EP3118553A1 - Vorrichtung und verfahren zum trocknen einer fadenschar - Google Patents

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EP3118553A1
EP3118553A1 EP15176758.9A EP15176758A EP3118553A1 EP 3118553 A1 EP3118553 A1 EP 3118553A1 EP 15176758 A EP15176758 A EP 15176758A EP 3118553 A1 EP3118553 A1 EP 3118553A1
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EP
European Patent Office
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drying
drying cylinder
yarn sheet
threads
group
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EP15176758.9A
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English (en)
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EP3118553B1 (de
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Enzo Paoli
Stefano Aldegheri
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Karl Mayer Rotal SRL
Original Assignee
Karl Mayer Rotal SRL
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Publication date
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    • F26B13/14—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B13/14—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning
    • F26B13/145—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning on the non-perforated outside surface of which the material is being dried by convection or radiation

Definitions

  • the invention relates to a device for drying a yarn sheet with an input, an output and at least two drying cylinders between the input and the output, wherein a yarn path between the input and the output wraps around the drying cylinder on a portion of its circumference.
  • the invention relates to a method for drying a group of threads, wherein the yarn sheet by a drying device with at least two drying cylinders between an input and an output passes, the yarn sheet wraps around the drying cylinder partially.
  • the threads of a group of threads must be pretreated in the rule.
  • An example of such a pretreatment is so-called sizing, in which a sizing is applied to the threads.
  • the size is often applied to the threads with the aid of an aqueous solution, so that the group of threads must be dried before further processing.
  • a drying cylinder has a circumferential surface which is heated. If the group of threads rests on this surface, it is heated, so that the previously introduced in a process step moisture, for example, in a sizing order, can evaporate.
  • the invention has for its object to keep a load of the threads during drying small.
  • each drying cylinder has its own rotary drive and a control device is provided which controls the rotary actuators individually.
  • This speed changes locally when drying. For example, the threads of the group of threads stretch and the tension of the threads increases. Other types of threads can shrink.
  • the rotary actuators By controlling the rotary actuators, one can take these conditions into account and tune the rotation speed and / or the torque with which the rotary drives drive the respective drying cylinders in a targeted manner to the local conditions of the threads of the group of threads.
  • the controller controls the rotational drive of a drying cylinder, which is arranged closer to the exit, at a different speed, than the rotational drive of a drying cylinder, which is farther from the output.
  • the speed of the drying cylinder located closer to the exit may be higher than the speed of the drying cylinder farther from the exit. This takes into account the fact that the threads of the yarn sheet stretch when they are passed over the drying cylinder. As the threads stretch, a greater length of thread must be removed at a constant feed rate after stretching. This can be achieved in a simple manner by driving a drying cylinder, which the yarn sheet meets later, at a higher rotational speed than a previously arranged drying cylinder.
  • the controller controls the rotational drive of the drying cylinder, which is located closer to the exit, at a lower speed than the rotational drive of a drying cylinder, which is located further away from the exit.
  • the control means is connected to means for detecting at least one parameter selected from a group comprising moisture, thread tension and elongation of a group of threads passing through the yarn sheet path.
  • the means comprise at least one sensor.
  • a sensor which is formed for example by dancer rollers to detect a tension of the threads, or which is designed as a moisture sensor to determine the moisture of the threads, can easily win the information required by the control device.
  • the means have a drive parameter evaluation device.
  • the rotary drives are designed, for example, as electric motors, information about the rotational speed and / or the applied torque can be obtained from characteristics of the supplied electrical energy, such as current, voltage, power and / or frequency. If, for example, the surface of a drying cylinder moves with a slip with respect to the yarn sheet, then the current consumption of the corresponding rotary drive changes. This can easily be determined by the drive parameter evaluation device.
  • control device controls the rotary drives to an equal elongation of the yarn sheet per drying cylinder.
  • the length of the yarn sheet in each drying cylinder increases by the same amount.
  • the rotational speed and thus also the rotational speed of the surface of the drying cylinder from drying cylinder to drying cylinder increases by the same amount.
  • control device controls the rotary drives to an equal thread tension increase of the yarn sheet per drying cylinder. Since the remaining moisture in the threads is further reduced in each drying cylinder, the elastic behavior of the threads changes accordingly. In this case, the speed change of the drying cylinders is not linear, but is controlled according to the thread tension increase.
  • the object is achieved in a method of the type mentioned in that one drives the drying cylinder individually.
  • a drying cylinder which is farther from the exit.
  • account is taken of the fact that the threads stretch slightly during drying.
  • more length per time must be removed after stretching the thread. This is achieved by increasing the rotational speeds of the drying cylinders in the course of drying. As the threads shrink, the speed of rotation of the drying cylinders decreases from the entrance to the exit.
  • At least one parameter of the group of yarns selected from the group of moisture, yarn tension and elongation of the group of yarns is detected, and the speed of the drying cylinders is selected as a function of the at least one parameter.
  • a target size can be specified, to which the rotational speed of the drying cylinder is to be set.
  • the parameter is detected by means of at least one sensor.
  • a sensor can interact, for example, with the yarn sheet touching or non-contact.
  • the parameter is determined from drive parameters of the rotary drives.
  • Drive parameters may be, for example, current and / or voltage and / or power and / or frequency that is supplied to the electrical rotary drives.
  • the drying cylinders are controlled to an equal elongation of the yarn sheet per drying cylinder.
  • the choice of the correct reference variable depends, for example, on the properties of the yarn sheets to be dried. Threads having a higher elasticity are preferably controlled to equal elongation. Less elastic threads are preferably controlled so that their tension increases by the same amount for each drying cylinder.
  • a device 1 for drying a group of yarns 2 has four drying cylinders 3, 4, 5, 6 in the present exemplary embodiment.
  • the yarn sheet 2 is passed through the device 1 so that it wraps around each drying cylinder with the largest possible angle of wrap.
  • the yarn sheet 2 wraps around each of the drying cylinders 3-6 by at least 180 °.
  • the yarn sheet 2 lies on the surface of the respective drying cylinder 3-6.
  • the drying cylinders 3-6 are heated in a manner not shown here, i. the surface of the drying cylinders 3-6 has an elevated temperature.
  • the increased temperature of the surfaces of the drying cylinders 3-6 causes a moisture contained in the yarn sheet 2, evaporates, the yarn sheet 2 is thus dried when passing through the device 1.
  • Each drying cylinder 3-6 has its own rotary drive 7, 8, 9, 10.
  • the rotary actuators 7-10 are connected to a control device 11, which controls the rotary actuators 7-10 individually.
  • the Control device 11 may include means 12 and evaluate the drive parameters of the rotary actuators 7-10. These drive parameters may be, for example, the current taken up by the respective rotary drive 7-10 or the voltage or electrical power.
  • the frequency can also be determined by the means 12 so as to obtain, for example, a statement about the rotational speed of the respective drying cylinders 3-6 and thus about a rotational speed of the surface of the drying cylinders 3-6.
  • the control device may also be in communication with schematically illustrated sensors 13-16 (the connections are not shown here for reasons of clarity) to determine certain parameters of the yarn sheet 2. For example, moisture, thread tension or stretching of the yarn sheet 2 may belong to these parameters.
  • the moisture content of the yarn sheet decreases. This moisture reduction is greatest in the first drying cylinder 3 and smallest in the last drying cylinder 6. With the decrease in moisture, the elastic behavior of the threads of the group of threads 2 changes. In addition, the threads of the yarn sheet 2 stretch.
  • FIGS. 2 and 3 Now show different concepts to control the rotary actuators 7-10 by the controller 11.
  • FIG. 2 a procedure is shown in which the thread tension increase in each drying cylinder 3-6 should be the same.
  • FIG. 2 shows different curves the humidity 17, the elongation 18 and the tension 19 of the threads of the Yarn sheet. Moreover, the speeds 20 of the surfaces of the drying cylinders 3, 4, 5, 6 and the speed 21 of the yarn sheet 2 at the entrance 22 of the device 1 are shown.
  • the greatest elongation of the threads of the yarn sheet 2 results between the entrance 22 of the device 1 and the first drying cylinder 3. Accordingly, the speed 20 of the surface of the first drying cylinder 3 is also greater than the speed 21 of the yarn sheet 2 at the entrance 22 of the device first
  • the drying cylinders are now controlled so that the increase in the yarn tension 19 in each of the drying cylinders 3, 4, 5, 6 is the same. This increase is represented by double arrows 24.
  • the speed 20 at which the surfaces of the drying cylinders 3, 4, 5, 6 move is increased accordingly. This increase is not linear here.
  • the speed of the surface of the last drying cylinder 6, that is the drying cylinder which is arranged closer to an outlet 23 of the device 1, is greater than the speeds of the preceding drying cylinders 3-5.
  • the drying cylinder which is arranged closer to the outlet 23 of the device 1, is driven at a lower rotational speed than the rotational speeds of the preceding drying cylinder 3-5.
  • the total thread tension difference between the inlet 22 and the outlet 23, ie between a preceding treatment device (for example a sizing device) and a subsequent treatment device, is subdivided into equally sized steps.
  • each of the four drying cylinders 3-6 must increase the tension by 375 N.
  • FIG. 3 shows a different approach. Again, the moisture 17, the elongation 18 and the tension 19 of the yarn sheet 2 and the speed 20 of the drying cylinder 3-6 are shown. Also shown is the speed 21 of the yarn sheet 2 at the entrance 22nd
  • the drying cylinders 3-6 are controlled so that the same elongation 25 results in each of the drying cylinders 3-6.
  • Threads having a higher elasticity are preferably treated with a constant elongation per drying cylinder 3-6. Less elastic threads are preferably treated with a constant thread tension increase per drying cylinder.
  • the controller 11 may obtain the necessary information from the sensors 13-16 (other sensors may be provided additionally or alternatively). Such sensors may be pneumatically biased dancer rollers, for example, to tension the threads. It is possible to use springs or other sensors to obtain the necessary information from the yarn sheet 2 on the drying cylinders 3-6 or between the drying cylinders 3-6.
  • a sensorless mode of operation can evaluate the parameters of the rotary actuators 7-10, such as torque, speed, slip, power, motor current, motor voltage, etc.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Trocknen einer Fadenschar (2) angegeben mit einem Eingang, einem Ausgang und mindestens zwei Trockenzylindern zwischen dem Eingang und dem Ausgang, wobei ein Fadenscharpfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang die Trockenzylinder auf einem Teil ihres Umfangs umschlingt. Man möchte die Belastung der Fäden beim Trocknen klein halten. Hierzu ist vorgesehen, dass jeder Trockenzylinder einen eigenen Rotationsantrieb aufweist und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Rotationsantriebe einzeln ansteuert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen einer Fadenschar mit einem Eingang, einem Ausgang und mindestens zwei Trockenzylindern zwischen dem Eingang und dem Ausgang, wobei ein Fadenscharpfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang die Trockenzylinder auf einem Teil ihres Umfangs umschlingt.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trocknen einer Fadenschar, bei dem man die Fadenschar durch eine Trocknungsvorrichtung mit mindestens zwei Trockenzylindern zwischen einem Eingang und einem Ausgang leitet, wobei die Fadenschar die Trockenzylinder teilweise umschlingt.
  • Vor der Weiterverarbeitung zu einer textilen Flächenware müssen die Fäden einer Fadenschar in der Regel vorbehandelt werden. Ein Beispiel einer derartigen Vorbehandlung ist das sogenannte Schlichten, bei dem eine Schlichte auf die Fäden aufgetragen wird. Die Schlichte wird vielfach mit Hilfe einer wässrigen Lösung auf die Fäden aufgebracht, so dass die Fadenschar vor der Weiterverarbeitung getrocknet werden muss.
  • Eine Möglichkeit der Trocknung besteht darin, dass man die Fadenschar über Trockenzylinder leitet. Ein Trockenzylinder weist eine umlaufende Oberfläche auf, die beheizt ist. Wenn die Fadenschar auf dieser Oberfläche aufliegt, wird sie erwärmt, so dass die in einem Verfahrensschritt zuvor eingebrachte Feuchtigkeit, beispielsweise bei einem Schlichteauftrag, verdunsten kann.
  • Das Trocknen der Fadenschar ist zwar notwendig, belastet aber die Fäden, was zu einer Verschlechterung der Qualität der Fadenschar führen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belastung der Fäden beim Trocknen klein zu halten.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass jeder Trockenzylinder einen eigenen Rotationsantrieb aufweist und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Rotationsantriebe einzeln ansteuert.
  • Damit ist es möglich, die Umlaufgeschwindigkeiten der Trockenzylinder an die Geschwindigkeit der Fadenschar anzupassen. Diese Geschwindigkeit ändert sich lokal beim Trocknen. So dehnen sich beispielsweise die Fäden der Fadenschar und die Spannung der Fäden steigt. Andere Arten von Fäden können schrumpfen. Durch die Steuerung der Rotationsantriebe kann man diesen Gegebenheiten Rechnung tragen und die Rotationsgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment, mit dem die Rotationsantriebe die jeweiligen Trockenzylinder antreiben, gezielt auf die lokalen Bedingungen der Fäden der Fadenschar abstimmen.
  • Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung den Rotationsantrieb eines Trockenzylinders, der näher am Ausgang angeordnet ist, mit einer anderen Geschwindigkeit an, als den Rotationsantrieb eines Trockenzylinders, der weiter vom Ausgang entfernt ist. In einigen Fällen kann die Geschwindigkeit des Trockenzylinders, der näher am Ausgang angeordnet ist, höher sein als die Geschwindigkeit des Trockenzylinders, der weiter vom Ausgang entfernt ist. Damit trägt man der Tatsache Rechnung, dass sich die Fäden der Fadenschar dehnen, wenn sie über die Trockenzylinder geführt werden. Wenn sich die Fäden dehnen, muss bei einer konstanten Zufuhrgeschwindigkeit nach der Dehnung eine größere Länge Faden abgeführt werden. Dies lässt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, dass man einen Trockenzylinder, auf den die Fadenschar später trifft, mit einer höheren Rotationsgeschwindigkeit als einen zuvor angeordneten Trockenzylinder antreibt. Damit lässt sich auf einfache Weise ein Schlupf zwischen der Fadenschar und der Oberfläche des Trockenzylinders verhindern oder zumindest klein halten. In anderen Fällen haben die Fäden ein anderes elastisches Verhalten, so dass sie sich zusammenziehen, wenn sie getrocknet werden. In diesen Fällen steuert die Steuereinrichtung den Rotationsantrieb des Trockenzylinders, der näher am Ausgang angeordnet ist, mit einer niedrigeren Geschwindigkeit an als den Rotationsantrieb eines Trockenzylinders, der weiter weg vom Ausgang angeordnet ist. Bevorzugterweise ist die Steuereinrichtung verbunden mit Mitteln zur Erfassung mindestens eines Parameters, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Feuchtigkeit, Fadenspannung und Dehnung einer Fadenschar aufweist, die den Fadenscharpfad durchläuft. Die Steuereinrichtung bekommt dadurch Informationen, nach denen sie die Rotationsantriebe steuern kann.
  • Bevorzugterweise weisen die Mittel mindestens einen Sensor auf. Mit einem derartigen Sensor, der beispielsweise durch Tänzerwalzen gebildet ist, um eine Spannung der Fäden festzustellen, oder der als Feuchtigkeitssensor ausgebildet ist, um die Feuchtigkeit der Fäden festzustellen, lässt sich auf einfache Weise die Information gewinnen, die die Steuereinrichtung benötigt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Mittel eine Antriebsparameter-Auswerteeinrichtung aufweisen. Wenn die Rotationsantriebe beispielsweise als Elektromotoren ausgebildet sind, lässt sich aus Kenngrößen der zugeführten elektrischen Energie, wie Strom, Spannung, Leistung und/oder Frequenz, eine Information über die Drehgeschwindigkeit und/oder das aufgebrachte Drehmoment gewinnen. Wenn sich beispielsweise die Oberfläche eines Trockenzylinders mit einem Schlupf gegenüber der Fadenschar bewegt, dann ändert sich die Stromaufnahme des entsprechenden Rotationsantriebs. Dies lässt sich durch die Antriebsparameter-Auswerteeinrichtung leicht ermitteln.
  • Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung die Rotationsantriebe auf eine gleiche Dehnung der Fadenschar pro Trockenzylinder. Mit anderen Worten nimmt die Länge der Fadenschar bei jedem Trockenzylinder um das gleiche Maß zu. Dementsprechend erhöht sich auch die Rotationsgeschwindigkeit und damit auch die Umlaufgeschwindigkeit der Oberfläche des Trockenzylinders von Trockenzylinder zu Trockenzylinder um das gleiche Maß.
  • In einer alternativen Ausgestaltung ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die Rotationsantriebe auf eine gleiche Fadenspannungszunahme der Fadenschar pro Trockenzylinder steuert. Da die verbleibende Feuchtigkeit in den Fäden bei jedem Trockenzylinder weiter reduziert wird, ändert sich das elastische Verhalten der Fäden entsprechend. In diesem Fall ist die Geschwindigkeitsveränderung der Trockenzylinder nicht linear, wird aber entsprechend der Fadenspannungszunahme gesteuert.
  • Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass man die Trockenzylinder einzeln ansteuert.
  • Wie oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben, ist es damit auf einfache Weise möglich, die Umlaufgeschwindigkeit der Trockenzylinderoberflächen an die jeweiligen lokalen Gegebenheiten der Fadenschar anzupassen. Wenn die Fadenschar trocknet, dann ändert sich das elastische Verhalten und die Fäden der Fadenschar dehnen sich oder schrumpfen. Durch eine einzelne Ansteuerung der Trockenzylinder, also die Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit und damit der Umlaufgeschwindigkeit der Oberfläche der Trockenzylinder, lässt sich nun erreichen, dass man dem zunehmenden Trocknungsverlauf Rechnung trägt.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass man einen Trockenzylinder, der näher am Ausgang angeordnet ist, mit einer anderen Geschwindigkeit antreibt als einen Trockenzylinder, der weiter vom Ausgang entfernt ist. Bei einer höheren Geschwindigkeit trägt man der Tatsache Rechnung, dass sich die Fäden beim Trocknen etwas dehnen. Bei einer konstanten Zufuhrgeschwindigkeit muss nach einer Dehnung des Fadens mehr Länge pro Zeit abtransportiert werden. Dies wird durch eine Steigerung der Drehgeschwindigkeiten der Trockenzylinder im Verlaufe der Trocknung erreicht. Wenn die Fäden schrumpfen, nimmt die Drehgeschwindigkeit der Trockenzylinder vom Eingang zum Ausgang ab.
  • Vorzugsweise erfasst man mindestens einen Parameter der Fadenschar, der aus der Gruppe Feuchtigkeit, Fadenspannung und Dehnung der Fadenschar gewählt ist, und wählt die Geschwindigkeit der Trockenzylinder in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter. Damit lässt sich eine Zielgröße vorgeben, auf die die Drehgeschwindigkeit der Trockenzylinder eingestellt werden soll.
  • Vorzugsweise erfasst man den Parameter mit Hilfe mindestens eines Sensors. Ein derartiger Sensor kann beispielsweise mit der Fadenschar berührend oder berührungslos zusammenwirken.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass man den Parameter aus Antriebsparametern der Rotationsantriebe ermittelt. In diesem Fall ist ein zusätzlicher Eingriff in die Fadenschar nicht erforderlich. Antriebsparameter können beispielsweise Strom und/oder Spannung und/oder Leistung und/oder Frequenz sein, die man den elektrischen Rotationsantrieben zuführt.
  • Vorzugsweise steuert man die Trockenzylinder auf eine gleiche Dehnung der Fadenschar pro Trockenzylinder.
  • Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass man die Trockenzylinder auf eine gleiche Fadenspannungszunahme pro Trockenzylinder steuert. Die Wahl der richtigen Führungsgröße richtet sich beispielsweise nach den Eigenschaften der zu trocknenden Fadenscharen. Fäden mit einer höheren Elastizität werden vorzugsweise auf eine gleiche Dehnung gesteuert. Weniger elastische Fäden werden vorzugsweise so gesteuert, dass ihre Spannung bei jedem Trockenzylinder um das gleiche Maß zunimmt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
    • Fig. 1
    eine stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zum Trocknen einer Fadenschar,
    Fig. 2
    verschiedene Kenngrößen der Fadenschar bei einer ersten Vorgehensweise und
    Fig. 3
    die Kenngrößen der Fadenschar bei einer zweiten Vorgehensweise.
  • Eine Vorrichtung 1 zum Trocknen einer Fadenschar 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Trockenzylinder 3, 4, 5, 6 auf. Die Fadenschar 2 ist so durch die Vorrichtung 1 hindurchgeführt, dass sie jeden Trockenzylinder mit einem möglichst großen Umschlingungswinkel umschlingt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umschlingt die Fadenschar 2 jeden der Trockenzylinder 3-6 um mindestens 180°. Die Fadenschar 2 liegt dabei auf der Oberfläche der jeweiligen Trockenzylinder 3-6 auf. Die Trockenzylinder 3-6 sind in hier nicht dargestellter Weise beheizt, d.h. die Oberfläche der Trockenzylinder 3-6 weist eine erhöhte Temperatur auf.
  • Die erhöhte Temperatur der Oberflächen der Trockenzylinder 3-6 bewirkt, dass eine Feuchtigkeit, die in der Fadenschar 2 enthalten ist, verdunstet, die Fadenschar 2 also beim Durchlaufen durch die Vorrichtung 1 getrocknet wird.
  • Jeder Trockenzylinder 3-6 weist einen eigenen Rotationsantrieb 7, 8, 9, 10 auf. Die Rotationsantriebe 7-10 sind mit einer Steuereinrichtung 11 verbunden, die die Rotationsantriebe 7-10 einzeln ansteuert. Die Steuereinrichtung 11 kann dabei Mittel 12 umfassen und die Antriebsparameter der Rotationsantriebe 7-10 auswerten. Bei diesen Antriebsparametern kann es sich beispielsweise um den von dem jeweiligen Rotationsantrieb 7-10 aufgenommenen Strom oder die Spannung oder elektrische Leistung handeln. Auch die Frequenz kann durch die Mittel 12 ermittelt werden, um so beispielsweise eine Aussage über die Rotationsgeschwindigkeit der jeweiligen Trockenzylinder 3-6 und damit über eine Umlaufgeschwindigkeit der Oberfläche der Trockenzylinder 3-6 zu gewinnen.
  • Die Steuereinrichtung kann auch mit schematisch dargestellten Sensoren 13-16 in Verbindung stehen (die Verbindungen sind hier aus Gründen der Übersicht nicht eingezeichnet), um bestimmte Parameter der Fadenschar 2 zu ermitteln. Zu diesen Parametern können beispielsweise Feuchtigkeit, Fadenspannung oder Dehnung der Fadenschar 2 gehören.
  • Wenn die Fadenschar 2 die Vorrichtung 1 zum Trocknen durchläuft, nimmt der Feuchtigkeitsgehalt der Fadenschar ab. Diese Feuchtigkeitsabnahme ist beim ersten Trockenzylinder 3 am größten und beim letzten Trockenzylinder 6 am kleinsten. Mit der Abnahme der Feuchtigkeit ändert sich das elastische Verhalten der Fäden der Fadenschar 2. Darüber hinaus dehnen sich die Fäden der Fadenschar 2.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen nun unterschiedliche Konzepte, um die Rotationsantriebe 7-10 durch die Steuereinrichtung 11 zu steuern.
  • In Figur 2 ist eine Vorgehensweise dargestellt, bei der die Fadenspannungszunahme bei jedem Trockenzylinder 3-6 gleich sein soll.
  • Im Einzelnen zeigt Figur 2 mit verschiedenen Kurvenverläufen die Feuchtigkeit 17, die Dehnung 18 und die Spannung 19 der Fäden der Fadenschar. Darüber hinaus sind die Geschwindigkeiten 20 der Oberflächen der Trockenzylinder 3, 4, 5, 6 dargestellt und die Geschwindigkeit 21 der Fadenschar 2 am Eingang 22 der Vorrichtung 1.
  • Man kann erkennen, dass die Abnahme der Feuchtigkeit 17 am ersten Trockenzylinder 3 am größten ist. Die weiteren Trockenzylinder 4, 5, 6 bewirken zwar ebenfalls eine Verringerung der Feuchtigkeit 17, die absolute Feuchtigkeitsabnahme pro Trockenzylinder ist jedoch geringer.
  • Die größte Dehnung der Fäden der Fadenschar 2 ergibt sich zwischen dem Eingang 22 der Vorrichtung 1 und dem ersten Trockenzylinder 3. Dementsprechend ist die Geschwindigkeit 20 der Oberfläche des ersten Trockenzylinders 3 auch größer als die Geschwindigkeit 21 der Fadenschar 2 am Eingang 22 der Vorrichtung 1.
  • Die Trockenzylinder sind nun so gesteuert, dass die Zunahme der Fadenspannung 19 bei jedem der Trockenzylinder 3, 4, 5, 6 gleich ist. Diese Zunahme ist durch Doppelpfeile 24 dargestellt.
  • Da die in der Fadenschar 2 verbleibende Feuchtigkeit zunehmend vermindert wird, ändert sich das elastische Verhalten der Fäden entsprechend. Als Ergebnis wird die Geschwindigkeit 20, mit der sich die Oberflächen der Trockenzylinder 3, 4, 5, 6 bewegen, entsprechend erhöht. Diese Erhöhung erfolgt hier nicht linear. Gleichwohl ist die Geschwindigkeit der Oberfläche des letzten Trockenzylinders 6, also des Trockenzylinders der dichter an einem Ausgang 23 der Vorrichtung 1 angeordnet ist, größer als die Geschwindigkeiten der vorangehenden Trockenzylinder 3-5.
  • Für andere Arten von Fäden kann man auch vorsehen, dass der Trockenzylinder, der näher am Ausgang 23 der Einrichtung 1 angeordnet ist, mit einer geringeren Rotationsgeschwindigkeit angetrieben wird als die Rotationsgeschwindigkeiten der vorangehenden Trockenzylinder 3-5.
  • Die gesamte Fadenspannungsdifferenz zwischen dem Eingang 22 und dem Ausgang 23, also zwischen einer vorangegangenen Behandlungseinrichtung (beispielsweise einer Schlichteeinrichtung) und einer nachgeschalteten Behandlungseinrichtung, wird in gleichgroße Schritte unterteilt.
  • Wenn beispielsweise die Fadenspannung am Eingang 22 2000 N und die Fadenspannung am Ausgang 23 3500 N beträgt, dann muss jeder der vier Trockenzylinder 3-6 die Spannung um 375 N erhöhen.
  • Figur 3 zeigt eine andere Vorgehensweise. Auch hier sind die Feuchtigkeit 17, die Dehnung 18 und die Spannung 19 der Fadenschar 2 sowie die Geschwindigkeit 20 der Trockenzylinder 3-6 dargestellt. Ebenfalls dargestellt ist die Geschwindigkeit 21 der Fadenschar 2 am Eingang 22.
  • In dieser Vorgehensweise werden die Trockenzylinder 3-6 so gesteuert, dass sich bei jedem der Trockenzylinder 3-6 die gleiche Dehnung 25 ergibt.
  • Dies hat zur Folge, dass die Fadenspannung mehr als linear ansteigt, was auf die abnehmende Elastizität der Fäden zurückzuführen ist.
  • Die Wahl der Vorgehensweise richtet sich nach den Eigenschaften der Fadenschar. Fäden mit einer höheren Elastizität werden bevorzugt mit einer gleichbleibenden Dehnung pro Trockenzylinder 3-6 behandelt. Weniger elastische Fäden werden vorzugsweise mit einer gleichbleibenden Fadenspannungszunahme pro Trockenzylinder behandelt.
  • Mit beiden Vorgehensweisen kann man erreichen, dass ein Schlupf zwischen der Fadenschar 2 und den Oberflächen der Trockenzylinder 3-6 vermieden wird. Dadurch wird die Fadenschar weniger beansprucht und aufgeraut.
  • Die Steuereinrichtung 11 kann die notwendigen Informationen von den Sensoren 13-16 (andere Sensoren können zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein) gewinnen. Derartige Sensoren können beispielsweise pneumatisch vorgespannte Tänzerwalzen sein, um die Fäden zu spannen. Man kann Federn oder andere Sensoren verwenden, um die notwendige Information von der Fadenschar 2 auf den Trockenzylindern 3-6 oder zwischen den Trockenzylindern 3-6 zu gewinnen.
  • Bei einer sensorlosen Betriebsweise kann man die Parameter der Rotationsantriebe 7-10 auswerten, beispielsweise Drehmoment, Geschwindigkeit, Schlupf, Leistung, Motorstrom, Motorspannung etc.
  • Mit den dargestellten Vorgehensweisen kann man die lokale Feuchtigkeit und Elastizität der Fadenschar berücksichtigen. Als Ergebnis wird die Qualität der Fadenschar signifikant verbessert, weil die Fäden weicher, elastischer, widerstandsfähiger und deswegen in einem wesentlich besseren Zustand für die Weiterverarbeitung sind.
  • Damit ergibt sich bei der Weiterverarbeitung der Fadenschar 2 beispielsweise ein besserer Baumaufbau. Bei einer glatteren Oberfläche der Fäden der Fadenschar 2 kann man etwas Schlichte einsparen.
  • Wenn man den Schlupf zwischen der Fadenschar 2 und dem Trockenzylinder 3-6 vermeiden kann, wird die Staubentwicklung erheblich vermindert, was unter Umweltschutzgesichtspunkten von Vorteil ist. Dargestellt wurde eine Vorgehensweise bei Fäden, die sich mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt dehnen. Bei anderen Fäden, die mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt schrumpfen, kann man entsprechend vorgehen, wobei dann die Geschwindigkeit der Oberflächen der Trockenzylinder 3-6 vom Eingang 22 zum Ausgang 23 abnimmt.

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zum Trocknen einer Fadenschar (2) mit einem Eingang (22), einem Ausgang (23) und mindestens zwei Trockenzylindern (3-6) zwischen dem Eingang (22) und dem Ausgang (23), wobei ein Fadenscharpfad zwischen dem Eingang (22) und dem Ausgang (23) die Trockenzylinder (3-6) auf einem Teil ihres Umfangs umschlingt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Trockenzylinder einen eigenen Rotationsantrieb (7-10) aufweist und eine Steuereinrichtung (11) vorgesehen ist, die die Rotationsantriebe (7-10) einzeln ansteuert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) den Rotationsantrieb (10) eines Trockenzylinders (6), der näher am Ausgang (23) angeordnet ist, mit einer anderen Geschwindigkeit ansteuert als den Rotationsantrieb (7) eines Trockenzylinders (3), der weiter vom Ausgang (23) entfernt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) verbunden ist mit Mitteln (12; 13-16) zur Erfassung mindestens eines Parameters, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, die Feuchtigkeit, Fadenspannung und Dehnung einer Fadenschar (2) aufweist, die den Fadenscharpfad durchläuft.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mindestens einen Sensor (13-16) aufweisen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Antriebsparameter-Auswerteeinrichtung (12) aufweisen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) die Rotationsantriebe (7-10) auf eine gleiche Dehnung der Fadenschar (2) pro Trockenzylinder (3-6) steuert.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) die Rotationsantriebe (7-10) auf eine gleiche Fadenspannungszunahme der Fadenschar (2) pro Trockenzylinder (3-6) steuert.
  8. Verfahren zum Trocknen einer Fadenschar (2), bei dem man die Fadenschar (2) durch eine Trocknungsvorrichtung (1) mit mindestens zwei Trockenzylindern (3-6) zwischen einem Eingang (22) und einem Ausgang (23) leitet, wobei die Fadenschar (2) die Trockenzylinder (3-6) teilweise umschlingt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Trockenzylinder (3-6) einzeln ansteuert.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Trockenzylinder (3-6), der näher am Ausgang (23) angeordnet ist, mit einer höheren Geschwindigkeit antreibt als einen Trockenzylinder (3), der weiter vom Ausgang (23) entfernt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens einen Parameter der Fadenschar (2) erfasst, der aus der Gruppe Feuchtigkeit, Fadenspannung und Dehnung der Fadenschar gewählt ist, und die Geschwindigkeit der Trockenzylinder (3-6) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wählt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man den Parameter mit Hilfe mindestens eines Sensors (13-16) erfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass man den Parameter aus Antriebsparametern der Rotationsantriebe (7-10) ermittelt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Trockenzylinder (3-6) auf eine gleiche Dehnung der Fadenschar (2) pro Trockenzylinder steuert.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Trockenzylinder (3-6) auf eine gleiche Fadenspannungszunahme der Fadenschar (2) pro Trockenzylinder steuert.
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