Vorrichtung zur Förderung von Fasermaterial Die Erfindung hat Bezug auf Schlagmaschinen und ähnliche Maschinen, in denen eine kontinuierliche Schicht von Material durch die Maschine hindurch geht und einer Behandlung unterworfen wird, die ihr Gewicht pro Längeneinheit verändert.
Bei solchen Maschinen stellt sich das Problem, das Gewicht pro Längeneinheit des aus der Maschine aus tretenden Materials konstant zu halten. Ein einfaches Verfahren, welches die Aufrechterhaltung dieser Konstanz bezweckt, geht aus von der Annahme, dass die Dicke der Materialschicht und das Gewicht der selben pro Flächeneinheit einander direkt proportional sind. Dies hat dazu geführt, z. B. in einer Schlag maschine, Fühler für die Dicke des in die Maschine gespeisten Materials vorzusehen und diese Fühler zu benützen, um die Wirkung der Maschine entsprechend den abgefühlten Veränderungen der Dicke im kom pensierenden Sinne zu beeinflussen.
In einem Versuch, Dickevariationen in der Quer richtung des hereinkommenden Materials zu berück sichtigen, hat man eine Mehrzahl von Dickenfühlern quer zur Breite des Materials angeordnet und dafür gesorgt, dass die Maschinenwirkung durch den Mittel wert der Reaktionen der Fühler beeinfiusst wird. Zur Durchführung dieses üblicherweise bei Schlagmaschi nen angewendeten Verfahrens wird bisher ein Mecha nismus angewendet, der eine sogenannte Klavier Gelenkverbindung umfasst. Solche Gelenkverbin dungen haben erhebliche Nachteile. Insbesondere sind sie sperrig und schwerfällig und ausserdem beruht ihre Wirksamkeit auf der Schwerkraft. Ferner arbeiten diese Mechanismen aus verschiedenen Gründen nicht genügend genau. Wenn z.
B. in einem bekannten Dreifuss -Speiseregler (wie übliche Schlagmaschinen- Mechanismen mit Piano-Gelenkverbindungen ge- nannt werden) die zur Bestimmung der Dicke des zu geführten Materials dienenden Fühler jederzeit mit einer im wesentlichen konstanten Kraft auf das Material drücken, so ergeben sich Ungenauigkeiten, weil die Dicke einer Schicht von Fasermaterial, z. B. Baumwolle, unter konstantem Druck nicht direkt proportional ist zum Gewicht des Materials pro Flächeneinheit.
Die Erfindung bezweckt hauptsächlich, eine ein fache, vorteilhafte und billige Konstruktion als Ersatz für die Piano-Gelenkverbindungen zu schaffen, und vorzugsweise dabei auch die oben erwähnten Unge nauigkeiten zu vermeiden. Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Förderung von Fasermaterial, welches in einer Maschine kontinuierlich fortbewegt wird.
Diese Vorrichtung zeichnet sich aus durch eine Walze, durch eine Mehrzahl von Fühlern, die mit der Walze zusammenarbeiten und auf einer Seite derselben so montiert sind, dass sie alle in gleicher Weise auf die Walze hin gedrückt werden, und durch ein Reaktions glied für diese Fühler, wobei die Walze oder das Reak tionsglied ortsfest ist und -je nachdem-das Reaktions glied oder die Walze beweglich montiert ist, derart, dass Reaktionsglied und Walze bestrebt sind, sich einander zu nähern, und ferner durch Mittel, die - je nachdem - auf die Bewegung der Walze oder des Reaktionsgliedes ansprechen, wenn Material von vari ierender Dicke zwischen der Walze und den Fühlern hindurchgeht, und geeignet sind, solche kompensie rende Einstellungen an der Maschine vorzunehmen,
dass eine mindestens angenähert konstante Speisung des Materials erzielt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig.l ist eine schematische Stirnansicht einer Speisewalze einer Schlagmaschine, welcher Walze der Erfindung entsprechende Fühler zugeordnet sind; Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt nach Linie 11-1I von Fig. 1; Fig. 3 ist eine schematische Stirnansicht einer von Fig. 1 verschiedenen Anordnung; Fig. 4 ist ein schematischer Schnitt nach Linie IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer der Fig.l ähnlichen Anordnung, die auch geeignete Mittel zeigt, um korrespondierende Einstellungen der Geschwindigkeit der Speisewalze zu machen; Fig.6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren der Fig. 1 ähnlichen Anordnung, die ge eignete Mittel aufweist, um korrespondierende Ein stellungen der Speisung des Materials zur Schlag maschine zu machen; und Fig.7 ist eine schematische Darstellung einer Variante der Anordnung nach Fig. 6.
In Fig. 1 ist mit A eine Speisewalze einer Schlag maschine bezeichnet; B ist ein Fühler aus einer Reihe voneinander gleichen, schwenkbar montierten Fühlern, welche Reihe sich unter der Speisewalze A längs der selben und quer zur Maschine erstreckt. Der Fühler B hat eine ähnlicheFunktionwie die übliche Pedalnase . C ist ein gemeinsames Reaktionsglied, das sich unter all den Fühlern B quer zur Maschine erstreckt. Eine Schrauben-Druckfeder S1 ist zwischen jedem Fühler B und dem Reaktionsglied C angeordnet und drückt den Fühler<I>B</I> in Richtung auf die Speisewalze<I>A</I> hin. Das Reaktionsglied selbst wird durch eine geeignete Anzahl von Druckfedern S2 getragen.
Nicht gezeichnete Mittel sind dem Reaktionsglied C zugeordnet, um die Ge schwindigkeit der Speisewalze A in passender Weise zu erhöhen, wenn die mittlere Dicke des Fasermaterials, das zwischen der Speisewalze<I>A</I> und den Fühlern<I>B</I> hindurch geht, abnimmt, was eine entsprechende Bewegung des Reaktionsgliedes C hervorruft, und umgekehrt.
Die Federn S1, denen die Federn S2 vorzugsweise angepasst sind, sind so ausgelegt, dass ihre Steifheit derart ist, dass die Beziehung zwischen dem Gewicht pro Längeneinheit und der Dicke des Fasermaterials im Arbeitsbereich mindestens angenähert linear ist. Der Abstand des Reaktionsgliedes C von der Speise walze C wird somit dem Gewicht pro Längeneinheit des Materials proportional sein, das zwischen der Speisewalze <I>A</I> und den Fühlern<I>B</I> hindurchgeht. Die Anordnung arbeitet daher sehr genau.
Es wird bemerkt, dass praktisch alle Kräfte in der Linie X-X (Fig. 1) wirken, was zu geringer Reibung und infolgedessen zu hoher Empfindlichkeit führt. Ausserdem ist die Anordnung in mechanischer Hinsicht sehr kompakt.
In Fig. 2 sind die Bezugszeichen<I>A, B, C,</I> S1 und S2 für ähnliche Teile benützt wie in Fig. 1. In dieser An ordnung ist jedoch das Reaktionsglied C unbeweglich und die Speisewalze A wird durch die Schrauben- Druckfedern S2 zu einer Bewegung relativ zum Reak tionsglied veranlasst. Der Geschwindigkeits-Steuer- mechanismus spricht auf die Bewegung der Speise walze A an, für welche geeignete (nicht gezeigte) Füh rungen vorgesehen sind. In beiden Anordnungen sind selbstverständlich geeignete, aber in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsmittel für die Walze A vor gesehen.
Es wird hervorgehoben, dass die Speisevorrichtung nach der Erfindung für ihre Wirkung nicht von der Schwerkraft abhängt, so dass sie, z. B. in einer Schlag maschine, irgendwo am Umfang des Schlägers ange ordnet werden kann. So erfolgt bei einer Ausführungs form die Speisung von einem vertikalen Speisekasten aus direkt zum Schläger.
Es wird verständlich sein, dass eine Speisevor richtung nach der Erfindung bei einer von den Fühlern an das Material angelegten konstanten Belastung (d. h. bei Anwendung von gewöhnlichen Federn anstelle der besonders ausgelegten Federn S1) auch die wichtigen Vorteile mechanischer Kompaktheit und Unabhängig keit von der Schwerkraft besitzt, obwohl sie nicht so genau arbeitet wie eine Vorrichtung mit auf die be schriebene Weise ausgelegten Federn.
Obwohl getrennte Federn zur Belastung der Fühler beschrieben worden sind, ist es auch möglich, die Fühler selbst als Blattfedern zu bauen, in welchem Falle keine anderen Federn erforderlich sind.
In den Fig. 5, 6 und 7 ist die allgemeine Anordnung der Speisewalze, der Fühler, der Federn und des Reaktionsgliedes ähnlich wie in Fig. 1 und 2, wobei dieselben Bezugszeichen für diese Teile angewendet sind wie in letzteren Figuren. Das Reaktionsglied C ist jedoch als schwenkbare Platte ausgebildet, die an ihrem freien Ende ein Gewindeloch aufweist, in das eine Schraube D mit flachem Ende eingeschraubt ist.
Gemäss Fig. 5 trägt die Walze A ein Zahnrad E, das zu ihrem Antrieb dient. Eine offene Steuerschleife zur Steuerung der Speisung des Materials durch die Walze A umfasst einen elektromechanischen Wandler F, einen Funktionsgenerator G, einen Verstärker H, einen geschwindigkeitsveränderlichen und einen Tacho metergenerator J. Der Motor hat eine verlängerte WelleK, auf der ein Zahnrad L sitzt, das mit dem Zahn rad E am Ende der Walze A in Eingriff steht.
Der Wandler F erzeugt ein elektrisches Signal, das infolge der Übertragung der Bewegung des Reaktions gliedes auf diesen Wandler der Dicke des Materials proportional ist, das zwischen der Walze A und den Fühlern B hindurchgeht. Der Sollpegel dieses Signals wird durch Einstellung der Schraube D eingestellt. Der Funktionsgenerator G verwandelt dieses Signal in ein solches, das proportional ist zum Reziprokwert der Materialdicke, und dieses Signal wird seinerseits im Verstärker<I>H</I> verstärkt, bevor es dem Motor<I>I</I> zugeführt wird, dessen Geschwindigkeit proportional mit der Stärke des Signals variiert.
Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Motors erhöht, um ein Untergewicht des zwischen der Walze A und den Fühlern B hindurch gehenden Materials zu kompen- Bieren und umgekehrt. Der Tachometergenerator J dient zur Herstellung einer lokalen Rückkopplungs schleife zwischen dem Motor<I>I</I> und dem Verstärker<I>H,</I> um eine genaue Arbeitsweise der Geschwindigkeits steuerung besser zu gewährleisten.
In Fig. 6 ist die allgemeine Anordnung der Speise walze, der Fühler B, der Federn S 1 und S2 und des Reaktionsgliedes C die gleiche wie in Fig. 5, abgesehen davon, dass der (nicht gezeigte) Antrieb der Walze A auf übliche Weise erfolgt. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine geschlossene Steuerschleife (Rückkopplungsschleife) für die Speisung des Materials vorgesehen. Die Rückkopplungsschleife enthält einen Verstärker<I>H</I>und einen Servomotor<I>I.</I> Der Servomotor 1 hat eine verlängerte Welle K, die eine Schnecke M trägt, die mit einem Schneckenrad N in Eingriff steht.
Die Welle des Schneckenrades N ist als Leitspindel O ausgebildet, deren Gewinde in eine Mutter P eingreift. Diese Mutter P ist schwenkbar am Ende eines schwenk baren Trägers Q angebracht, der eine Rückstreifwalze R eines (nicht dargestellten) Speisekastens trägt.
Der Wandler F gibt in diesem Falle ein solches Signal an den Verstärker H ab, dass die Geschwindig keit des Motors I proportional ist zur Nettoabweichung oder integrierten Abweichung von der Solldicke des Materials, das zwischen der Walze A und den Fühlern B hindurchgeht. Auf diese Weise werden langsame Änderungen der Dicke (und daher des Gewichts pro Längeneinheit) wirksam kompensiert, da die Leit- spindel O eine solche Verstellung der Rückstreifwalze R bewirkt, dass der Mittelwert des Gewichtes pro Längeneinheit des Materials den gewünschten Wert hat.
Die Ausführungsform nach Fig.7 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 6 dadurch, dass bei Ab weichung der Dicke des Materials von der Solldicke, das Reaktionsglied C einfach einen Schalter T betätigt, so dass der Motor 1 sich in der entsprechenden Richtung dreht, um die Rückstreifwalze R zu heben oder zu senken. Der Motor ist ein Motor von konstanter Ge schwindigkeit und arbeitet so lange, bis das Material die vorgeschriebene Dicke erreicht hat.
Apparatus for Conveying Fibrous Material The invention relates to beater machines and similar machines in which a continuous layer of material passes through the machine and is subjected to a treatment which varies its weight per unit length.
With such machines the problem arises of keeping the weight per unit length of the material emerging from the machine constant. A simple method that aims to maintain this constancy is based on the assumption that the thickness of the material layer and the weight of the same per unit area are directly proportional to one another. This has led to e.g. B. in a striking machine to provide sensors for the thickness of the material fed into the machine and to use these sensors to influence the action of the machine in accordance with the sensed changes in thickness in the compensating sense.
In an attempt to take into account thickness variations in the transverse direction of the incoming material, a plurality of thickness sensors have been arranged across the width of the material and it has been ensured that the machine effect is influenced by the mean value of the sensor responses. To carry out this method, which is usually used in Schlagmaschi nen, a mechanism has been used so far, which comprises a so-called piano joint connection. Such joint connections have significant disadvantages. In particular, they are bulky and cumbersome and, moreover, their effectiveness is based on gravity. Furthermore, these mechanisms are not sufficiently accurate for various reasons. If z.
B. in a known tripod feed regulator (as common percussion machine mechanisms with piano articulated connections are called) the sensors used to determine the thickness of the material to be fed press the material at any time with an essentially constant force, resulting in inaccuracies because the thickness of a layer of fiber material, e.g. B. cotton, under constant pressure is not directly proportional to the weight of the material per unit area.
The main purpose of the invention is to provide a simple, advantageous and inexpensive construction as a replacement for the piano joint connections, and preferably to avoid inaccuracies mentioned above. The invention thus relates to a device for conveying fiber material which is continuously moved in a machine.
This device is characterized by a roller, by a plurality of sensors which work together with the roller and are mounted on one side of the same so that they are all pressed onto the roller in the same way, and by a reaction member for these sensors , wherein the roller or the reac tion member is stationary and -depending on the reaction member or the roller is movably mounted, such that the reaction member and roller tend to approach each other, and also by means that - depending on - the movement of the roller or the reaction member respond when material of varying thickness passes between the roller and the sensors and are capable of making such compensatory adjustments to the machine,
that an at least approximately constant feed of the material is achieved.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Fig.l is a schematic end view of a feed roller of a beater, which roller of the invention are associated with sensors; Fig. 2 is a schematic section along line 11-1I of Fig. 1; Figure 3 is a schematic end view of an arrangement different from Figure 1; Fig. 4 is a schematic section along line IV-IV of Fig. 3;
Fig. 5 is a schematic representation of an arrangement similar to Fig. 1, also showing suitable means for making corresponding adjustments to the speed of the feed roller; 6 is a schematic representation of a further arrangement similar to FIG. 1, which has suitable means for making corresponding settings for feeding the material to the impact machine; and FIG. 7 is a schematic representation of a variant of the arrangement according to FIG. 6.
In Fig. 1, A denotes a feed roller of an impact machine; B is a sensor made up of a row of identical, pivotably mounted sensors, which row extends under the feed roller A along the same and across the machine. The sensor B has a similar function to the usual pedal nose. C is a common reaction link that extends under all of the feelers B across the machine. A helical compression spring S1 is arranged between each sensor B and the reaction member C and presses the sensor <I> B </I> in the direction of the feed roller <I> A </I>. The reaction member itself is supported by a suitable number of compression springs S2.
Means not shown are assigned to the reaction member C in order to increase the speed of the feed roller A in a suitable manner when the mean thickness of the fiber material between the feed roller <I> A </I> and the sensors <I> B </ I> goes through, decreases, which causes a corresponding movement of the reaction member C, and vice versa.
The springs S1, to which the springs S2 are preferably adapted, are designed such that their stiffness is such that the relationship between the weight per unit length and the thickness of the fiber material in the working area is at least approximately linear. The spacing of the reaction member C from the feed roller C will thus be proportional to the weight per unit length of material that passes between the feed roller <I> A </I> and the sensors <I> B </I>. The arrangement therefore works very precisely.
It is noted that practically all of the forces act in the line X-X (Fig. 1), which leads to low friction and consequently high sensitivity. In addition, the arrangement is very compact in mechanical terms.
In Fig. 2, the reference numerals <I> A, B, C, </I> S1 and S2 are used for similar parts as in Fig. 1. In this arrangement, however, the reaction member C is immobile and the feed roller A is through the Helical compression springs S2 caused to move relative to the reaction member. The speed control mechanism responds to the movement of the feed roller A, for which suitable guides (not shown) are provided. In both arrangements suitable, but not shown in the drawing drive means for the roller A are of course seen before.
It is emphasized that the feed device according to the invention does not depend on gravity for its effect, so that it, for. B. in a striking machine, somewhere on the circumference of the racket can be arranged. In one embodiment, for example, the feed is from a vertical feeder box directly to the racket.
It will be understood that a feed device according to the invention also has the important advantages of mechanical compactness and independence from gravity with a constant load applied to the material by the sensors (ie when using ordinary springs instead of specially designed springs S1) , although it does not work as precisely as a device with springs designed in the manner described.
Although separate springs have been described to load the sensors, it is also possible to build the sensors themselves as leaf springs, in which case no other springs are required.
In Figs. 5, 6 and 7 the general arrangement of the feed roller, sensors, springs and reaction member is similar to that in Figs. 1 and 2, the same reference numerals being used for these parts as in the latter figures. The reaction member C is, however, designed as a pivotable plate which, at its free end, has a threaded hole into which a screw D with a flat end is screwed.
According to FIG. 5, the roller A carries a gear wheel E which serves to drive it. An open control loop for controlling the feed of the material through the roller A comprises an electromechanical converter F, a function generator G, an amplifier H, a variable speed and a tachometer generator J. The motor has an elongated shaft K on which a gear L sits with the gear wheel E at the end of the roller A is in engagement.
The transducer F generates an electrical signal which is proportional to the thickness of the material that passes between the roller A and the sensors B due to the transmission of the movement of the reaction member to this transducer. The nominal level of this signal is set by adjusting screw D. The function generator G converts this signal into one that is proportional to the reciprocal of the material thickness, and this signal is in turn amplified in the amplifier <I> H </I> before it is fed to the motor <I> I </I>, whose speed varies proportionally with the strength of the signal.
In this way the speed of the motor is increased to compensate for an underweight of the material passing between the roller A and the feelers B and vice versa. The tachometer generator J is used to create a local feedback loop between the motor <I> I </I> and the amplifier <I> H, </I> in order to better ensure that the speed control works precisely.
In Fig. 6 the general arrangement of the feed roller, the sensor B, the springs S 1 and S2 and the reaction member C is the same as in Fig. 5, except that the (not shown) drive of the roller A in the usual way he follows. In this embodiment of the invention, a closed control loop (feedback loop) is provided for feeding the material. The feedback loop includes an amplifier <I> H </I> and a servo motor <I> I. </I> The servo motor 1 has an elongated shaft K that carries a worm M that meshes with a worm wheel N.
The shaft of the worm wheel N is designed as a lead screw O, the thread of which engages in a nut P. This nut P is pivotally attached to the end of a pivoting ble carrier Q, which carries a stripping roller R of a (not shown) feeder box.
In this case, the transducer F outputs such a signal to the amplifier H that the speed of the motor I is proportional to the net deviation or integrated deviation from the nominal thickness of the material that passes between the roller A and the sensors B. In this way, slow changes in the thickness (and therefore in the weight per unit length) are effectively compensated, since the lead screw O effects such an adjustment of the stripping roller R that the mean value of the weight per unit length of the material has the desired value.
The embodiment according to FIG. 7 differs from that according to FIG. 6 in that when the thickness of the material deviates from the target thickness, the reaction member C simply actuates a switch T so that the motor 1 rotates in the corresponding direction to raise or lower the return roller R. The motor is a constant speed motor and works until the material has reached the prescribed thickness.