DE941725C - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer besteimmten Gewichtseinheit eines Stoffes je Laengeneinheit auf eine laufende Materialbahn - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer bestimmten Gewichtseinheit eines Stoffes je Längeneinheit auf eine laufende Materialbahn Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer bestimmten Menge eines Stoffes je Längeneinheit auf eine laufende Materialbahn, bei dem der aufzubringende Stoff von der Materialbahn einem Trog od. dgl. entnommen wird, in dem er als Flüssigkeit bzw. Lösung oder Suspension enthalten ist und dem er mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die durch die Bahngeschwindigkeit und die je Längeneinheit aufzubringende Stoffmenge bestimmt ist, und bei dem die aus einer Abweichung der tatsächlich aufgebrachten Menge von der vorgeschriebenen, sichergehende Gewichtsänderung der Trogflüssigkeit zum Berichtigen der Abweichung verwendet wird.
• Die Erfindung bezieht sich also auf kontinuierliche Verfahren, bei dienen die Aufnahme der Flüssigkeitsmenge, die von der Materialbahn, beispielsweise einer geschlossenen Bahn, einem Seil, einem Faden, einer Gewebebahn oder einer Faser- bzw. Fadenbahn, dem Trog od. dgl. entnommen wird, von der Beschaffenheit des Materials, den Eigenschaften der Flüssigkeit und den Besonderheiten der Einrichtung abhängig ist; durch welche die Flüssigkeit auf die Bahn aufgebracht wird.
• Bei dem Verfahren nach der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren,- bei dem entweder die gesamte von der Materialbahn- aufgenommene Flüssigkeit darin verbleibt oder bei dem nur gewisse Bestandteile zurückgehalten werden, nachdem die Flüssigkeit aufgebracht worden ist, während ein anderer Bestandteil, z. B. ein Träger oder Lösungsmittel, später durch Verdampfen oder andere Maßnahmen wieder beseitigt wird. Wenn die gesamte aufgenommene Flüssigkeit vom Material festgehalten wird, dann sind die Bezeichnungen »Stoff« und »Flüssigkeitsaufnahme« als synonym anzusehen; im anderen Falle bedeutet'däs. Wort »Stoff« den Bestandteil der Flüssigkeit, der endgültig von, dem Material zurückgehalten -wird, und es soll in der folgenden Beschreibung in diesem Sinne aufgefaßt werden. -Als Beispiele für solche Verfahren, bei denen die Erfindung verwendet werden.kann, seien genannt: Das Schlichten oder Leimen von Textilstoffen, z. B. von Garnen oder Geweben, und von Papier, das Füllen oder Eintragen von Klebstoff od. dgl. in Textilstoffe und in Papier sowie ferner das Färben von Textilstoffen.
• Bei diesem Verfahren muß eine bestimmte Menge des aufzubringenden Stoffes sofort gleichmäßig auf die ganze Länge verteilt und von der laufenden Materialbahn zurückgehalten werden: Die Anwendbarkeit dieser Verfahren hängt im wesentlichen davon ab, ob die vorher bestimmte Stoffmenge auch tatsächlich mit der erforderlichen Genauigkeit gleichmäßig auf die Materialbahn aufgebracht wird, unabhängig von der augenblicklichen Geschwindigkeit der augenblicklichen Aufnahmefähigkeit der Materialbahn oder sonstigen, die Gleichmäßigkeit beeinträchtigenden Einflüssen.
• Es ist bereits bei den genannten Verfahren bekannt, die Entnahmevorrichtung so auszubilden, daß der Stoff im Überfluß von der Bahn aufgenommen wird. Die zuviel aufgebrachte Stoffmenge wird direkt nach dem Aufnahmevorgang, z. B. durch eine Luftbürste, wieder von der. Materialbahn entfernt und in den Trog zurückgebracht. Dabei wird die Blasintensität der Luftbürste und damit ihre Wirkung von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels gesteuert. Bei diesem Verfahren wird nur die Schichtdicke beeinflußt, nicht aber die tatsächlich aufgebrachte Stoffmenge. Das Verfahren ist nur dann anwendbar, wenn verhältnismäßig dicke Schichten vorliegen und wenn es möglich ist,- die zuviel aufgebrachte Stoffmenge @ auch tatsächlich wieder saizber-ünd gleichmäßig zu entfernen.
• Demgegenüber ist das Verfahren flach der Erfindung in allen Fällen anwendbar, in denen eine bestimmte Menge eines Stoffes auf eine Materialbahn aufgebracht werden soll. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die Gewichtsänderung eine der die Stoffentnahme bestimmenden Eigenschäft_en der Trogflüssigkeit verändert wird, während die -zugeführte und die entnommene Stoffmenge unbeeinflußt bleiben.. Eigenschaften der Trogflüssigkeit, die die Stoffentnahme beeinflussen und zur Regelung der Stoffaufnahme verändert werden können, sind beispielsweise die Viskosität der Flüssigkeit oder die Konzentration des Stoffes in der Flüssigkeit.
• Es. ist zwar bereits bekannt, bei einem Verfahren zum Wasserdichtmachen von Faserstoffbahnen durch Aufbringung eines wasserabweisenden Stoffes eine regelbare, aber konstante Menge dieses Stoffes in. Form einer zu konzentrierten Dispersion kontinuierlich einem Vorrats- oder Verteilungsbehälter zu entnehmen und vor oder beim Eintritt in den Behälter mit dem Auftragszylinder mit der zur. Konstanthahtung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter erforderlichen Wassermenge zu verdünnen. Dabei wird also ebenfalls bereits die Konzentration des Stoffes in der Trogflüssigkeit verändert, jedoch findet eine derartige Konzentrationsänderung nicht infolge einer Gewichtsänderung der Trogflüssigkeit statt, und es bleiben auch nicht die zugeführte und die entnommene Stoffmenge unbeeinflußt.
• Es kommt also bei dem Verfahren nach der Erfindung darauf an, daß erstens die Stoffzufuhr zum Trog gemäß der Laufgeschwindigkeit und zweitens unabhängig davon durch die Gewichtsveränderung der Trogflüssigkeit eine die Stoffentnahme bestimmende Eigenschaft der Trogflüssigkeit geregelt wird, was beispielsweise durch Zufuhr an Verdünnungsmittel erfolgen kann.
• Durch die Regelung einer Eigenschaft der den aufzubringenden Stoff enthaltenden Trogflüssigkeit, also z. B. deren Konzentration, wird die Entnahme des Stoffes mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sie dem Trog zugeführt wird, gewährleistet, und zwar .in einer Weise, durch die die Geschwindigkeit, mit der der Stoff denn Trog zugeführt wird, nicht beeinflußt wird. Dadurch wird eine selbsttätige Steuerung der auf die Materialbahn aufgetragenen Stoffmenge ermöglicht, wobei tatsächlich die Stoffmenge selbst reguliert wird und nicht etwa die Schichtdicke, wie dies bei dem oben beschriebenenbekannten Verfahren der Fäll ist.
• Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der aufzubringende Stoff dem Trog od. dgl. in an sich bekannter Weise als Flüssigkeit bzw. Lösung oder Suspension von höherer Konzentration als erforderlich zugeführt wird, die vor dem Aufbringen des Stoffes auf die Bahn erforderlichenfalls durch Lösungsmittelzufuhr verdünnt wird, daß die Zufuhr an den aufzubringenden Stoff enthaltender Flüssigkeit entsprechend der Bahngeschwindigkeit, insbesondere durch die Antriebsmittel der Materialbahn, sowie die Zufuhr an Lösungsmittel entsprechend der Abweichung der tatsächlich aufgebrachten Stoffmenge von der vorgeschriebenen, durch die das Gewicht der Trogflüssigkeit messende Vorrichtung gesteuert wird und daß die gesamte bei der Steuerung der Zufuhr geförderte Flüssigkeit dem Trog zugeführt sowie der aufzubringende Stoff diesem ausschließlich durch die Materialbahn entnommen wird. Die Gewichtsänderung der Trogflüssigkeit kann vorteilhafterweise direkt bestimmt werden. Sie kann aber auch an Hand von Änderungen der Flüssigkeitshöhe im Trog gemessen werden, durch die die Vorrichtung zum Steuern des Zuflusses der Verdünnungsflüssigkeit betätigt wird.
• Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung des oben erörterten Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch eine auf die Gewichtsänderungen der im Trog befindlichen Flüssigkeit ansprechende Vorrichtung, die mit einer regelbaren Vorrichtung arbeitsmäßig verbunden ist, die die Verdünnungsflüssigkeit derart steuert, daß bei einer Gewichtszunahme die Zusatzmenge an Verdünnungsflüssigkeit herabgesetzt-und bei einer Gewichtsverminderung die Zusatzmenge an Verdünnungsflüssigkeit gesteigert wird, während die dem Trog zugeführte vorbestimmte Menge an aufzubringendem Stoff unbeeinflußt bleibt. Dabei kann vorteilhafterweise eine die Verdünnungsflüssigkeit zum Trog fördernde, durch die Änderung des. Gewichtes der im Trog befindlichen Flüssigkeit gesteuerte Förderpumpe vorgesehen sein.
• Die Erfindung ist weiterhin durch an sich bekannte Merkmale gekennzeichnet, die sich im einzelnen aus der folgenden Beschreibung ergeben.
• In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise schematisch erläutert: Fig. i zeigt im Schnitt eine Ausführungsform einer Kettenleimmaschine; Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Kettenleimmaschine.
• Mit der Maschine soll eine Leimlösung auf eine laufende Kettenbahn so angebracht werden, daß die Kette eine vorher bestimmte Gewichtsmenge fester Bestandteile aufnimmt. Der Trog i enthält den Vorrat an Flüssigkeit einer bestimmten Konzentration, die so bemessen ist, daß, wenn diese Flüssigkeit von der Kette in unverdünntem Zustand aufgenommen würde, die sich ergebende Menge an festen Bestandteilen auf der Kette größer als gewünscht sein würde, selbst wenn man Veränderungen mit der Zeit in bezug auf die Eigenschaften der Flüssigkeit oder der Maschine oder der Kette zulassen würde, welche die Aufnahme der festen Bestandteile durch die Kette zu verringern bestrebt sind. Um die richtige Menge fester Bestandteile auf die Kette aufzubringen, ist es daher wesentlich, die Flüssigkeit verdünnt zu verwenden. Eine 1leßpumpe 2 pumpt die Flüssigkeit aus dem Gefäß i zu dem Leimtrog 3 mit solcher Geschwindigkeit, daß der Betrag an festen Bestandteilen, welcher dem Leimtrog während des Durchganges einer gewissen Kettenlänge durch ihn zugeführt wird, dem Betrag gleicht, den man auf diese Kettenlänge aufbringen will. Dies geschieht vorzugsweise durch eine Kolbenpumpe, die eine bestimmte Flüssigkeitsmenge je Umdrehung der Pumpenwelle liefert, und dadurch, daß man die Pumpe von einem sich drehenden Teil der Maschine antreibt, z. B. der Welle 4. der Eintauch- und unteren Quetschwalze 4, welche die Kettenbahn q.b befördert und daher mit einer Geschwindigkeit umläuft, die proportional der Geschwindigkeit ist, mit der die Kettenbahn durch die Maschine. gezogen wird. Damit man dieselbe Konzentration der Flüssigkeit für einen Bereich mit verschiedenen Mengen an festen Bestandteilen für die Kette und ferner für einen Bereich von Ketten mit verschiedenen Gewichten je Flächeneinheit verwenden kann, sind zwei stufenlose einstellbare Getriebe $ und 6 zwischen dem Antriebsrad 7 der Maschine und dem angetriebenen Pumpenrad 8 vorgesehen. Es ist zweckmäßig, die Geschwindigkeitsregler g und io dieser Getriebe nach der auf der Kette gewünschten Menge fester Bestandteile und im Verhältnis der Fadenzahl in der Kettenbahn zur Feinheit der Fäden einzustellen. Der Leimtrog 3 ist klein, um die Einstellzeit zu verringern. In ihm befindet sich ein Schwimmer i i, der an einem Ende eines Hebels 12 befestigt ist, der sich um einen Drehpunkt 13 dreht. Das andere Ende 14 dieses Hebels schließt zwei elektrische Kontakte 15, wenn der Flüssigkeitsstand 16 im Trog unter eine beistimmte Höhe fällt. Die Kettenbahn wird um die untere Walze q.a herum durch die Flüssigkeit und dann durch die Walzenfuge zwischen dieser und einer schweren Oberwalze 17 gezogen, wo ein großer Teil der Flüssigkeit zurückgehalten und abgequetscht wird, wie es übertrieben bei 16" gezeigt ist. Die mit der Flüssigkeit beladene Kettenfadenschar läuft dann zu einem nicht gezeigten Trockner. Die von der Pumpe 2 geförderte Flüssigkeit tritt durch einen Schlitz eines waagerechten Rohres 18 in den Trog, der sich über die ganze Breite des Troges erstreckt. Daneben liegt ein Rohr i9 parallel zum Rohr 18 mit einem dem Rohr i8 zugekehrten Schlitz zum Einführen heißen Wassers in den Trog, um die Flüssigkeit nach Bedarf zu verdünnen. Das Wasser wird aus einem Behälter 2o durch eine Pumpe 21 gepumpt, die von einem Elektromotor 22 angetrieben wird. Wasser und Flüssigkeit mischen sich im Raum zwischen den beiden Rohren, und.die Bewegung der Flüssigkeit im Trog durch die Drehung der Walze q.", die Bewegung der Kettenfäden, den Rückfluß der Flüssigkeit von der Walzenfuge und die Wirkung der Prallplatte 23 unterstützen .das Mischen. Die Wirkung der Prallplatte 23 besteht darin, zu verhindern, daß eine ungleichmäßige Mischung von Trogflüssigkeit und Wasser von der Kette aufgenommen wird. Der Schwimmer steigt und fällt mit jeder Änderung des Flüssigkeitsspiegels, so daß, wenn die Flüssigkeit im Trog tiefer als vorgesehen sinkt, dann durch das Fallen des Schwimmers i i die Kontakte 15 geschlossen und der Motor 22 angetrieben wird, der Wasser in den Behälter oder Trog 3 pumpt. Da die Verdünnung der Flüssigkeit eine verringerte Aufnahme fester Bestandteile durch die Kette zur Folge hat, wird Gleichgewichterreicht, wenn - entgegen mit der Zeit eintretenden Veränderungen in den Eigenschaften der Flüssigkeit der Maschine oder der Kette - die Flüssigkeitskonzentration im Trog so ist, .daß der gewünschte Prozentsatz fester Bestandteile in der Menge zur Zeit der Aufnahme durch die Kette enthalten ist. Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, das sich ebenfalls auf eine Kettenleimmasehine bezieht, enthält die meisten in Fig. i gezeigten Teile, die ebenso bezeichnet sind wie dort. Unterschiedlich ist, :daß das Ve.rdünnun:gswas.ser anstatt in Zwischenräumen .durch die elsktrisch angetriebene Pumpe 21 zugeführt zu werden, d'em Trog ständig mit einer Geschwindigkeit zuströmt, die von der Menge abhängt, um welche das Flüssigkeitsgewicht im Trog geringer ist als ein bestimmter Betrag. Die Einrichtungen zum Aufbewahren der Vorratsflüssigkeit und zum Pumpen in den Trog gleichen denen bei Fig. i, nur 'ist der Trog 3 auf feiner Schraubenfeder 24 gelagert.
• Das heiße Wasser wird aus .dem Behälter 2o durch eine Pumpe 25 gepumpt, die vom Antriebsrad 7 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die der der Walze q.a proportional ist. Wasser und Flüssigkeit treffen sich wieder zwischen den Rohren i8 und ig und werden .durch ihr zusammenfließen sowie durch die von der Walze q.a und der -Prallplatte 23 herrührenden Umlaufbewegung miteinander .gemischt. Verringert sich das Flüsisigkeitsgewicht im Leimtrog, so dehnt sich :die Feder 24. aus, und eine in der Feder sitzende und unten am Trog befestigte Stange 26 .geht nach oben. Die Stange 26 hat auf ihrem unteren Teil Zähne 27, mit denen sie in ein Ritzel 28 auf einer Welle 29 eingreift, .deren Drehung die Hublänge der Kolben der Pumpe 25 ,steuert und daher auch den Betrag an Wass;er, der der Flüssigkeit für eine die Masehine.durchlaufende bestimmte Kettenfadenlänge zugesetzt wird. Die Regelung Säst derart, daß bei verringertem Flüssigkeitsgewicht im Trog das Ritzel28 den Kolbenhub und damit die Pumpengeschwindigkeit vergrößert. Die Einrichtung ist so bemessen, daß über den vollen Regelbereich der Pumpensteuerung dier Flüssigkeitss Land im Trog innerhalb der Arbeitsgrenzen bleibt und die Liefermenge der Pumpe 25 selbsttätig so .eingestellt wird, daß - entgegen irgendwelohen Änderungen mit der Zeit in den Eigenschaftien der Flüssigkeit, der Maschine oder der Kette - die Plüssiigkeitskonzentration gerade so wird, wie man sie benötigt, um die -Kette mit der richtigen Gewnchtsnienge fester Bestandteile zu versehen.
• Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die .im Rahmen der Erfindung sinngemäß geändert werden können: Zum Beispiel können andere veränderliche Größen als die bei den erwähnten zur Steuerung der Menge ,benutzt werden, die von dem Stoff auf die Längeneinheit des Gewebes od. dgl. aufgebracht werden soll. Andere veränderliche Eigenschaften, der Flüssigkeit außer der Konzentration sind z. B. Temperatur, Zähflüssigkeit, 1Vetzfähigkeit und Dichte.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Aufbringen einer bestimmten Menge eines Stoffes je Längeneinheit auf eine laufende Materialbahn, bei dem der aufzubringende Stoff von der Materialbahn einem Trog od. dgl.entnommen wird, in dem er als Flüssigkeit bzw. Lösung oder Suspension enthalten ist und dem er mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die durch die Bahngesch@vindi(gkeit und die je Längeneinheit aufzubringende Stoffmenge bestimmt ist, und, bei dem die aus einer Abweichung der tatsächlich aufgebrachten Menge von der vorgeschriebenen sich ergebenden Gewichtsänderung der Trogflüssigkeit zum Berichtigen der Abweichung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Gewichtsänderung eine der die Stoffentnahme bestimmendenEigenschaften derTrogflüssig@<eit verändert wird, während die, zugeführte und die entnommene Stoffmnenge unbeednflußt bleiben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der aufzubringende Stoff dem Trog od. d;gl. in an sich bekannter Weise als Flüssigkeit bzw. Lösung oder Suspension von höherer Konzentration ads erforderlich. zugeführt wird, die vor dem Aufbringen .des Stoffes auf die Bahn erforderlIchenfalls durch Lösungsmittelzufuhr verdünnt wird, daß die Zufuhr an dien aufzubringenden Stoff enthaltender Flüssigkeit entsprechend der Bahngeschwindigkeit, insbesondere durch die Antriebsmittel der Materialbahn, sowie die Zufuhr an Lösungsmittel entsprechend .der Abweichung der tatsächlich aufgebrachten Stoffmenge von der vorgeschriebenen, durch die das Gewicht der Trogflüssigkeit messende Vorrichtung gesteuert wird und daß die gesamte bei der Steuerung .der Zufuhr geförderte Flüssigkeit ,dem Trog zugeführt sowie der aufzubringende Stoff diesem ausscM:ießlich durch die Materialbahn entnommen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß -die Gewichtsänderung der Trogflüssigkcit an Hand von Änderungen der Flüssigkeitshöhe im Trog gemessen wird, durch ,die die Vorrichtung zum Steuern des Zuflusses der Verdünnungsflüssigkeit betätigt wird. ¢.
4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch eine auf die Gewichtsänderungen der im Trog befindlichen Flüssigkeit ansprechende Vorrichtung, die mit einer regelbaren Vorrichtung arbeitsmäßig verbunden.i.st, die die Verdünnungsflüssigkeit derart steuert, .daß bei einer Gewichtszunahme die Zusatzmenge an Verdünnungsflüssigkeit herabgesetzt und bei einer Gewichtsverminderung die Zusatzmenge an Verdünnungsflüssigkeit gesteigert wird, während die diene Trog zugeführte vorbestimmte Menge an aufzubringenden Stoff unbeeinflußt bleibt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 Ibis q., gel@ennzeichnet durch eine die Verdünnungsflüssigkeit zum Trog fördernde, durch die Änderung des Gewichtes der im Trog (3) befindlichen Flüssigkeit gesteuerte Förderpumpe (21 bzw. 25).
6. 6. Einrichtung nachAnspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (2i) für die Verdünnungsflüssigkeit von einem in den Trog (3) hineinragenden Schwimmer (i i) steuerbar ist, der zum Schließen und Öffnen des Stromkreises ihres Antriebsmotors (22) entsprechend der Zu- oder Abnahme der im Trog befindlichen Flüssigkeitsmenge (i6) dient.
7. 7. Einrichtung nachAnsp.ruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (25) für die Verdünnungsflüssigkeit durch Änderung ihres Pumpenhubes durch die zu- oder abnehmende, im Trog (3) befindlichen ichen Flüssigkeitsmenge bzw. Änderung ihres Gewichtes steuerbar ist. B. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Förderpumpe (25) für die Verdünnungsflüssigkeit durch eine unter Federwirkung stehende, in ein den Pumpenhub veränderndes Ri:tzel (28) eingreifende Zahnstange (26, 27) steuerbar ist, die durch die Gewichtszu- oder -abnahme der im Trog befindlichen Flüssigkeitsmenge (i6) betätigt wird. g. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5 und 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog (3) nachgiebig gelagert und mit der Zahnstange (26,27) zur Änderung des Hubes der Förderpumpe (25) für die Verdünnungsflüssigkeit verbunden ist. io. Einrichtung nach Anspruch 3 bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Zuführen der konzentrierten Hauptflüssigkeit zum Trog (3) aus einer Förderpumpe besteht, die über ein Übersetzungsgetriebe mit veränderlicher Übersetzung mit der Walze (4a) od. dgl. gekuppelt ist, deren Geschwindigkeit proportional der Vorschubgeschwi,ndigkeit der Materialbahn ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 536 o19; US A,-P.atentschrift Nr. 2 4 i5 644.