oberwachungsorgan
vorgesehene Schleppwalze gleichzeitig als Betätigungsorgan vorgesehen und an einer
Hebelanordnung konzentrisch um einen zylindermantelförmig ausgebildeten Endteil
der Gleitfläche schwenkbar gelagert ist, daß die Schleppwalze mit einem Mittel zum
Ausüben einer Rückstellkraft auf die Schleppwalze verbunden ist und daß Schwenkungen
der Hebelanordnung infolge von Auslenkungen der Schleppwalze in Förderrichtung des
Taus eine Verkleinerung und entgegen der Förderrichtung des Taus eine Vergrößerung
des Umschlingungswinkels des Taus um das Endteil der Reibfläche bewirken. Als Mittel
zum Ausüben einer
Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Rückstellkraft
auf die Schleppwalze kommt gemäß der ErX findung eine mit der Hebelanordnung fest
verbundene Kurvenscheibe infrage, die zusammen mit der Hebelanordnung um die Achse
des zylindermantelförmigen Endteils schwenkbar ist und auf die durch eine an ihrem
Umfang angreifende Kraft ein entgegen der Förderrichtung des Taus wirkendes Drehmoment
angreift. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitfläche aus mehreren Teilfläche
besteht, die aus den im wesentlichen zylindermantelförmig ausgebildeten Oberflächen
von in Förderrichtung des Taus aufeinanderfolgenden Gleitkörpern gebildet sind.
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Das Tau ist wellenartig zwischen den Gleitkörpern hindurchgeführt.
Zur Voreinstellung einer gewünschten Reibkraft ist mindestens ein Gleitkörper quer
zum Tau hin-und herverschiebbar gelagert. Diese Ausführungsform der Vorrichtung
bietet die Möglichkeit, änderungen der Zugkraft durch änderungen der Rückhaltekraft
selbsttätig zu kompensieren, wobei der apparative Aufwand nur gering ist. Hoher
steuerungstechnischer Aufwand ist dabei ebenfalls nicht erforderlich. Ebenso verhält
es sich mit einer weiteren Ausführungsform, die darin besteht, daß als Mittel zum
Ausüben einer Rückstellkraft auf die Schleppwalze eine mit der Hebelanordnung fest
verbundene, zusammen mit der Hebelanordnung um die Achse des zylindermantelförmigen
Endteils schwenkbare Kurvenscheibe vorgesehen ist, auf welche durch eine an ihrem
Umfang angreifende Kraft ein entgegen der Förderrichtung des Taus wirkendes Drehmoment
angreift.
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Stw. : KDF-Taureckunq-qeschwindi qkeitsunabhängi q-Anstelle von Preßbacken
können nach der Erfindung auch die Walzen eines Schleppwalzenpaares vorgesehen werden.
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Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß die Gleitfläche aus mehreren
Teilflächen besteht, die aus im wesentlichen zylindermantelförmig ausgebildeten
Oberflächen von in Förderrichtung des Taus aufeinanderfolgenden Gleitkörpern gebildet
sind, zwischen denen das Tau wellenartig verläuft, und daß mindestens ein Gleitkörper
zum Zwecke der Voreinstellung einer gewünschten Reibkraft bauer zum Tau hin und
herverschiebbar gelagert ist. Hierbei wird die Rückhaltekraft also im wesentlichen
vom Schleppwiderstand der Schleppwalzen gebildet, der seinerseits wesentlich von
der Anpreßkraft der Walzen aufeinander abhängt. Die Anpreßkraft KA der Schleppwalten
bzw.
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der Preßbacken setzt sich gemäß der Erfindung aus einer ersten auf
die Hebelanordnung wirkenden, die Schleppwalzen bzw. die Preßbacken zusammenpressenden
Kraftkomponente Kl und einer der ersten entgegengesetzten zweiten auf die Hebelanordnung
wirkenden Kraftkomponente K2 zusammen. Im Normalbetrieb ist Kl - K2 = KA> °s
OI d.h.
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Kl ist größer als K2 Bei Auslenkungen des Hebelsystems in Förderrichtung
wird K2 größer, so daß KA wegen Kl - K2 = KA abnimmt. Wird das Hebel system entgegen
der Förderrichtung ausgelenkt, so wird K2 kleiner und KA nimmt zu Auslenkungen der
Schleppwalzen dus ihrer Gleichgewichtslage infolge von änderungen der Zugkraft bewirken
durch Beeinflussung der Anpreßkraft der Walzen oder der Preßbacken eine selbsttätige
Regelung der Zugkraft im Sinne ihrer Konstanthaltung. Diese Vorrichtungen sind steuerungstechnisch
und apparativ sehr einfach.
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Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhSngig-Diese letzten Ausführungsformen
der erfindungsgemaß vorgeschlagenen Vorrichtung bieten den besonderen Vorteil, daß
nicht nur geschwindigkeitsbedingte Zugkraftänderungen erfaßt und durch änderung
der Rückhaltekraft oder einer ihrer Komponenten selbsttätig kompensiert werden können.
Mit der so ausgebildeten Vorrichtung können vielmehr alle Zugkraftänderungen unabhängig
von ihren Ursachen selbsttätig kompensiert werden.
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Die wesentlichen Vorteile der Erfindung bestehen in erster Linie darin,
daß Zugkraftabwelchungen vom Sollwert durch entsprechende Beeinflussung der auf
das Tau wirkenden Rückhaltekraft oder mindestens einer ihrer Komponenten zuverlässig
und rasch ausgeglichen werden, bevor sie zu Fehlern im erzeugten Endprodukt, also
in Dichte-bzw. Zugwiderstandsveränderungen der hergestellten Filterstäbe, resultieren.
Veränderungen der Zugkraft des Filtertaus infolge von Geschwindlgkeitsveränderungen
werden also nicht erst nach der Feststellung von Abweichungen der Eigenschaften
der fertigen Erzeugnisse, der Filterstäbe, von vorgegebenen Sollwerten, sondern
bereits während der Veränderung der Geschwindigkeit kompensiert.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung erhöht daher die Zuverlässigkeit
der Filterherstellmaschine und führt mit einfachen apparativeh und steuerungstechnischen
Mitteln zu einer Verminderung des Ausschusses.
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Stw. DF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhänqig-Die Erfindung wird nun
anhand der Ausführungsbeispiele aufweisenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur i eine Filterstrangmaschine mit vorgeschaltetem Tauaufbereitungsgerät, das
eine in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des gereckten Filtertaus gesteuerte
Streckvorrichtung mit einer Tänzerwalze aufweist, Figur 2 eine andere Streckvorrichtung,
Figur 3 eine weitere Ausführungsform der Streckvorrichtung, Figur 4 eine Streckvorrichtung
mit einem Schlepp walzenpaar, Figur 5 eine andere Streckvorrichtung mit einem Schl
eppwa 1 zenpaar, Figur 6 eine weitere Ausführungsform einer Streckvorrichtung mit
einer Tänzerwalze zur Messung des Schleppwiderstandes, Figur 7 einen Längsschnitt
durch die Tänzerwalze der Figur 6 Figur 8 eine Streckvorrichtung mit einer Gleitfläche
als Rückhalteeinrichtung und selbsttätigem Zugkraftausgleich, Figur 9 eine Streckvorrichtung
mit einem Schleppwalzenpaar mit selbsttätigem Zugkraftausgleich, Figur 10 eine Streckvorrichtung
mit einem Preßbackenpaar als Rückhalteeinrichtung und selbsttätigem Zugkraftausgleich.
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Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-In Figur 1 ist eine
Filterstrangmaschine 1 mit vorgeordnetem Filtertauaufbereitungsgerät 2 dargestellt.
Die Filterstrangmaschine, die an sich unter der Bezeichnung "KDF" der Fa. Hauni-Werke
Körber & Co. KG, 2050 Hamburg 80* bekannt ist, weist folgende Hauptbaugruppen
auf: einen Einlauftrichter 3 zum Zusammenfassen eines zugefUhrten, aufbereiteten
Filtertaustreifens 4, eine Umhüllungsvorrichtung 6 (Format) zur Umhüllung des Filtertaustreiferis
4 mit einem Umhüllungsstrelfen 7 aus Papier, die ein einen Umhüllungsstreifen 7
und den Filtertaustreifen 4 förderndes Formatband 8 aufweist, eine Heizvorrichtung
9 für die Klebnaht des Filterstranges 11 und einen Messerapparat 12 zum Abschneiden
von Filterstäben. An den Messerapparat schließt sich eine nicht dargestellte Ablegertrommel
zum Abbremsen der Filterstäbe und zur Oberführung der längsaxialen Förderbewegung
der Filterstäbe in eine queraxiale Förderbewegung an. Mit 14 ist eine Führungsvorrichtung
für den von einer Bobine 16 abgezogenen Umhüllungsstreifen 7 und mit 17 ein Leimapparat
zum Beleimen des Umhüllungsstrelfens 7 bezeichnet.
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Das Filertauaufbereitungsgerat 2 weist folgende Baugruppen auf: eine
Luftdüse 18 zum Vereinzeln der Fasern des von einem Ballen 19 abgezogenen, unaufbereiteten
Filtertaustreifens 4, eine Umlenkrolle 21, eine Luftdüse 22, eine steuerbare Streckvorrichtung
23 zwischen zwei Walzenpaaren 24 und 26 mit einer Schleifenführung 27, die tusammen
mit t dem Walzenpaar 24 a Is als Rückhalteeinrichtung wirkt, ein Spreizwalzenpaar
28 zum Auseinanderziehen ("Ausbreiten") der gestreckten Fasern senkrecht zur Zeichenebene,
eine Benetzungsvorrichtung 29 zur Benetzung der Fasern des Fi ltertaustreifens 4
mit einem Weichmacher,
Stw DF -Taureckung-ges9hwind i9keitsunabhängig
ein Umlenkrollenpaar 31 und einen Antriebsmotor 32, der die Walzenpaare 26 und 28
mittels Kettentrieben 33 und 34, Walzenpaar 31 mittels Riementriebes 36 und Walzenpaar
24 über ein in seiner Drehzahl verstellbares Getriebe 37 mittels eines Kettentriebes
38 antreibt.
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Zur Verstellung des Obersetzungsverhältnisses des Getriebes 37 dient
ein Elektromotor 39.
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Die Streckvorrichtung 23 weist eine Schlelfenführung 27 auf, die auf
den gekräuselten Filtertaustreifen einwirkt.
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Sie hat als wesentliche Elemente die Walzenpaare 28 und 26, von denen
das angetriebene Walzenpaar 28 als Streckwalzenpaar vorgesehen ist und eine mit
dem Filtertaustreifen 4 eine Schleife bildende, im Scheitel der Schleife angeordnete
Rolle 41 als Ruckhalteeinrichtung, über die der Filtertaustreifen geführt ist. Die
Rolle 41 ist zur Ausführung von flrehbewegungen moglichst reibungsarm auf einem
Arm 42 gelagert, der seinerseits an einem Gelenkt 43 schwenkbar ist. Die Rückhaltekraft
wird im wesentlichen durch das Eigengewicht der Rolle 41, deren Schleppwiderstand
und durch ein auf dem Arm 42 über eine Zahnstange 46 von einem elektrischen Antriebsmotor
47 (Getriebemotor) und einem Ritzel 48 in Richtung des Pfeiles 49 hin- und herbewegbares
Gewicht 44 auFgebracht.
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Wegen der Geschwindigkeitsabhängigkeit des Schleppwiderstandes nicht
angetriebener Walzen ist die auf das Filtertau wirkende Zugkraft von der Taugeschwindigkeit
abgängig.
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Gemäß der Erfindung weist die Filterstrangmaschine 1 daher als Oberwachungsorgan
ein Mittel zum Erfassen der Tau-
Stw : KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängiggeschwindigkeit
des gereckten Taus auf. Dieses besteht im gezeigten Fall aus einem Tachogenerator
51, welcher kinematisch mit der Antriebswelle 52 der Antriebsrolle 53 des Formatbandes
8 verbunden ist. Ober elektrische Leitungen 54 und einen Verstärker 56 ist der Tachogenera
tor mit einem Betätigungsorgan, im gezeigten Fall mit dem Motor 47 zur Einstellung
der die Zugkraft bestimmenden Rückhaltekraft der Rückhalteeinrichtung 41 verbunden.
Eine Steueranordnung 57 für die Größe der Schleife 27 des Filtertaustreifens 4 weist
ein Potentiometer 58 mit einem Widerstand 59 und einen mit der Rolle 41 verbundenen
Abgriff 61 auf, dessen abgegriffene Spannung über einen Leistungsverstärker 62 den
elektrischen Stellmotor 39 des in seinem Obersetzungsverhältnis verstellbaren Getriebes
37 ansteuert.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Figur 1 ist wie folgt:
EinFiltertaustreifen 4 wird fortlaufend dem Ballen 19 entnommen und mittels der
Luftdüsen 18 und 22 ausgebeeitet. In der Streckvorrichtung 23 wird der Filtertaustreifen
gereckt. von dem Spreizwalzenpaar 31 gelangt der Filtertaustreifen 4 nach dem Aufbringen
eines Weichmachers in der Benetzungsvorrichtung 29 durch den Einlauftrichter 3 der
Filterstrangmaschine 1 in das Format 6, wo er mit dem Umhüllungsstreifen 7 umhüllt
wird. Anschließend durchläuft der umhüllte Filterstrang die Heizvorrichtung 9 und
wird im Messerapparat 12 in einzelne Filterstäbe zerschnitten.
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In der Streckvorrichtung 23 wird das Filtertau 4 um ein vorbestimmtes
Maß gereckt, so daß der Einfluß der
Stw : KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängiginhomogenen
Kräuselung des Filtertaus auf die Eigenschaften der herzustellenden Filterstäbe
weitgehend ausgeschlossen wird Bestimmend für das Maß der Reckung ist die Zugkraft,
die zur Reckung an das Filtertau angreift. Dieser Zugkraft wirkt die von der Rückhalteeinrichtung
(Rolle 41) auf das Tau ausgeübte Rückhaltekraft entgegen.
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In dem in Figur 1 gezeigten Fall setzt sich die Rückhaltekraft zusammen
aus einer geschwindigkeitsabhängigen KoMponente K1 in Form des Schleppwiderstandes
der TShzer-Walze 41 und einer geschwindigkeitsunabhängigen Komponente K2 in Form
des Gewichts der Tänzerwalze, das sich seinerseits zusammensetzt aus ihrem eigenen,
unveränderlichen Gewicht und aus dem verschlebbaren zusätzlichen Gewicht 44. Der
Schleppwiderstand einer Walze beruht auf Reibungskräften, die auf die geschleppte
Walze einwirken, in erster Linie auf Lagerreibung. Die auf das Filtertau wirkende
Zugkraft und damit seine Reckung sind daher wegen der Geschwindigkeitsabhängigkeit
des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze von der Geschwindigkeit abhängig, mit der
das Filtertau die Maschine durchläuft Mit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung
gelingt es, den Einfluß der Taugeschwindigkeit auf die Zugkraft und die Reckung
zu kompensieren, so daß die Zugkraft geschwindigkeitsunabhängig wird. Hierzu wird
die Geschwindigkeit des Formatbandes 8 und damit gleichbedeutend die Taugeschwindigkeit
gemessen und ein dem Meßwert entsprechendes Signal über die Leitung 54 und den Verstärker
56 zu dem als Betätigungsorgan dienenden Motor 47 geleitet. Dieser verschiebt entsprechend
dem Meßsignal das Gewicht 44 in Längsrichtung des Armes 42 und verändert so die
geschwindigkeitsunabhängige Komponente K2 der auf die Tauschleife 27 einwirkenden,
Rück-
Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängighaltekraft.
Entsprechend verändern sich dabei die Zugkraft und die Reckung des Filtertaus in
Richtung auf ihre Konstanthaltung. Wird die Geschwindigkeit des Filtertaus erhöht,
so wird im Tachogenerator 51 ein Signal erzeugt, das über die Leitungen 54 und den
Verstärker 56 eine Verschiebung des Gewichtes 44 in Richtung des Pfeiles 49 nach
links bewirkt. Das Gewicht der Tänzerwalze 41 wird dadurch leichter und die auf
das Tau wirkende Rückhaltekraft kleiner. Die durch die erhöhte Geschwin digkeit
bewirkte Erhöhung des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze 41 wird durch eine Verkleinerung
der Komponente K2 der auf das Tau wirkenden Rückhaltekraft also sofort kompensiert.
Wenn umgekehrt die Geschwindigkeit des gereckten Taus kleiner ist, so erzeugt der
Tachogenerator 51 ein entsprechendes Signal, das eine entsprechende Verschiebung
des Gewichts 44 in Richtung des Pfeiles 49 nach rechts bewirkt, so daß die durch
das Gewicht .44 auf das Tau ausgeübte Rückhaltekraft vergrößert wird. Die geschwindigkeitsbedingte
Abnahme des Schleppwiderstandes der Walze 41 wird also durch eine Zunahme der vom
Gewicht 44 ausgeübten Rückhaltekraft auf das Tau augenblicklich kompensiert, so
daß die Zugkraft auch bei geringerer Geschwindigkeit konstant bleibt. Auf diese
Weise ist gewährleistet, daß die hergestellten Filterstäbe unabhängig von unterschiedlichen
Geschwindigkeiten des Taus homogene Eigenschaften aufweisen. Die Korrektur von Fehlern,
die aufgrund der Abhängigkeit der Zugkraft von dem geschwindigkeitsabhängigen Schleppwiderstand
der Walze 41 auftreten, wird also bei der Erfindung nicht erst bis zur Kontrolle
der fertigen Filterstäbe verzögert, sondern erfolgt im Augenblick ihres Entstehens.
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Stw. : KDF-Taureckung-geschwindi gkeitsunabhängig-Um die Walze 41
bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten etwa in ihrer Lage zu halten, ist die Steuerungsanordnung
57 vorgesehen. Wird nämlich z.B. bei erhöhter Geschwindigkeit des Filtertaus die
auf die Tauschleife 27 wirkende Rückhaltekraft durch eine Verschiebung des Gewichts
44 verkleinert, so wandert die Walze 41 nach oben aus. Die am Widerstand 59 des
Potentiometers 58 mit dem Abgriff 61 abgegriffene Spannung bewirkt über den Leistungsverstärkr
62 und den Stellmotor 39 eine Verstellung des Getriebes 37 in der Richtung, daß
das Walzenpaar 24 beschleunigt wird. Der Schleife 27 wird nun mehr Filtertau zugefUhrt,
so daß die Tänzerwalze 41 nach unten absinkt, bis sie ihre Sollage wieder erreicht
hat. Wenn die Tänzerwalze 41 umgekehrt nach unten auswandert, was bei einer Verminderung
der Taugeschwindigkelt in der Filterstrangmaschine 1 geschieht, dann wird der Antrieb
des Walzenpaares 24 so gesteuertDdaß seine Geschwindigkeit kleiner wird und daß
es dann weniger Filtertau ih die Schleife 27 fördert. Die Walze 41 steigt in ihre
Sollage zurück. Die Steueranordnung 57 dient bei der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung
lediglich zur Konstanthaltung der Sollage der tänzerwalze 41 und trägt nicht zur
Steuerung der Zugkraft des Filtertaus bei.
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Figur 2 zeigt in ausschnittsweiser Darstellung eine andere Ausführungsform
einer Streckvorrichtung 23 in einer Filterstrangmaschine. Gleiche Teile sind mit
den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figur 1. Die Streckvorrichtung 23 weist
als Rückhalteeinrichtung wieder eine Tänzerwalze 41 auf, um welche das Filtertau
4 zwischen dem angetriebenen Walzenpaar 24 und dem angetriebenen
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Streckwalzenpaar 26 unter Bildung einer
Schleife 27 umläuft. Die Tänzerwalze 41 ist an einem Hebelarm 42 gelagert, der seinerseits
am Gelenk 43 schwenkbar gelagert ist. Die von der Geschwindigkeit des Filtertaus
unabhängige Komponente K2 der auf das Tau wirkenden Rückhaltekraft wird in diesem
Fall neben dem Eigengewicht der Walze 41 von einer Zugfeder 63 aufgebracht, die
an den Hebelarm 42 angreift. Der Fußpunkt 64 der Zugfeder 63 ist an einem Exzenter
66 befestigt, der von einem Motor 67, im gezeigten Fall über einen Zahnriementrieb
oder Kettentrieb 68, antreibbar ist. Geschwlndigkeitsabhängige Veränderungen des
Schleppwiderstandes der Tänzerwalze 41 und damit der Zugkraft werden in diesem Fall
durch Veränderungen der Federkraft der Zugfeder 63 kompensiert.
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Bei höherer Geschwindigkeit des Filtertaus wird der Fußpunkt 64 der
Zugfeder 63 mittels des Motors 67 in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsmeßsignal
in Richtung deS Doppelpfeiles 69 nach oben bewegt. Dadurch wird die von der Feder
63 über den Hebelarm 42 und die Tänzerwalze 41 duf das Tau ausgeübte Rückhaltekraft
entsprechend der Zunahme des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze 41 verringert.
Die Zugkraft und die Taureckung bleiben konstant. Bei einer Verminderung der Taugeschwindigkeit
wird der Fußpunkt 64 der Feder 63 in Richtung des Doppelpfeiles 69 nach unten verlagert,
so daß entsprechend der Abnahme des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze 41 die Kraft
der Feder 63 auf das Filtertau erhöht wird. Auch in diesem Fall wird dieZugkraft
also konstant gehalten. Der übrige Verfahrensablauf ist wie im Zusammenhang mit
Figur 1 beschrieben.
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Stw. : DF- Taureckung-gesc,hwindigkeitsunabhangig-Eine weitere Möglichkeit
ist in Figur 3 dargestellt. In diesem Fall liegt der Fußpunkt 164 der Feder 163
fest.
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Um dennoch auch hier bei einer geschwindigkeitsbedingten Veränderung
des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze 41 eine entsprechende Veränderung der von
der Feder 163 auf die Tauschleife 27 ausgeübten Rückhaltekraft zu erreichen und
um eine Veränderung der Zugkraft auszuschliessen9 ist vorgesehen, daß die Sollage
der Tänzerwalze 41 verschoben wird0 Bei höheren Geschwindigkeiten des Filtertaus
liegt die Sollage der Tänzerwalze 41 beispielsweise in der gestrichelt dargestellten
Position S2. Die von der Feder 163 auf die Tänzerwalze und das Filtertau ausgeübte
Komponente der Rückhaltekraft ist damit entsprechend dem bei erhöhter Geschwindigkeit
vergrößerten Schleppwiderstand vermindert. Die Vergrößerung des Schleppwiderstandes
ist also kompensiert. Bei niedrigerer Geschwindigkeit des Filtertaus liegt die Sollage
der Tänzerwalze 41 beispielsweise bei S1, wodurch die von der Feder aufgebrachte
Komponente der Rückhaltekraft erhöht wird. Eine ges chwindlgkelts bedingte Verringerung
des Schleppwiderstandes der Tänzerwalze 41 ist dadurch kompensiertp so daß die Zugkraft
des Filtertaus auch in diesem Fall konstant bleibt. Die Veränderung der Sollage
der Tänzerwalze 41 erfolgt durch Veränderung der Fördergeschwindigkeit des angetriebenen
Walzenpaares 24, wobei die Geschwindigkeit des Walzenpaares 26 unverändert bleibt.
Hierzu ist das Walzenpaar 24 über ein verstellbares Getriebe 137 über einen Kettentrieb
138 vom Hauptantrieb 32 (Fig. 1) angetrieben, wobei zur Verstellung des Getriebes
ein Stellmotor 139 vorgesehen ist. Der Stellmotor 139 ist über einen Verstärker
156 mit dem
Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängig-Tachogenerator
51 (Fig. 1) verbunden, so daß er in Abahängigkeit von geschwindigkeitsabhängigen
Meßsignalen steuerbar ist.
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In Figur 4 ist eine andere Ausführungsform einer Streckvorrichtung
dargestellt. In diesem Falle ist die Streckvorrichtung 223 einer Filterstrangmaschine
aus einem angetriebenen Streckwalzenpaar 26 und einem nicht angetriebenen Schleppwalzenpaar
224 als RückhalteeinrichtUng gebildet, zwischen denen das Filtertau 4 in gerader
Linie verläuft. Die Walzen des nicht angetriebenen Walzenpaares 224 der Rückhalteeinrichtung
werden mit einer vorgegebenen Anpreßkraft mittels einer hydraulischen oder pneumatischen
Druckeinrichtung 71, die als Betätigungsorgan dient, zusammengedrückt. Das Schleppwalzenpaar
224 ist an einem Halteorgan 72 gelagert, an dem es gegen eine Rückholkraft in Richtung
der Förderung des Filtertaus und umgekehrt auslenkbar ist. Die Lage des Schleppwalzenpaares
224 ist von der auf das Filtertau wirkenden Zugkraft abhängig. änderungen der Zugkraft
bewirken Auslenkungen des Walzenpaares 224 aus seiner Gleichgewichtslage in Richtung
der Förderung des Filtertaustreifens 4 und umgekehrt. Zur Erfassung dieser Auslenkungen
, die als ein Maß für die auf das Tau wirkende Zugkraft angesehen werden können,
ist an dem Halteorgan 72 ein Dehnungsmeßstreifen 73 als Oberwachungsorgan angebracht,
der über einen Verstärker 74 mit einer Betätigungseinrichtung 76 der Druckeinrichtung
71 verbunden ist. Die durch das Walzenpaar 224 auf das Filtertau wirkende Rückhaltekraft
beruht im wesentlichen auf der Anpreßkraft der Walzen dieses Walzenpaares gegeneinander.
Gemäß der Erfindung
Stw. DF-Taureckung-geschwindi gkeitsunabhängi
gwird in Abhängigkeit von der mit dem Dehnungsmeßstreifen 73 erfaßten Auslenkung
des Walzenpaares 224 die Anpreßkraft der Walzen des Walzenpaares 224 und damit dessen
Rückhaltekraft verändert. Gleichzeitig wird dabei auch der geschwindigkeitsabhängige
Anteil des Schleppwiderstandes des Walzenpaares 224 durch eine entsprechende Veränderung
der Anpreßkraft der Walzen aufeinander kompensiert.
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Bei höherer Geschwindigkeit, d.h. bei größerer Auslenkung des Walzenpaares
224 aus ihrer Lage nach links wird der mit der Druckeinrichtung 71 ausgeübte Druck
vermindert, bei niedrigerer Geschwindigkeit des Filtertaus wird dieser Druck erhöht.
Diese durch die Erfindung vorgesehene Maßnahme führt daher durch eine zugkraftabhängige
Beeinflussung der Rückhaltekraft zur Kompensation von geschwindigkeltsabhängigen
Veränderungen des Schleppwiderstandes des Walzenpaars 224 und zur Konstanthaltung
der Zugkraft.
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Figur 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Streckvorrichtung. Das
vom Ballen abgezogene Filtertau 4 wird über eine Umlenkrolle 77 in die Streckvorrichtung
323 geführt, welche aus einem angetriebenen Walzenpaar 26 als Schleppwalzenpaar
und Rückhalteeinrichtung besteht.
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Das Schleppwalzenpaar 324 ist gemeinsam in einer gegen die Kraft einer
Feder 78 längsverschieblich angeordneten Lagerplatte 79 gelagert.Die Lagerplatte
79 weist einen Abgriff 81 auf, der in Kontakt mit einem Widerstand 82 eines Potentiometers
83 steht. Der Abgriff 81 ist verbunden mit einem Verstärker 84, der seinerseits
an einem Antriebsmotor 86 angeschlossen ist. Die Walzen des Walzenpaares 324 laufen
unter einer vorgegebenen Anpreßkraft
Stw.: KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigaufeinander
ab, welche den Schleppwiderstand bestimmt.
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Zur Kompensation von Zugkraftänderungen ist nach dieser Ausführungsform
vorgesehen, daß auf die Walzen des Walzenpaares entsprechend der Aus lenkung des
Walzenpaares aus seiner Gleichgewichtslage vom Motor 86 ein Drehmoment übertragen
wird, das das durch das durchlaufende Filtertau auf die Schleppwalzen übertragene
Drehmoment überlagert und das gerade die Schwankungen der Zugkraft, ins-besondere
bei Geschwindigkeltsveränderungen kompensiert.
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Wandert das Walzenpaar 324 also infolge einer höheren Zugkraft nach
links aus, so wird das vom Filtertau auf die Schleppwalzen 324 übertragene Drehmoment
mit einem vom Motor 86 auf die Walzen des Walzenpaares 324 übertragenen, erhöhten
Drehmoment überlagert. Wandert das Walzenpaar 324 nach rechts aus, so wird das vom
Motor 86 übertragene Drehmoment verringert. Auch bei dieser Ausführungsform ergibt
sich gemäß der Erfindung also durch die zugkraftabhängige Beeinflussung der Rückhaltekraft
eine Konstanthaltung der auf das Filtertau wirkenden Zugkraft.
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Die Figur 6 zeigt eine weitere Variante der Erfindung. In diesem Fall
ist wieder eine Streckvorrichtung vorgesehen, bei der zwischen den angetriebenen
Walzenpaaren 24 und 26 als Rückhalteeinrichtung eine Tänzerwalze 441 unter Bildung
einer Tauschleife angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird
der Schleppwiderstand der Tänzerwalze 441 als geschwindigkeitsabhängige Größe direkt
erfaßt. Die hierfür vorgesehene Ausbildung der Tänzerwalze 441 ist in Figur 7 in
einem Längsschnitt gezeigt. Sie besteht aus einem hohlzylinderförmigen Walzen-
Stw.
: i(DF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigmantel 87, der über Kugellager 88 auf
der Welle 89 gelagert ist. Die Welle 89 ist drehfest mit einer Zeigeranordnung 91
verbunden, die ihrerseits auf einen nicht dargestellten Meßwertaufnehmer einwirkt.
Die Tänzerwalze 44l ist an parallelen Hebelarmen 42 und 42' gelagert.
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An die Hebelarme greifen Federn an, von denen in Figur 6 die vordere
Feder 63 gezeigt ist, deren Fußpunkt 64 an einem Exzenter 66 in Richtung des Pfeiles
69 verlagerbaK ist. Erhöht sich bei erhöhter Geschwindigkeit der Schleppwiderstand
der Tänzerwalze 441 und damit die auf das Filtertau wirkende Zugkraft, so schlägt
der Zeiger 91 in Richtung des Doppelpfeiles 92 nach links aus.
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Wie bereits im Zusammenhang mit der Figur 2 beschrieben, wird in diesem
Fa-l die von der Feder 63 auf das tau wirkende Komponente der Rückhaltekraft durch
eine Verschiebung des Fußpunktes 64 in Richtung des Doppelpfeiles 69 nach oben vermindert,
so daß die Zunahme des Schleppwiderstandes kompensiert wird. Bei einer Verminderung
des Schleppwiderstandes und der Zugkraft infolge einer Herabsetzung der Geschwindigkeit
des Fi ltertaus schlägt der Zeiger 91 in Richtung des Doppelpfeiles 92 nach rechts
aus. In diesem Fall wird der Fußpunkt der Feder 63 in Richtung des Doppelpfeiles
69 nach unten verlagert, so daß die Komponente der Rückhaltekraft, die von der Feder
auf das Filtertau wirkt verstärkt wird.
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Anhand von Figur 8 wird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert,
bei der die Streckvorrichtung wieder aus einem angetriebenen Streckwalzenpaar 26,
die Rückhalteeinrichtung 93 aber von einer Gleitfläche 95 gebildet wird. Hierzu
weist die Rückhalteeinrichtung 93 zylinder-
Stw.: KDE-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigförmig
oder halbzylinderförmig ausgebildete Gleitkörper 94a ... 94e auf, welche in Förderrichtung
des Filtertaus 4 hintereinander angeordnet sind, und deren Oberflächen 95a ... 95e
eine wendelförmig ausgebildete Gleitfläche bilden, über die das Filtertau 4 gezogen
wird.
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Der Weg des Filtertaus 4 durch die Rückhalteeinrichtung 93 zwischen
den Gleitkörpern 94a ... 94e hindurch hat somit einen wellenartigen Verlauf. Der
in Förderrichtung letzte Gleitkörper 94e ist im dargestellten Fall als zylindrischer
Körper ausgebildet. Im Anschluß an die Gleitfläche ist das Filtertau 4 über eine
Tänzerwalze 96, die an einem Schwenkarm 9t drehbar gelagert und mit dem Arm konzentrisch
um die Achse des zylindrischen Gleitkörpers 94e schwenkbar ist, geführt. Der Schwenkarm
97 weist eine über die Schwenkachse hinausgehende VerlWngerung 97a auf, an deren
Ende ein das Gewicht der Tänzerwalze 96 kompensierendes Gegengewicht 98 befestigt
ist.
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Die halbzylindrisch ausgebildeten Gleitkörper 94a und94c sind an einem
Joch 99 befestigt, das in Richtung des Doppelpfeiles 101 hin- und herverschiebbar
ist. Fest mit dem Schwenkarm 97, 97a verbunden und zusammen mit diesem um die Achse
des zylindrischen Gleitkörpers 94e schwenkbar ist eine Kurvenscheibe 112, an deren
Umfang über eine Aufhängung 100 ein Gewicht 113 angreift, derart, daß auf die Kurvenscheibe
und den Schwenkarm ein der Förderrichtung des Taus entgegen gerichtetes Drehmoment
wirkt.
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Das Filtertau wird vom Streckwalzenpaar 26 mit einer vorgegebenen
Zugkraft in Richtung des Pfeiles 102 über die Gleitflächen 95a ... 95e der Gleitkörper
94a ... 94e der Rückhaltevorrichtung 93 abgezogen. Die Rückhalte kraft, die auf
das Filtertau dabei wirkt, bestimmt sich
Stw : KDF-Taureckung-ges9hwindigkeitsunabhängigdurch
die auf das Filtertau wirkende Reibungskraft der Gleitkörperoberflächen. Diese Reibungskraft
wird zunächst durch Verschieben des Jochs 99 und der vom Joch getragenen Gleitkörper
94a und 94c so eingestellt, daß durch Veränderungen der Lage der Tänzerwalze 96
eine rasche und feinfühlige Zugkraftregelung möglich ist. Zur Vergrößerung der die
Rückhaltekraft bewirkenden Reibung wird das Joch 99 in Richtung des Pfeiles 101
nach unten bewegt, wodurch die Gleitfläche verlängert wird, und umgekehrt. Die Tänzerwalze
96 nimmt dann eine bestimmte Gleichgewichtslage ein, die durch die Zugkraft und
die Reibungskraft bestimmt ist. Sie ist in Figur 8 beispielsweise mit ausgezogenen
Linien dargestellt. In dieser Gleichgewichtslage der Tänzerwalze 96 liegt das Tau
im Bereich eines bestimmten Umschlingungswinkels t an der Oberfläche des zylindrischen
Gleitkörpers 94e an, was einem bestimmten Beitrag tur Reibungskraft der Rückhalteeinrichtung
93 entspricht. Erhöht sich während der Herstellung der Filterstäbe beispielsweise
die auf das Filtertau wirkende Zugkraft, so wird die Tänzerwalze 96 gegen das vom
Gewicht 113 hervorgerufene Drehmoment aus ihrer mit ausgezogenen Linien dargestellten
ersten Gleichgewichtslage ausgelenkt und gelangt in eine andere in Figur 8 gestrichelt
dargestellte Gleichgewichtslage, in der die Tänzerwalze mit 96', der Schwenkarm
mit 97' und das Gegengewicht mit 98' bezeichnet sind. Das Gewicht 113 ist jetzt
in die gestrichelte Position 113' angehoben.
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In dieser Lage wird das Filtertau 4 teilweise von dem rotationsfesten
zylindrischen Gleitkörper 94e abgehoben, so daß der Umschlingungswinkel des Filtertaus
um den Gleitkörper 94e um den Winkel oC kleiner wird. Dadurch
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigverkürzt sich die Gleitfläche 95e, wodurch
der durch die Reibung auf dem Gleitkörper 94e aufgebrachte Beitrag zu dem als Rückhaltekraft
wirkenden Reibungswiderstand der Rückhalteeinrichtung 93 abnimmt. Durch diese Herabsetzung
der Rückhaltekraft wird auch die Zugkraft verringert, bis sie den vorgegebenen Wert
erreicht.
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Wird die Zugkraft umgekehrt kleiner, so wandert die Tänzerwalze 96
in die andere Richtung aus und der beschriebene Vorgang läuft umgekehrt ab, bis
die Zugkraft wieder den vorgesehen Wert hat und die Tänzerwalze eine neue Gleichgewichtslage
erreicht hat. Die dargestellte Vorrichtung bietet also die Möglichkeit einer selbsttätigen
automatischen Konstanthaltung der auf das Filtertau wirkenden Zugkraft. Besonders
vorteilhaft ist hierbei, daß nicht nur geschwindigkeitsbedingte Zugkraftänderungen
selbsttätig kompensiert werden sondern ebenso alle Zugkraftänderungen, unabhängig
von Ihrer Ursache. Das vermittels der Kurvenscheibe 112 das rückstellende Drehmoment
erzeugende Gewicht 113 ist natürlich ersetzbar durch andere Mittel zum Erzeugen
einer Rückstellkraft. So kann hierfür beispielsweise eine zur Schwenkachse des Schwenkarmes
97 konzentrische, am Schwenkarm angreifende Torsionsfeder oder eine Feder anderer
Art vorgesehen sein, welche die Tänzerwalze 96 entgegen der Zugkraft zurückstellt.
Die Verwendung einer Kurvenscheibe hat jedoch den Vorteil, daß die Empfindlichkeit
der Zugkraftregelung durch die Gestaltung des Umfangs der Kurvenscheibe beeinflußbar
ist.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der sich die Zugkraft
selbsttätig einstellt, ist in Figur 9 dargestellt. Hier wird die Streckvorrichtung
aus einem ange-
Stw. . : KDF-Taureckung geschwindigkeitsunabhWngigtriebenen
Streckwalzenpaar 26 und einem nicht angetriebenen Schleppwalzenpaar 424 gebildet.
Die untere Walze 424a des Schleppwalzenpaars 424 ist an einem Arm 103a eines T förmigen
Winkelhebels 103 frei. drehbar gelagert.
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Der Winkelhebel 103 ist an seinem zweiten Arm 103b um eine Im nicht
dargestellten Maschinenrahmen ortsfest angeordnete Achse 104 schwenkbar gelagert
. An dem den zweiten Hebelarm 103b des Winkelhebels 103 über den Ansatz des ersten
Hebelarms 103a hinaus verlängernden dritten Hebelarm 103c ist ein zweiter Winkel
hebel 106 um eine Schwenkachse 109 seinerseits im Bereich seines Knies schwenkbar
gelagert. Ein Hebelarm 106a des Winkelhebels 106 verläuft parallel zu dem die untere
Schleppwalze 424a tragenden Hebelarm 103a des Winkelhebels 103 und trägt an seinem
Ende frei drehbar gelagert die obere Schleppwalze 424b des Schleppwalzenpaars 424.
Der zweite Hebelarm 106b des Winkelhebels 106 ist über eine Feder 107 am nicht weiter
dargestellten Maschinenrahmen bebefestigt. Die beiden die Schleppwalzen 424a und
424b tragenden Hebelarme der Winkelhebel 103 und 106 sind mit einer Zugfeder 108
miteinander verbunden. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Kraft K2 der Feder
107 der Kraft Kg der Feder 108 entgegengerichtet ist. Da die Kraft K1 der Feder
108 aber größer ist als die Kraft K2 der Feder 107, werden die Schleppwalzen 424a
und 424b mit einer Anpreßkraft KA K1 - K2 zusammengepreßt, wodurch sich ein bestimmter
Schleppwiderstand und eine bestimmte Zugkraft einstellen. Erhöht sich der Schleppwiderstand
beispielsweise aufgrund einer Geschwindigkeitserhöhung des Taus, so wird die Hebelanordnung
aus den Hebeln 103 und 106 durch Verschwenken um die Achse 104
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigin Abzugsrichtung des Taus, in Figur 9
also nach links, ausgelenkt. Wegen der Feder 107 hat der Winkelhebel 106 dabei das
Bestreben, um die Achse 109 zu schwenken und die Walzen 424a und 424b voneinander
abzuheben. Da die Kraft K1 der Feder 108 aber in ausreichendem Maße größer ist als
die Kraft K2 der Feder 107, wird der Winkelhebel 106 ohne Schwenkung um die Achse
109 zusammen mit dem Winkelhebel 103 aus gelenkt. Dabei wird die Feder 107'gedehnt,
so daß die Kraft K2 größer wird. Wegen KA = K1-K2 nimmt die Anpreßkraft KA demzufolge
ab und mit ihr der Schleppwiderstand der Schleppwalzen 424 und die Rückhaltekraft.
Es stellt sich aufgrund des geänderten Schleppwiderstandes eine neue Gleichgewichtslage
der Hebelanordnung ein, bei der die Zugkraft wieder den alten, vorgegebenen Wert
hat.
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Die Charakteristik der Federn 107 und 108 ist so gewählt, daß die
Anpreßkraft V KA K,r = K1-K2>O immer einen positiven Wert hat, so daß die Walzen
424a und 424b bei allen Auslenkungen der Hebelanordnung immer zusammengedrückt werden,
die Anpreßkraft KA aber in Abhängigkeit von den Auslenkungen variiert, ohne das
Tau loszulassen.
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Auf diese Weise wird die Rückhaltekraft der Rückhaltevorrichtung jeweils
so eingestellt, daß die Zugkraft, die auf das Filtertau einwirkt, konstant gehalten
wird.
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Auch diese Vorrichtung bietet daher eine Möglichkeit zur selbsttätigen
Konstanthaltung der auf das Filtertau einwirkenden Zugkraft.
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Eine weitere Variante der Erfindung zeigt die Figur 10.
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Sie stimmt im Prinzip mit der Ausführungsform der Figur 9
Stw:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigüberein und unterscheidet sich lediglich
dadurch, daß als Rückhaltevorrichtung anstelle eines Schleppwalzenpaares ein Preßbackenpaar
111 eingesetzt ist. Wegen der Beschreibung der Funktion dieser Vorrichtung wird
auf die Beschreibung der Figur 9 verwiesen, die mit dieser identisch ist. Auch mit
dieser Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich somit eine automatische und selbsttätige
Konstanthaltung der auf das Filtertau wirkenden Zugkraft9 so daß die Eigenschaften
der aus dem Filtertau hergestellten Filterabschnltte sehr homogen sind. Fehlerquellen
werden schon während Ihres Entstehens eliminiert.
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Es ist selbstverständlich, daß die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen
nur als Ausführungsbelspiele anzusehen sind. Insbesondere einzelne Bauelemente der
dargestellten Ausführungsformen sind durch gleichwirkende ohne weiteres zu ersetzen.
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Die Konstanthaltung der auf das Filtertau wirkenden Zugkraft erfolgt
nach der Erfindung durch eine von der Geschwindigkeit oder von einer durch die Geschwindigkeit
vorgegebenen Größe, wie beispielsweise der Zugkraft oder dem Schleppwiderstand nicht
angetriebener Walzen, abhängige Einstellung der Rückhaltekraft. Da die Zugkraft
wegen des geschwindigkeitsabhängigen Schleppwiderstandes nicht angetriebener Schleppwalzen
wesentlich auch von der Taugeschwindigkeit beeinflußt ist, bietet die Erfindung
durch die vorgeschlagene geschwindigkeitsabhängige Beeinflussung der auf das Tau
wirkenden Rückhaltekraft eine Möglichkeit, änderungen der Zugkraft
Stw.:
KDF-Taureckung-geschwindigkeitsunabhängigbereits beim Auftreten ihrer Ursachen wirksam
zu kompensieren und die die Reckung des Taus bewirkende Zugkraft zuverlässig konstant
zu halten. Durch die selbsttätige Einstellung der Rückhaltekraft in Abhängigkeit
von Zugkraft- oder geschwindigkeitsabhängigen Auslenkungen der Rückhalteeinrichtung
ist gleichzeitig eine apparativ-und steuerungstechnisch einfach zu realisierende
Möglichkeit einer automatischen Konstanthaltung der Zugkraft und damit der Taureckung
gegeben.
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