EP2893069B1 - Ausgleichseinrichtung für schwankende fördergeschwindigkeiten eines faservlieses - Google Patents

Ausgleichseinrichtung für schwankende fördergeschwindigkeiten eines faservlieses Download PDF

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EP2893069B1
EP2893069B1 EP13770851.7A EP13770851A EP2893069B1 EP 2893069 B1 EP2893069 B1 EP 2893069B1 EP 13770851 A EP13770851 A EP 13770851A EP 2893069 B1 EP2893069 B1 EP 2893069B1
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EP
European Patent Office
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belt
deflection
compensating device
lead
actuator
Prior art date
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Steffen HARTUNG
Joachim BINNIG
Eberhard HÄBERLE
Andreas Meier
Rudolf Kuhn
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Hi Tech Textile Holding GmbH
Original Assignee
Hi Tech Textile Holding GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H20/30—Arrangements for accumulating surplus web
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    • B65H2404/2613—Means for changing the transport path, e.g. deforming, lengthening
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    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/04—Needling machines with water jets

Definitions

  • the invention relates to a compensation device, a system for fiber processing and a compensation method with the features in the preamble of the independent method and device claims.
  • Such a balancing device for a nonwoven fabric is known from EP 1 643 022 B1 known. It is arranged between a nonwoven and a needle machine and has an endless, circumferentially driven storage belt with two pulleys. The fiber fleece is arranged on the upper run of the storage belt and stored in a variable slack of the upper strand if necessary. As a result, differences in speed between the leveling machine and the needle machine can be compensated. The size of the slack and the nonwoven memory is determined by speed differences of the drives on the pulleys.
  • the EP 2 175 056 A1 shows a fleece laying with a slack storage in its delivery conveyor belt.
  • the invention solves this problem with the features in the independent method and device claims.
  • the claimed equalization technique ie the equalizer and equalization method, has the advantage of an improved ability to control and influence the sag and storage capacity of the memory band.
  • the claimed compensation device also has the advantage of a larger storage capacity compared to the prior art.
  • a lower strand of the endless storage tape in a band polygraph in particular a band square or Bandhenfeck, is stretched down far, whereby the fleece-leading upper strand can be lowered to increase the sagging far down.
  • the sag change may be greater than in the prior art.
  • you can work with a constantly existing and varying in size sag of the non-woven band leader which has advantages in terms of secure web guiding and adhesion of the web on the storage tape result.
  • strong accelerations can be avoided transversely to the memory band stretching.
  • a band quad or ribbon pentagon is also beneficial for the safe and accurate detection of the displacement path of a diverter and for control precision.
  • the amount of slack can be controlled or regulated by speed differences of the drives on the discharge and feed side of the upper strand with the assistance of a passive adjusting device, which tightens the other, in particular lower Bandtrum Scheme by a change in location of at least one deflection, in particular a pulley and keeps tension.
  • the amount of slack is no longer compulsory and directly dependent on speed differences of the drives on the discharge and feed side of the upper run.
  • the size of the variable slack and the storage capacity determined thereby can also be influenced and controlled by an active setting device and a defined change in position of at least one deflection point, in particular a deflection roller.
  • the length of another belt run is increased or decreased and, accordingly, the web-guiding belt strand, in particular the upper run, is tightened or loosened.
  • Another advantage for the various embodiments is a positive connection between the storage belt and at least one rotating driven pulley.
  • a targeted at least partially avoiding slippage is favorable for defined band movements in sag changes and for the control accuracy.
  • the claimed compensation technique is suitable for high transport speeds of the web and for fast follow-up devices.
  • the increase in the storage and compensation capability as well as the control and regulation quality have a particularly advantageous effect.
  • the discharge speed of a batt or other ballast may be 40 m / min or more.
  • the follower device can be, for example, a consolidation device or another device for further processing of the nonwoven.
  • a solidification device can be designed, for example, as a needling machine, thermobonding device or as a particularly fast hydroentanglement device (so-called spunlace). Overall, thereby the speed level of a fiber plant along with their Components and thus also the efficiency and the economy are significantly increased.
  • the invention relates to a compensating device (1) for fluctuating conveying speeds of a fiber fleece (3), in particular for the compensation of speed differences on the supply and discharge side (26,27) of the compensating device (1).
  • the invention further relates to a method for compensating such fluctuating conveying speeds.
  • Balancing device (1) shown in different variants is arranged between an advancing device (4), eg a nonwoven layer, and a follower device (5), eg a hardening device (5), in particular a needle machine, and transports a feed side (26) in the conveying direction (10) ) from the nonwoven layer (4) via a delivery belt (6) coming multi-layer nonwoven fabric (3) to the solidification device (5), optionally via an upstream support belt (7).
  • the compensation device (1) compensates for the fluctuating nonwoven delivery speeds of the nonwoven layer (4) and in turn delivers the nonwoven (3) to the solidification device (5) at an adjustable and substantially constant speed.
  • the nonwoven fabric (3) is a nonwoven fabric. It consists of textile fibers, in particular synthetic fibers, and is formed in the nonwoven layer (4) by folding over and paneling a single or multi-ply pile.
  • the fleece (3) is multi-layered.
  • the compensating device (1) has an endless storage belt (2) which circulates in a closed loop and which has three, four, five or more deflection points (12, 13, 14, 15, 16) to form a belt width, e.g. a ribbon quad or ribbon pentagon, is stretched.
  • the deflection points (12, 13, 14, 15, 16) can be designed as rotatable roller-shaped deflection rollers.
  • the upper strand (8) of the storage belt (2) is located between two upper deflection rollers (12,13).
  • the lower strand (9) is in the variants of Figure 1 to 3 defined between two lower pulleys (14,15). Between the upper and lower pulleys (12,13,14,15) are sotrume (9 ') of the storage belt (2).
  • the upper strand (8) of the storage belt (2) receives the fleece (3) and transports it in the conveying direction (10). This is also the circulation conveying direction of the storage tape (2).
  • the upper strand (8) is guided over two upper deflection rollers (12,13) and forms between them a permanent slack (11) with variable height (h1, h2).
  • the respective slack height (h1, h2) is measured from the lower vertex of the respective belt loop or the slack (11) formed thereby to the upper common tangent to the deflection rollers (12,13), which corresponds to the theoretical upper run position in the tightened position.
  • the fleece (3) is preferably open and without cover on the upper run (8). It may alternatively be covered.
  • the upper run (8) has a permanent slack with a minimum height (h1) and a maximum height (h2) indicated by dashed lines.
  • the slack height (h) determines the storage capacity of the balancing device (1).
  • the lower deflection points (14,15,16) are so far distanced from the upper deflection points (12,13) in that they lower the lower run (9) of the storage belt (2) far down and from the upper strand (8) by more as the maximum height (h2) of the slack (11) distance.
  • the delivery belt (6) of the fleece layer (4) transports the fleece (3) at a fluctuating conveying speed.
  • This can correspond to the speed profile of a lower main carriage or laying carriage of the web laying machine (4), which reciprocates transversely across the delivery belt (6) and decelerates at the edges of the laying width, stops and accelerates again.
  • the laying carriage speed can also fluctuate if the fleece layering machine (4) deposits a fleece (3) on the delivery belt with a surface weight varying over the laying width and possibly the running length (so-called profiling). These speed variations are reflected in the transport speed of the delivery belt (6) and the feed speed of the web (3) on the supply side (26) of the compensation device (1).
  • the fleece (3) is delivered at a controllable or controllable speed to the feed belt (7) or to the solidification device (5).
  • the delivery rate may be constant or may vary within limits by an average value that is output as guide value to the sequencing device (5), eg solidification device.
  • the speed differences between the supply and discharge side (26,27) are compensated and the fleece (3) cached.
  • the nonwoven memory formed by the variable sag heights (h1, h2) can be controlled or regulated.
  • the delivery speed of the balancer (1) to the consolidation device (5) is between the maximum and minimum nonwoven delivery speeds of the web (4) on the delivery side (26) and is preferably such that in a lay cycle of the web (4), e.g. a driving cycle of the laying carriage with a forward and a reverse drive, the fleece accumulator formed in the slack (11) of the upper run (8) can be filled and emptied again.
  • the storage belt (2) has one or more drives or belt drives (17,18) for its circulating movement.
  • a drive (18) is arranged on the delivery-side (27) upper deflection point or deflection roller (13).
  • the circulating speed of the storage belt (2) on the delivery side (27) via the deflection roller (13) can be adapted to the delivery speed of the follower device (5), in particular solidifying device or of the transfer belt (7).
  • said feeding speed may be slightly higher than said dispensing or circulating speed.
  • a drive (17) can also be arranged at the upper deflection point or deflection roller (12).
  • the drives (17,18) can be controllable and possibly controllable drives having suitable motor drive means, such as electric motors, in particular servomotors, and which are connected to a controller (23) of the compensating device (1).
  • the feed-side drive (17) can hereby be coupled to the delivery speed of the delivery belt (6) and have a slightly higher speed level for the aforementioned draw of the fleece. The coupling can be done by signal technology.
  • One or both belt drives (17,18) can also be controlled, with corresponding sensors, such as speed sensor are available at a suitable location.
  • the drive (17) can be formed by a mechanical drive coupling between the supply-side deflection roller (12) and the adjacent deflection roller of the delivery belt (6).
  • the drive (17) can be dispensed with a separate drive of the guide roller (12), which is taken over the rotating storage belt movement and rotated.
  • the non-driven deflection rollers (14,15,16) or rollers can be freely rotatably mounted. You can have a cylindrical, smooth outside coat.
  • the driven pulleys (12,13) may also have a cylindrical, smooth outside coat. You can transfer the driving force in frictional engagement on the storage tape (2). This can also have a flat surface at least on the support side.
  • One or more driven deflection roller (s) (12, 13) may alternatively have a cylindrical outer profile shell (31) and drive the storage belt (2) in a form-fitting manner.
  • the profiling (31) may be, for example, a circumferential tooth or wave profile.
  • the storage belt (2) can have an uneven surface with a matching counter profiling (32) for this purpose at least on the support side. It can eg as Lattenband be executed.
  • a pressure roller (30) for clamping the outgoing web (3) can be arranged above the delivery-side (27) upper deflection roller (13). It can be driven in rotation synchronously with the deflection roller (13). It can also be arranged adjustable in height. FIG. 5 shows such a configuration.
  • the motors used as a drive (17, 18), in particular electric motors, can likewise be designed differently and controlled or regulated. This can e.g. a speed control or a torque control or a combination of both with switching possibility.
  • a drive (17, 18) can have a brake motor, which has an integrated brake which occurs at standstill, in particular a mechanical brake. It holds the storage belt (2) even after switching off the belt drives (17,18) in the clamped form with sag (11).
  • the height (h1, h2) of the slack (11) on the upper strand (8) of the storage belt (2) and the size of the nonwoven storage formed thereby can be controlled by a controlled or controlled change of location of at least one deflection point (14, 15, 16) in the region of Untertrums (9) or side centers (9 ') controlled or regulated.
  • the height (h1, h2) of the slack (11) and the nonwoven memory formed thereby can be controlled by speed differences of the drives (17, 18).
  • the tape length in the area of the lower run (9) or side center (9 ') is changed, which is because of the finite memory tape length a compensating change in length of the upper run (8) and thus its slack height (h1, h2) has the consequence.
  • a Extension of the lower strand (9) or side center (9 ') causes a shortening of the upper run (8) and a reduction of the sag (h) and the fleece memory.
  • This belt displacement can be compensated by a speed adjustment and possibly elastic behavior of one or both belt drive (s) (17,18) on the upper run (8).
  • the speed change may correlate with the varying delivery rate of the web (4). If differences occur, the said elastic compensation can take place.
  • an adjusting device (19) For the change in position of a deflection point or deflection roller (14,15,16), an adjusting device (19) is provided, which has a corresponding guide for the adjusting movement of the deflection or deflection roller (14,15,16).
  • the adjusting device (19) can be active or passive. In the active variant, it has an actuator (20,21) for the adjustment of the deflection or deflection, which can be designed differently. In the passive version it has a tensioner (28,29) for tightening the lower belt area.
  • the adjusting device (19) can also via the actuator (20,21) or otherwise, for example by means of a clamping device on the guide, if necessary, for a locking of the deflection or deflection roller (14,15,16) in an operating or clamping position to care. This can be done, for example, when switching off the compensating device (1) to fix the slack (11) and at to be available again.
  • the adjusting device (19), in particular its actuator (20,21) or the locking or clamping device is connected to the controller (23).
  • the controller (23) for controlling the slack height (h) and the nonwoven storage size in adaptation to the varying nonwoven delivery of the nonwoven layer (4) generate an optionally varying or dynamic setpoint for the adjustment path, according to which the regulation of the belt drive or drives ( 17,18) and / or the actuator (20,21) takes place.
  • the supply-side (26) lower deflection point or deflection roller (15) is adjusted in position to change the amount of slack (h).
  • both lower deflection points or guide rollers (14,15) in the starting position vertically below the respectively associated upper deflection point or deflection roller (12,13), such that the two side spans (9 ') of the storage belt (2) have a substantially vertical orientation.
  • the lower right deflection point or deflection roller (14) can be mounted stationary, wherein only the other deflection point or deflection roller (15) is changed in position by means of an active actuating device (19).
  • both deflecting rollers (14, 15) may be movable and have adjusting devices, or only the delivery-side (27) lower deflecting point or deflecting roller (14) is changed in position by an adjusting device, wherein the feed-side deflecting or deflecting roller (15) is stationarily mounted is.
  • the adjustment movement is a linear movement that is horizontal or oblique.
  • the actuator (20) is accordingly designed as a linear drive, for example as an electromotive spindle drive, rack and pinion, rotating belt drive, controllable cylinder or the like.
  • the actuator (20) is connected to the controller (23) and can be controlled by means of the detection device (22) to achieve the desired amount of slack (h) and possibly regulated.
  • a support (24) can be arranged, which avoids sagging of this Bandtrum Schemes and makes a contribution to a defined Untertrum length.
  • the support (24) as a flat and parallel to the lower run (9) extending support surface is formed.
  • the support may be designed as a tensioning device.
  • the dispenser-side belt drive (18) is the master drive, e.g. is regulated to a constant discharge speed and speed.
  • the feed-side drive (17) is formed by a mechanical drive coupling between the supply-side deflection roller (12) and the adjacent deflection roller of the delivery belt (6).
  • the band shift between upper and lower run caused by the actuator (20) in the slack control correlates i.d.R. with the transmitted through coupling speed variations on the delivery belt (6), so that an elastic compensation is not required.
  • FIG. 2 shows a variant of the balancing device (1), which differs from the embodiment of FIG. 1 by the adjusting device (19) and the feed side drive (17).
  • the other belt drive (18) is the master drive and is controlled to constant speed.
  • the adjusting device (19) is passive in this case and biases the lower run (9) by means of springs (28), which keep the formed quadrilateral even with fluctuations in the drive speed of the upper drive (17) to tension and in shape.
  • the sag (11) and the fleece memory size are controlled by the speed differences of the belt drives (17,18). If a detection device (22) is arranged on the adjusting device (19) with which the amount of slack (h) can be determined, it is also possible to control the slack (11). For this purpose, if necessary, the coupling of the belt drive (17) to the feed device or the delivery belt (6) can be canceled and the engine speed can be set and controlled by the controller (23).
  • the upper feed-side guide roller (12) is not driven. It may alternatively have a belt drive (17) of the type described above.
  • the adjusting device (19) is in FIG. 3 arranged on the side center (9 ') between the Abvant mineral mineralen (27) upper and lower guide roller (13,18) and forms in the central region of the side center (9') attacking clamping device with an additional deflection point or guide roller (16).
  • This is for example arranged on a pivot arm end and forms a tension roller, with the side center (9 ') according to FIG. 3 is changed in its length, and accordingly the sag (11) of the upper strand (8) in its height (h) is changed.
  • a detection device (22) the adjustment can be recorded and used for the above-described control and regulation purposes.
  • the storage tape (2) is stretched in a ribbon pentagon.
  • the removal-side belt drive (18) can possibly react elastically to compensate for the belt displacements between the upper run (8) and the other, in particular lower belt run area (9, 9 ') and fluctuate in rotational speed ,
  • the actuator (21) is designed as a pivot drive, which pivots the tension roller (16).
  • the adjustment can be formed linearly, wherein the actuator (21) is converted accordingly as a linear drive.
  • the adjusting device (19) can alternatively also be arranged on the feed side (26) side center (9 ').
  • FIG. 4 shows a variant of the balancing device (1) with a different arrangement of the lower pulleys (14,15,16) and another embodiment of the lower Bandtrum Schemes and another adjusting device (19). Furthermore, a form-locking drive of the storage tape (2) is provided here. In addition, the above-mentioned pressure roller (30) is arranged above the upper discharge side (27) guide roller (13).
  • the storage tape (2) is also stretched out here in a ribbon pentagon.
  • the feed side (26) side center (9 ') extends from the deflection roller (12) obliquely down to a lower guide roller (15).
  • the discharge side (27) side center (9 ') extends from the upper guide roller (13) perpendicular or obliquely down to a lower guide roller (16).
  • the lower strand (9) is guided between the deflection rollers (15, 16) via a further deflection roller (14) arranged above and spanned in a triangle.
  • the compensation device (1) has electromotive belt drives (17,18), which are preferably speed-controlled.
  • the adjusting device (19) may optionally be formed active or passive and engages the lower band edge area at the transition point between lower and side center (9,9 '). It acts from above preferably perpendicular to the deflection roller (16), the discharge side (27) forms a tensioning loop in the lower Bandtrum Symposium.
  • the adjusting device (19) of the actuator (20) is preferably designed as a linear drive of the type described above.
  • the deflection roller (16) is preferably guided vertically adjustable in a guide.
  • the passive variant of the adjusting device (19) eliminates the actuator (20) or is switched off.
  • the deflection roller (16) is then pressed down by gravity and weight (29) and tensions the belt loop and the lower and side center (9, 9 ').
  • the weight (29) can be formed by the own weight of the guided deflection roller (16) or possibly also by an additional weight.
  • Actuator (19) also has a
  • the adjacent deflection roller (14) is arranged above the other deflection roller (15), so that the lower strand (9) has an additional tensioning loop in the triangular course.
  • the upper deflection rollers (12, 13) have on the outer circumference a profiling (31), which is e.g. as along the roller axis extending tooth profile or wave profile can be formed.
  • the storage tape (2) has a matching form-fitting counter-profile (32) and is e.g. trained as a slat band.
  • it can also be designed as a toothed belt or the like with possibly one-sided profiling (32).
  • At least one of the drive motors (17,18) is preferably designed as a brake motor.
  • the compensation device (1) can be operated in different ways.
  • an active actuating device (19) with an actuator (20) together with detection device (22) the slack height (h) is taxed or regulated. This takes place on the delivery-side (27) area of the lower and / or side center (9, 9 ').
  • the delivery-side belt drive (18) can be regulated to a fixed speed and delivery speed, wherein the belt displacement between the top strand (8) and bottom or side center (9,9 ') via the feed side (26) and the local speed adjustment of the drive (17). he follows.
  • the belt displacement can be compensated for via an elasticity of the delivery-side belt drive (18), the speed of which can adapt accordingly.
  • the speed control can be switched off for this purpose. It can also be switched to a torque control or possibly to a torque limit.
  • the slack (h) is controlled by the preferably speed-controlled belt drives (17,18), the weight (29) tightens the lower and / or side center (9,9 ') and keeps under train.
  • a positive drive transmission is advantageous for all these variants and ensures a high degree of control precision despite tightening the lower and / or side center (9, 9 ') in the vicinity of the discharge-side (27) belt drive (18).
  • FIG. 4 the shown passive or active actuator (19) can also be displaced and arranged on the feed side (26).
  • the drives (17,18,20,21) are connected to said controller (23).
  • the one or more detection devices (22) are also connected to the controller (23).
  • the controller (23) may be a common control and may be associated with the equalizer (1). It may alternatively be incorporated into another existing controller, e.g. be integrated into a higher-level system control.
  • the compensating device (1) can be part of a system (25) for fiber processing in the embodiments shown.
  • This schematically indicated system (25) may have the supply and discharge system components (4, 5) indicated in the drawings. These may have the aforementioned training as a nonwoven layer (4) and solidification device (5), in particular needle machine or hydroentanglement (so-called spunlace). But you can also be trained in any other way.
  • the plant (25) may comprise further plant components, e.g. a device for fiber preparation and for forming a single or multi-ply pile which is fed to the fleece layer (4).
  • a device for fiber preparation and for forming a single or multi-ply pile which is fed to the fleece layer (4).
  • Such a device can be designed as carding or carding.
  • a higher-level system control as well as a profile forming device for the nonwoven (3), if necessary in conjunction with a measuring and control device may be present.
  • the compensating device (1) may, for example, also be provided elsewhere in the system (25), e.g. be arranged in the direction of the pile in front of a nonwoven layer (4).
  • the features of the embodiments can be arbitrarily combined or swapped.
  • the number and arrangement of the actuators (19) may vary.
  • the storage tape (2) can be spanned from five, six or more deflection points to a tape pentagon, tape hexagon or the like.
  • a triangular arrangement with three deflection points is also possible, wherein, for example, the lower deflection point for the lower strand can be adjusted in height with an active or passive adjusting device.
  • a plurality of deflection points (12, 13, 14, 15, 16) can be changed in their local position to compensate for the fluctuating nonwoven conveyor speeds.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ausgleichseinrichtung, eine Anlage zur Faserbearbeitung und ein Ausgleichsverfahren mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Verfahrens- und Vorrichtungsansprüche.
  • Eine solche Ausgleichseinrichtung für ein Faservlies ist aus der EP 1 643 022 B1 bekannt. Sie ist zwischen einem Vliesleger und einer Nadelmaschine angeordnet und weist ein endloses, umlaufend angetriebenes Speicherband mit zwei Umlenkrollen auf. Das Faservlies wird auf dem Obertrum des Speicherbandes angeordnet und in einem variablen Durchhang des Obertrums bei Bedarf zwischengespeichert. Hierdurch können Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Vliesleger und Nadelmaschine kompensiert werden. Die Größe des Durchhangs und des Vliesspeichers wird durch Geschwindigkeitsunterschiede der Antriebe an den Umlenkrollen bestimmt.
  • Die EP 2 175 056 A1 zeigt einen Vliesleger mit einem Durchhangspeicher in seinem Abliefertransportband.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausgleichstechnik für schwankende Fördergeschwindigkeiten eines Faservlieses aufzuzeigen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Verfahrens- und Vorrichtungsansprüchen. Die beanspruchte Ausgleichstechnik, d.h. die Ausgleichseinrichtung und das Ausgleichsverfahren, hat den Vorteil einer verbesserten Möglichkeit zur Steuerung und Beeinflussung des Durchhangs und der Speicherkapazität des Speicherbands.
  • Durch die Ortsveränderung einer Umlenkstelle und eine Erfassung des Verstellwegs kann der Durchhang am vliesführenden Bandtrum und somit die Vliesspeichergröße besonders sicher und genau berechnet, eingestellt und gesteuert sowie geregelt werden.
  • Die beanspruchte Ausgleichseinrichtung hat ferner den Vorteil einer gegenüber dem Stand der Technik vergrößerten Speicherkapazität. Hierfür ist es insbesondere vorteilhaft, wenn über vier oder mehr Umlenkstellen ein Untertrum des endlosen Speicherbandes in einem Bandmehreck, insbesondere einem Bandviereck oder Bandfünfeck, nach unten weit abgespannt wird, wodurch das vliesführende Obertrum sich zur Vergrößerung des Durchhangs weit nach unten absenken kann. Die Durchhangänderung kann größer als beim Stand der Technik sein. Außerdem kann mit einem ständig vorhandenen und in der Größe variierenden Durchhang des vliesführenden Bandtrums gearbeitet werden, was Vorteile hinsichtlich der sicheren Vliesführung und Haftung des Vlieses auf dem Speicherband zur Folge hat. Insbesondere können starke Beschleunigungen quer zur Speicherbanderstreckung vermieden werden. Ein Bandviereck oder Bandfünfeck ist außerdem für die sicheren und genauen Erfassung des Verstellwegs einer Umlenkstelle und für die Steuer- und Regelpräzision günstig.
  • Für die Steuerung oder Regelung der Durchhanggröße und der Speicherkapazität des Speicherbands gibt es verschiedene Möglichkeiten.
  • Die Durchhanggröße kann durch Geschwindigkeitsunterschiede der Antriebe an der Abführ- und Zuführseite des Obertrums mit Unterstützung durch eine passive Stelleinrichtung gesteuert oder geregelt werden, welche den anderen, insbesondere unteren Bandtrumbereich durch eine Ortsveränderung von mindestens einer Umlenkstelle, insbesondere einer Umlenkrolle strafft und auf Spannung hält.
  • Die Durchhanggröße ist nicht mehr zwingend und unmittelbar von Geschwindigkeitsunterschieden der Antriebe an der Abführ- und Zuführseite des Obertrums abhängig. Die Größe des variablen Durchhangs und die dadurch bestimmte Speicherkapazität kann auch durch eine aktive Stelleinrichtung und eine definierte Ortsveränderung von mindestens einer Umlenkstelle, insbesondere einer Umlenkrolle, beeinflusst und gesteuert sowie geregelt werden. Hierbei wird die Länge eines anderen Bandtrums vergrößert oder verkleinert und dementsprechend das vliesführende Bandtrum, insbesondere das Obertrum, gestrafft oder gelockert. Durch diese Längenänderung des vliesführenden Bandtrums wird der Durchhang verkleinert oder vergrößert.
  • Vorteilhaft für die verschiedenen Ausführungsformen ist ferner eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Speicherband und zumindest einer rotierend angetriebenen Umlenkrolle. Eine zumindest bereichsweise gezielte Vermeidung von Schlupf ist für definierte Bandbewegungen bei Durchhangänderungen und für die Steuer- und Regelgenauigkeit günstig.
  • Die beanspruchte Ausgleichstechnik eignet sich für hohe Fördergeschwindigkeiten des Vlieses und für schnelle Folgeeinrichtungen. Die Steigerung der Speicher- und Kompensationsfähigkeit sowie der Steuer- und Regelqualität wirken sich hierfür besonders vorteilhaft aus. Die Abgabegeschwindigkeit eines Vlieslegers oder einer anderen Vorschalteinrichtung kann 40 m/min oder mehr betragen. Die Folgeeinrichtung kann z.B. eine Verfestigungseinrichtung oder eine sonstige Einrichtung zur Weiterbearbeitung des Vlieses sein. Eine Verfestigungseinrichtung kann z.B. als Nadelmaschine, Thermobondingeinrichtung oder als besonders schnelle Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (sog. spunlace) ausgebildet sein. Insgesamt können dadurch das Geschwindigkeitsniveau einer Faseranlage nebst ihrer Komponenten und somit auch die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit signifikant erhöht werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen
    • Figur 1:
    die erste Variante einer Ausgleichseinrichtung in schematischer Seitenansicht,
    Figur 2 bis 4:
    drei weitere Varianten der Ausgleichseinrichtung von Figur 1 und
    Figur 5:
    ein Detail zur Antriebs- und Bandausbildung.
  • Die Erfindung betrifft eine Ausgleichseinrichtung (1) für schwankende Fördergeschwindigkeiten eines Faservlieses (3), insbesondere für den Ausgleich von Geschwindigkeitsunterschieden an der Zuführ- und Abführseite (26,27) der Ausgleichseinrichtung (1). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ausgleich solcher schwankenden Fördergeschwindigkeiten.
  • Die in Figur 1 bis 5 in verschiedenen Varianten dargestellte Ausgleichseinrichtung (1) ist zwischen einer Vorschalteinrichtung (4), z.B. einem Vliesleger, und einer Folgeeinrichtung (5), z.B. einer Verfestigungseinrichtung (5), insbesondere einer Nadelmaschine, angeordnet und transportiert in Förderrichtung (10) ein zuführseitig (26) vom Vliesleger (4) über ein Abgabeband (6) kommendes mehrlagiges Vlies (3) zu der Verfestigungseinrichtung (5), ggf. über ein vorgeschaltetes Vorlageband (7). Die Ausgleichseinrichtung (1) kompensiert dabei die schwankenden Vliesabgabegeschwindigkeiten des Vlieslegers (4) und gibt ihrerseits das Vlies (3) an die Verfestigungseinrichtung (5) mit einer einstellbaren und im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit ab.
  • Das Vlies (3) ist ein Faservlies bzw. Nonwoven-Produkt. Es besteht aus textilen Fasern, insbesondere Kunstfasern, und wird im Vliesleger (4) durch Umfalten und Abtäfeln eines ein- oder mehrlagigen Flors gebildet. Das Vlies (3) ist mehrlagig.
  • Die Ausgleichseinrichtung (1) weist ein endloses und in einer geschlossenen Schleife umlaufendes Speicherband (2) auf, welches über drei, vier, fünf oder mehr Umlenkstellen (12,13,14,15,16) zu einem Bandmehreck, z.B. einem Bandviereck oder Bandfünfeck, aufgespannt ist. Die Umlenkstellen (12,13,14,15,16) können als drehbare, walzenförmige Umlenkrollen ausgebildet sein.
  • Das Obertrum (8) des Speicherbands (2) befindet sich zwischen zwei oberen Umlenkrollen (12,13). Das Untertrum (9) ist bei den Varianten von Figur 1 bis 3 zwischen zwei unteren Umlenkrollen (14,15) definiert. Zwischen den oberen und unteren Umlenkrollen (12,13,14,15) befinden sich Seitentrume (9') des Speicherbands (2).
  • Das Obertrum (8) des Speicherbands (2) nimmt das Vlies (3) auf und transportiert es in Förderrichtung (10). Dies ist auch die Umlauf-Förderrichtung des Speicherbands (2). Das Obertrum (8) wird dabei über zwei obere Umlenkrollen (12,13) geführt und bildet dazwischen einen ständigen Durchhang (11) mit variabler Höhe (h1,h2). Die jeweilige Durchhanghöhe (h1,h2) ist vom unteren Scheitelpunkt der jeweiligen Bandschlaufe bzw. des hierdurch gebildeten Durchhangs (11) zu der oberen gemeinsamen Tangente an die Umlenkrollen (12,13) gemessen, welche der theoretischen Obertrumlage in gestraffter Stellung entspricht. Das Vlies (3) liegt vorzugsweise offen und ohne Abdeckung auf dem Obertrum (8). Es kann alternativ abgedeckt sein.
  • Das Obertrum (8) hat einen permanenten Durchhang mit einer Mindesthöhe (h1) und einer gestrichelt angedeuteten maximalen Höhe (h2). Je größer die Höhe des Durchhangs (11) ist, desto länger ist das Obertrum (8) und desto mehr Vlies (3) kann aufgenommen und gespeichert werden. Die Durchhanghöhe (h) bestimmt die Speicherkapazität der Ausgleichseinrichtung (1).
  • Die unteren Umlenkstellen (14,15,16) sind soweit von den oberen Umlenkstellen (12,13) in der Höhe distanziert, dass sie das Untertrum (9) des Speicherbands (2) weit nach unten abspannen und vom Obertrum (8) um mehr als die maximale Höhe (h2) des Durchhangs (11) distanzieren.
  • Das Abgabeband (6) des Vlieslegers (4) transportiert das Vlies (3) mit einer schwankenden Fördergeschwindigkeit. Diese kann dem Geschwindigkeitsprofil eines unteren Hauptwagens oder Legewagens des Vlieslegers (4) entsprechen, der quer über dem Abgabeband (6) hin- und herfährt und an den Rändern der Legebreite jeweils abbremst, stehen bleibt und wieder beschleunigt. Die Legewagengeschwindigkeit kann außerdem schwanken, wenn der Vliesleger (4) ein Vlies (3) mit einem über die Legebreite und ggf. die Lauflänge variierenden Flächengewicht auf dem Abgabeband ablegt (sog. Profiling). Diese Geschwindigkeitsschwankungen spiegeln sich in der Transportgeschwindigkeit des Abgabebands (6) und der Zuführgeschwindigkeit des Vlieses (3) an der Zuführseite (26) der Ausgleichseinrichtung (1) wieder.
  • An der Abgabeseite (27) wird das Vlies (3) mit einer steuer- oder regelbaren Geschwindigkeit an das Vorlageband (7) bzw. an die Verfestigungseinrichtung (5) abgegeben. Die Abgabegeschwindigkeit kann konstant sein oder in Grenzen um einen Mittelwert schwanken, der als Leitwert an die Folgeeinrichtung (5), z.B. Verfestigungseinrichtung, ausgegeben wird.
  • Im Durchhang (11) mit den variablen Höhen (h1,h2) werden die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Zuführ- und Abgabeseite (26,27) kompensiert und das Vlies (3) zwischengespeichert. Der von den variablen Durchhanghöhen (h1,h2) gebildete Vliesspeicher kann gesteuert oder geregelt werden.
  • Die Abgabegeschwindigkeit der Ausgleichseinrichtung (1) an die Verfestigungseinrichtung (5) liegt zwischen der maximalen und minimalen Vliesabgabegeschwindigkeit des Vlieslegers (4) an der Zuführseite (26) und ist bevorzugt derart bemessen, dass in einem Legezyklus des Vlieslegers (4), z.B. einem Fahrzyklus des Legewagens mit einer vorwärts- und einer Rückwärtsfahrt, der im Durchhang (11) des Obertrums (8) gebildete Vliesspeicher gefüllt und wieder entleert werden kann.
  • Das Speicherband (2) weist einen oder mehrere Antriebe bzw. Bandantriebe (17,18) für seine umlaufende Bewegung auf. Ein Antrieb (18) ist an der abgabeseitigen (27) oberen Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (13) angeordnet. Die an der Abgabeseite (27) bestehende Umlaufgeschwindigkeit des Speicherbands (2) über die Umlenkrolle (13) kann an die Zuführgeschwindigkeit der Folgeeinrichtung (5), insbesondere Verfestigungseinrichtung bzw. des Vorlagebands (7) angepasst sein. Um das Vlies (3) unter einem ständigen leichten Zug zu halten, kann die besagte Zuführgeschwindigkeit etwas höher als die genannte Abgabe- oder Umlaufgeschwindigkeit sein.
  • An der Zuführseite (26) der Ausgleichseinrichtung (1) kann an der dortigen oberen Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (12) ebenfalls ein Antrieb (17) angeordnet sein. Die Antriebe (17,18) können steuerbare und ggf. regelbare Antriebe sein, die geeignete motorische Antriebsmittel, z.B. Elektromotoren, insbesondere Servomotoren, aufweisen und die mit einer Steuerung (23) der Ausgleichseinrichtung (1) verbunden sind. Der zuführseitige Antrieb (17) kann hierbei an die Abgabegeschwindigkeit des Abgabebandes (6) gekoppelt sein und ein etwas höheres Geschwindigkeitsniveau für den vorerwähnten Zug des Vlieses haben. Die Koppelung kann signaltechnisch erfolgen. Einer oder beide Bandantriebe (17,18) können außerdem regelbar sein, wobei entsprechende Sensoren, z.B. Geschwindigkeitsaufnehmer an geeigneter Stelle vorhanden sind.
  • Alternativ kann der Antrieb (17) von einer mechanischen Antriebskoppelung zwischen der zuführseitigen Umlenkrolle (12) und der benachbarten Umlenkrolle des Abgabebands (6) gebildet werden. In weiterer Abwandlung kann auf einen eigenen Antrieb der Umlenkrolle (12) verzichtet werden, wobei diese über die umlaufende Speicherbandbewegung mitgenommen und gedreht wird.
  • Die nicht angetriebenen Umlenkrollen (14,15,16) bzw. Walzen können frei drehbar gelagert sein. Sie können einen zylindrischen, außenseitig glatten Mantel aufweisen. Die angetriebenen Umlenkrollen (12,13) können ebenfalls einen zylindrischen, außenseitig glatten Mantel haben. Sie können dabei die Antriebskraft im Reibschluss auf das Speicherband (2) übertragen. Dieses kann ebenfalls zumindest an der Auflageseite eine ebene Oberfläche aufweisen.
  • Eine oder mehrere angetriebene Umlenkrolle(n) (12,13) können alternativ einen zylindrischen, außenseitig profilierten Mantel (31) besitzen und das Speicherband (2) formschlüssig antreiben. Die Profilierung (31) kann z.B. ein umfangseitiges Zahn- oder Wellenprofil sein. Das Speicherband (2) kann hierfür zumindest an der Auflageseite eine unebene Oberfläche mit einer passenden Gegen-Profilierung (32) aufweisen. Es kann z.B. als Lattenband ausgeführt sein. Ferner kann über der abgabeseitigen (27) oberen Umlenkrolle (13) eine Andrückwalze (30) zum Klemmen des auslaufenden Vlieses (3) angeordnet sein. Sie kann synchron zur Umlenkrolle (13) drehend angetrieben werden. Sie kann auch höhenverstellbar angeordnet sein. Figur 5 zeigt eine solche Konfiguration.
  • Die als Antrieb (17,18) eingesetzten Motoren, insbesondere Elektromotoren, können ebenfalls unterschiedlich ausgebildet sein und gesteuert oder geregelt werden. Dies kann z.B. eine Drehzahlregelung oder eine Momentenregelung oder eine Kombination von beiden mit Umschaltmöglichkeit sein. Ferner kann ein Antrieb (17,18) einen Bremsmotor aufweisen, der eine integrierte und bei Stillstand einfallende Bremse, insbesondere mechanische Bremse, aufweist. Sie hält das Speicherband (2) auch nach Abschalten der Bandantriebe (17,18) in der aufgespannten Form mit Durchhang (11).
  • Die Höhe (h1,h2) des Durchhangs (11) am Obertrum (8) des Speicherbands (2) und die Größe des dadurch gebildeten Vliesspeichers kann durch eine gesteuerte oder geregelte Ortsveränderung von mindestens einer Umlenkstelle (14,15,16) im Bereich des Untertrums (9) oder Seitentrums (9') gesteuert oder geregelt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Höhe (h1,h2) des Durchhangs (11) und der dadurch gebildete Vliesspeicher durch Geschwindigkeitsunterschiede der Antriebe (17,18) gesteuert werden.
  • Bei einer Steuerung oder Regelung des Durchhangs (11) durch eine gesteuerte oder geregelte Ortsveränderung von mindestens einer Umlenkstelle (14,15,16) wird die Bandlänge im Bereich des Untertrums (9) oder Seitentrums (9') verändert, was wegen der endlichen Speicherbandlänge eine kompensierende Längenänderung des Obertrums (8) und damit seiner Durchhanghöhe (h1,h2) zur Folge hat. Eine Verlängerung des Untertrums (9) oder Seitentrums (9') bewirkt eine Verkürzung des Obertrums (8) sowie eine Verkleinerung der Durchhanghöhe (h) und des Vliesspeichers. Umgekehrt führt eine Verkürzung des Untertrums (9) oder Seitentrums (9') zu einer Verlängerung des Obertrums (8) sowie einer Vergrößerung der Durchhanghöhe (h) und des Vliesspeichers. Ein Teil der Speicherbandlänge wird dabei zwischen Obertrum (8) und Unter- oder Seitentrum (9,9') verschoben.
  • Diese Bandverschiebung kann durch eine Drehzahlanpassung und ein ggf. elastisches Verhalten, von einem oder beiden Bandantrieb(en) (17,18) am Obertrum (8) ausgeglichen werden. Die Drehzahländerung kann mit der variierenden Abgabegeschwindigkeit des Vlieslegers (4) korrelieren. Falls Differenzen auftreten, kann der besagte elastische Ausgleich erfolgen.
  • Für die Positionsänderung einer Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14,15,16) ist eine Stelleinrichtung (19) vorgesehen, die eine entsprechende Führung für die Verstellbewegung der Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14,15,16) aufweist. Die Stelleinrichtung (19) kann aktiv oder passiv ausgebildet sein. In der aktiven Variante weist sie einen Stellantrieb (20,21) für die Verstellbewegung der Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle auf, der unterschiedlich ausgebildet sein kann. In der passiven Ausführung besitzt sie einen Spanner (28,29) zum Straffen des unteren Bandtrumbereichs.
  • Die Stelleinrichtung (19) kann auch über den Stellantrieb (20,21) oder auf andere Weise, z.B. mittels einer Klemmeinrichtung an der Führung, bedarfsweise für eine Arretierung der Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14,15,16) in einer Betriebs- oder Spannstellung sorgen. Dies kann z.B. beim Abschalten der Ausgleichsvorrichtung (1) geschehen, um den Durchhang (11) zu fixieren und beim erneuten Einschalten verfügbar zu haben. Die Stelleinrichtung (19), insbesondere ihr Stellantrieb (20,21) oder die Arretier- oder Klemmeinrichtung ist mit der Steuerung (23) verbunden.
  • Ferner kann noch eine Erfassungseinrichtung (22) für den Verstellweg und ggf. die Verstellgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung der ortsveränderlichen Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14,15,16) vorhanden sein. Sie kann ebenfalls mit der Steuerung (23) verbunden sein. Mit der Verstellbewegung der Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14,15,16) wird der Abstand zu der oder den anderen unteren Umlenkstelle(n) bzw. Umlenkrolle(n) und damit die Länge des Untertrums (9) verändert. Dementsprechend ändert sich die Länge des Obertrums (8) und die Höhe (h1,h2) von dessen Durchhang (11).
  • Aus dem von der Erfassungseinrichtung (22) detektierten Wert, insbesondere dem Verstellweg, kann daher die Höhenänderung und die Größenänderung des Vliesspeichers ermittelt werden. Andererseits kann die Steuerung (23) zur Regelung der Durchhanghöhe (h) und der Vliesspeichergröße in Anpassung an die variierende Vliesabgabe des Vlieslegers (4) einen ggf. variierenden bzw. dynamischen Sollwert für den Verstellweg generieren, nach dem die Regelung des oder der Bandantriebe (17,18) und/oder des Stellantriebs (20,21) erfolgt.
  • Im Ausführungsbeispiel von Figur 1 wird zur Veränderung der Durchhanghöhe (h) z.B. die zuführseitige (26) untere Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (15) in ihrer Position gezielt verstellt.
  • In der gezeigten Ausführungsform von Figur 1 befinden sich beide untere Umlenkstellen bzw. Umlenkrollen (14,15) in Ausgangsstellung vertikal unterhalb der jeweils zugehörigen oberen Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (12,13), so dass die beiden Seitentrume (9') des Speicherbands (2) eine im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung haben. An den Umlenkstellen bzw. Umlenkrollen (12,13,14,15) erfolgt eine Bandumlenkung von ca. 90° oder mehr.
  • Die rechte untere Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14) kann ortsfest gelagert sein, wobei nur die andere Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (15) in ihrer Position mittels einer aktiven Stelleinrichtung (19) verändert wird. Alternativ können beide Umlenkrolle (14,15) ortsveränderlich sein und Stelleinrichtungen aufweisen oder nur die abgabeseitige (27) untere Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (14) wird in ihrer Position durch eine Stelleinrichtung verändert, wobei die zuführseitige Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (15) stationär gelagert ist.
  • In der gezeigten Ausführungsform von Figur 1 ist die Verstellbewegung eine Linearbewegung, die horizontal oder schräg ausgerichtet ist. Der Stellantrieb (20) ist dementsprechend als Linearantrieb ausgebildet, z.B. als elektromotorischer Spindeltrieb, Zahnstangentrieb, umlaufender Riementrieb, steuerbarer Zylinder oder dergleichen. Der Stellantrieb (20) ist mit der Steuerung (23) verbunden und kann mittels der Erfassungseinrichtung (22) zur Erzielung der gewünschten Durchhanghöhe (h) gesteuert und ggf. geregelt sein.
  • Wie Figur 1 verdeutlicht, kann unterhalb des z.B. horizontalen Bereichs des Untertrums (9) ein Support (24) angeordnet sein, der ein Durchhängen dieses Bandtrumbereichs vermeidet und einen Beitrag für eine definierte Untertrum-Länge leistet. In der Zeichnung ist der Support (24) als ebene und parallel zum Untertrum (9) verlaufende Stützfläche ausgebildet. Alternativ kann der Support als Spanneinrichtung ausgeführt sein.
  • Der abgabeseitige Bandantrieb (18) ist der Masterantrieb, der z.B. auf eine konstante Abgabegeschwindigkeit und Drehzahl geregelt ist. Der zuführseitige Antrieb (17) wird von einer mechanischen Antriebskoppelung zwischen der zuführseitigen Umlenkrolle (12) und der benachbarten Umlenkrolle des Abgabebands (6) gebildet. Die vom Stellantrieb (20) bei der Durchhangregelung verursachte Bandverschiebung zwischen Ober- und Untertrum korreliert i.d.R. mit den durch Kopplung übertragenen Geschwindigkeitsschwankungen am Abgabeband (6), so dass ein elastischer Ausgleich nicht erforderlich ist.
  • Figur 2 zeigt eine Variante der Ausgleichseinrichtung (1), die sich von der Ausführungsform von Figur 1 durch die Stelleinrichtung (19) und den zuführseitigen Antrieb (17) unterscheidet. In diesem Ausführungsbeispiel ist an der zuführseitigen (26) oberen Umlenkrolle (12) ein eigener steuerbarer oder regelbarer sowie signaltechnisch mit der Zuführeinrichtung (6) gekoppelter Bandantrieb (17), z.B. ein Elektromotor, angeordnet. Der andere Bandantrieb (18) ist der Masterantrieb und ist auf konstante Drehzahl geregelt. Die Stelleinrichtung (19) ist in diesem Fall passiv und spannt das Untertrum (9) mittels Federn (28) auf, welche das gebildete Bandviereck auch bei Schwankungen in der Antriebsgeschwindigkeit des oberen Antriebs (17) auf Spannung und in Form halten.
  • Der Durchhang (11) und die Vliesspeichergröße werden hierbei durch die Geschwindigkeitsunterschiede der Bandantriebe (17,18) gesteuert. Wenn an der Stelleinrichtung (19) eine Erfassungseinrichtung (22) angeordnet ist, mit der die Durchhanghöhe (h) ermittelt werden kann, ist auch eine Regelung des Durchhangs (11) möglich. Hierfür kann ggf. die Koppelung des Bandantriebs (17) an die Zuführeinrichtung bzw. das Abgabeband (6) aufgehoben und die Motordrehzahl von der Steuerung (23) vorgegeben und geregelt werden.
  • In der Variante von Figur 3 ist z.B. die obere zuführseitige Umlenkrolle (12) nicht angetrieben. Sie kann alternativ einen Bandantrieb (17) der vorbeschrieben Art aufweisen. Die Stelleinrichtung (19) ist in Figur 3 an dem Seitentrum (9') zwischen der abführseitigen (27) oberen und unteren Umlenkrolle (13,18) angeordnet und bildet eine im mittleren Bereich des Seitentrums (9') angreifende Spanneinrichtung mit einer zusätzlichen Umlenkstelle bzw. Umlenkrolle (16). Diese ist z.B. an einem Schwenkarm endseitig angeordnet und bildet eine Spannrolle, mit der das Seitentrum (9') gemäß Figur 3 in seiner Länge verändert wird, wobei dementsprechend der Durchhang (11) des Obertrums (8) in seiner Höhe (h) verändert wird. Mit einer Erfassungseinrichtung (22) kann die Verstellung aufgenommen und zu den vorbeschriebenen Steuer- und Regelzwecken genutzt werden. Das Speicherband (2) ist in einem Bandfünfeck ausgespannt.
  • Wenn zwei Bandantriebe (17,18) eingesetzt werden, kann der abführseitige Bandantrieb (18) evtl. zur Kompensation der Bandverschiebungen zwischen dem Obertrum (8) und dem anderen, insbesondere unteren Bandtrumbereich (9,9') elastisch reagieren und in der Drehzahl schwanken.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Stellantrieb (21) als Schwenkantrieb ausgebildet, der die Spannrolle (16) verschwenkt. Alternativ kann die Verstellbewegung linear ausgebildet sein, wobei der Stellantrieb (21) entsprechend als Linearantrieb umgestaltet ist. Die Stelleinrichtung (19) kann alternativ auch am zuführseitigen (26) Seitentrum (9') angeordnet sein.
  • Figur 4 zeigt eine Variante der Ausgleichseinrichtung (1) mit einer anderen Anordnung der unteren Umlenkrollen (14,15,16) und einer anderen Ausbildung des unteren Bandtrumbereichs sowie einer anderen Stelleinrichtung (19). Ferner ist hier ein formschlüssiger Antrieb des Speicherbands (2) vorgesehen. Zudem ist über der oberen abführseitig (27) Umlenkrolle (13) die eingangs erwähnte Andrückwalze (30) angeordnet.
  • Das Speicherband (2) ist hier ebenfalls in einem Bandfünfeck ausgespannt. Das zuführseitige (26) Seitentrum (9') erstreckt sich von der Umlenkrolle (12) schräg nach unten zu einer unteren Umlenkrolle (15). Das abführseitige (27) Seitentrum (9') erstreckt sich von der oberen Umlenkrolle (13) senkrecht oder schräg nach unten zu einer unteren Umlenkrolle (16). Das Untertrum (9) ist zwischen den Umlenkrollen (15,16) über eine weitere und oberhalb angeordnete Umlenkrolle (14) geführt und in einem Dreieck aufgespannt.
  • Die Ausgleichseinrichtung (1) weist elektromotorische Bandantriebe (17,18) auf, die bevorzugt drehzahlgeregelt sind. Die Stelleinrichtung (19) kann wahlweise aktiv oder passiv ausgebildet sein und greift am unteren Bandtrumbereich an der Übergangsstelle zwischen Unter- und Seitentrum (9,9') an. Sie wirkt dabei von oben her bevorzugt senkrecht auf die Umlenkrolle (16) ein, die abführseitig (27) eine Spannschlaufe im unteren Bandtrumbereich ausbildet.
  • In der aktiven Variante der Stelleinrichtung (19) ist der Stellantrieb (20) bevorzugt als Linearantrieb der eingangs beschriebenen Art ausgebildet. Die Umlenkrolle (16) ist in einer Führung bevorzugt vertikal verstellbar geführt. Bei der passiven Variante der Stelleinrichtung (19) entfällt der Stellantrieb (20) oder wird abgeschaltet. Die Umlenkrolle (16) wird dann durch Schwerkraft und Gewicht (29) nach unten gedrückt und spannt die Bandschlaufe und das Unter- sowie Seitentrum (9,9'). Das Gewicht (29) kann vom Eigengewicht der geführten Umlenkrolle (16) oder ggf. auch von einem Zusatzgewicht gebildet werden. Die
  • Stelleinrichtung (19) weist außerdem eine
  • Erfassungseinrichtung (22) der vorbeschriebenen Art auf.
  • Die benachbarte Umlenkrolle (14) ist oberhalb der anderen Umlenkrolle (15) angeordnet, sodass das Untertrum (9) in dem dreieckförmigen Verlauf eine zusätzliche Spannschlaufe hat.
  • Für einen formschlüssigen Bandtransport haben die oberen Umlenkrollen (12,13) am Außenumfang eine Profilierung (31), die z.B. als längs der Rollenachse sich erstreckendes Zahnprofil oder Wellenprofil ausgebildet sein kann. Das Speicherband (2) weist ein passendes formschlüssiges Gegenprofil (32) auf und ist z.B. als Lattenband ausgebildet. Es kann alternativ auch als Zahnriemen oder dgl. mit ggf. einseitiger Profilierung (32) ausgebildet sein. Zumindest einer der Antriebsmotoren (17,18) ist bevorzugt als Bremsmotor ausgebildet.
  • Die Ausgleichseinrichtung (1) kann in unterschiedlicher Weise betrieben werden. Bei einer aktiven Stelleinrichtung (19) mit einem Stellantrieb (20) nebst Erfassungseinrichtung (22) wird hierüber die Durchhanghöhe (h) besteuert oder geregelt. Dies erfolgt am abgabeseitigen (27) Bereich des Unter- und/oder Seitentrums (9,9'). Der abgabeseitige Bandantrieb (18) kann auf eine feste Drehzahl und Abgabegeschwindigkeit geregelt sein, wobei die Bandverschiebung zwischen Obertrum (8) und Unter- oder Seitentrum (9,9') über die Zuführseite (26) und die dortige Drehzahlanpassung des Antriebs (17) erfolgt. Die Bandverschiebung kann andererseits über eine Elastizität des Abgabeseitigen Bandantriebs (18) kompensiert werden, wobei dessen Drehzahl sich entsprechend anpassen kann. Die Drehzahlregelung kann hierfür abgeschaltet werden. Es kann auch auf eine Momentenregelung oder ggf. auf eine Momentenbegrenzung umgeschaltet werden.
  • Bei einer passiven Stelleinrichtung (19) wird der Durchhang (h) durch die bevorzugt drehzahlgeregelten Bandantriebe (17,18) gesteuert, wobei das Gewicht (29) das Unter- und/oder Seitentrum (9,9') strafft und unter Zug hält. Eine formschlüssige Antriebsübertragung ist für alle diese Varianten von Vorteil und sorgt für eine hohe Steuerpräzision trotz Straffung des Unter- und/oder Seitentrums (9,9') in der Nähe des abführseitigen (27) Bandantriebs (18).
  • In einer weiteren Variation zu Figur 4 kann der gezeigte passive oder aktive Stellantrieb (19) auch verlagert und an der Zuführseite (26) angeordnet werden.
  • Die Antriebe (17,18,20,21) sind mit der besagten Steuerung (23) verbunden. Auch die ein oder mehreren Erfassungseinrichtungen (22) sind mit der Steuerung (23) verbunden. Die Steuerung (23) kann eine gemeinsame Steuerung sein und kann der Ausgleichseinrichtung (1) zugeordnet sein. Sie kann alternativ in eine andere vorhandene Steuerung, z.B. in eine übergeordnete Anlagensteuerung integriert sein.
  • Die Ausgleichseinrichtung (1) kann in den gezeigten Ausführungsformen Bestandteil einer Anlage (25) zur Faserbearbeitung sein. Diese schematisch angedeutete Anlage (25) kann den in den Zeichnungen angedeuteten zuführ- und abführseitigen Anlagenkomponenten (4,5) aufweisen. Diese können die vorerwähnte Ausbildung als Vliesleger (4) und Verfestigungseinrichtung (5), insbesondere Nadelmaschine oder Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (sog. spunlace), haben. Sie können aber auch in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein.
  • Die Anlage (25) kann weitere Anlagenkomponenten umfassen, z.B. eine Einrichtung zur Faseraufbereitung und zur Bildung eines ein- oder mehrlagigen Flors, der dem Vliesleger (4) zugeführt wird. Eine solche Einrichtung kann als Karde oder Krempel ausgeführt sein. Ferner kann eine übergeordnete Anlagensteuerung sowie eine Profilbildungseinrichtung für das Vlies (3), ggf. in Verbindung mit einer Mess- und Regeleinrichtung vorhanden sein. Die Ausgleichseinrichtung (1) kann beispielsweise auch an anderer Stelle der Anlage (25), z.B. in Florlaufrichtung vor einem Vliesleger (4) angeordnet sein.
  • Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Zum einen können die Merkmale der Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombiniert oder vertauscht werden. Ferner ist es möglich, die Umlenkstellen (12,13,14,15,16) mit anderen Gleit- oder Rollmitteln auszustatten. Die Zahl und Anordnung der Stelleinrichtungen (19) kann variieren. Das Speicherband (2) kann von fünf, sechs oder mehr Umlenkstellen zu einem Bandfünfeck, Bandsechseck oder dergleichen aufgespannt werden. Auch eine Dreiecksanordnung mit drei Umlenkstellen ist möglich, wobei z.B. die untere Umlenkstelle für das Untertrum mit einer aktiven oder passiven Stelleinrichtung in der Höhe verstellbar ist. Alternativ können andere oder in weiterer Abwandlung auch mehrere Umlenkstellen (12,13,14,15,16) in ihrer örtlichen Lage zum Ausgleich der schwankenden Vliesfördergeschwindigkeiten verändert werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Ausgleichseinrichtung
    2
    Speicherband
    3
    Faservlies
    4
    Vliesleger
    5
    Verfestigungseinrichtung, Nadelmaschine
    6
    Zuführeinrichtung, Abgabeband
    7
    Abführeinrichtung, Vorlageband
    8
    Bandtrum, Obertrum
    9
    Bandtrum, Untertrum
    9'
    Bandtrum, Seitentrum
    10
    Förderrichtung
    11
    Durchhang
    12
    Umlenkstelle, Umlenkrolle, oben
    13
    Umlenkstelle, Umlenkrolle, oben
    14
    Umlenkstelle, Umlenkrolle, unten
    15
    Umlenkstelle, Umlenkrolle, unten
    16
    Umlenkstelle, Umlenkrolle, Spannrolle
    17
    Antrieb
    18
    Antrieb
    19
    Stelleinrichtung
    20
    Linearantrieb
    21
    Schwenkantrieb
    22
    Erfassungseinrichtung
    23
    Steuerung
    24
    Support
    25
    Anlage zur Faserbearbeitung
    26
    Zuführseite
    27
    Abführseite
    28
    Spanner, Feder
    29
    Spanner, Gewicht
    30
    Andrückwalze
    31
    profilierter Mantel, Profilierung
    32
    Gegenprofilierung, Lattenband
    h1
    Durchhang
    h2
    Durchhang

Claims (15)

  1. Ausgleichseinrichtung für schwankende Fördergeschwindigkeiten eines Faservlieses (3), wobei die Ausgleichseinrichtung (1) ein umlaufend angetriebenes Speicherband (2) mit mehreren Umlenkstellen (12,13) und mit einem variablen Durchhang (11) seines das Faservlies (3) aufnehmenden Obertrums (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherband (2) drei oder vier oder mehr Umlenkstellen (12,13,14,15,16) zum Aufspannen des Speicherbands (2) aufweist, wobei die Ausgleichseinrichtung (1) eine Stelleinrichtung (19) zur Ortsveränderung von mindestens einer Umlenkstelle (15,16) aufweist.
  2. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (19) für die Straffung und ggf. für die Steuerung oder Regelung der Höhe (h1,h2) des Durchhangs (11) des Obertrums (8) ausgebildet ist.
  3. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (19) einen steuerbaren Stellantrieb (20,21) für eine ortsveränderliche Umlenkstelle (15,16) am anderen Bandtrumbereich (9,9') aufweist.
  4. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (19) einen Spanner (28,29), insbesondere eine Feder oder ein Gewicht, für das Untertrum (9) und/oder Seitentrum (9') und eine Erfassungseinrichtung (22) für den Verstellweg der ortsveränderlichen Umlenkstelle (15,16) aufweist.
  5. Ausgleichseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies (3) an einem Obertrum (8) des Speicherbands (2) aufgenommen ist, wobei mehrere Umlenkstellen (14,15) ein Untertrum (9) des Speicherbands (2) nach unten abspannen und vom Obertrum (8) um mehr als die maximale Höhe (h2) des Durchhangs (11) distanzieren.
  6. Ausgleichseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine ortsveränderliche Umlenkstelle (15) an einem Ende eines Untertrums (9) angeordnet ist und/oder eine ortsveränderliche Umlenkstelle (16) an einem mittleren Bereich eines unteren oder seitlichen Bandtrums (9,9') angeordnet und als Spannmittel ausgebildet ist.
  7. Ausgleichseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherband (2) mindestens einen Antrieb (17,18) für seine Umlaufbewegung aufweist.
  8. Ausgleichseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine angetriebene Umlenkrolle (12,13) einen profilierten Mantel (31) und das Speicherband (2) eine Gegenprofilierung (32) für einen gegenseitigen formschlüssigen Eingriff aufweisen.
  9. Ausgleichseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein abführseitiger Antrieb (18) am Obertrum (8) auf konstante Geschwindigkeit gesteuert oder geregelt ist und ein zuführseitiger Antrieb (17) am Obertrum (8) auf variable Geschwindigkeit gesteuert ist.
  10. Anlage zur Faserbearbeitung mit einer Ausgleichseinrichtung (1) für schwankende Fördergeschwindigkeiten eines Faservlieses (3) zwischen zuführ- und abführseitig angeordneten Anlagenkomponenten (4,5), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
  11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (1) zwischen einem Vliesleger (4) und einer Verfestigungseinrichtung (5), insbesondere einer Nadelmaschine oder einer Wasserstrahlverfestigungseinrichtung, angeordnet ist.
  12. Verfahren zum Ausgleichen schwankender Fördergeschwindigkeiten eines Faservlieses (3) mittels einer Ausgleichseinrichtung (1), welche ein umlaufend angetriebenes Speicherband (2) mit mehreren Umlenkstellen (12,13) und mit einem das Faservlies (3) aufnehmenden Obertrum (8) aufweist, wobei zum Ausgleichen der schwankenden Fördergeschwindigkeiten der Durchhang (11) des Obertrums (8) variiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherband (2) drei, vier oder mehr Umlenkstellen (12,13,14,15,16) zum Aufspannen des Speicherbands (2) aufweist, wobei die örtliche Lage von mindestens einer Umlenkstelle (15,16) mit einer Stelleinrichtung (19) verändert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchhanghöhe (h) des Obertrums (8) durch
    Geschwindigkeitsunterschiede von zu- und abführseitigen Antrieben (17,18) am Obertrum (8) gesteuert oder geregelt wird, wobei durch die Ortsveränderung einer Umlenkstelle (15,16) der untere Bandtrumbereich (9,9') des Speicherbands (2) gestrafft wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchhanghöhe (h) des Obertrums (8) durch die Stelleinrichtung (19) und die Ortsveränderung einer Umlenkstelle (15,16) gesteuert oder geregelt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellweg der ortsveränderlichen Umlenkstelle (15,16) mit einer Erfassungseinrichtung (22) detektiert und zur Regelung der Durchhanghöhe (h) des Obertrums (8) herangezogen wird.
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