DE3415677C2 - Vorrichtung zur spannungsarmen Verweilbehandlung von Warenbahnen in einer Flüssigkeit - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung (10) weist eine obere und eine untere Reihe von einander parallelen Rollen (14, 15) auf, über welche die Warenbahn (4) abwechselnd geführt ist und von denen die Rollen (14) der oberen Reihe in der Nähe der Wandung des Behälters (1) drehbar jedoch feststehend gelagert und angetrieben sind. Die Rollen (15) der unteren Reihe weisen ein spezifisches Gewicht auf, welches geringfügig oberhalb des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit (2) liegt, und sind in einem nach unten durch Anschläge (19) begrenzten Bereich höhenverlagerbar geführt. Dadurch kann die Warenbahn (4) mit nur geringfügiger Spannung durch die Flüssigkeit (2) geleitet werden.

Description

gen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst

Der schlupffreie Antrieb der oberen Rollen kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß die oberen Rollen über einen Kettentrieb sämtlich miteinander verbunden sind. Wenn dann die Außendurchmesser der Rollen untereinander gleich sind, ist die bei allen oberen Rollen gleiche Umfangsgeschwindigkeit auf baulich einfache Weise sichergestellt Wesentlich für die Funktion ist die Ausbildung und Führung der unteren Rollen. Diese sind so ausgebildet, daß sie in der Flüssigkeit zwar noch untersinken, daß aber ihr spezifisches Gewicht nur geringfügig über dem der Flüssigkeit liegt Wenn also eine untere Rolle in einer vertikalen Schlaufe aufliegt und von der Schlaufe gehalten wird, sind die hierzu in den beiden Schenkeln der Schlaufe auftretenden Kräfte sehr gering und können überdies durch entsprechende Ausbildungen der Rolle so gering wie gewünscht gemacht werden. Die in der Schlaufe gehaltene RoSe zieht also die Schlaufe kaum nennenswert stramm und dient mehr der Führung der Schlaufe als der Erhöhung der Warenbahnspannung in derselben.

Wenn nun in einer bestimmten Schlaufe eine Verlängerung eintritt und die im unteren Scheitel der Schlaufe befindliche Rolle an der unteren Grenze ihres Höhenverlagerungsbereiches angekommen ist, geht das geringe Gewicht der unteren Rolle auf den Grenzanschlag über und die Warenbahn wird in der Schlaufe auch von diesem geringen Gewicht noch entlastet Dadurch wird auch der Druck, der die Warenbahn auf der in Warenbahniaufrichtung vorangehenden oberen Rolle aufliegt, verringert Dies wiederum führt zu einer Art Aquaplaningeffekt am Umfang der betreffender, oberer. Walze und zu einer verringerten Mitnahme der Warenbahn. Die folgende Schlaufe erfährt dadurch einen geschwächten Nachschub, wodurch sie sich verkürzt und die untere Rolle von dem unteren Grenzanschlag abhebt Das geringe, in der Flüssigkeit verbleibende Gewicht der unteren Rolle wird dann wieder von den Schlaufenschenkeln aufgenommen, wodurch sich der Druck der Warenbahn auf die vorangehende obere Rolle und damit der Mitnahmeeffekt verstärken und wieder mehr Warenbahn in die Schlaufe geliefert wird. Möglicherweise hängt dies damit zusammen, daß die zwischen der voreilenden oberen Walze und der Warenbahn gebildete Flüssigkeitsschicht in ihrer Dicke verringert und die Warenbahn der Oberfläche der Rolle stärker angenähert wird, an der anhaftende Flüssigkeit mitgeführt wird, und sich ein Geschwindigkeitsgefälle in der Flüssigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle bis hin zur Geschwindigkeit der die Rolle umschlingenden Warenbahn ergibt.

Es pendelt sich auf diese Weise eine sehr gleichmäßige und sehr geringe Spannung in der Warenbahn ein. Versuche haben gezeigt, daß der Effekt in der Praxis überraschend gut funktioniert und sogar eine ausgeprägte Bereithaltewirkung eintritt, d. h. etwa in die Vorrichtung einlaufende Falten glätten sich beim Durchlaufen der Vorrichtung von selbst aus.

Um die Flüssigkeitsschicht zwischen den voreilenden Rollen und der Warenbahn zu erzeugen, ist es notwendig, daß sich die oberen Rollen ganz unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befinden.

Das Merkmal a) ist also Wir die Erzielung des erfindungsgemäßen Effekts integrierend. Zwar funktioniert der Transport im Prinzip arch bei oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlichen oberen Rollen, doch sind die dann auftretenden Mitnahmekräfte bei unmittelbar auf der Rollenoberfläche anhaftender Warenbahn viel größer, und es kann von einer spannungsarmen Förderung nicht mehr gesprochen werden.

Wenn auch das Merkmal a) für sich genommen bekannt ist, so hat es doch innerhalb der Merkmalsgesamtheit des Kennzeichens des Anspruchs 1 seine besondere Wirkung.
Eine nicht gattungsgemäße Vorrichtung, bei der sich

ίο schon alle Rollen unter dem Flüssigkeitsspiegel befinden, ist aus der FR-PS 7 85 994 bekannt Die oberen Rollen sind feststehend gelagert, die unteren an einem gemeinsamen horizontalen Rahmen, der mittels einer Hubeinrichtung in einem begrenzten Höhenbereich periodisch heb- und senkbar ist. Die Rollen sind nicht angetrieben. Es geht auch nicht um eine spannungsarme Förderung einer kontinuierlich durchlaufenden Bahn, sondern darum, einem in dem Behält?: an den Enden festgelegten, über die Rollen geführten Bahnabschnitt durch die periodische Abstandsveränderung der oberen und der unteren Rollen eine sanfte Spannung und Entspannung zu erteilen, um den Behandlungseffekt zu fördern.

Die oberen Rollen können bei der Erfindung einen separaten Antrieb aufweisen, doch ist aus ökonomischen Gründen der gemeinsame Antrieb nach Anspruch 2 zu bevorzugen.

Für diesen Antrieb kann gemäß Anspruch 3 auch der Motor der Zuführvorrichtung oder der Abzugsvorrichtung herangezogen werden, wobei sich auf einfache Weise, z. B. in Gestalt eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses eine vorgegebene Voreilung einstellen läßt
Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 dient dazu, die äußeren Antriebe an die Förderverhältnisse in der Vorrichtung anpassen zu können. Wenn beispielsweise die unteren Rollen dauernd auf den unteren Grenzanschlägen sitzen bleiben, muß dafür gesorgt werden, daß mehr Ware aus der Vorrichtung abgezogen wird.

In der Ausführungsform nach Anspruch 5 können die oberen und/oder unteren Rollen glatt sein. Gemäß Anspruch 6 können sie allerdings auch ein Oberflächenrelief aufweisen, welches so ausgebildet sein kann, daß der Mitnahmeeffekt über eine Flüssigkeitsschicht zwischen der oberen Rolle und der Warenbahn aufrechterhalten bleibt.

Anspruch 7 gibt eine praktische Ausführungsform der Rollen wieder. Durch Bemessung der Wandstärke und/ oder der Endscheiben der Rollen im Verhältnis zu dem den Auftrieb bestimmenden Volumen kann das spezifische Gcvkht der Rollen eingestellt werden, und damit auch die Spannung, die sie auf die Schenkel einer vertikalen Schlaufe der Warenbahn ausüben, wenn sie in dieser getragen werden.

Für das spezifische Gewicht der Rollen kommt ein Wert im Bereich von 1,01 und 1,20 g/cm³ in Betracht (Anspruch 8).

Die Praxis hat gezeigt, daß eine Voreilung der Umfangsgeschwindigkeit der oberen Walzen geger.äber der Warenbahn von 1 bis 20% zweckmäßig ist (Anspruch 9).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im vertikalen Längsschnitt schematisch dargestellt.

Die als Ganzes mit 10 bezeichnete Vorrichtung umfaßt einen Behälter 1, in welchem eine Flüssigkeit 2, z. B. heißes Wasser, eine Waschflüssigkeit, eine Imprägnierflüssigkeit, eine Lauge oder dergleichen, bis zu einem

Flüssigkeitsspiegel 3 enthalten ist. Die Warenbahn 4 wird durch eine Zuführvorrichtung 5 dem Behälter 1 zugeführt, die einen Motor 6 aufweist, der auf die untere Walze 7 eines Quetschwalzenpaares 8 wirkt, durch dessen Fuge die Warenbahn 4 hindurch- und in den Behälter 1 eingeleitet wird.

Am gegenüberliegenden Ende des Behälters 1 ist eine Abzugseinrichtung 9 vorgesehen, deren Motor 11 auf die untere Walze 12 eines Quetschwalzenpaares 13 wirkt, durch dessen Fuge die Warenbahn 4 hindurchgeleitet ist und welches die Warenbahn 4 aus dem Behälter 1 herauszieht

In dem Behälter 1 sind obere Rollen 14 und untere Rollen IS angeordnet. Die oberen Rollen 14 sind mit ihren Achsen in einer horizontalen Ebene so gelegen, daß sie sich ganz unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 3 befinden· Π"? oberen Rollen 14 haben alle den gleichen Durchmesser, sind fest gelagert und über Ketten 16 drehzahlverbunden, so daß sie von dem Antriebsmotor 17 und die Kette 18 gemeinsam drehzahlstarr und mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind. Der Umfang der oberen Rollen 14 ist in dem Ausführungsbeispiel glatt, kann aber auch ein mitnahmeförderndes Relief etwa in Gestalt einiger weniger über den Umfang verteilter flacher Längsrippen aufweisen.

Die unteren Rollen 15 befinden sich mit ihren Achsen in ihrer untersten Stellung, in welcher sie mit den Achszapfen auf nur schematisch angedeuteten Grenzanschlägen 19 aufliegen, ebenfalls im wesentlichen in einer horizontalen Ebene. Die unteren Rollen 15 können sich aber, wie durch den Pfeil 20 und die gestrichelt wiedergegebene obere Grenzstellung 21 der Rollen 15 angedeutet, in einem Höhenverlagerungsbereich 22 in entsprechenden, nicht wiedergegebenen Führungen vertikal unabhängig voneinander verlagern.

Die unteren Rollen bestehen aus dünnwandigen Rohren aus korrsionsfestem Blech mit ebensolchen Endscheiben, die einen dichten Innenraum abschließen, so daß das Gewicht der unteren Rollen 15 teilweise durch den Auftrieb ausgeglichen wird und die unteren Rollen 15 in der Flüssigkeit 2 nur noch ein spezifisches Gewicht aufweisen, das beispielsweise etwa 10% über dem der Flüssigkeit 2 liegt.

Die unteren Rollen 15 sind horizontal gegenüber den oberen Rollen 14 versetzt, so daß die Warenbahn 4, wenn sie abwechselnd über obere und untere Rollen 14, 15 geleitet wird, in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise vertikale Schlaufen bildet Wenn die unteren Rollen 15 im unteren Scheitel einer vertikalen Schleife getragen werden, die unteren Rollen 15 also nicht auf den unteren Grenzanschlägen 19 aufliegen, ist die durch das verbleibende Gewicht der unteren Rollen 15 erzeugte Spannung in den Schenkeln der vertikalen Schlaufe der Warenbahn 4 nur sehr gering.

Die Zuführeinrichtung 5, die Abzugseinrichtung 9 und der Antrieb 17 der oberen Rollen 14 sind so aufeinander abgestimmt, daß die oberen Rollen 14 gegenüber der Warenbahn eine Voreilung von beispielsweise 10% aufweisen. Da die oberen Rollen 14 sich ganz unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 3 befinden und die Warenbahn 4 in der Flüssigkeit 2 praktisch schwebt und auch das Gewicht der unteren Rollen 15 nur eine geringe Spannung erzeugt liegt die Warenbahn 4 auf den oberen Rollen 14 nur mit einem geringen Druck an. Dieser Druck reicht aber aus, um die durch die Voreilung der oberen Rollen 14 zwischen dieser und der Warenbahn gebildete Flüssigkeitsgleitschicht dünner werden zu lassen und den Mitnahmeeffekt einer bestimmten oberen Rolle 14 zu erhöhen. Es wird dadurch in die nachfolgende Schlaufe die Warenbahn hineingeliefert, die die Schlaufe verlängert und die untere Rolle 15 absinken läßt, bis sie auf den unteren Grenzanschlägen 19 zur Anlage kommt. Dadurch wird die vertikale Schlaufe auch noch von der Spannung durch das Gewicht der unteren Rolle 15 befreit und locken sich der Druck, unter dem die Warenbahn 4 auf der vorangehenden oberen Rolle 14 anliegt Dadurch wird die dortige Flüssigkeitsgleitschicht dicker und der Mitnahmeeffekt geringer, so daß durch die Abzugswirkung der folgenden oberen Rolle 14 sich die vertikale Schlaufe wieder verkürzt und die untere Rolle 15 wieder von dem unteren Grenzanschlag 19 abhebt. Auf diese Weise stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei welchem die Warenbahn in dem ganzen in dem Behälter 1 befindlichen Abschnitt eine gleichmäßige und sehr geringe Spannung erfährt.

Wenn sich die Warenbahn 4 in der Flüssigkeit 2 längt oder kürzt kann bei gleicher Geschwindigkeit der Zuführvorrichtung 5 und der Abzugsvorrichtung 9 es dazu kommen, daß alle unteren Rollen 15 auf den unteren Grenzanschlägen 19 aufsitzen und die Schlaufen schlaff werden bzw. alle unteren Rollen 15 die oberen Grenzen der Höhenverlagerungsbereiche 22 erreichen und die Warenbahnspannung in dem Behälter 1 ansteigt. Um dies zu verhindern, können geeignete Schalteranordnungen 23 vorgesehen sein, die in einem solchen Fall die Arbeitsgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung 5 und/ oder der Abzugsvorrichtung 9 beeinflussen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 2 gegenüber der Warenbahn (4) mit einer Voreilung 1 Patentansprüche: bis 20% antreibbar sind.

1. Vorrichtung zur spannungsannen Verweilbe-

handJung von kontinuierlich durchlaufenden textlien 5

Warenbahnen in einer Flüssigkeit, mit einem die

Flüssigkeit enthaltenden Behälter, in welchem eine Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der

obere und eine untere Reihe von einander parallelen dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art Rollen vorgesehen sind, über weiche die Warenbahn Vorrichtungen mit einer oberen und einer unteren

abwechselnd geführt ist und von denen die Rollen io Reihe von Rollen, über die eine Textilbahn in vertikalen der oberen Reihe in der Nähe der Wandung des Schlaufen geführt ist, sind seit langem bekannt Es sind Behälters drehbar, jedoch feststehend gelagert und dabei auch bereits Maßnahmen getroffen werden, die angetrieben sind, wobei die Warenbahn einen durch die Behandlung oder anderweitig auftretenden Schlupf aufweisenden Vortrieb erhält, und mit einer Spannungen in der Textilbahn, die zu Faltenbildung und Zuführvorrichtung und einer Abzugsvorrichtung für 15 auch zu Schädigungen der Textilbahn führen können, in die Warenbahn, gekennzeichnet durch fol- Grenzen zu halten.

gende Merkmale: Bei der DE-AS 11 15 211 sind für die Zuführung und

für das Abziehen der Warenbahn oberhalb des die RoI-

a) alle Roücn (14,15) befinden sich ganz unter dem !en und die P.üssigkeit enthaltenden Behälters Qustsch-Flüssigkeitsspiegel (3); 20 werke vorgesehen. Es wurde erkannt, daß das Abzugs-

b) alle oberen Rollen (14) sind schlupffrei mit un- quetschwerk normalerweise bei einer derartigen Antereinander gleicher, über der Vorlaufge- Ordnung einen kräftigen Zug auf die Warenbahn ausschwindigkeit der Warenbahn (4) liegender üben muß, um die Gesamtheit der nicht angetriebenen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben; Rollen, die ja in ihren Lagern eine gewisse Reibung

c) die Rollen (15) der unteren Reihe weisen ein 25 aufweisen, in Drehungen zu versetzen. Diese Spannung spezifisches Gewicht auf, welches geringfügig beeinträchtigt die Behandlung und den einwandfreien oberhalb des spezifischen Gewichts der Flüssig- Lauf in dem Abzugsquetschwerk. Um die Spannung zu keit (2) liegt; verringern, wird in der DE-AS 11 15 211 vorgeschlagen,

d) jede der unteren Rollen (15) ist für sich in einem die letzte obere Walze vor dem Abzugsquetschwerk nach unten begrenzten Bereich (22) höhenver- 30 anzutreiben.

lagerbar geführt Dadurch wird zwar die Spannung in dem Warenbahn-

abschnitt vor dem Abzugsquetschwerk herabgesetzt,

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekenn- doch ist das Problem praktisch nur von dem Abzugszeichnet, daß die oberen Rollen (14) gemeinsam an- quetschwerk auf die angetriebene Walze verlagert worgetrieben sind. 35 den: Um die Gesamtheit der vorangehenden Walzen zu

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch drehen und den in dem Behälter befindlichen Warengekennzeichnet, daß der Antrieb der oberen Rollen bahnabschnitt durch die FlüEsigkek hindurchzubewe-(14) durch die Motoren (6, 11) der Zuführvorrich- gen, bedarf es einer nicht geringen Zugkraft, die bei der tung (5) oder der Abzugsvorrichtung (9) erfolgt DE-AS 11 15211 dann eben von der einzelnen angetrie-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 40 benen Walze aufzubringen ist.

dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelvorrichtung Aus der DE-OS 19 33517 ist eine Vorrichtung der (29) vorgesehen ist, mittels deren bei Erreichen der dem Oberbegriff entsprechenden Art bekannt, bei der unteren oder der oberen Grenze des Höhenverlage- es ebenfalls um die Begrenzung von Spannungen in eirungsbereichs (22) mindestens einer der unteren ner in vertikalen Schlaufen geführten Warenbahn geht. Rollen (15) der Antrieb der oberen Rollen (14) und/ 45 Bei dieser Ausführungsform werden die oberen Rollen oder der Zuführvorrichtung (5) und/oder der Ab- nicht drehzahlstarr angetrieben, sondern sind über Kohzugsvorrichtung (9) derart verstellbar ist, daß die leringe auf ihrer mit Voreilung gegenüber der Warenuntere Rolle (15) in den Höhenverlagerungsbereich bahn angetriebenen Welle gelagert Wenn in der Wa-(22) zurückgeführt wird. renbahn eine Vergrößerung der Spannung auftritt, ver-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 50 größert sich auch die Belastung der Kohleringe auf der dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und/oder Welle einer bestimmten Rolle und damit die Reibung, so unteren Rollen (14,15) glatt sind. daß die mit Voreilung umlaufende Welle die Rolle und

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, damit die Warenbahn etwas stärker mitnimmt Auf diedadurch gekennzeichnet, daß die oberen und/oder se Weise sollen sich die Spannungen in der Warenbahn unteren Rollen (14,15) ein Oberflächenrelief aufwei- 55 ausgleichen.

sen. Der Nachteil bei dieser Ausführungsform ist der

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, durch die Lagerung der einzelnen Rollen über die Kohdadurch gekennzeichnet, daß die unteren Rollen (15) leringe auf den Wellen erforderliche zusätzliche Aufais geschlossene Hohlkörper aus Blech ausgebildet wand und die je nach Präzision und Verschmutzungssind, deren Volumen im Verhältnis zum Gewicht so 60 grad der Kohleringe unterschiedliche Wirkung des gewählt ist, daß ihr spezifisches Gewicht wenig über Schlupfantriebs. Zur Behebung von Spannungen muß dem der Flüssigkeit (2) liegt. immerhin ein Zug durch die Warenbahn übertragen

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, werden, der eine Verdrehung einer oder mehrerer RoI-dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Ge- len gegen die Reibung auf den Wellen zustande bringt, wicht der unteren Rollen (14) zwischen 1,01 und 65 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor-1,20 g/cm³ liegt. richtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 entspre-

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, chenden Art so auszugestalten, daß mit einfachen Mitdadurch gekennzeichnet, daß die oberen Rollen (14) teln die Spannungsarmut in der Warenbahn noch gestei-