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Einrichtung zum Fördern von band- oder strangförmigem Gut mit hoher
Geschwindigkeit, z. B. durch ein Behandlungsbad Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum Fördern von band- oder strangförmigem Gut mit hoher Geschwindigkeit, z. B. durch
ein Behandlungsbad. Es ist bekannt, daß insbesondere Textilmaterial auf dem Herstellungswege
von der Rohware bis zum fertigem, Erzeugnis einer Reihe von physikalischen bzw.
chemischen Behandlungen, wie z. B. Waschen; Bleichen., Färben u. dgl., unterworfen
wird, wobei die rohe Ware ein Flüssigkeitsbad zu durchlaufen. hat. Bei solchen Naßbehandlungen
kann das Gut einlaufen oder sich längen. Es treten daher, wenn das. Gut mit konstanter
Geschwindigkeit durch das Bad bewegt wird, in dem Gut Spannungen auf, die dasselbe
beschädigen oder eine gleichmäßige Behandlung behindern oder bei schwerem Gut sogar
zu Beschädigungen. der Fördereinrichtung führen können. Es ist somit eine Aufgabe
der Erfindung, das Gut bei seiner Behandlung z. B. in einem Flüssigkeitsbad möglichst
spannungslos weiterzufördern.
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Die Erzielung gleichmäßiger Spannungsverhältnisse hängt davon ab,
daß bei abnehmender Spannung auch die Förderung des Gutes verringert -wird, so daß
keine Überspeisung des Gutes eintreten, kann, weiche, zu einer Gutanhäufung auf
der Austrittsseite der Förderwalze führen würde. Man hat daher schon vorgeschlagen,
das.zu behandelnde Gut von einem Vorrat abwechselnd über eine obere
und
eine untere Walze zu einer Zugvorrichtung laufen, zu lassen,, dabei lediglich die
untere Walze anzutreiben und ihr eine größere Umfangsgeschwindigkeit zu erteilen
als der Abzugswalze, während sich die obere Walze aus lose umlaufenden Rollen zusammensetzt.
Wenn der Strang bei einer derartigen Einrichtung zuviel Vorschub bekommt, so hängt
er infolge der Schwerkraft an der unteren angetriebenen Rolle vorbei weiter nach
unter,. Es muß jedoch dafür gesorgt werden, daß das Gut durch die untere Walze noch
immer einen. solchen Antrieb erhält, daß es unter Überwindung seiner Trägheit und
der mechanischen Reibung an den oberen Rollen sowie in dem Flüssigkeitsbad eine
Förderung erfährt. Das bringt wiederum eine gewisse Spannung innerhalb des Gutes
mit sich.
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Um die Spannung innerhalb des Gutes weiterhin zu verringern, ist erfindungsgemäß
die obere Walze mit einer solchen Drehzahl treibbar, daß ihre Umfangsgeschwindigkent
die lineare Geschwindigkeit des Gutes im Bereich der Walze übersteigt. Während bei
der bekannten Einrichtung der die Spannungsverhältnisse bestimmende Schlupf zwischen
denn Gut und der mit höherer Geschwindigkeit angetriebenen unteren Walze in Abhängigkeit
von dem Vorschub des Gutes .durch die Schwerkraft geregelt wird, erfolgt bei der
Erfindung die Regelung des Schlupfes auf der mit höherer Geschwindigkeit angetriebenen
oberen Walze auf anderem Wege, nämlich einerseits durch die Zentrifugalkraft, der
das Gut beim Herumlaufen um die obere Walze unterliegt, und andererseits durch die
Reibung zwischen dem Gut und der Behandlungsflüssigkeit und durch. das in der Regel
verschiedene Gewicht der sich zwischen den Walzen aufwärts bzw. abwärts bewegenden
Trume, die verschiedene Flüssigkeitsmengen, enthalten. Die erwähnten dynamischen
Faktoren. und insbesondere die Wirkungen der Zentrifugalkraft auf die Größe des
Schlupfes zwischen dem Gut und der oberem Walze machen sich naturgemäß erst bei
höheren Geschwindigkeiten, also etwa bei einer Geschwindig keit oberhalb 144 m pro
Minute, voll und ganz bemerkbar, und sie sichern dann einen sozusagen spannungslosen
Zustand des Gutes bei seiner Förderung. Bei den bekannten Einrichtungen sind für
das Gut Führungsbuchsen oder Stifte zwischen der oberen und der unteren Walze vorgesehen.
Diese Führungsmittel können in Fortfall kommen, wenn die Achsen der Walzen gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung miteinander einen Winkel einschließen, wobei
zweckmäßig die obere Walze waagerecht und die untere zur Waagerechten geneigt verläuft.
Sollte es sich in bestimmten Fällen als zweckmäßig erweisen, trotzdem noch zusätzlich.
Führungsmittel zwischen den Walzen anzuordnen, so ist durch die gegenseitige Anstellung
der Walzen die Reibung des Gutes an den Führungsmitteln auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
ist Fig. r eine Vorderansicht und Fig. 2 eine Stirnansicht. Die Einrichtung ist
mit einem Bottich 2o für die Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise ein Farbbad,
ein Bleichmittel oder eine Waschflüssigkeit, versehen. Es sei jedoch bemerkt, daß
sich die Erfindung nicht nur für Naßbehandlungen, sondern auch für die Behandlung
von trockenen Bahnen oder Bändern. eignet. Der Bottich 2o, der von an sich bekannter
Art sein kann, ist im allgemeinen mit Behandlungsflüssigkeit bis zu dem mit 22 bezeichneten
Spiegel gefüllt. Die Flüssigkeit kann durch einen Leitungsrohranschluß 24 üblicher
Art zugeführt werden, und es kann ein Überlauf rohr 26 in der Weise vorgesehen sein,
daß ein Gegenstrom der Behandlungsflüssigkeit erzeugt wird. Der Bottich 2o ist mit
einer Zugangstür oder mehreren =Zugangstüren, 28 versehen, um, falls erforderlich,
einen Eingriff der Bedienungsperson sowie eine Beobachtung des Arbeitsahlaufes in
der Einrichtung sowie Instandsetzungsarbeiten innerhalb des Bottichs zu ermöglichen.
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In korrosionsbeständigen Lagern 30 und 32, die außerhalb oder
innerhalb des Bottichs angeordnet sein können, ist unterhalb des Spiegels der Flüssigkeit
22 eine untere Walze 34 drehbar gelagert, die von beliebiger Form sein kann und
vorzugsweise aus einem korrosionssicheren Werkstoff, wie korrosionsbeständigem Stahl,
besteht. Wie ersichtlich, ist das Lager 32 höher als das Lager 3o angeordnet, so
da.ß die Achse der Walze 34 mit einem Winkel zur Waagerechten für einen nachstehend
näher beschriebenen Zweck angeordnet ist. Eine ähnliche obere Walze 36 ist zum Drehen
um eine waagerechte Achse in Lagern, 38 und 40 gelagert.
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Auf der Oberseite des Bottichs 2o ist ein Gehäuse 42 angeordnet, das
die üblichen Quetschwalzen 44 und 46 enthält, welche in oberen bzw. unteren
Lagersätzen 48 und 5o gelagert sind. Die Quetschwalzen sind von an sich bekannter
Kon, struktion und werden vorzugsweise elastisch aneinandergedrückt, um .das aus
der Behandlungsvorrichtung austretende Gut auszupressen. Die untere Quetschwalze
46 wird beispielsweise durch einen Elektromotor 52 angetrieben und treibt ihrerseits
durch Reibung die obere Quetschwalze 44 an. Der Antrieb des Elektromotors 52 wird
ferner über die Welle der unteren Quetschwalze 46 auf die obere Walze 36 übertragen.,
für welchen. Zweck auf der Welle der unteren Quetschwalze 46 eine Riemenscheibe
bzw. ein Kettenrad 54 und auf dem überstehenden Ende der Welle der oberen Walze
36 eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad 58 angeordnet sind, die durch einen Riemen
bzw. eine Kette 56 miteinander verbunden sind.
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Das Gehäuse 42 und der Bottich 2o .stehen in offener Verbindung miteinander,
so daß die aus dem Gut ausgepreßte Flüssigkeit in den Bottich 2o zurücklaufen, kann.
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Das Behandlungsgut W tritt in die Vorrichtung durch eine Öse 6o ein,
die sich an einem Ende des Bottichs 2o annähernd in der Höhe der Oberseite der oberen
Walze 36 befindet. Das Gut wird dann über die obere Walze 36 nach unten in das Flüssigkeitsbad
unter und um die untere Walze 34 herum
und dann abwechselnd um die
obere und um die untere Walze gelagert und schließlich aus dem Bottich durch die
Quetschwalzen q4, 46 und aus der Vorrichtung durch die öse 62 herausgeführt.
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Das Hindurchführen und das Fortschreiten des Gutes im Betrieb geht
wegen des Verhältnisses der Achsen der oberen und der unteren Walze selbsttätig
vor sich. Das erste Einziehen des Gutes in die Vorrichtung geschieht dadurch, daß
es einmal um die obere und um die untere Walze gelegt wird und das freie Ende am
benachbarten Teil des Gutes durch eine elastische Verbindung zur Bildung einer geschlossenen
Schleife festgemacht wird. Hierauf wird die Vorrichtung mit geringer Geschwindigkeit
in Gang gesetzt, so daß das Gut selbsttätig, gesehen in Fig. 1, zur rechten Seite
der Vorrichtung fortschreitet, worauf, wenn die ursprünglich gebildete Schleife
das rechte Ende der Vorrichtung erreicht hat, die elastische Verbindung gelöst und
das freie Ende durch die Quetschwalzen und durch die öse 62 gezogen wird. Nachdem
auf diese Weise das Gut selbsttätig in die Vorrichtung eingezogen worden ist, ist
diese in Bereitschaft für den Betrieb mit hoher Geschwindigkeit. Im Betrieb folgt
das Gut der durch das erste Einziehen festgelegten Bahn.
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Das selbsttätige seitliche Fortschreiten des Gutes ist dadurch bedingt,
daß, wenn das Gut eine der Walzers verläßt, es das Bestreben hat, sich der anderen
Walze im rechten Winkel zur Achse dieser Walze zu nähern. Das Maß, mit dem das Gut
fortschreitet, ist durch die relative Neigung der Achsen der beiden Walzen bestimmt.
Durch eine entsprechende Wahl der relativen Neigung der beiden Walzen durch Schrägstellung
der unteren Walze oder der oberem Walze oder beider Walzen kann bewirkt werden,
daß das Gut ohne die Verwendung von Führungsstiftern. oder Buchsen mit einem bestimmten
Grad fortschreitet. Wenn beispielsweise die Walzenachsen in der Mitte der Vorrichtung
einen Abstand von 152q. mm voneinander haben und eine Fortbewegung des Gutes an,
dieser Stelle von 152,q. mm gewünscht ist, ist der Neigungswinkel der unteren Walze
der Winkel, dessen Sinus 1/s0 beträgt. Bei einer Walze mit einer Länge von 2,44
m beträgt die natürliche Fortbewegung am höherliegen.den Ende 164,6 mm und am tieferliegenden
Ende 140,2 mm. Durch diese Veränderung in der Fortbewegung wird der Betrieb dier
Vorrichtung nicht nachteilig beeinflußt. Es können jedoch in gleichmäßigem Abstand
voneinander angeordnete leichte Führungsstifte 64 vorgesehen werden, die auf einer
verschwenkbaren Schiene 66 angeordnet sind und, wenn gewünscht, diese Stifte nach
dem Hindurchführen des Gutes eingeschwenkt werden, um einen gleichbleibenden Fortbewegungsgrad
zu erzielen. Bai- dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch diese Stifte
das Gut nur um 12,1g mm von seiner natürlichen Bahn abgelenkt. Es können auch Stifte
in der Weise vorgesehen werden, daß ihr Abstand der natürlichen Fortbewegung des
Gutes entspricht, um ein übermäßiges Wandern desselben zu verhindern.. Daher ist,
selbst wenn Führungsstifte verwendet, werden, der Reibungskontakt zwischen dem Gut
und den Führungsstiften sehr klein, so daß die Stifte nur geringen Beanspruchungen
ausgesetzt sind und, daher von leichter und einfacher Bauart sein können.
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Obwohl durch das selbsttätige Fortbewegen, des Gutes und die Nichtverwendung
der Reibung verursachenden Führungsstifte und Buchsen die Spannung im Gut wesentlich
verringert wird, besteht das Merkmal der Erfindung in dem Verhältnis zwischen der
linearen. Geschwindigkeit des Gutes und der Umfangsgeschwindigkeit der oberen Walze.
Gemäß der Erfindung übersteigt die Umfangsgeschwindigkeit der oberen Walze die lineare
Geschwindigkeit .des anliegenden Gutes, wodurch die Spannung im Gut unter die Mindestwerte,
die bisher für erreichbar gehalten worden sind, herabgesetzt wird: Die lineare Geschwindigkeit
des Gutes wird in erster Linie durch die Geschwindigkeit der Quetschwalzen 44 und
46 bestimmt, die das Gut aus der Vorrichtung herausziehen. Es kann jedoch die tatsächliche
lineare Geschwindigkeit des Gutes an einer gegebenen Stelle innerhalb der Vorrichtung
wegen der Schrumpfung oder Längung des Gutes bei seinem Durchgang durch das Flüssigkeitsbad
wesentlich über oder unter der durch die Klemmrollen bestimmten, linearen Geschwindigkeit
liegen. Das Gut kann sich an der einen Stelle längen und an der anderen Stelle schrumpfen,
was starke Veränderungen in der linearen Geschwindigkeit des Gutes von einer Stelle
zur anderen durch die Vorrichtung zur Folge hat. Gemäß der Erfindung wurde festgestellt,
daß solche Veränderungen in der linearen Geschwindigkeit des Gutes, unabhängig davon,
ob sie gleichmäßig oder ungleichmäßig sind, keine Spannung an irgendeiner Stelle
des Gutes hervorrufen, die über diejenige hinausgeht, welche zur Überwindung des
Widerstandes gegen das Fortschreiten durch das Bad erforderlich ist, soglange die
Umfangsgeschwindigkeit der oberen Walze die maximale lineare Geschwindigkeit des
Gutes an der oberen Walze übersteigt. Die Differenz zwischen der Umfangsgeschwindigkeit
der oberen Walze und der linearen Geschwindigkeit des Gutes ist im allgemeinen nicht
kritisch und erfordert daher keine genaue Regelung noch eine Änderung der Geschwindigkeitsverhältnisse
zwischen der oberen Walze und den Quetschwalzen für verschiedene Arten von Gut mit
verschiedenen Eigenschaften hinsichtlich Längung und Schrumpfung.
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Wenn gewünscht, kann eine abgestufte- Antriebsgeschwindigkeit durch
die Verwendung einer verjüngten oberen Walze erzielt werden. Ferner können die relativen
Geschwindigkeiten der oberen Wälze und der Quetschwalzen durch den Einbau eines
an sich bekannten drehzahlveränderlichen G&` triebes zwischen diesen erreicht
werden.
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Es wurde festgestellt, daß der Antrieb der oberen Walzen mit Übergeschwindigkeit
in Verbindung mit der Schrägstellung der unteren Walze- ausreicht,
die
Spannung im Gut auf einen. Wert herabzusetzen, der normalerweise eine Beschädigung
moderner Gewebe trotz der Naßbehandlung, der sie unterzogen werden, verhindert.
Die Spannung in der Vorrichtung kann jedoch, falls erforderlich, in besonderen Fällen
noch weiter dadurch verringert werden, daß die untere Walze 34, die bei dem beschriebenen
Beispiel als lose mitlaufende Welle dargestellt ist, entweder mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit
wie die Obere Walze 36 angetrieben wird oder mit einer Geschwindigkeit, die derart
bemessen ist, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit sich der linearen Geschwindigkeit
des Gutes annähert. In den Fällen, in denen die untere Walze mit Übergeschwindigkeit
angetrieben wird, müssen .Abnehmerleisten verwendet werden., durch die der durch
den. Antrieb mit übergeschwindigkeit erzielte Vorteil zum größten Teil wieder rückgängig
gemacht wird.
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Die beschriebene Vorrichtung ist wirksam, wenn sie mit hohen linearen
Gutgeschwindigkeiten betrieben wird, z. B. mit den heute üblichen. Geschwindigkeiten
von 180 bis 27o m je Minute. Bei dieser Geschwindigkeit vermitteln drei Faktoren,
nämlich-.die Wasserreibung, die Wasseranhebung und die Wasserbeschleunigung, eine
ausreichende Verzögerungswirkung, um eine Überspeisung des Gutes zu verhindern,
gleichzeitig hat jedoch die Vortriebswirkung jedes Kontakts auf der oberen Walze
ein wirksames Fortschreiten jeder Schleife des Gutes zur Stelle der geringsten Spannung
zur Folge.
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Diese Verminderung der Spannung im Gut zusätzlich zur Herabsetzung
der in der Vorrichtung wirksam werdendem, Beanspruchungen, und der Ausschaltung
der Möglichkeit, daß das Gut beschädigt wird, hat ferner ein Schlafferw erden des
Gutes zur Folge und ermöglicht eine verstärkte Ballonbildung. Hierdurch ist gewährleistet,
daß das Gut in maximalem Maße der Behandlungsflüssigkeit ausgesetzt ist, wodurch
die erforderliche Eintauchzeit verringert und die Gleichmäßigkeit der Behandlung
gefördert wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist' außerordentlich einfach in ihrem
Aufbau, ferner sind die Walzen von einfacher einteiliger Konstruktion, so daß sie
mit geringstem Kostenaufwand hergestellt und bei Bedarf ersetzt werden können. Durch
das Weglassen vieler bisher in einer solchen Vorrichtung verwendeter Teile ergibt
sich eine weitere Verringerung der Herstellungskosten sowie auch eine Verminderung
des Kraftbedarfs, der für das Erzeugen einer gegebenen linearen. Geschwindigkeit
des Gutes erforderlich ist.
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Die Erfindung ist auch auf eine Vorrichtung anwendbar, bei welcher
eine Reihe von (-bereu und unteren: Walzen vorgesehen ist, über welche das sich
bewegende Gut nacheinander geführt wird.