EP0505620B1 - Verfahren zum kontinuierlichen Schleifen (Schmirgeln) von bahnförmigen, textilen Flächengebilden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen Schleifen (Schmirgeln) von bahnförmigen, textilen Flächengebilden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0505620B1
EP0505620B1 EP91121041A EP91121041A EP0505620B1 EP 0505620 B1 EP0505620 B1 EP 0505620B1 EP 91121041 A EP91121041 A EP 91121041A EP 91121041 A EP91121041 A EP 91121041A EP 0505620 B1 EP0505620 B1 EP 0505620B1
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grinding
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drum
emery
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Johannes Menschner Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C11/00—Teasing, napping or otherwise roughening or raising pile of textile fabrics

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous grinding (sanding) of web-shaped, textile fabrics and device for carrying out the method.
  • the multi-roller sanding machine for sanding the surfaces and the single-roller machine for sanding the surface.
  • the goods are drawn in tensioned condition over four to seven rolls covered with emery paper turn against or in the direction of the goods.
  • the goods are brought into frictional contact with the emery surface with more or less adjustable pressure.
  • the protruding fibers are split up by the emery and result in a velvety but very low fiber pile.
  • the effect may be finer or coarser.
  • Many articles are first sanded on relatively coarse and then on fine sanding rollers.
  • twine knots can dodge and are not sanded and opened if they are set accordingly.
  • the emery rollers hardly heat up. This gives the sandpaper a longer service life.
  • the mechanical energy is divided by the number of emery points and is therefore lower.
  • the individual rollers are disengaged or set to "freewheel". With the thumb you then set the respective emery roller in rotation and at the same time increase the wrapping of the goods (product coating angle). This is continued until the roller can only be turned with strong pressure. This process must be repeated for each batch, since the emery effect changes due to the wear of the emery device and, moreover, there are differences even with two identical product qualities, e.g. B. as a result of stretching and moisture. This procedure is expensive and uneconomical because of the long downtimes.
  • the effect assessment is based on empirical values, which, however, are weakened in their meaningfulness if the disturbance variables already mentioned negatively influence the result of the sanding process.
  • the grip of the emery paper, its signs of wear, the reaction of the goods to the set tension, the risk of wrinkles, particularly in the longitudinal direction, the stretching behavior of the goods even at different moisture levels and possible electrostatic charges can adversely affect the result.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for carrying out the same, with which the frictional relationships between the surface structure to be ground and the grinding tool are always kept constant, regardless of the type, the elongation behavior, the tension of the surface structure and the condition of the grinding tool.
  • the fabric is in contact with one and the same grinding tool at several points.
  • the actuator and the grinding drum are connected to a controller which is set to the desired value predetermined by the type of fabric and, in the event of a difference between the desired value and the actual value of the grinding drum, the actuator in the sense of an enlargement or Decreased the angle of attack actuated.
  • the friction torque on the respective grinding drum required for the optimal grinding effect is determined by specifying a current value (setpoint). Motorized readjustment of the painting angle is carried out via this setpoint until the setpoint specification corresponds to the current of the grinding drum motor (actual value). This also takes into account the degree of wear on the emery grain. In the case of more worn abrasive coating, a larger friction surface is required to achieve the same friction torque than with new grain. If the maximum permissible coating angle is exceeded, an acoustic or optical signal can be emitted at the same time, which indicates the degree of wear and indicates the need to renew the sanding cover of the grinding drum. With the detection of the frictional torque from the current consumption, the contact pressure force (normal force) resulting from the tangential material tension is also recorded and included in the measurement result, which can be clearly seen when looking at the purely physical processes.
  • FIG. 1 indicates a grinding tool in the form of a grinding drum, on the peripheral surface of which an abrasive paper covering is applied.
  • This grinding drum 1 can be set in rotation by an electric drive motor 2.
  • the electric drive motor 2 is connected to a current source 5 via corresponding lines. However, it is also connected via lines to an electrical controller 6, which is connected via lines to a motor-driven actuator 7.
  • This actuator 7 has a screw spindle 8, in which a rod 9 is freely rotatable, but is non-displaceable in the axial direction. The free end of this rod 9 carries the paint roller 4th
  • the controller 6 is set to the empirically determined target value predetermined by the type of fabric 3. If, during operation, this setpoint is undershot, for example, due to the fact that, as a result of the wear of the grinding layer on the grinding drum 1, the frictional force between the sheet 3 and the grinding drum 1 becomes smaller, then the controller 6 effects the difference between the setpoint and the actual value of the lower frictional torque acting on the grinding drum 1, actuation of the actuator 7 in such a way that the painting roller 4 in FIG. 2 of the drawing is moved downward via the screw spindle 8. The consequence of this is that the angle of attack ⁇ and thus also the contact area a is increased.
  • controllers 6 of this type are commercially available per se, further details can be dispensed with.
  • the fabric 3 is in contact with one and the same grinding drum 1 at several points, namely at two points a.
  • FIG. 4 of the drawing discloses a two-drum grinding device with two contact points a per grinding drum 1.
  • FIG. 5 of the drawing A comparable embodiment is also shown in FIG. 5 of the drawing, while FIG. 6 reveals a total of three contact points a per grinding drum.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Schleifen (Schmirgeln) von bahnförmigen, textilen Flächengebilden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Schleifen oder Schmirgeln als Appretureffekt kommt mehr oder weniger zur Anwendung und ist gegenüber früheren Ansichten nicht mehr als modische Erscheinung anzusehen. Für die Bekleidungsindustrie kommen zunehmend Microfilament-Polyestergarne für die Kette und Viskose-Filament- oder Spinnfaser-Garne für den Schuß zum Einsatz. Derartige Qualitäten und auch andere müssen geschmirgelt werden. Feinstfibrile Fasern oder Microfasern zeigen durch das Schmirgeln neue, sportliche Optiken. Die Textilien erhalten einen weichen, fliessenden Griff. Man spricht in diesem Falle von einem "Pfirsichhaut"-Effekt.
  • Auch bei der Herstellung von Wildlederimitationen sind diese Effekte gefragt.
  • Für die mechanische Ausrüstung zur Oberflächenveränderung stehen der Praxis zwei verschiedene Arten von Maschinen zur Verfügung, nämlich die Mehrwalzen-Schmirgelmaschine zum Schmirgeln der Oberflächen und die Einwalzenmaschine zum Schleifen der Oberfläche. Bei der Mehrwalzenmaschine wird die Ware im gespannten Zustand über vier bis sieben, mit Schmirgelpapier bezogene Walzen gezogen, die sich entgegen oder aber in Laufrichtung der Ware drehen. Dabei wird mit mehr oder minder einstellbarem Andruck die Ware mit der Schmirgeloberfläche in Reibkontakt gebracht. Durch den Schmirgel werden die abstehenden Fasern aufgespalten und ergeben einen samtartigen, jedoch sehr niedrigen Faserflor. Je nach Korngröße des Schmirgelns ist auch der Effekt feiner oder gröber. Viele Artikel schmirgelt man zuerst auf relativ groben und anschließend daran auf feinen Schmirgelwalzen.
  • Bei Microfasergeweben erweist sich jedoch eine entgegengesetzte Reihenfolge erfolgreicher. Für die Praxis ergeben die Mehrwalzenmaschinen gegenüber den Einwalzenmaschinen gravierende Vorteile, nämlich: Garnknoten können ausweichen und werden bei entsprechender Einstellung nicht abgeschmirgelt und geöffnet. Die Schmirgelwalzen heizen kaum auf. Dies gibt längere Standzeiten für die Schmirgelpapiere. Die mechanische Energie wird durch die Anzahl der Schmirgelstellen aufgeteilt und ist damit geringer.
  • Bei den Einzelwalzenmaschinen kann man allerdings mit einer genau einstellbaren Schleiftiefe arbeiten; jedoch werden dabei alle Dickenunterschiede abgeschliffen. Dies bedeutet, daß Garnknoten geöffnet, auftragende Leisten und Warenkanten abgeschliffen und zerstört werden.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, bestimmen in erster Linie die Parameter Warenspannung, Warenandruck, Schmirgelkorngröße und Laufrichtung der Schmirgelwalze relativ zur Ware den eigentlichen Schmirgeleffekt. Eine stets richtige Beurteilung dieses Effektes ist aber sehr schwierig und die Reproduzierbarkeit derselben ebenso äußerst kompliziert.
  • Beispielsweise ist der Zustand des Schmirgelpapiers eine den Effekt beeinflussende Störgröße. Auch Fehleinstellungen in der Warenspannung können zu großen Nachteilen führen. In der Praxis verfährt man folgendermaßen:
  • Zur ersten Mustereinstellung werden die einzelnen Walzen ausgekuppelt oder auf "Freilauf" gestellt. Mit dem Daumen versetzt man dann die jeweilige Schmirgelwalze in Drehung und steigert gleichzeitig die Warenumschlingung (Waren-Anstrichwinkel). Dies führt man solange fort, bis die Walze nur noch mit kräftigem Druck drehbar ist. Dieser Vorgang muß bei jeder Charge wiederholt werden, da sich der Schmirgeleffekt wegen der Abnutzung der Schmirgelvorrichtung verändert und darüber hinaus selbst bei zwei gleichen Warenqualitäten Unterschiede zu verzeichnen sind, z. B. als Folge der Dehnung und Feuchtigkeit. Diese Verfahrensweise ist wegen der langen Stillstandzeiten teuer und unwirtschaftlich.
  • Zu starke Umschlingung verstärkt das Abtragen von Fasermaterial und mindert die Reißfestigkeit. Hier ist die Erfahrung des Schleifmaschinenführers gefordert. Er muß im Zusammenspiel zwischen Warenspannung einerseits und Umschlingung der Schmirgelwalze andererseits (Waren-Anstrichwinkel) die Einstellung so wählen, daß der beste Effekt bei maximaler Reißfestigkeit erreicht wird. Dabei hat der Maschinenführer lediglich den Wert des Ampèremeters am Motor der Schmirgelwalze und die Skalenwerte der Leitwalze (Waren-Anstrichwinkel) zur Beurteilung der Einstellung zur Verfügung. In der Regel richtet man sich eine Musterregistratur ein. Vor und nach jeder Schleifpassage nimmt man ein Muster ab und verwahrt dieses. Dabei muß der Maschinenführer immer wieder die Reißfestigkeit und den Warenausfall überprüfen.
  • Die Effektbeurteilung gründet sich demnach in vielen Fällen auf Erfahrungswerten, die allerdings in ihrer Aussagekraft dann geschwächt werden, wenn die bereits erwähnten Störgrößen das Ergebnis des Schmirgelvorganges negativ beeinflussen. Die Griffigkeit des Schmirgelpapiers, dessen Abnutzungserscheinungen, die Reaktion der Ware auf die eingestellte Spannung, die Gefahr einer Faltenbildung namentlich in Längsrichtung, das Dehnungsverhalten der Ware auch bei unterschiedlichen Feuchtigkeitswerten und mögliche elektrostatische Aufladungen können das Ergebnis ungünstig beeinflussen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben aufzuzeigen, mit welchen die Reibungsverhältnisse zwischen dem zu schleifenden Flächengebilde und dem Schleifwerkzeug stets konstant gehalten werden, und zwar unabhängig von der Art, dem Dehnungsverhalten, der Spannung des Flächengebildes sowie dem Zustand des Schleifwerkzeuges.
  • Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß die Anstrichwalze mit einem Stellglied verbunden ist, welches den Anstellwinkel in Abhängigkeit von der auf das Flächengebilde einwirkenden Reibungsmoment selbsttätig verändert.
  • Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Methode steht das Flächengebilde mit ein und demselben Schleifwerkzeug an mehreren Stellen in Berührung.
  • Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind das Stellglied und die Schleiftrommel an einen Regler angeschlossen, der auf den durch die Art des Flächengebildes vorbestimmten Sollwert eingestellt ist und bei einer Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Schleiftrommel das Stellglied im Sinne einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Anstellwinkels betätigt.
  • Das für den optimalen Schleifeffekt erforderliche Reibmoment an der jeweiligen Schleiftrommel wird dabei über Vorgabe eines Stromwertes (Sollwert) bestimmt. Über diesen Sollwert wird eine motorische Nachregelung des Anstrichwinkels solange durchgeführt, bis die Sollwertvorgabe mit dem Strom des Motors der Schleiftrommel (Istwert) übereinstimmt. Dadurch wird auch der Abnutzungsgrad am Schmirgelkorn berücksichtigt. Bei stärker abgenutztem Schmirgelbelag wird zur Erzielung des gleichen Reibmomentes eine größere Reibfläche benötigt als bei neuwertigem Korn. Bei Überschreitung des maximal zulässigen Anstrichwinkels kann dabei gleichzeitig ein akustisches oder optisches Signal abgegeben werden, welches den Abnutzungsgrad anzeigt und die Notwendigkeit der Erneuerung des Schmirgelbezuges der Schleiftrommel signalisiert. Mit der Erfassung des Reibmomentes aus der Stromaufnahme wird beispielsweise auch die aus der tangentialen Warenspannung resultierende Andruckkraft (Normalkraft) mit erfaßt und in das Meßergebnis mit einbezogen, was sich im übrigen bei der Betrachtung der rein physikalischen Ablaufvorgänge klar erkennen läßt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zu dessen Durchführung bestimmte Vorrichtung sind nachstehend anhand der Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:
    • Figur 1 eine Ansicht der motorangetriebenen Schleiftrommel sowie des mit dieser in Berührung stehenden Flächengebildes der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
    • Figur 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Figuren 3 - 6 Ansichten einer oder mehrerer Schleiftrommeln mit den dazugehörigen Anstrichwalzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Mit 1 (Figur 1) ist ein Schleifwerkzeug in Form einer Schleiftrommel angedeutet, an deren Umfangsfläche ein Schleifpapierbelag aufgebracht ist. Diese Schleiftrommel 1 ist über einen elektrischen Antriebsmotor 2 in Drehbewegung versetzbar.
  • Mit 3 ist ein bahnförmiges, textiles Flächengebilde bezeichnet, welches unter einer bestimmten Spannung steht und über einen von einer Anstrichwalze 4 bestimmten Bereich a mit der Schleiftrommel 1 in Kontakt steht. Dabei ist die Umfangsgeschwindigkeit der Schleiftrommel 1 ungleich größer als die Vorschubgeschwindigkeit des Flächengebildes 3. Durch die Relativbewegung zwischen der Schleiftrommel 1 einerseits und dem Flächengebilde 3 andererseits wird dieses entsprechend geschliffen, so daß der sogenannte "Pfirsichhauteffekt" entsteht.
  • Der elektrische Antriebsmotor 2 ist über entsprechende Leitungen an eine Stromquelle 5 angeschlossen. Er steht aber auch über Leitungen mit einem elektrischen Regler 6 in Verbindung, der über Leitungen an ein motorangetriebenes Stellglied 7 angeschlossen ist. Dieses Stellglied 7 weist eine Schraubenspindel 8 auf, in welcher eine Stange 9 frei drehbar, jedoch in axialer Richtung unverschiebbar gelagert ist. Das freie Ende dieser Stange 9 trägt die Anstrichwalze 4.
  • Der Regler 6 ist auf dem durch die Art des Flächengebildes 3 vorbestimmten, empirisch ermittelten Sollwert eingestellt. Wird dieser Sollwert während des Betriebes beispielsweise dadurch unterschritten, daß als Folge der Abnutzung der Schleifschicht auf der Schleiftrommel 1 die Reibungskraft zwischen dem Flächengebilde 3 und der Schleiftrommel 1 kleiner wird, dann bewirkt der Regler 6 als Folge der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert wegen des auf die Schleiftrommel 1 einwirkenden geringeren Reibungsmomentes eine Ansteuerung des Stellgliedes 7 in der Weise, daß über die Schraubenspindel 8 die Anstrichwalze 4 in Fig. 2 der Zeichnung nach unten bewegt wird. Die Folge davon ist, daß der Anstellwinkel α und damit auch der Berührungsbereich a vergrößert wird. Hierdurch erhöht sich zwangsläufig das auf die Schleiftrommel 1 einwirkende Reibungsmoment mit der Folge der Annäherung des Istwertes an den Sollwert. Sobald die Differenz zwischen diesen beiden Werten auf Null zurückgegangen ist, ist der Gleichgewichtszustand erreicht, so daß eine Veränderung des Anstellwinkels α nicht eintritt.
  • Umgekehrt bewirkt bei einer Vergrößerung des Reibungsmomentes z. B. als Folge einer Erhöhung der Spannung des Flächengebildes 3 die Differenz zwischen Sollwert und Istwert über den elektrischen Regler 6 eine Ansteuerung des Stellgliedes 7 in der Weise, daß der Anstellwinkel α solange verkleinert wird, bis der Gleichgewichtszustand erreicht ist.
  • Da Regler 6 dieser Art an sich handelsüblich sind, kann auf weitere Einzelheiten verzichtet werden.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 3 der Zeichnung steht das Flächengebilde 3 mit ein und derselben Schleiftrommel 1 an mehreren Stellen, nämlich an zwei Stellen a in Berührung.
  • Hingegen offenbart die Figur 4 der Zeichnung eine Zwei-Trommel-Schleifvorrichtung mit zwei Kontaktstellen a je Schleiftrommel 1.
  • Eine vergleichbare Ausführung zeigt auch die Figur 5 der Zeichnung, während die Figur 6 insgesamt drei Kontaktstellen a je Schleiftrommel offenbart.

Claims (3)

  1. Verfahren zum kontinuierlichen Schleifen (Schmirgeln) von bahnförmigen, textilen Flächengebilden (3), die unter Längsspannung mit zumindest einem Schleifwerkzeug (1), z. B. einer mit einem Schleifmittel belegten Schleiftrommel, in Berührung stehen, wobei eine den Anstellwinkel (α) des Flächengebildes (3) beeinflussende Anstrichwalze (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstrichwalze (4) mit einem Stellglied (7) verbunden ist, welches den Anstellwinkel (α) in Abhängigkeit von dem auf das Flächengebilde (3) einwirkenden Reibungsmoment selbsttätig verändert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (3) mit ein und demselben Schleifwerkzeug (1) an mehreren Stellen (a) in Berührung steht.
  3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (7) und die Schleiftrommel (1) an einen Regler (6) angeschlossen sind, der auf den durch die Art des Flächengebildes (3) vorbestimmten Sollwert für das Reibungsmoment an der Schleiftrommel eingestellt ist und bei einer Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert das Stellglied (7) im Sinne einer Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Anstellwinkels (α) betätigt.
EP91121041A 1991-03-28 1991-12-09 Verfahren zum kontinuierlichen Schleifen (Schmirgeln) von bahnförmigen, textilen Flächengebilden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0505620B1 (de)

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