DE3619070A1 - Vorrichtung zum herstellen von genadelten papiermaschinenfilzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von genadelten Papiermaschinenfilzen aus einem Florband, das unter einem Steigungswinkel auf eine endlose, um Umlenkrollen geführte Trägerbahn aufgebracht wird, be­ stehend aus einer Nadelmaschine und aus einer mit Hilfe eines Verschiebeantriebes über die Arbeitsbreite der Nadel­ maschine verschiebbaren Zubringereinrichtung für das Flor­ band.

Zur Herstellung von endlosen, genadelten Papier­ maschinenfilzen ist es bekannt (AT-PS 3 75 101), einem end­ losen Trägergewebe ein Florband in Längsrichtung über eine Zubringereinrichtung zuzuführen, die über die Breite des Trägergewebes hin- und herbewegt wird, um zwei oder mehrere Lagen von nebeneinander gereihten Florbandschlaufen unter einem vorgegebenen Steigungswinkel auf das Trägergewebe aufbringen zu können. Die hinsichtlich der Faserorientierung einander kreuzenden Lagen stellen dabei einen Ausgleich von Unsymmetrien einer Lage bezüglich der Laufrichtung sicher, so daß die Laufeigenschaften und die Festigkeitswerte eines in dieser Weise hergestellten Papiermaschinenfilzes erheb­ lich verbessert werden, zumal die Schlaufen des Florbandes ja auf das Trägergewebe aufgenadelt werden, und zwar mit einer Nadelmaschine, deren Arbeitsbreite der Breite des herzustellenden Papiermaschinenfilzes entspricht. Bei der Vernadelung der Florbandschlaufen mit dem Trägergewebe ist allerdings mit einer Breiten- und Längenänderung der aus dem Trägergewebe und den aufgenadelten Florbandschlaufen gebil­ deten Warenbahn zu rechnen. Dies bedeutet, daß sich der Steigungswinkel der bereits aufgebrachten Florbandschlaufen gegenüber dem Steigungswinkel der aufzubringenden Schlaufen ändert, so daß es beispielsweise nicht mehr möglich wird, das über die Zubringereinrichtung aufgebrachte Florband kantengenau an die bereits aufgebrachten und vernadelten Florbandschlaufen anzulegen. Das Abweichen der Längskanten nebeneinandergereihter Florbandschlaufen von einem parallelen Verlauf bedingt naturgemäß Ungleichmäßigkeiten im Aufbau des Papiermaschinenfilzes, was als Nachteil anzusehen ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß unter Berücksichti­ gung der zwangsläufig beim Nadeln auftretenden Breiten- und Längenänderungen der Trägerbahn ein kantenparalleles Auf­ bringen der Florbandschlaufen auf die Trägerbahn sicherge­ stellt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß ein geregelter Stelltrieb zum Rückführen einer Abweichung des Istverlaufes einer Längskante der Trägerbahn von einem vorgegebenen Sollverlauf und eine Einrichtung zur Vorschub­ steuerung des Verschiebeantriebes für die Zubringereinrich­ tung des Florbandes in Abhängigkeit von Breiten- bzw. Längenänderungen der Trägerbahn vorgesehen sind.

Zieht sich die Trägerbahn aufgrund der Nadelung zu­ sammen, so verringert sich der Steigungswinkel der bereits aufgebrachten Florschlaufen, so daß es für ein kanten­ paralleles Anlegen des Florbandes an die zuletzt gebildete Schlaufe notwendig wird, den Verschiebeantrieb für die Zu­ bringereinrichtung des Florbandes im Sinne einer Vorschub­ verringerung anzusteuern, um das Florband unter einem an den Steigungswinkel der zuletzt aufgebrachten Florbandschlaufe angepaßten Steigungswinkel auf die Trägerbahn aufbringen zu können. Über die Einrichtung zur Vorschubsteuerung des Ver­ schiebeantriebes können somit sonst aufgrund von Breiten- bzw. Längenänderungen der Trägerbahn auftretende Ungleich­ mäßigkeiten beim Aufbringen des Florbandes auf die Träger­ bahn vermieden werden. Voraussetzung ist allerdings, daß Abweichungen des Istverlaufes einer Längskante der Träger­ bahn von einem vorgegebenen Sollverlauf über einen ge­ regelten Stelltrieb rückgeführt werden können, so daß sich eine bestimmte Bezugslinie für die Relativverschiebung der Zubringereinrichtung des Florbandes gegenüber der Trägerbahn über die Arbeitsbreite der Nadelmaschine ergibt.

Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse werden dabei erhalten, wenn der Stelltrieb zum Rückführen der einen Längskante der Trägerbahn auf einen Sollverlauf eine schwenkbar gelagerte Umlenkrolle für die Trägerbahn ver­ schwenkt und über eine Regeleinrichtung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Lagegebers für den Verlauf der rück­ führbaren Längskante der Trägerbahn betätigt wird. Zeigt der Lagegeber für den Längskantenverlauf der Trägerbahn eine Abweichung des Istverlaufes vom Sollverlauf an, so wird über den Stelltrieb die schwenkbar gelagerte Umlenkrolle für die Trägerbahn im Sinne einer Rückführung des Istverlaufes auf den Sollverlauf der Längskante der Trägerbahn verschwenkt, bis der Längskanten-Sollverlauf wieder erreicht ist. Über den an eine schwenkbare Umlenkrolle für die Trägerbahn ange­ schlossenen Stelltrieb können somit Lageabweichungen rasch und einfach in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Lagege­ bers ausgeregelt werden.

Um die den Steuereingriff in die Vorschubsteuerung des Verschiebeantriebes bestimmende Abhängigkeit der Vor­ schubsteuerung des Verschiebeantriebes für die Zubringerein­ richtung des Florbandes von Breiten- bzw. Längenänderungen der Trägerbahn vorteilhaft für die Ermittlung des jeweils notwendigen Steuereingriffes ausnützen zu können, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Einrichtung zur Vor­ schubsteuerung des Verschiebeantriebes für die Zubringer­ einrichtung einen an eine Meßeinrichtung für die Trägerbahn­ breite bzw. an eine Meßeinrichtung für die Trägerbahnlänge angeschlossenen Rechner aufweisen. Die Änderung der Steigung einer mit der Trägerbahn vernadelten Florbahn aufgrund beispielsweise einer Änderung der Trägerbahnbreite, wird nämlich durch das sich dabei ändernde Verhältnis zwischen Länge und Breite der Trägerbahn bestimmt, so daß sich die Beziehung zwischen dem Vorschub des Verschiebeantriebes und einer Breitenänderung der Trägerbahn in einem vergleichs­ weise einfachen Rechnerprogramm erfassen läßt. Aus den je­ weiligen Meßdaten der Meßeinrichtung für die Trägerbahnbreite kann somit die Vorschubsteuerung des Verschiebeantriebes für die Zubringereinrichtung vorteilhaft abgeleitet werden. Gleiches gilt für die Meßdaten der Meßeinrichtung für die Trägerbahnlänge, wobei es unter Umständen möglich ist, ent­ weder nur die Trägerbahnbreite oder nur die Trägerbahnlänge für die Vorschubsteuerung des Verschiebeantriebes auszu­ nützen, wenn in bestimmten Fällen der Einfluß der Längen­ änderung bzw. der Breitenänderung vernachlässigbar ist.

Damit die Breite der Trägerbahn einfach bestimmt werden kann, kann die Meßeinrichtung für die Trägerbahn­ breite aus zwei Lagegebern für die beiden Längskanten der Trägerbahn bestehen. Da der Abstand der beiden Lagegeber voneinander bekannt ist, läßt sich die Trägerbahnbreite aus den Daten der Lagegeber einfach berechnen, zumal ja eine Längskante der Trägerbahn hinsichtlich ihres Verlaufes geregelt wird. Der eine Lagegeber kann folglich auch vor­ teilhaft für die Anzeige einer Sollwertabweichung der rück­ führbaren Längskante der Trägerbahn eingesetzt werden.

Zum Spannen der um Umlenkrollen geführten Trägerbahn wird üblicherweise ein Spannwagen verwendet, der wenigstens eine Umlenkrolle für die Trägerbahn trägt. Mit einem solchen Spannwagen lassen sich Längenänderungen der Trägerbahn einfach bestimmen. Zu diesem Zweck ist lediglich ein Meß­ wertgeber für den Verschiebeweg des Spannwagens vorzusehen, weil der Verschiebeweg des Spannwagens aufgrund der ge­ gebenen geometrischen Verhältnisse der Trägerbahnführung ein Maß für die Längenänderungen der Trägerbahn ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand bei­ spielweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von endlosen Papiermaschinenfilzen in einer schema­ tischen Seitenansicht,

Fig. 2 diese Vorrichtung in einer Draufsicht in einem klei­ neren Maßstab und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Stelltriebes für eine schwenk­ bar gelagerte Umlenkrolle der Trägerbahn in einem größeren Maßstab.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht die dargestellte Vorrichtung im wesentlichen aus einer Nadelmaschine 1, die baukastenartig aus mehreren Nadeleinheiten 2 zusammengesetzt ist, so daß eine der Breite der herzustellenden Papier­ maschinenfilze entsprechende Arbeitsbreite erhalten wird. Dieser Nadelmaschine 1 ist eine zusätzliche Nadeleinrich­ tung 3 vorgeordnet, die lediglich eine Nadeleinheit 2 umfaßt und folglich eine entsprechend geringere Arbeits­ breite besitzt. Diese Nadeleinrichtung 3 ist an eine Zu­ bringereinrichtung 4 angeschlossen, die im Ausführungsbei­ spiel aus einer an der Nadeleinrichtung 3 angelenkten Vor­ ratsrolle 5 für ein Florband 6 besteht. Die Zubringerein­ richtung 4 ist mit der Nadeleinrichtung 3 über die Arbeits­ breite der Nadelmaschine 1 verschiebbar. Zu diesen Zweck bildet die Nadeleinrichtung 3 einen auf der Nadelmaschine 1 geführten Wagen, der mit Hilfe eines Verschiebeantriebes 7 hin- und herbewegt werden kann. Dieser Verschiebeantrieb 7 wird im Ausführungsbeispiel durch eine Zugspindel 8 und einen Motor 9 gebildet. Da die Zubringereinrichtung 4 auf der Nadeleinrichtung 3 gelagert ist, was nicht zwangsläufig der Fall sein muß, erübrigt sich eine gesonderte Führung und ein gesonderter Antrieb für die Zubringereinrichtung 4.

Wegen der Verschiebbarkeit der Nadeleinrichtung 3 muß selbstverständlich auch die ihr zugeordnete, höhenverstell­ bare Tischplatte 10 mitverschoben werden. Aus diesem Grunde ist das Untergestell 11 der Nadeleinrichtung 3 ebenfalls verschiebbar auf der Nadelmaschine 1 gelagert und synchron mit seinem Obergestell über eine Zugspindel 12 antreibbar.

Das von der Vorratsrolle 5 abgezogene Florband 6 kann mit Hilfe der Nadeleinrichtung 3 mit einer Trägerbahn 13 verbunden werden, die endlos um Umlenkrollen 14, 15 und 16 geführt ist. Dabei sind die Umlenkrollen 15 in einem Spann­ wagen 17 gelagert.

Da sich während des Abziehens des Florbandes 6 von der Vorratsrolle 5 diese mit der Nadeleinrichtung 3 quer zur Trägerbahn 13 bewegt, wird mit Hilfe der Nadeleinrichtung 3 das Florband 6 an der Trägerbahn 13 unter einem Steigungs­ winkel angeheftet, der von der Vorschubgeschwindigkeit der Trägerbahn 13 und der Vorschubgeschwindigkeit des Verschiebe­ antriebes 7 abhängt. Das Florband 6 wird daher in mehreren Schlaufen unter einem bestimmten Steigungswinkel in einer Lage auf die Trägerbahn 13 aufgebracht, die mit einer weiteren, gleich aufgebauten Florlage versehen werden kann, so daß sich zwei Florlagen mit gegengleichen Steigungswin­ keln ergeben.

Um sich bei der Nadelung der Trägerbahn 13 ergebende Breiten- und Längenänderungen der Trägerbahn berücksichtigen zu können, wird sowohl die Breite als auch die Länge der Trägerbahn 13 erfaßt. Die Meßeinrichtung 18 für die Träger­ bahnlänge besteht dabei aus einem Meßwertgeber 19 für den Verschiebeweg des Spannwagens 17. Da der Abstand der Um­ lenkrollen 14 und 16 voneinander und der Abstand der Um­ lenkrollen 15 voneinander geometrisch festliegen und sich der Abstand der Umlenkrollen 15 zu den Umlenkrollen 14 und 16 aus dem Verschiebeweg des Spannwagens 17 ergibt, kann das Ausgangssignal des Meßwertgebers 19 als Maß für die Träger­ bahnlänge gewertet werden.

Zur Bestimmung der Trägerbahnbreite ist eine Meßein­ richtung 20 vorgesehen, die zwei Lagegeber 21 und 22 für die beiden Längskanten der Trägerbahn 13 aufweist. Mit dem vor­ gegebenen Abstand der beiden Lagegeber 21 und 22 voneinander und den Meßdaten dieser Lagegeber läßt sich somit die Breite der Trägerbahn eindeutig bestimmen.

Die Meßeinrichtungen 18 und 20 werden herangezogen, um den Verschiebeantrieb 7 für die Nadeleinrichtung 3 und die Zubringereinrichtung 4 in Abhängigkeit von Längen- bzw. Breitenänderungen der Trägerbahn 13 steuern zu können. Zu diesem Zweck ist eine zentrale Steuervorrichtung 23 vorge­ sehen, die an die Meßeinrichtungen 18 und 20 angeschlossen ist und einen Rechner enthält, der aus den eingegebenen Daten programmbedingt den jeweils erforderlichen Vorschub des Verschiebeantriebes 7 errechnet, um die Steigung des neu aufzubringenden Florbandes 6 an die sich bei einer Änderung der Länge bzw. der Breite der Trägerbahn verändernde Steigung der bereits aufgebrachten Florbandschlaufen an­ passen zu können. Nach dem Erfassen einer Längen- bzw. Breitenänderung der Trägerbahn 13 wird folglich über die zentrale Steuervorrichtung 23 der Motor 9 entsprechend be­ aufschlagt, so daß sich solche Änderungen nicht auf das kantenparallele Aufbringen der Florbandschlaufen nachteilig auswirken können.

Voraussetzung für diese Vorschubsteuerung des Ver­ schiebeantriebes 7 ist allerdings, daß die Trägerbahn 13 eine vorgegebene Lage einnimmt. Zu diesem Zweck ist ein geregelter Stelltrieb 24 zum Rückführen einer Abweichung des Istverlaufes einer Längskante der Trägerbahn 13 von einem vorgegebenen Sollverlauf vorgesehen. Der Istverlauf der Längskante der Trägerbahn 13 wird dabei über den Lagegeber 21 für die eine Längskante der Trägerbahn erfaßt. Das Aus­ gangssignal dieses Lagegebers 21 wird in der zentralen Steuerungsvorrichtung 23 mit einem vorgegebenen Sollverlauf der Längskante der Trägerbahn verglichen, wobei bei einer Soll-Istwertdifferenz der Stelltrieb 24 im Sinne einer Verringerung dieser Differenz beaufschlagt wird.

Der Stelltrieb 24 zum Rückführen der einen Längskante der Trägerbahn 13 auf einen Sollverlauf besteht gemäß Fig. 3 aus einem Getriebemotor 25, der über einen Spindeltrieb 26 einen Winkelhebel 27 verschwenkt, der auf einer zur Umlenk­ rolle 16 für die Trägerbahn 13 parallelen Drehachse 28 gelagert ist und das eine Lager 29 der Umlenkrolle 16 trägt. Durch den Stelltrieb 24 wird es daher möglich, die im Bereich ihres anderen Lagers ortsfest gehaltene Umlenkrolle 16 über den Winkelhebel 27 zu verschwenken, so daß bei einer Verschwenkung der Umlenkrolle 16 die Trägerbahn 13 quer zu ihrer Längsrichtung verschoben werden kann. Damit kann der Sollverlauf der einen Längskante der Trägerbahn eingehalten und eine definierte Bezugslinie für die relative Verschie­ bung der Zubringereinrichtung 4 bzw. der Nadeleinrichtung 3 gegenüber der Trägerbahn 13 festgelegt werden, was für eine Vorschubsteuerung des Verschiebeantriebes 7 in Abhängigkeit von Breiten- bzw. Längenänderungen der Trägerbahn notwendig ist.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Herstellen von genadelten Papier­ maschinenfilzen aus einem Florband, das unter einem Steigungswinkel auf eine endlose, um Umlenkrollen geführte Trägerbahn aufgebracht wird, bestehend aus einer Nadelma­ schine und aus einer mit Hilfe eines Verschiebeantriebes über die Arbeitsbreite der Nadelmaschine verschiebbaren Zubringereinrichtung für das Florband, dadurch gekennzeich­ net, daß ein geregelter Stelltrieb (24) zum Rückführen einer Abweichung des Istverlaufes einer Längskante der Trägerbahn (13) von einem vorgegebenen Sollverlauf und eine Einrichtung zur Vorschubsteuerung des Verschiebeantriebes (7) für die Zubringereinrichtung (4) des Florbandes (6) in Abhängigkeit von Breiten- bzw. Längenänderungen der Trägerbahn (13) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb (24) zum Rückführen der einen Längskante der Trägerbahn (13) auf einen Sollverlauf eine schwenkbar gelagerte Umlenkrolle (16) für die Trägerbahn (13) ver­ schwenkt und über eine Regeleinrichtung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Lagegebers (21) für den Verlauf der rückführbaren Längskante der Trägerbahn (13) betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Vorschubsteuerung des Verschiebeantriebes (7) für die Zubringereinrichtung (4) einen an eine Meßeinrichtung (20) für die Trägerbahnbreite bzw. an eine Meßeinrichtung (18) für die Trägerbahnlänge angeschlossenen Rechner aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (20) für die Trägerbahnbreite aus zwei Lagegebern (21, 22) für die beiden Längskanten der Trägerbahn (13) besteht.

5. Vorrichtung nach Anpsruch 3 oder 4 mit wenigstens einer auf einem Spannwagen angeordneten Umlenkrolle (15) für die Trägerbahn (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Meß­ einrichtung (18) für die Trägerbahnlänge aus einem Meß­ wertgeber (19) für den Verschiebeweg des Spannwagens (18) besteht.