-
Vorrichtung zur Erzeugung einer gleichbleibenden Stoffbahnspannung
bei Umwickelvorrichtungen aller Art, insbesondere Jiggern Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer gleichbleibenden Stoffbahnspannung
bei Umwickelvorrichtungen aller Art, insbesondere Jiggern.
-
Bei den bekannten Vorrichtungen zur Spannungsregelung laufender Gewebebahnen
wird von einer beweglich angeordneten Trogleitwalze aus- mit Hilfe eines Zwischengetriebes
der Hauptantrieb der Zugwalzen von Steigdocken beeinflußt. Bei Jiggern dieser Art
entfällt die Notwendigkeit, bei der Bewegungsübertragung vom Motor auf die Stoffwalzen
die veränderliche Winkelgeschwindigkeit der letzteren zu berücksichtigen. Außerdem
wirken Steuervorrichtungen, die zeitweise eine Zusatzbewegung den Zugwalzen zuleiten,
in einer störenden Weise 'ungleichmäßig. Denn wenn sie den Hilfsantrieb ausgelöst
haben, so bleibt dieser so lange wirksam, bis die Stoffbahnbewegung die gewünschte
Geschwindigkeit um ein bestimmtes Maß überschritten hat. Demgemäß ändert sich die
Geschwindigkeit der Stoffbahn mehr oder weniger regelmäßig zwischen einer kleinsten
und einer größten Geschwindigkeit, was die Gefahr einer Streifenbildung ergibt.
Hierzu kommt noch, daß die Ein- und Ausschaltung des Hilfsgetriebes bei den bekannten
Anordnungen mit Hilfe von Klauenkupplungen erfolgen soll, die stoßartig wirken und
plötzliche Geschwindigkeitsänderungen der Stoffbahn herbeiführen, so daß letztere
zeitweise übermäßig stark beansprucht wird und sogar reißen kann. Um die besprochenen
Mängel zu beheben und um insbesondere eine einwandfrei arbeitende Steuervorrichtung
für Jigger mit Wickelwalzen zu schaffen, bei denen die Vermeidung stoßartiger Bewegungsänderungen
besonders wichtig ist und zu diesem Zweck die Steuervorrichtung nach jeder Betätigung
rechtzeitig wieder abgeschaltet werden muß, damit die Stoffbahn möglichst gleichmäßig
durch die Farbflotte hindurchbewegt wird, sind erfindungsgemäß die den Umwickelvorgang
regelnden Steuermittel mit einer Rückführvorrichtung versehen. Kommen Steuermittel
zur Anwendung, welche durch den zwischen den Wickelwalzen liegenden Stoffbahnabschnitt
gesteuert werden, so ist zweckmäßigerweise die Rückführvorrichtung nachgiebig einstellbar
zu machen, was durch Zwischenschaltung einer Ölbremse erfolgen kann. In einem solchen
Fall ist die Gleichgewichtslage der Rückführvorrichtung unabhängig von der jeweiligen
Einstellung des als Steuermittel dienenden Servomotors. Werden die Steuermittel
dagegen durch den veränderlichen Durchmesser der Wickelwalzen eingestellt, so kann
die Rückführvorrichtung starr sein. Bei dieser Anordnung, ist die Gleichgewichtslage
der Rückführvorrichtung abhängig von der jeweiligen Einstellung des als Steuermittel
dienenden Servomotors.
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Auf den Wellen i und 2 sind die Stoffwalzen
3 bzw.
4 abgestützt, von denen jeweils die eine abzuwickeln und die andere aufzuwickeln
' ütri ' die" Stoffbahn 5 durch die Farbflotte hindurchgehen zu lassen. Im 14u"4
reich der * - liegt die Führuhgswalze 6 und im Bereich der Stoffwalze 4 d'ie Führungswalze
7. Die beiden Führungs-": walzen 6 und 7 werden von einem Hebelsystem 8 getragen,
das mittels der Welle 9 am Maschinengestell gelagert ist. Die Teile 6 bis 9 bilden
den Breithalter. Innerhalb des Bottichs io, in dem sich die Farbflotte befindet,
sind die Walzen ii und i2 angeordnet. Sie sind an Querträgern 13 drehbar gelagert.
Diese sind fest mit der Tragstange 14 verbunden, deren oberes Ende 15 an einem bei
16 am Maschinengestell gelagerten doppelarmigen Hebel 17 angelenkt ist. Der freie
Arm des letzteren trägt ein Reguliergewicht 18, durch das das Gewicht der Walzen
i i und 12 sowie des Trägersystems 13, 14 teilweise ausgeglichen wird. Der nicht
ausgeglichene Rest des letzteren Gewichtes bestimmt die Spannung, mit der die Stoffbahn
5 durch die Farbflotte hindurchbewegt wird. Um unerwünschte Schwingbewegungen der
Tragstange 14 auszuschließen, ist an einem Seitenarm vor ihr die, Kolbenstänge 9o
angelenkt. Diese trägt einen Kolben 9i, der in dem am Maschinengestell befestigten
Zylinder 92 geführt ist und mit diesem zusammen eine ölbremse bildet.
-
Der Träger 14 greift im übrigen noch an einem Hebel i9 an; der bei
2o bzw. mittels der Welle 9 am Maschinengestell drehbar gelagert ist und an seinem
freien Ende eine Kurvenführung trägt. Der obere Teil 21 der letzteren und- deren
-unterer Teil 22 bilden Kreisbogenstücke um den Drehpunkt 2o, während in
der Mitte ein Übergangskurvenstück 23 vorgesehen ist.
-
In die Führungskurve 21 bis 23 reicht ein Bolzen 24 hinein, -der am
oberen Ende eines Hebels 25 befestigt ist. Dieser Hebel ist bei 261 am Maschinengestell
gelagert. Im Bereich der Lagerstelle ist an ihm fliegend eine Kulisse 27 befestigt.
In- letzterer ist der Bolzen-28 eines Hebels 29 geführt, dessen anderes Ende bei
30 an einem Steuerhebe131 angelenkt ist. Bei dem Punkte 32 des Hebels 29
greift eine Verbindungsstange 33 an; die von dem Umschaltgetriebe bewegt wird, durch
das der Antrieb der Wellen i und 2 jedesmal dann umgeschaltet wird, wenn die Stoffbahn
5 durch die Flotte in dem Bottich io hindurchgezogen ist.
-
Der Steuerhebel 3.1 ist mit seinem einen Ende 34 an der Kolbenstange
3,5 angelenkt, die bei 36 am Maschinengestell geradlinig auf und nieder geführt
wird und an ihrem unteren Ende zwei Hilfssteuerkolben 37 und 38 trägt. Letztere
sind in dem Hilfssteuerzylinder 39 geführt, in dessen Mitte die Verbindungsleitung4o
von einem Druckflüssigkeitsvorrats= behälter 41 einmündet. In der Verbindungs-Ileitung
4o ist eine Absperrvorrichtung 42 und 'eine Reguliervorrichtung 43 vorgesehen. Letztere
wird von Hand so eingestellt, daß die durch die Leitung 40 in der Zeiteinheit durchtretende.
Flüssigkeitsmenge die jeweils gewünschte Größe nicht überschreitet, während die
Abperrvorrichtung 42 jeweils beim Abschalten des Jiggers, aber auch beim Umschalten
der Bewegungsrichtung der Stoffbahn 5 zeitweilig geschlossen wird, was selbsttätig
durch die betreffenden Betriebe veranlaßt wird. Man kann für die beiden verschiedenen
Aufgaben, die die Absperrvorrichtung 42 zu erfüllen hat, auch zwei verschiedene
Absperrventile vorsehen.
-
Dem Behälter 41 strömt die Druckflüssigkeit von dem Vorratsbehälter
44 aus durch Vermittlung der Förderpumpe 45 durch die Leitung 46 und das Rückschlagventil
47 hindurch zu. Damit der Druck im Behälter 41 eine bestimmte Größe nicht überschreitet,
ist in einer Zweigleitung 48 ein Überdruckventil 49 vorgesehen. Die Leitung 48 führt
in den Vorratsbehälter 44 zurück.
-
Von dem Hilfssteuerzylinder 39 führen zwei Leitungen 5o bzw. 51 zu
den beiden Endendes Hauptsteuerzylinders 52. Die Leitungen 50 und 51 sind
derart an den Hilfssteuerzylinder 39 angeschlossen, daß sie in der Mittelstellung
der Kolben 37 und 38 geschlossen gehalten sind, aber bei der Bewegung der Kolbenstange
3@5 nach oben oder unten jeweils die eine oder andere der beiden Leitungen 5o bzw.
51 mit der Leitung 40 in Verbindung tritt und dann die Druckflüssigkeit in das betreffende
Ende des Hauptsteuerzylinders 52 einströmen kann, während sie aus dem anderen Zylinderende
entweicht. In dem Zylinder 52 sind die Steuerkolben 53, 54 und 55 verschiebbar,
die durch die Kolbenstange 56 miteinander verbunden sind. Letztere trägt an ihrem
oberen Ende den Zylinder 57 einer Ölbremse. In diesem Zylinder ist der Kolben angeordnet,
der die Rückführstange 59 trägt. Der Zylinder 57 besitzt ferner eine Ölumführung
6o mit einem Regelventil 61.
-
Am oberen Ende der Stange 59 greift eine Richtkraft an, durch die
jene Stange 59 nach jeder Verstellung in eine bestimmte Lage zurückgedrängt wird.
Zu diesem Zweck ist am oberen Ende der Kolbenstange 59 in bekannter Weise eine-Platte
6.2 befestigt, gegen die beiderseits je eine Feder 63 bzw. 64 drückt. Die freien
Enden der letzteren sind am Maschinengestell abgestützt. Ein an der Stange 59 vorgesehener
Bolzen 65 greift in eine Schlaufe 66 des Hebels 31 ein.
Die Wirkungsweise
des beschriebenen Steuergestänges ergibt sich aus folgendem: Bei einem Ausschwenken
des Hebels 25 und der Kulisse 27 wird der Hebel 31 durch Vermittlung der Koppelstange
29 zunächst um den vorläufig noch ruhenden Bolzen 65 geschwenkt und dadurch die
Kolbenstange 35 mit den Kolben 37 und 38. verstellt. Ist der Bolzen 28 durch die
Stange 33 gemäß der Zeichnung an das linke Ende der Kulisse 27 angelegt, so wird
die Kolbenstange 35 beim Wachsen der in der Stoffbahn vorhandenen Spannung gehoben
und beim Lockerwerden der Stoffbahn gesenkt. Bei entgegengesetzter Laufrichtung
der Stoffbahn und nach dem Umlegen des Hebels 29 nach rechts werden auch die Steuerbewegungen
der Kolbenstange 35 bei gleichen Spannungsänderungen der Stoffbahn umgekehrt. Bei
jeder Verstellung der Kolbenstange 35 aus ihrer Ruhestellung heraus fließt in entsprechender
Weise Drucköl aus dem Behälter 41 durch eine der beiden Leitungen 5o oder 51 dem
betreffenden Ende des Zylinders 52 zu, wodurch die im letzteren angeordneten' Kolben
53 bis 55 verstellt werden. Diese nehmen durch Vermittlung der Bremsvorrichtung
57, 58 die Kolbenstange 59 mit. Hierdurch wird der Bolzen 65 verstellt und demzufolge
der Hebel 31 um den jetzt als ruhend zu betrachtenden Punkt 3o derart verstellt,
daß die Kolbenstange 35 den weiteren Zufluß von Druckflüssigkeit zum Hauptsteuerzylinder
52 sperrt. Die Kolben 53 bis 55 verharren dann in ihrer jeweiligen Lage innerhalb
des Zylinders 52. Die Störung des Gleichgewichtes der von den Federn 63 und 64 auf
die Stange 5g ausgeübten Kräfte bei der vorangegangenen Verstellung der Kolben 53
bis 55 wirkt sich hiernach in dem Sinn aus, daß der an der Kolbenstange
59 befestigte Kolben 58 innerhalb des Zylinders 57 verstellt wird, bis die
Kolbenstange 59 wieder ihre ursprüngliche Lage im Raum angenomrnen hat. Die
Geschwindigkeit, mit der der Kolben 58 innerhalb des Zylinders 59 unter dem
Einfluß der Federn 63 und 64 bewegt wird, ist durch den Hahn 61 regelbar.
-
Auf der die Stoffwalze 3 tragenden Welle i bzw. deren Antriebswelle
sitzt das Zahnrad 70, das mit dem Zahnrad 71 eine Räderpumpe bildet, zu der ein
Leitungssystem an sich bekannter Art mit vier Rückschlagventilen 72 gehört, damit
bei jeder Drehrichtung der Pumpe Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 44 durch die
Leitung 73 angesaugt und durch die Leitung 74 in den Raum 67 des Arbeitszylinders
52 zwischen den beiden Kolben 54 und 55 hineingedrückt «.erden kann.
-
In entsprechender Weise ist auf der Stütz-@velle 2 der Stoffwalze
4 bzw. auf deren Antriebswelle das Zahnrad 75 befestigt, das mit dem Zahnrad 76
zusammen eine Räderpumpe bildet 'und mit Hilfe-der-Rückschlagventile 77 bei jeder
Drehrichtung Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter'4'4 durch die Leitung 78 ansaugt
und mittels der Leitung 79 in den Raum 68 des Hauptsteuerzylinders 52 zwischen
den Kolben 53 und 54 hineindrückt.
-
Im Bereich des Kolbens 54 ist die Wandung des Hauptsteuerzylinders
52 mit einer schlitzartigen Durchlochung 8o versehen, die länger als der Steuerweg
des Kolbens 54 ist und sich in ihrer Mitte verbreitert, wie es in der Zeichnung
dargestellt ist. Im Bereich der Durchlochung 8o ist an den Zylinder 52 der Gehäuseteil
81 angeschlossen, von dem aus eine Leitung 82 zum Vorratsbehälter 44 führt.
-
Infolge der oben angegebenen Gestalt der Durchlochung 8o reicht von
dieser in der tiefsten Stellung, die der Kolben 54 annehmen kann, nur das unterste
Ende in denjenigen Raum 6.7 des Zylinders 52 hinein, der zwischen den Kolben 54
und 55 liegt, während der Hauptteil der Durchlochung 8o in dem Raum 68 zwischen
den Kolben 53 und 54 freiliegt. Infolgedessen findet die von der Pumpe 70, 71 aus
dem Behälter 44 angelieferte Flüsigkeitsmenge in dem Zylinderraum 67 nur eine enge
Durchtrittsöffnung nach dem Gehäuse 81 hin vor, so daß die Pumpe 70, 71 die Flüssigkeit
auf einen solch hohen Überdruck bringen muß, daß sie mit der erforderlichen Geschwindigkeit
durch die angegebene kleine Durchtrittsöffnung hindurchfließen kann. Diese Drucksteigerung
bedingt aber einen erheblichen Energieverbrauch der Räderpumpe 70, 71 und wirkt
infolgedessen stark bremsend auf den Antrieb der Stoffwalze 3. Im Gegensatz dazu
findet die von der Pumpe 75, 76 angelieferte Flüssigkeitsmenge bei ihrem Durchtritt
durch den oberen Teil der Durchlochung 8o fast keinen Widerstand, so daß die Pumpe
75, 76 leer läuft und demgemäß die Triebkraft des Motors bei der Stoffwalze 4 voll
zur Auswirkung kommt.
-
Wenn infolge der Bremsung der Stoffwalze 3 und der bei der Stoffwalze
4 wirksamen Antriebskraft die Spannung in der Stoffbahn 5 zu sehr anwächst, so werden
die Führungswalzen i i und 12 mit dem Traggestell 14 aufwärts bewegt und dadurch
in der oben geschilderten Weise eine Verstellung der Kolben 53 bis 55 bewirkt. Die
Kolben ändern ihre Lage jedoch nur verhältnismäßig langsam, was einerseits durch
die Regulier-oder Drosselvorrichtung 43 und andererseits durch die Rückführvorrichtung
59 bis 66 bedingt ist. Infolge der Verstellung des Kolbens 54 ändern sich
die Durchtrittsöffnungen für die von den Pumpen 70, 71 bzw. 75, 76 angelieferten
Flüssigkeitsmengen derart, daß in der ersten Hälfte des Umwickelvorganges
die
in der Stoffwalze 3 wirksame Bremskraft allmählich geringer wird und eine Bremswirkung
infolge der Gestalt und Größe der Durchtrittsöffnung 8o in bezug auf die Stoffwalze
4 noch nicht merkbar in die Erscheinung tritt, während in der zweiten Hälfte des
Umwickelvorganges die in der Stoffwalze 4 wirksame Bremskraft- stetig anwächst,
da sich für die von der Pumpe 75,76
angelieferte Fördermenge der durch die
Verstellung des Kolbens 54 zur Verfügung stehende Teil der Öffnung 8o in wirksamer
Weise verkleinert, während auf die Stoffwalze 3 in diesem Teil des Umwickelvorganges
eine Bremswirkung kaum noch in merkbarer Weise ausgeübt wird.
-
Die beschriebene Steuervorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß
sie völlig selbsttätig arbeitet und dabei die Spannung der durch die Farbflotte
hindurchgehenden Stoffbahn völlig gleichmäßig während des Umwickelvorganges bleibt.
Außerdem ist es aber sehr wichtig, daß bei -der Behandlung verschiedenartiger und
verschieden langer Stoffbahnen eine Umstellung irgendwelcher Vorrichtungsteile nicht
erforderlich ist, falls man nicht die Stoffbahn- mit einer geänderten Spannung durch
die Farbflotte hindurchgehen lassen möchte. Im letzteren Fall ist lediglich das
Gewicht 18 in entsprechender Weise zu verstellen. Die Vorrichtung arbeitet bei dünnen
Stoffen ebenso sicher wie bei dicken.
-
Die beschriebene Vorrichtung kann in mannigfacher Weise abgeändert
werden. Als Fühler zur Betätigung der Regelvorrichtung ist auch der Breithalter
oder ein besonderer an der Stoffbahn bzw: an einer Stoffwalze anliegender Fühler
verwendbar.
-
Die Kulisse 27 könnte statt auf einem besonderen Wellenstumpf auch
auf dem freien Ende der Welle 2o sitzen, so daß dann die Kurvenführung 21 bis 23
und der Hebel 25 entbehrlich ist. Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform
hat den Vorteil, daß bereits bei kleinen Verstellungen der Tragstange 14 die Kulisse
27 um den vollen Winkel verstellt wird und danach bei einem noch weiteren Ausschwingen
des Hebels i9 unverstellt bleibt. Ferner ist die Pumpe 45 entbehrlich, wenn von
den Leitungen 74 und 79 bzw. von einer dieser Leitungen aus je eine Verbindungsleitung
zu dem Behälter 41 unter Einschaltung eines -Rückschlagventils führt. In diesem
Fall wird der Behälter 41 bei Beginn eines jeden Arbeitsspieles aufgefüllt.
-
Statt die Bremswirkung hydraulisch zu erzielen, könnte man sie auch
pneumatisch oder elektromagnetisch erzeugen. Im letzteren Fall sind an Stelle der
Räderpumpen Dynamos und an- Stelle der Steuervorrichtungen elektrische - Schaltvorrichtungen
zu verwenden, und zwar statt der Steuerkolben 53 bis 55 Regelwiderstände und statt
der Kolben 37 und 38 Umschalter. Die Rückschlagventile sind in diesem Fall durch
detektorartig wirkende Gleichrichter, z. B. Trocken- oder Naßgleichrichter, bzw.
durch entsprechend gesteuerte Behälter o. dgl. zu ersetzen. An die Stelle des ölvorrätsbehälters
und des Windkessels treten Anschlüsse an das Leitungsnetz bzw. an eine Akkumulatorenbatterie.
-
Statt für Jigger könnte man die beschriebene Bremsvorrichtung auch
für andere Maschinen verwenden, wo Stoff- oder Papierbahnen bzw. Drähte, Textilfäden
o. dgl. umzuwickeln sind und die abzuwickelnde Walze, Rolle o. dgl. ihre Geschwindigkeit
entgegengesetzt zu derjenigen der aufzuwickelnden Walze, Rolle, Spule o. dgl, ändert.