Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Quetschwalzenvorrichtung
zum Ausquetschen von flüssiger Farbe bei dem
kontinuierlichen Färben eines Gewebes in voller Breite (GB-A-
893 426)
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine zum Ausquetschen üblicherweise verwendete
Vorrichtung weist eine lange antreibende Quetschwalze, die von
einer Antriebsquelle wie einem Motor gedreht wird, und
eine angetriebene Quetschwalze, deren Länge der der
antreibenden Quetschwalze im wesentlichen entspricht, und
die mit der antreibende Quetschwalze in Drehberührung
kommt, auf. Ein zu färbendes Gewebe wird kontinuierlich
durch diese beiden Walzen geführt, so daß ein mit der
Farbe getränktes Gewebe bei dem Durchdrücken durch die
Walzen ausgequetscht wird.
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Die Quetschwalzen bestehen üblicherweise aus Stahl,
wegen der Länge der Komponenten und wegen des erheblichen
auf sie bei dem Durchdrücken eines Gewebes ausgeübten
Drucks ist es unvermeidlich, daß in der angetriebenen
Quetschwalze bezüglich der antreibenden Quetschwalze
eine Durchbiegung auftritt, wie dies in den Fig. 12 und
13 gezeigt ist, wodurch ein Problem einer unzulässigen
Konzentration in dem Mittelabschnitt des zu färbenden
Gewebes gegenüber dessen seitlichen Abschnitten
auftritt. Wenn, wie in Fig. 12 gezeigt, der
Mittelabschnitt der angetriebenen Quetschwalze 2 in eine
Richtung einer starken Pressung gegen die antreibenden
Quetschwalze ausgelenkt wird, wird der Mittelabschnitt
des Gewebes stark gequetscht und erhält einen helleren
Farbton, es tritt, mit anderen Worten, ein Farbgefälle
auf. Wenn dagegen der Mittelabschnitt der angetriebenen
Quetschwalze 2 in eine Richtung weg von der
antreibenden Quetschwalze 1 ausgelenkt wird, so bildet sich ein
Spalt aus zwischen den Mittelabschnitten der beiden
Quetschwalzen 1, 2, der Mittelabschnitt des Gewebes
wird tief eingefärbt, es tritt, mit anderen Worten, ein
Licht/Schatten-Effekt auf. Es besteht also ein Problem
einer unzureichenden Farbqualität, das seit langem
einer Lösung bedarf.
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Aus der GB-A-893 426 ist eine Quetschvorrichtung
bekannt, in der eine Druckwalze radial nachgiebig auf
einem ununterbrochenen Kern ortsfest in einer hohlen
Walze angeordnete Ringe aufweist, die dazu dienen,
während des Betriebs auf die Walze ausgeübte Kräfte
aufzunehmen. Druckmittel sind in dem Kern vorgesehen, die
nur auf den Teil des Rings wirken, der jeweils zu der
Linie weist, in der die Walze auf das zu behandelnde
Material wirkt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung soll das genannte Problem
lösen und hat die Aufgabe der Schaffung einer
Quetschvorrichtung mit einem Ausgleichsmechanismus, der der
Durchbiegung einer angetriebenen Quetschwalze dadurch
begegnet, daß ein Frontseite einer angetriebenen
Quetschwalze mit gleichförmigen Druck mit der antreibenden
Quetschwalze in Kontakt kommt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Quetschvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird in Anspruch 2
beansprucht.
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Bei der so ausgebildeten Quetschvorrichtung werden die
scheibenartigen Stützelemente jeweils hin zu einem der
beiden Enden des zylindrischen Drehelements bewegt,
wenn der Mittelabschnitt der angetriebenen Quetschwalze
in eine Richtung einer starken Pressung gegen die
antreibende Walze ausgelenkt wird.
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Entsprechend wirkt eine Stützkraft auf die beiden Enden
der angetriebenen Walze vom Inneren gegen die
antreibende Stützwalze durch die an den beiden Enden
angeordneten scheibenartigen Stützelemente, während eine weg
von der angetriebenen Quetschwalze verlaufende Spannung
auf den Mittelabschnitt der angetriebenen Quetschwalze
wirkt, wodurch die Durchbiegung auf dem Abschnitt der
angetriebenen Quetschwalze ausgeglichen wird und der
ganze Abschnitt der angetriebenen Quetschwalze
gleichförmig auf die antreibende Quetschwalze wirkt.
Wenn dagegen der Mittelabschnitt der angetriebenen
Quetschwalze in eine weg von der antreibenden
Quetschwalze, also in entgegengesetzter Richtung,
ausgelenkt wird, werden die scheibenartigen Stützelemente an
den beiden Seiten hin zu dem mittleren Abschnitt des
zylindrischen Stützelements bewegt. In diesem Fall
wirkt eine Stützkraft auf den mittleren Abschnitt der
angetriebenen Quetschwalze vom Inneren gegen die
antreibende Quetschwalze durch die scheibenartigen
Stützelemente, wodurch der ganze Abschnitt der
angetriebenen Quetschwalze gleichförmig ohne Durchbiegung auf
die antreibende Quetschwalze wirkt. Infolgedessen kann
die Färbung mit hoher Qualität ohne unzulässige
Konzentrationsabweichungen ausgeführt werden.
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Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit der Zeichnung.
Kurze Erläuterung der Zeichnung
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Fig. 1 bis 11 zeigen eine Ausführungsbeispiel einer
Quetschvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung, wobei:
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Fig. 1 eine Längsschnittansicht ist,
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Fig. 2 und Fig. 3 Schnittansichten entlang der
Linie II - II bzw. III - III sind,
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Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht ist,
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Fig. 5 eine abgewickelte Teilansicht ist,
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Fig. 6 bis Fig. 8 Ansichten sind, die verschiedene
Stufen des Ablaufs zeigen, wenn die
Mittelwelle um 90º bzw. um 180º gedreht ist,
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Fig. 9 bis Fig. 11 Ansichten sind, die verschiedene
Stufen des Ablaufs zeigen, wenn das
Planetenzahnrad um 90º bzw. um 180º gedreht ist, und
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Fig. 12 und Fig. 13 Draufsichten sind, die jeweils
Durchbiegungen der angetriebenen Quetschwalze
zeigen.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Längsansicht einer angetriebenen
Quetschwalze 3 nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung, die Fig. 2 und 3 sind Schnittansichten entlang
den Linien II - II bzw. III - III. Das Bezugszeichen 4
gibt ein gestrecktes hohlzylindrisches Drehelement 4
an. Ein aus laminierten Gummischichten bestehender
Gummibelag 5 ist außen auf den Außenumfang des
zylindrischen Drehelements aufgepaßt, um diesem eine bestimmte
Elastizität und Härte zu geben. Das Bezugszeichen 6
gibt eine Mittelwelle an, die durch die Achse des
zylindrischen Drehelements 4 verläuft und dessen Enden
jeweils von Lagern 7 getragen werden. Die Mittelwelle 6
ist durch Seitenplatten 9 geführt, die wie Kappen
mittels Lagern 8 auf die Öffnungen auf den beiden Enden
des zylindrischen Drehelements 4 aufgesetzt sind. Die
Seitenplatten 9 sind mittels Kupplungen 26 auf der
Mittelwelle
6 befestigt. Das zylindrische Drehelement 4
ist so auf der Mittelwelle 6 durch die Lager 8 und die
Seitenplatten 9 drehgelagert.
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Scheibenartige Stützelemente 10, 11 sind im Bereich der
beiden Enden des inneren Abschnitts des zylindrischen
Drehelements 4 über Ringlager 12, 13, die außen auf die
scheibenartigen Stützelemente 10, 11 gepaßt sind,
drehbar eingesetzt. Die Mittelwelle 6 ist in
Einsatzbohrungen 10A, 10B in der Mitte der beiden Stützelemente 10,
11 eingesetzt. Steine 6A, 6B der Mittelwelle sind in
auf den Bohrungen 10A, 10B vorgesehenen Nuten mit der
Mittelwelle rotierend eingesetzt. Die Steine 6A, 6B
können frei in horizontaler Richtung entlang der
Mittelwelle 6 bewegt werden. Gewindebohrungen 10C, 11C
sind den Außenrändern der scheibenartigen Stützelemente
benachbart ausgebildet, durch die eine Spindelstange 16
geführt ist. Die beiden Enden der Spindelstange 16
werden von Lagern 14, 15 aufgenommen. Die Spindelstange
ist in dem Ort der beiden Stützelemente 10, 11
entsprechenden Bereichen mit gegenläufigen Gewindeabschnitten
versehen, so daß die beiden Stützeleinente 10, 11
entweder in einer Richtung weg von oder in eine Richtung hin
zu einander bewegt werden.
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Ein weiteres scheibenartiges Stützelement 18 ist in dem
Mittelabschnitt des zylindrischen Drehelements 4
vorgesehen. Das Stützelement 18 weist ein Ringlager, d. h.
ein äußeres Ringelement 19 bestehend aus einem mit
seiner Innenfläche auf das zylindrische Drehelement
aufgepaßten äußeren Ring 19A, einer Mehrzahl von Kugeln 19B
und einem inneren Ring 19C, eine exzentrische Scheibe
20 mit kleinem Durchmesser, die exentrisch außen auf
der Mittelwelle 6 befestigt ist, eine weitere
exzentrische Scheibe 21 mit großem Durchmesser, die drehbar auf
die exzentrische Scheibe mit kleinem Durchmesser 20
aufgesetzt ist, und ein Planetenzahnrad 22, das mit auf
den zueinander weisenden Flächen der beiden
Exzentrischen Scheiben 20, 21 ausgebildeten Zahnungen 20A, 21A
versehen ist, auf. Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß in der
Außenfläche bzw. der Innenfläche der beiden
exzentrischen Scheiben 20, 21 zwei Zeilen für Führungswände
20B, 20C, 21B, 21C ausgebildet sind und daß die
Zahnungen 20A, 21A zwischen den Führungswänden 20B, 20C, 21B,
21C, durch die das Planetenzahnrad beidseitig geführt
wird, verlaufen.
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Eine Steuerstange 23 ist mit dem Planetenzahnrad 22
verbunden. Die Steuerstange 23 ist durch einen
halbkreisförmigen Ringspalt 11D in dem Stützelement 11 und
in der Seitenplatte 9 geführt, wie Fig. 3 zeigt, und
wird durch ein Lager 24 auf der Außenseite des
zylindrischen Drehelements 4 gehalten. Das Lager 4 ist mit
einem Umschalt-Mechanismus versehen, der ein Umschalten
zwischen einem Drehen des Planetenzahnrads 22 und
dessen Stoppen ausführt. Ein Handrad 25 ist an dem Ende
der Steuerstange 23 angebracht.
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Die wie eben beschrieben konstruierte
Quetschvorrichtung funktioniert wie nachfolgend beschrieben:
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Zunächst wird der Betrieb des scheibenartigen
Stützelements 18 unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 11
beschrieben, in denen das äußere Ringelement 19 zur
Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist.
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Wenn ein Teil der exzentrischen Scheibe 21 mit großem
Durchmesser das zylindrischen Drehelement 4 über das
äußere Ringelement 19 berührt, wie dies in Fig. 6
gezeigt ist, wird die Drehung des Planetenzahnrads 22
über die Steuerstange 16 durch den Umschalt-Mechanismus
des Lagers 24 gestoppt. Wenn die Mittelwelle 6 um 90º
aus der in Fig. 6 gezeigten Position in der Richtung
des in Fig. 6 gezeigten Pfeils gedreht wird, dreht sich
die exzentrische Scheibe 20 mit kleinem Durchmesser
gemeinsam mit der Mittelwelle 6, wie diese in Fig. 7
gezeigt ist, die exzentrische Scheibe 21 mit großem
Durchmesser dreht sich mit um 90º, während das
Planetenzahnrad 22 ortsfest ist. Entsprechend bewegt sich
der Kontaktpunkt der exzentrischen Scheibe 21 mit
größerem Durchmesser mit dem äußeren Ringelement 19 aus
einer zu der angetriebenen Quetschwalze weisenden
Position unter Bildung eines Spaltes zwischen der
exzentrischen Scheibe 21 mit größerem Durchmesser an der zu der
angetriebenen Quetschwalze 1 weisenden Position. Wenn
die Mittelwelle 6 weiter um 90º aus der in Fig. 7
gezeigten Position gedreht wird, werden die beiden
exzentrischen Scheiben 20, 21 gemeinsam von dem
Planetenzahnrad gedreht, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, der
Spalt zwischen der exzentischen Scheibe 21 mit großem
Durchmesser und dem äußeren Ringelement 19 an der zu
der angetriebenen Walze weisenden Position ist
vergrößert.
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Wenn das Planetenzahnrad 22 von dem Umschaltmechanismus
des Lagers 24 zur freien Drehung umgeschaltet ist und
durch eine Betätigung des Handrades 25 aus dem in Fig.
9 gezeigten Zustand gedreht wird, dreht sich die mit
der Mittelwelle 6 in Eingriff stehende exzentrische
Scheibe 20 mit geringem Durchmesser nicht. Stattdessen
dreht sich die exzentrische Scheibe 21 mit großem
Durchmesser auf der exzentrischen Scheibe 20 mit
kleinem Durchmesser gleitend aufgrund der Drehbewegung des
Planetenzahnrads 22. Wenn das Planetenzahnrad 22 sich
um 90º gedreht hat, wird, wie Fig. 10 zeigt, ein
kleiner
Spalt zwischen der exzentrischen Scheibe 21 von
großem Durchmesser und dem äußeren Ringelement 19
gebildet. Sodann wird, wie Fig. 1 zeigt, der Spalt
vergrößert, wenn das Planetenzahnrad sich um 180º gedreht
hat. Der zwischen der exzentrischen Scheibe 21 mit
großem Durchmesser und dem äußeren Ringelelement 19 durch
die Drehbewegung des Planetenzahnrads 22 in einem
Bereich von 180º gebildete Spalt ist kleiner als der
Spalt, der bei einer Drehung der Mittelwelle um 180º,
wie dies in den Fig. 6 bis 8 gezeigt ist, erzeugt wird.
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Wenn bei einem starken Druck in Richtung auf den
Mittelabschnitt der angetriebenen Quetschwalze 3 gegen die
antreibende Quetschwalze 3 eine Durchbiegung
stattfindet, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, wird die
Spindelstange 16 durch das Handrad 17 gedreht, so daß sich die
beiden Stützelemente 10, 11 auf den beiden Seiten sich
voneinander weg hin zu den beiden Enden des
zylindrischen Stützelements 4 bewegen und dessen Ende von innen
gegen die angetriebene Quetschwalze 1 stützen. Dabei
wird das Stützelement 18 in dem Mittelabschnitt durch
Drehen der Steuerwelle 6 oder das Planetenzahnrad 22
derart gesteuert, daß sich ein Spalt zwischen der
exzentrischen Scheibe 21 mit großem Durchmesser und dem
äußeren Ring 19 bildet, wie dies in den Fig. 7, 8, und
10, 11 gezeigt ist. Der Spalt kann dem Ausmaß der
Durchbiegung der angetriebenen Quetschwalze
entsprechend eingestellt werden. Infolge dieser Operationen
wirkt eine Kraft auf den Mittelabschnitt der
angetriebenen Quetschwalze, daß sich dies von der antreibenden
Quetschwalze 1 weg bewegt, die angetriebene
Quetschwalze 1 kann so ohne Durchbiegung gleichförmig auf die
antreibende Quetschwalze 3 wirken.
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Wenn dagegen eine Durchbiegung auftritt in einer
Richtung, in der sich der Mittelabschnitt der angetriebenen
Quetschwalze 3 von der antreibenden Quetschwalze 1 weg
bewegt, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist, werden die
Stützelemente 10, 11 an den beiden Seiten näher an den
Mittelabschnitt heranbewegt; das Stützelement 18 wird
in Berührung mit dem äußeren Ringelement 19 in die
Position gebracht, in der die exzentrische Scheibe 21 mit
großem Durchmesser zu der antreibenden Quetschwalze 1
weist, wie dies in den Fig. 6 und 9 gezeigt ist. Auf
diese Weise wirkt eine Kraft gegen die antreibende
Quetschwalze 1 auf den Mittelabschnitt des
zylindrischen Drehelements 4 durch die drei Stützeleinente 10,
11, 18, wodurch die Durchbiegung ausgeglichen wird.
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Die Anzahl der scheibenartigen Stützelemente ist nicht
auf drei an den beiden Seiten und in der Mitte
angeordnete Elemente begrenzt, auch nur zwei an den Seiten
oder vier parallel in axialer Richtung angeordnete
Scheiben können die Aufgabe erfüllen.