-
-
Verfahren zur Steuerung des Anpreßdruckes
-
einer elastischen (flexiblen), beheizten Mulde an eine drehbar gelagerte,bewickelte
Walze einer Mangel zum Glätten feuchter Wäschestücke sowie Mangel zur Durchführung
des Verfahrens Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Mangel gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 5.
-
Bei einer bekannten Mangel (DE-AS 12 11 122, Fig. 5) besteht der Verstellantrieb
aus einem Hebelgestänge und einem pneumatischen Antrieb in Form eines doppelseitig
beaufschlagbaren Arbeitszylinders. Das Hebelgestänge hat
zwei miteinander
in Wirkverbindung stehende doppelarmige Hebel. Die Hebel sind rechts und links der
Mulde in etwa senkrecht stehend gelagert und mit ihren jeweils oberen Enden an den
Enden der Muldenschenkel befestigt. Zwischen den unteren Enden der zwei Hebel ist
der doppelseitig beaufschlagbare Arbeitszylinder derart angeordnet und an diesem
gelagert, daß je nach Druckmittelbeaufschlagung desselben die Enden der Muldenschenkel
über das Hebelgestänge an die Walze angepreßt oder aber von dieser wegbewegt werden.
Ein Zweck dieser Ausgestaltung der Mangel ist, das beim Aufheizen in sich elastischer
Mulden gegebene Auseinanderbiegen der Muldenschenkel und die sich daraus ergebenden
Nachteile zu vermeiden, wie insbesondere eine schlechte Wäschestückglättung im Bereich
der Muldenschenkkel.
-
Bekannt ist weiterhin, daß auch die Höhe des Druckes, mit dem die
Mulde bzw. deren Schenkel an die Walze angepreßt werden, von Bedeutung für den Glättvorgang
ist. Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtung der eingangs genannten
Art so weiterzuentwickeln, daß auch bei wechselnden Betriebsverhältnissen, wie sie
beispielsweise gegeben sind, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Wäschestücke variiert
und/oder deren Art (ein- oder doppellagig) und/oder deren Material (Baumwolle oder
Mischgewebe),eine stets optimale Anpressung der Muldenschenkel an die Walze gegeben
ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe enthalten die kennzeichnenden Teile der
Ansprüche 1 bzw. 5.
-
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, den Anpreßdruck, mit dem
die Muldenschenkel gegen die Walze gedrückt werden, in Abhängigkeit von der Drehzahl
bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Walze einzustellen.
-
Die Einstellung des Anpreßdruckes wird (indirekt) durch das Bedienungspersonal
der Mangel vorgenommen, indem manuell die Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der
Walze verändert werden. Die erfindungsgemäße Steuerung des Verstellantriebes der
Muldenschenkel in Abhängigkeit von der Walzendrehzahl oder -umfangsgeschwindigkeit
bzw. die (elektrische) Kopplung des Verstellantriebes mit dem Walzenantrieb ermöglichen
somit auf einfache Weise eine auf die jeweiligen Betriebsverhältnisse abgestellte
Anpressung der Muldenschenkel an die Walze.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung enthalten
die Unteransprüche.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im
Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipskizze
der Steuerung des Verstellantriebes einer schematisch im Querschnitt dargestellten
Mangel nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine Darstellung
ähnlich Fig. 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 eine
Darstellung ähnlich den Fig. 1 und 2 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung; und Fig. 4 eine Darstellung ähnlich den Fig. 1 bis 3 gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche
bzw. wirkungsmäßig einander entsprechende Teile.
-
Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Mangel besitzt eine herkömmliche,
drehbar gelagerte, bewickelte Walze 10 und eine mit dieser Walze 10 in Kontakt bringbare
Arbeitsfläche in Form einer beheizten, in sich elastischen (flexiblen) Mulde 11,
die sich um etwa 180 ° um den Außenumfang der Walze 10 erstreckt. Die flexible Mulde
11 kann in bekannter Weise doppelwandig sein oder außen aufgebrachte Heizmittelkanäle
haben. Die Beheizung erfolgt beispielsweise mit Dampf. Wie aus Fig. 1 zu erkennen,
ist der Mittelteil der Mulde 11 ortsfest gehalten. Die beiden von dort abstehenden
seitlichen Muldenschenkel können nun mehr oder weniger nach innen in Richtung auf
die Walze 10 gedrückt werden. Hierzu sind an - nicht näher dargestellten - Leisten
der oberen, freien Enden der Muldenschenkel Gestängeanlenkpunkte 12 befestigt, an
denen je ein Verstellhebel 13 gelenkig angebracht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Verstellhebel 13 im Abstand zu den Gestängeanlenkpunkten 12 in Widerlagern
14 gelenkig befestigt, wobei diese Widerlager 14 hier ebenfalls an der flexiblen
Mulde 11 befestigt sind. Es ist allerdings auch möglich, diese Widerlager 14 ortsfest
an einem Rahmen der Mangel zu befestigen. Die unteren, freien Enden der Verstellhebel
13 sind gelenkig mit einem Verstellantrieb 17 gekoppelt, und zwar hier mit einer
Zylinderstange 15 bzw. einer Kolbenstange 16 eines federvorgespannten Arbeitszylinders
17.
-
Wird der Arbeitsraum des Arbeitszylinders 17 mit Druckmitteln beaufschlagt,
so werden die unteren Enden der Verstellhebel 13 in entgegengesetzter Richtung auseinandergedrückt,
so daß die in Widerlagern 14 gelagerten Verstellhebel 13 die oberen freien Enden
der Muldenschenkel nach innen in Richtung auf die Walze 10 drücken.
-
Als Druckmittel können Gase,wie z. B. Luft,oder Flüssigkei-
ten,
wie zum Beispiel Hydrauliköl etc., verwendet werden. Zur Erzeugung des Druckmitteldruckes
ist eine Pumpe 18 (Kompressor) vorgesehen, der gegebenenfalls noch ein Druckmittelbehälter
in Form eines Speichervolumens 19 nachgeschaltet sein kann. Von dort führt eine
gemeinsame Fluid-Förderleitung 20 zu drei Magnetventilen 21, 23 und 25. Hier handelt
es sich um 2/2-Wegeventile, die elektromagnetisch betätigbar sind.
-
Jedem dieser Magnetventile 21, 23, 25 ist auslaßseitig ein Druckregler
22, 24 bzw. 26 zugeordnet. Hierbei handelt es sich um einstellbare Druckbegrenzerventile
herkömmlicher Bauart. Die Druckmittelausgänge der Druckregler 22, 24, 26 werden
über eine gemeinsame Sammelleitung 27 einer Druckleitung 28 zugeführt, die in den
Arbeitsraum des als Arbeitszylinder ausgebildeten Verstellantriebes 17 mündet. In
der Druckleitung 28 kann noch ein Druckmesser 29 (z. B. Manometer) angeordnet sein.
-
Die Druckregler 22, 24 bzw. 26 sind auf unterschiedliche Druck-Grenzwerte
eingestellt. Je nachdem, welches der Magnetventile 21, 23, 25 geöffnet, das heißt
in Durchlaßrichtung geschaltet ist, wird dem Arbeitszylinder 17 der durch den dem
Magnetventil 21, 23, 25 zugeordneten Regler 22, 24, 26 begrenzte Druck zugeführt.
-
Gegebenenfalls kann am Ausgang jedes Druckreglers 22, 24 bzw. 26 noch
ein Rückschlagventil (vgl. das Rückschlagventil 73 der Fig. 4) nachgeschaltet sein.
Geschieht dies bei der Verwendung einer Flüssigkeit, beispielsweise Hydrauliköl,
dann hat dies den Vorteil, daß die Muldenschenkel mit dem eingestellten
Druck
auch bei Überbeanspruchungen im Walzen-Muldenspalt unbeweglich gehalten sind (Erfolg
der Nichtkomprimierbarkeit von Flüssigkeiten).
-
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 werden die Spulen der Magnetventile
21, 23, 25 über je einen Schalter 30, 31 bzw. 32 mit Erregerspannung aus einer Versorgungsspannungsquelle
33 versorgt. Jeder Schalter 30, 31, 32 ist über einen manuell betätigbaren Taster
34, 35 bzw. 36 geschaltet. Die drei Taster 34, 35, 36 sind über ein Kopplungsgestänge
37 derart miteinander gekoppelt, daß immer nur ein Schalter 30, 31, 32 geschlossen
ist.
-
Mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 lassen sich also drei verschiedene
Druckstufen für den Anpreßdruck der Muldenschenkel einstellen. Der drucklose Zustand
wird hierbei nicht als Druckstufe gerechnet. Die Betätigung eines der Schalter 30,
31 bzw. 32 und damit die Einstellung des jeweiligen Anpreßdruckes erfolgen in Abhängigkeit
von der Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Walze 10.
-
Nach einer - nicht dargestellten - Weiterbildung der Erfindung kann
jedem der Taster 34, 35 und 36 ein zweiter Schaltkontakt zugeordnet sein, der die
Drehzahl des -nicht dargestellten - Hauptantriebsmotors für die Walze 10 verändert.
-
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der
Fig. 1 durch die Betätigung bzw. Ansteuerung der Schalter 30, 31 und 32. Diese Schalter
30, 31, 32 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 Relais-Kontakte von Relais 38,
39 bzw. 40. Die Ansteuerung dieser Relais 38, 39, 40 erfolgt über je einen zugeordneten
Komparator 41 , 42 bzw. 43, deren Eingängen ein Signal aus einer Auswerteelektronik
48 zugeführt wird. Dieses Signal entspricht der Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 10.
-
Der Aufbau der Auswerteelektronik 48 wird detaillierter im Zusammenhang
mit den Fig. 3 und 4 beschrieben. An den jeweils anderen Eingängen der Komparatoren
41, 42 und 43, d. h. an den Eingängen 44, 45 bzw. 46, liegt jeweils ein voreingestelltes
Vergleichssignal. Sobald das auf der Leitung 47 liegende Ausgangssignal der Auswerteelektronik
48 größer ist als eines der voreingestellten Vergleichssignale, so schaltet der
zugeordnete Komparator 41, 42 bzw.
-
43 durch und erregt das zugeordnete Relais 38, 39 bzw. 40.
-
Der dadurch geschlossene Relais-Kontakt 30, 31 bzw. 32 erregt das
zugeordnete Magnetventil 21, 23 bzw. 25, wodurch schließlich der durch den zugeordneten
Druckregler 22, 24
bzw. 26 begrenzte Druck dem Arbeitszylinder
17 zugeführt wird.
-
Hierbei ist es durchaus möglich, daß auch zwei oder drei Relais 38,
39 bzw. 40 durchschalten. Auf der Sammelleitung 27 stellt sich dann jeweils der
maximale Druck ein, der durch den Druckregler 22, 24 bzw. 26 mit dem höchsten Druck
vorbestimmt ist.
-
Bei der Variante der Fig. 3 wird die Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 10 gemessen, wobei in Abhängigkeit von diesem Meßergebnis der Anpreßdruck
der Muldenschenkel automatisch eingestellt wird. Hierzu wird ein einziger, extern
einstellbarer Druckregler 49 verwendet, der zwischen die Fluid-Förderleitung 20
und die Druckleitung 28 eingeschaltet ist. Zusätzlich ist dieser Druckregler 49
mit einer Bypass-Leitung 50 versehen.
-
Die Messung der Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Walze 10
wird wie folgt durchgeführt: Ein Motor 51, der beispielsweise ein Elektromotor ist,
treibt die Walze 10 an. Dies kann direkt erfolgen oder -wie in Fig. 3 dargestellt
- indirekt über ein mittels einer Welle 52 mit dem Motor 51 gekoppeltes, stufenlos
verstellbares Getriebe 53. In diesem Falle läuft der Motor 51 mit konstanter Drehzahl,
während Drehzahländerungen der Walze 10 durch Verstellung des Getriebes 53 bewirkt
werden.
-
An die Ausgangswelle des Getriebes 53 (bei direktem Antrieb an die
Ausgangswelle des Motors 51) ist ein Tachogenerator 54 gekoppelt, der auf einer
Leitung 59 ein elektrisches Signal gibt, das der Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 10 proportional ist.
-
Das stufenlose Getriebe 53 wird über einen mit einer Steuerwelle 55
gekoppelten Servomotor 56 verstellt.
-
Die Mangeldrehzahl wird durch ein Stellglied, das hier in Form eines
Potentiometers 57 dargestellt ist, vorgewählt.
-
Am Ausgang des Stellgliedes 57 steht somit ein Signal Us an, das derSoll-Drehzahl
bzw. Soll-Umfangsgeschwindigkeit der Walze 10 entspricht. Dieses Signal wird einem
Eingang eines Vergleichers 58 zugeführt, an dessen anderem Eingang das Ausgangssignal
-Uì des Tachogenerators 54 anliegt. Am Ausgang des Vergleichers 58 erscheint damit
ein Differenzsignal zur das die Regelabweichung darstellt. Dieses Signal wird über
einen hysteresebehafteten Verstärker 60 einem Relais 61 zugeführt, welches über
ein Wendeschütz 62 den Servomotor 56 ansteuert. Der beschriebene Regelkreis ist
bemüht, die Regelabweichung au zu Null zu machen, so daß die tatsächliche Drehzahl
bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Walze 10 dem am Stellglied 57 voreingestellten Wert
entspricht. Die Baugruppen 58 bis 61 sind in Fig. 3 zu einer Auswerteelektronik
48 zusammengefaßt.
-
Das Ausgangssignal des Tachogenerators 54 wird über eine Leitung 63
einer Auswerteelektronik 64 für den Muldendruck zugeführt, und zwar konkret einem
Vergleicher 65, welcher das Istwert-Signal Ui der Drehzahl bzw. Umfangsgescnwindigkeit
der Mulde 11 als Sollwert-Signal für den Muldendruck verarbeitet. Der Vergleicher
65 vergleicht dieses Sollwert-Signal mit einem Istwert-Signal des Muldendruckes.
Die sich hieraus ergebende Regelabweichung wird als elektrisches Signal einem hysteresebehafteten
Verstärker 66 und von dort über ein Relais 67 und ein Wendeschütz 68 einem Stellmotor
69 zugeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verstellt der Servomotor 69 über
eine Welle 70 das einstellbare Regelventil 49. Weiterhin ist an der Welle 70 ein
Stellungssensor in Form eines Potentiometers 71 angeschlossen, dessen elektrisches
Ausgangssignal der aktuellen Stellung des Druckreglers 49 entspricht. Dieses Signal
ist damit repräsentativ für den Druck, der vom Druckregler 49 dem Arbeitszylinder
17 zugeführt wird. Das Ausgangssignal
des Stellungssensors 71 wird
über eine Leitung 72 einem (invertierenden) Eingang des Vergleichers 65 zugeführt.
-
Auf diese Weise wird der Muldendruck vollautomatisch in Abhängigkeit
von der Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Walze 10 eingestellt.
-
Statt eines Stellungssensors 71 ist es auch möglich, den Druck in
der Druckleitung 28 mittels eines Druck/Spannungs-Wandlers zu messen und dessen
elektrisches Ausgangssignal als Istwert dem Verglei her 65 zuzuführen.
-
Fig. 4 zeigt eine weitere Variante für die Ansteuerung bzw. Betätigung
des Druckreglers 49. Das Sollwert-Signal (Drehzahl der Walze 10) wird in gleicher
Weise ermittelt wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 wird bei Fig. 4 der Druckregler 49 mittels eines Elektromagneten 69'
verwendet, dessen Magnetanker den Druckregler 49 verstellt. Der Elektromagnet 69'
wird von einem Differenzverstärker 64' angesteuert, dessen einem Eingang das Signal
-Ui auf der Leitung 63 zugeführt wird und an dessen anderem Eingang 72' ein Vergleichssignal
anliegt. Dieses Vergleichssignal kann ein fest vorgegebener Wert sein; es kann aber
auch ein gemessener Wert sein, der im Ergebnis dem Druck entspricht, mit dem die
Mangelmulde 11 gegen die Walze 10 gedrückt wird.
-
Somit ist es auch hier möglich, den Druck in der Leitung 28 zu messen
und dem Eingang 72' zuzuführen. Auch ist es möglich, die Schaltstellung des Elektromagneten
69'oder die Stellung des Druckreglers 49 meßtechnisch zu erfassen und ein entsprechendes
Signal an den Eingang 72' anzulegen.
-
Bei dem Elektromagneten 69' kann es sich um einen reinen Schaltmagneten
handeln, der nur zwischen zwei Grenzstellungen schaltbar ist. In diesem Falle sind
natürlich auch nur zwei Druckstufen der Mulde 11 einstellbar. Es kann sich aber
auch
um einen Linearmagneten handeln, dessen Anker beliebige Zwischenstellj'ngen einnehmen
kann in Abhängigkeit von der Erre#erspannung. Je nach Variante wird der Druckregler
49 als stufenlos oder stufig verstellbarer Druckregler auszubilden sein.
-
Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung
dargestellten technischen Einzelheiten kennen sowohl für sich als auch in beliebiger
Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
-
Bez u g s z e i c h e n 1 ist e 10 Walze 11 Mulde 12 Gestëngeanlenkpunkt
13 Verstelihebel 14 Widerlager 15 Zylinderstange 16 Kolbenstange 17 Verstellantrieb
(Arbeitszylinder) lô Pumpe 19 Speichervolumen 20 Fluid-Förderleitung 21 Magnetventil
22 Druckregler 23 Magnetventil 24 Druckregler 25 Magnetventil 25 Druckregler 27
Sammelleitung 28 Druckleitung 29 Druckmesser (Manometer) 30 Schalter 31 Schalter
32 Schalter 33 Versorgungsspannungsquelle 34 Taster (für 30) 35 Taster (für 31)
36 Taster (für 32) 37 Kupplungsgestänge 38 Relais-Spule 39 Relais-Spule 40 Relais-Spule
41 Komparator 42 Komparator 43 Komparator 44 Bezugsgrößeneingang 45 Bezugsgrößeneingang
46 Bezugsgrößeneingang 47 Signal leitung 48 Auswerteelektronik (Tachos ignal) 49
Druckregler 50 Bypass 51 Motor (Mangel antrieb) 52 Welle 53 Getriebe (stufenlos
verstellbar 54 Tachogenerator 55 Steuerwelle 56 Servomotor 57 Potentiometer (Stellglied)
58 Vergleicher 59 Leitung 60 Komparator (Verstärker 61 Relais 62 Wendeschütz 63
Leitung 64 Auswerteelektronik (für Muldendruck)
Bezugszei chenl
i #t#' - Forts. -64' Differenzverstärker 65 Vergleicher 66 Komparator (Verstärker)
67 Relais 68 Wende schütz 69 Stellmotor 69' Elektromagnet 70 Welle 71 Steilungssensor
72 Leitung (Stellungssignal) 72' Eingang 73 Rückschlagventil
-
Leerseite -