EP2893069B2 - Ausgleichseinrichtung für schwankende fördergeschwindigkeiten eines faservlieses - Google Patents

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EP2893069B2
EP2893069B2 EP13770851.7A EP13770851A EP2893069B2 EP 2893069 B2 EP2893069 B2 EP 2893069B2 EP 13770851 A EP13770851 A EP 13770851A EP 2893069 B2 EP2893069 B2 EP 2893069B2
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EP
European Patent Office
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belt
deflection
lead
compensating device
drive
Prior art date
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EP13770851.7A
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EP2893069A1 (de
EP2893069B1 (de
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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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Publication of EP2893069B1 publication Critical patent/EP2893069B1/de
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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 compensating device, a plant for fiber processing and a compensating method with the features in the preamble of the independent method and device claims.
  • Such a compensation device for a nonwoven fabric is from EP 1 643 022 B1 known. It is arranged between a fleece layer and a needling machine and has an endless, revolving storage belt with two deflection rollers. The fiber fleece is arranged on the upper run of the storage belt and temporarily stored in a variable sag of the upper run if required. In this way, speed differences between the fleece layer and the needling machine can be compensated. The size of the sag and the fleece storage is determined by the speed differences of the drives on the deflection rollers.
  • the EP 2 175 056 A1 shows a fleece layer 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 balancing technique i.e. the balancing device and the balancing method, has the advantage of an improved ability to control and manipulate the sag and storage capacity of the storage tape.
  • the slack on the web-guiding belt strand and thus the web storage size can be calculated, set, controlled and regulated particularly reliably and precisely.
  • the claimed compensation device also has the advantage of an increased storage capacity compared to the prior art.
  • a lower run of the endless storage belt is tensioned downwards over four or more deflection points in a belt polygon, in particular a belt quadrilateral or belt pentagon, as a result of which the upper run guiding the fleece can drop far down to increase the sag.
  • the sag change can be greater than in the prior art.
  • strong accelerations perpendicular to the extent of the storage tape can be avoided.
  • a band square or band pentagon is also favorable for the safe and precise detection of the adjustment path of a deflection point and for the control and regulation precision.
  • the amount of sag can be controlled or regulated by speed differences of the drives on the discharge and feed side of the upper run with the support of a passive adjustment device, which tightens the other, in particular the lower belt run area by changing the location of at least one deflection point, in particular a deflection roller, and keeps it under tension.
  • the amount of sag is no longer mandatory and directly dependent on the speed differences of the drives on the outfeed and infeed side of the upper strand.
  • the size of the variable sag and the storage capacity determined thereby can also be influenced, controlled and regulated by the active adjusting device and a defined change in location of at least one deflection point, in particular a deflection roller.
  • the length of another strand of the belt is increased or reduced and the strand of the belt guiding the fleece, in particular the upper strand, is tightened or loosened accordingly. Due to this change in length of the fleece-guiding belt run, the sag is reduced or increased.
  • the form-fitting connection between the storage belt and at least one rotationally driven deflection roller is also advantageous for the various embodiments.
  • a targeted avoidance of slip, at least in some areas, is favorable for defined strip movements in the event of changes in sag and for control and regulation accuracy.
  • the compensation technique claimed is suitable for high conveying speeds of the fleece 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 on this.
  • the output speed of a fleece layer or other upstream device can be 40 m/min or more.
  • the subsequent device can, for example, be a consolidation device or another device for further processing of the web.
  • a bonding device can be designed, for example, as a needling machine, thermobonding device or as a particularly fast water jet bonding device (so-called spunlace). Overall, this can significantly increase the speed level of a fiber system and its components and thus also the performance and profitability.
  • the invention relates to a compensating device (1) for fluctuating conveying speeds of a fiber fleece (3), in particular for compensating for speed differences on the feed and discharge sides (26, 27) of the compensating device (1).
  • the invention also relates to a method for compensating for such fluctuating conveying speeds.
  • the compensating device (1) shown in different variants is arranged between an upstream device (4), e.g ) multi-layer fleece (3) coming from the fleece layer (4) via a delivery belt (6) to the consolidation device (5), possibly via an upstream feed belt (7).
  • the compensating device (1) compensates for the fluctuating web delivery speeds of the web layer (4) and in turn delivers the web (3) to the bonding device (5) at an adjustable and essentially constant speed.
  • the fleece (3) is a fiber fleece or nonwoven product. It consists of textile fibers, in particular synthetic fibers, and is formed in the fleece layer (4) by folding and paneling a single- or multi-layer pile.
  • the fleece (3) is multi-layered.
  • the compensating device (1) has an endless storage belt (2) circulating in a closed loop, which via three, four, five or more deflection points (12,13,14,15,16) forms a belt polygon, e.g. a belt quadrangle or belt pentagon , is stretched.
  • the deflection points (12,13,14,15,16) can be designed as rotatable, cylindrical deflection rollers.
  • the upper run (8) of the storage belt (2) is located between two upper deflection rollers (12,13).
  • the lower run (9) is in the variants from Figure 1 to 3 defined between two lower deflection rollers (14,15).
  • Side strands (9') of the storage belt (2) are located between the upper and lower deflection rollers (12, 13, 14, 15).
  • the upper strand (8) of the storage belt (2) picks up the web (3) and transports it in the conveying direction (10). This is also the circulating conveying direction of the storage belt (2).
  • the upper run (8) is guided over two upper deflection rollers (12,13) and between them forms a constant sag (11) of variable height (h1,h2).
  • the respective sag height (h1, h2) is measured from the lower apex of the respective belt loop or the sag (11) formed thereby to the upper common tangent to the deflection rollers (12,13), which corresponds to the theoretical upper strand position in the taut position.
  • the fleece (3) is preferably open and uncovered on the upper strand (8). Alternatively, it may be covered.
  • the upper strand (8) has a permanent sag with a minimum height (h1) and a maximum height (h2) indicated by dashed lines.
  • the sag height (h) determines the storage capacity of the compensation device (1).
  • the lower deflection points (14,15,16) are so far away from the upper deflection points (12,13) in height that they span the lower run (9) of the storage belt (2) far down and from the upper run (8) by more distance than the maximum height (h2) of the sag (11).
  • 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 fleece layer (4) which moves back and forth across the delivery belt (6) and brakes, stops and accelerates again at the edges of the laying width.
  • the laying carriage speed can also fluctuate when the layer (4) lays down a fleece (3) with a basis weight that varies over the laying width and possibly the run length on the delivery belt (so-called profiling). These speed fluctuations are reflected in the transport speed of the delivery belt (6) and the feed speed of the web (3) on the feed side (26) of the compensating device (1).
  • the web (3) is delivered to the supply belt (7) or to the bonding device (5) at a speed that can be controlled or regulated.
  • the delivery speed can be constant or vary within limits around a mean value, which is output as a guide value to the downstream device (5), e.g. a solidification device.
  • the speed differences between the feed and discharge sides (26, 27) are compensated and the web (3) is temporarily stored.
  • the fleece store formed by the variable sag heights (h1,h2) can be controlled or regulated.
  • the delivery speed of the compensating device (1) to the consolidation device (5) is between the maximum and minimum fleece delivery speed of the fleece layer (4) on the feed side (26) and is preferably dimensioned such that in a laying cycle of the fleece layer (4), e.g. a driving cycle of the laying carriage with a forward and a reverse drive, the web store 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 on the discharge side (27) upper deflection point or deflection roller (13) arranged.
  • the rotational speed of the storage tape (2) on the delivery side (27) via the deflection roller (13) can be adapted to the feed speed of the subsequent device (5), in particular the consolidation device or the feed tape (7). In order to keep the web (3) under constant slight tension, said feed speed can be somewhat higher than said delivery or circulation speed.
  • a drive (17) can also be arranged on the feed side (26) of the compensating device (1) at the upper deflection point or deflection roller (12) there.
  • the drives (17, 18) can be controllable and optionally adjustable drives which have suitable motor drive means, e.g. electric motors, in particular servomotors, and which are connected to a controller (23) of the balancing device (1).
  • the drive (17) on the feed side can be coupled to the delivery speed of the delivery belt (6) and have a slightly higher speed level for the aforementioned tension of the web. The coupling can take place using signals.
  • One or both belt drives (17, 18) can also be controlled, with appropriate sensors, e.g. speed sensors, being present at a suitable point.
  • the drive (17) can be formed by a mechanical drive coupling between the deflection roller (12) on the feed side and the adjacent deflection roller of the delivery belt (6).
  • a separate drive for the deflection roller (12) can be dispensed with, with the latter being carried along and rotated by the circulating movement of the storage belt.
  • the non-driven deflection rollers (14,15,16) or rollers can be freely rotatably mounted. They can have a cylindrical shell that is smooth on the outside.
  • the driven deflection rollers (12,13) can also have a cylindrical jacket that is smooth on the outside. You can transfer the driving force to the storage belt (2) by friction. This can also have a flat surface at least on the support side.
  • one or more driven deflection roller(s) (12, 13) have a cylindrical casing (31) profiled on the outside and drive the storage belt (2) in a form-fitting manner.
  • the profiling (31) can be, for example, a circumferential tooth or wave profile.
  • the storage tape (2) can have an uneven surface with a suitable counter-profiling (32), at least on the support side. It can, for example, be designed as a slatted belt.
  • a pressure roller (30) can be arranged above the discharge-side (27) upper deflection roller (13) for clamping the running-out web (3). It can be rotated synchronously with the deflection roller (13). It can also be arranged in a height-adjustable manner. figure 5 shows such a configuration.
  • the motors used as the drive (17, 18), in particular electric motors, can also have different designs and can be controlled or regulated. This can be, for example, a speed control or a torque control or a combination of both with a switchover option.
  • a drive (17, 18) can have a brake motor, which has an integrated brake, in particular a mechanical brake, which applies when the vehicle is at a standstill. It keeps the storage tape (2) in the stretched-out shape with slack (11) even after the tape drives (17, 18) have been switched off.
  • the height (h1, h2) of the slack (11) on the upper strand (8) of the storage belt (2) and the size of the fleece storage area formed as a result can be adjusted by a controlled or regulated change in location of at least one deflection point (14,15,16) in the area of the Lower run (9) or side run (9 ') are controlled or regulated.
  • the height (h1, h2) of the slack (11) and the web store 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 run (9') is changed, which is due to the finite storage tape length results in a compensating change in length of the upper run (8) and thus in its sag height (h1, h2).
  • An extension of the lower run (9) or side run (9') causes the upper run (8) to be shortened and the sag height (h) and the fleece store to be reduced.
  • a shortening of the lower run (9) or side run (9') leads to an extension of the upper run (8) and an increase in the sag height (h) and the fleece store. A part of the length of the storage belt is shifted between the upper run (8) and the lower or side run (9, 9').
  • This belt shift can be compensated for by adjusting the speed and, if necessary, elastic behavior of one or both belt drive(s) (17,18) on the upper run (8).
  • the change in speed can correlate with the varying output speed of the web layer (4). If differences occur, said elastic compensation can take place.
  • An adjusting device (19) is provided for changing the position of a deflection point or deflection roller (14, 15, 16), which has a corresponding guide for the adjustment movement of the deflection point 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 movement of the deflection point or deflection roller, which can be designed in different ways. In the passive version, it has a tensioner (28, 29) to tighten the lower ligament area.
  • the actuating device (19) can also have the actuator (20,21) or in some other way, for example by means a clamping device on the guide, if necessary ensure that the deflection point or deflection roller (14,15,16) is locked in an operating or clamping position. This can happen, for example, when the compensating device (1) is switched off in order to fix the slack (11) and have it available when it is switched on again.
  • the actuating device (19), in particular its actuating drive (20, 21) or the locking or clamping device, is connected to the controller (23).
  • the detection device (22) for the adjustment path and, if necessary, the adjustment speed or acceleration of the mobile deflection point or deflection roller (14, 15, 16) can also be present. It can also be connected to the controller (23). With the adjustment movement of the deflection point or deflection roller (14,15,16), the distance to the other lower deflection point(s) or deflection roller(s) and thus the length of the lower run (9) is changed. The length of the upper strand (8) and the height (h1, h2) of its sag (11) change accordingly.
  • the change in height and the change in size of the fleece store can therefore be determined from the value detected by the detection device (22), in particular the adjustment path.
  • the controller (23) for regulating the sag height (h) and the size of the fleece store in adaptation to the varying fleece delivery of the fleece layer (4) can generate a possibly varying or dynamic desired value for the adjustment path, according to which the regulation of the belt drive(s) ( 17,18) and/or the actuator (20,21).
  • the position of the lower deflection point or deflection roller (15) on the feed side (26) is specifically adjusted to change the sag height (h).
  • both lower deflection points or deflection rollers (14,15) are in the starting position vertically below the respective associated upper deflection point or deflection roller (12,13), so that the two side strands (9') of the storage belt (2) have a substantially vertical alignment have.
  • the belt is deflected by approximately 90° or more.
  • the lower right deflection point or deflection roller (14) can be mounted stationary, with only the other deflection point or deflection roller (15) being changed in its position by means of the active adjusting device (19).
  • both deflection rollers (14, 15) can be mobile and have adjusting devices, or only the lower deflection point or deflection roller (14) on the discharge side (27) is changed in its position by an adjusting device, with the deflection point or deflection roller (15) on the infeed side being mounted stationary is.
  • the adjustment movement is a linear movement that is aligned horizontally or obliquely.
  • the actuator (20) is accordingly designed as a linear drive, for example as an electromotive spindle drive, rack and pinion drive, revolving belt drive, controllable cylinder or the like.
  • the actuator (20) is connected to the controller (23) and can be controlled and, if necessary, regulated by means of the detection device (22) to achieve the desired sag height (h).
  • a support (24) can be arranged below the, for example, horizontal area of the lower strand (9), which prevents this sliver strand area from sagging and contributes to a defined lower strand length.
  • the support (24) is designed as a flat support surface running parallel to the lower run (9).
  • the support can be designed as a clamping device.
  • the belt drive (18) on the delivery side is the master drive, which is regulated, for example, to a constant delivery speed and speed.
  • the drive (17) on the feed side is formed by a mechanical drive coupling between the deflection roller (12) on the feed side and the adjacent deflection roller of the delivery belt (6).
  • the belt displacement between the upper and lower strands caused by the actuator (20) during sag control usually correlates with the speed fluctuations on the delivery belt (6) transmitted by coupling, so that elastic compensation is not necessary.
  • figure 2 shows a variant of the compensating device (1), which differs from the embodiment of figure 1 by the adjusting device (19) and the feed-side drive (17).
  • a belt drive (17) for example an electric motor, which can be controlled or regulated and is signaled to the feed device (6) is arranged on the upper deflection roller (12) on the feed side (26).
  • the other belt drive (18) is the master drive and is regulated to a constant speed.
  • the adjusting device (19) is passive and tensions the lower run (9) by means of springs (28), which keep the formed belt square tensioned and in shape even with fluctuations in the drive speed of the upper drive (17).
  • the sag (11) and the fleece storage size are controlled by the speed differences of the belt drives (17,18). If the detection device (22), with which the sag height (h) can be determined, is arranged on the adjusting device (19), the sag (11) can also be regulated. 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 motor speed can be specified and regulated by the controller (23).
  • the upper deflection roller (12) on the feed side is not driven.
  • it can have a belt drive (17) of the type described above.
  • the adjusting device (19) is in figure 3 arranged on the side run (9') between the discharge-side (27) upper and lower deflection rollers (13,18) and forms a central area of the side run (9') attacking clamping device with an additional deflection point or deflection roller (16).
  • This is arranged, for example, on a swivel arm at the end and forms a tensioning roller with which the side strand (9') is shown in FIG figure 3 is changed in its length, the slack (11) of the upper strand (8) being changed accordingly in its height (h).
  • the adjustment can be recorded with the detection device (22) and used for the control and regulation purposes described above.
  • the storage tape (2) is stretched out in a tape pentagon.
  • the belt drive (18) on the discharge side can react elastically and fluctuate in speed to compensate for belt displacements between the upper run (8) and the other, in particular lower belt run area (9,9'). .
  • the actuator (21) is designed as a pivoting drive which pivots the tensioning roller (16).
  • the adjustment movement can be linear, with the actuating drive (21) being correspondingly redesigned as a linear drive.
  • the adjusting device (19) can also be arranged on the side strand (9') on the feed side (26).
  • figure 4 shows a variant of the compensating device (1) with a different arrangement of the lower deflection rollers (14,15,16) and a different design of the lower belt strand area and a different adjusting device (19). Furthermore, a positive drive of the storage belt (2) is provided here. In addition, the pressure roller (30) mentioned at the outset is arranged above the upper deflection roller (13) on the discharge side (27).
  • the storage tape (2) is also stretched out in a tape pentagon here.
  • the side strand (9') on the feed side (26) extends from the deflection roller (12) obliquely downwards to a lower deflection roller (15).
  • the discharge-side (27) side run (9') extends from the upper deflection roller (13) vertically or diagonally downwards to a lower deflection roller (16).
  • the lower strand (9) is guided between the deflection rollers (15, 16) over a further deflection roller (14) arranged above and stretched out in a triangle.
  • the compensating device (1) has electromotive belt drives (17, 18) which are preferably speed-controlled.
  • the adjusting device (19) can be designed either actively or passively and acts on the lower belt run area at the transition point between the lower and side runs (9, 9'). It acts from above, preferably perpendicularly, on the deflection roller (16), which forms a tensioning loop in the lower region of the belt strand on the discharge side (27).
  • the actuating drive (20) is preferably designed as a linear drive of the type described at the outset.
  • the deflection roller (16) is preferably vertically adjustable in a guide.
  • the actuating drive (20) is omitted or switched off.
  • the deflection roller (16) is then pressed down by gravity and weight (29) and tightens the belt loop and the lower and side runs (9, 9').
  • the weight (29) can be formed by the dead weight of the guided deflection roller (16) or possibly also by an additional weight.
  • Actuating device (19) also has a
  • the adjacent deflection roller (14) is arranged above the other deflection roller (15), so that the lower run (9) has an additional tensioning loop in the triangular course.
  • the upper deflection rollers (12, 13) have a profile (31) on the outer circumference, which can be designed, for example, as a toothed profile or a wave profile extending along the roller axis.
  • the storage belt (2) has a matching form-fitting counter-profile (32) and is designed, for example, as a lath belt. Alternatively, it can also be in the form of a toothed belt or the like, optionally with a profiling (32) on one side.
  • At least one of the drive motors (17, 18) is preferably designed as a brake motor.
  • the compensating device (1) can be operated in different ways.
  • the active adjusting device (19) with an adjusting drive (20) together with a detection device (22) the sag height (h) is controlled or regulated via this. This takes place on the delivery side (27) of the lower and/or side strand (9,9').
  • the belt drive (18) on the delivery side can be regulated to a fixed speed and delivery speed, with the belt shifting between the upper strand (8) and the lower or side strand (9, 9') via the feed side (26) and the speed adjustment of the drive (17) there he follows.
  • the belt displacement can be compensated for via an elasticity of the belt drive (18) on the output side, with its speed being able to adapt accordingly.
  • the speed control can be switched off for this purpose. It is also possible to switch to torque control or, if necessary, to torque limitation.
  • the sag (h) is controlled by the preferably speed-controlled belt drives (17,18), the weight (29) tightening the lower and/or side strand (9,9') and keeping it under tension.
  • a positive drive transmission is advantageous for all of these variants and ensures high control precision despite tightening of the lower and/or side run (9,9') in the vicinity of the discharge-side (27) belt drive (18).
  • the passive or active actuator (19) shown can also be relocated 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) can be a common controller and can be assigned to the compensating device (1). Alternatively, you can other existing control, for example, be integrated into a higher-level system control.
  • the compensating device (1) can be part of a plant (25) for fiber processing.
  • This schematically indicated system (25) can have the supply and discharge-side system components (4, 5) indicated in the drawings. These can have the above-mentioned construction as fleece layers (4) and bonding devices (5), in particular needling machines or water-jet bonding devices (so-called spunlace). However, they can also be designed in any other way.
  • the plant (25) can include other plant components, e.g. a device for fiber processing and for forming a single- or multi-layer web, which is fed to the fleece layer (4).
  • a device for fiber processing and for forming a single- or multi-layer web which is fed to the fleece layer (4).
  • Such a device can be designed as a card or roller card.
  • the features of the exemplary embodiments can be combined with one another or interchanged. It is also possible to equip the deflection points (12,13,14,15,16) with other sliding or rolling means.
  • the number and arrangement of the adjusting devices (19) can vary.
  • the storage band (2) can be spanned by five, six or more deflection points to form a band pentagon, band hexagon or the like.
  • a triangular arrangement with three deflection points is also possible, in which case, for example, the lower deflection point for the lower run can be adjusted in height with an active or passive adjustment device.
  • other or, in a further modification also several deflection points (12,13,14,15,16) can be changed in their local position to compensate for the fluctuating fleece conveying speeds.

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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 die 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 die 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) besitzen alternativ einen zylindrischen, außenseitig profilierten Mantel (31) und treiben das Speicherband (2) formschlüssig an. 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 die 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 der 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) die 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 der 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 der 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 der 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.
  • Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Zum einen können die Merkmale der Ausführungsbeispiele 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 (13)

  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, wobei
    - die Stelleinrichtung (19) einen steuerbaren Stellantrieb (20,21) für eine ortsveränderliche Umlenkstelle (15,16) am anderen Bandtrumbereich (9,9') aufweist, und
    - eine Erfassungseinrichtung (22) für den Verstellweg der ortsveränderlichen Umlenkstelle (15,16) aufweist, wobei
    - das Speicherband (2) mindestens einen Antrieb (17,18) für seine Umlaufbewegung aufweist,
    - wobei 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.
  2. 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, wobei
    - das Speicherband (2) mindestens einen Antrieb (17,18) für seine Umlaufbewegung aufweist, wobei
    - eine angetriebene Umlenkrolle (12,13) einen profilierten Mantel (31) und das Speicherband (2) eine Gegenprofilierung (32) für einen gegenseitigen formschlüssigen Eingriff aufweisen, wobei
    - 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.
  3. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 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.
  4. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (19) einen steuerbaren Stellantrieb (20,21) für eine ortsveränderliche Umlenkstelle (15,16) am anderen Bandtrumbereich (9,9') aufweist.
  5. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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 7 ausgebildet ist.
  9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (1) zwischen einem Vliesleger (4) und einer Verfestigungseinrichtung (5), insbesondere einer Nadelmaschine oder einer Wasserstrahlverfestigungseinrichtung, angeordnet ist.
  10. Verfahren zum Ausgleichen schwankender Fördergeschwindigkeiten eines Faservlieses (3) mittels einer Ausgleichseinrichtung (1), welche zwischen einem Vliesleger (4) und einer Verfestigungseinrichtung (5), insbesondere einer Nadelmaschine oder einer Wasserstrahlverfestigungseinrichtung, angeordnet ist, wobei die Ausgleichseinrichtung (1) 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.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, 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.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchhanghöhe (h) des Obertrums (8) durch die Stelleinrichtung (19) und die Ortsveränderung einer Umlenkstelle (15,16) gesteuert oder geregelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, 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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