DE3341914C2 - Jigger zur Durchführung von Flüssigkeitsbehandlungen an textilen Warenbahnen - Google Patents

Abstract

Ein Jigger mit einer elektronischen Steuereinrichtung, mittels deren das von der Bremseinrichtung (28) auf die abwickelnde Wickelwalze (5, 6) ausgeübte Bremsmoment in Abhängigkeit von der von dem die aufwickelnde Wickelwalze (6, 5) antreibenden Antriebsmotor (40) aufgenommenen Leistung steuerbar ist. Gleichzeitig wird die Geschwindigkeit der Warenbahn (9) konstant gehalten. Die Sollwerte für die Steuerung des Antriebsmotors (40) und der Bremsen (28) werden von einem digitalen Rechner (80) für bestimmte vorgegebene Geschwindigkeiten und Bahnspannungen aus den Anfangsdrehzahlen n10 und n20 des leeren bzw. vollen Wickels und aus der Geamtzahl der Lagen des Wickels bzw. einer proportionalen Impulszahl N errechnet.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Jigger der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Ein derartiger Jigger ist aus der DE-PS 5 54 304 bekannt. Jeweils eine der Wickelwalzen ist bei der bekannten Ausführungsform mit dem einzigen Antriebsmotor durch eine umschaltbare Kupplung kuppelbar. Die Umschaltung wird am Ende eines Wickelvorgangs durch mechanische Abtastung der Bahn eingeleitet und elektrisch vollzogen.

Jeder Wickelwalze ist eine mechanische Bremse zugeordnet, von der jeweils die der Wickelwalze mit dem ablaufenden Wickel zugeordnete Bremse durch eine Steuerkurve betätigbar ist, deren Verlagerung getriebemäßig von der Drehung der Motorwelle abgeleitet ist. Je nach Stellung der Steuerkurve ergibt sich ein mehr oder weniger starkes Bremsmoment. ;Auf diese Weise ■kann das Bremsmoment während des «Wickelvörgangs annähernd konstant gehalten werden.

Genau trifft dies jedoch nur für eine bestimmte Dicke der Warenbahn und für einen bestimmten nach einer vorgegebenen Zahl von Lagen sich ergebenden Wickeldurchmesser zu. Wenn die Warenbahn dünner oder dikker ist, treten Abweichungen von der gewünschten

Bahnspannung auf, die erheblich sein können.

Die bekannte Ausführungsform ist mechanisch durch eine Vielzahl von recht langen Hebeln und Stangen überaus kompliziert und anfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Jigger der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art so auszugestalten, daß bei funktionssicherem Aufbau selbsttätig auch bei wechselnden Warenqualitäten eine gewünschte Bahnspannung eingehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Leistung des Antriebsmotors ist bei einem bestimmten Wickeldurchmesser ein direktes Maß für die Bahnspannung. Es bedarf, wenn diese Größe als Führungsgröße bei der Bahnspannungssteuerung verwendet wird, keines Angriffs an der Bahn mit mechanischen Mitteln, beispielsweise den hierfür bekannten Tänzerwalzen, und es ist auch insbesondere eine erfindungsgemäße Steuerung von Unterschieden in der Warenqualitst bzw. dem nach einer bestimmten Zahl von La^en erreichten Wickeldurchmesser unabhängig, im Gegensatz zu der über Steuerkurven erfolgenden Steuerung bei der DE-PS 5 54 304, bei der nach einer bestimmten Zahl von Lagen ein bestimmtes Drehmoment vorliegt, unabhängig davon, wie dick der Wickel zu diesem Zeitpunkt geworden ist. Bsr Aufwand für die erfindungsgemäße Steuerung ist gering: Es bedarf lediglich eines Wandlers, der eine für die augenblickliche Leistung des Antriebsir.otors repräsentative Größe, zum Beispiel den Motorstrom in eine elektrische Signalgröße umsetzt Dies bedeutet gleichzeitig, daß die erfindungsgemäße Ausführung viel weniger störungsanfällig ist als die überwiegend mechanisch sich vollziehende bekannte Steuerung. Die Ausgangssignale der Steuereinrichtung wirken auf die Bremsen und schalten außerdem am Ende eines Zyklus die jeweils betätigten Bremsen und Kupplungen um.

Aus der Schriftstelle »Textil-Praxis·. »1954), Aprilheft, S. 380—384 ist eine rein elektrische Steuerung von Geschwindigkeit und Spannung der Warenbahn für sich genommen bekannt, bei der die Warenbahnspannung über die Leistung des den auflaufenden Wickel antreibenden Motors gesteuert wird. Allerdings handelt es sich hierbei um eine Anordnung mit zwei Motoren, von denen jeweils einer generatorisch arbeitet, und ohne mechanische Kupplungen und Bremsen.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß die elektronische Steuereinrichtung nur für reine Steuerzwecke benötigte Leistungen bereitstellen muß, nicht aber unmittelbar die zur Betätigurg der Kupplungen und Bremsen erforderlichen Leistungen. Diese werden vielmehr durch einen pneumatischen Druck geliefert, der in Betrieben, in denen Jigger Anwendung finden, überall zur Verfügung steht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispie! der Erfindung wiedergegeben.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Vertikalschnitt durch einen Jigger senkrecht zu den Wickelachsen;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Wellenzapfens einer Wickelwalze, teilweise im Schnitt;

F i g. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild der Steuerung.

Der als Ganzes mit 100 bezeichnete Jigger umfaßt ein Gehäuse 1, in welchem zwei Träge 2 und 3 von etwa halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind, die dicht nebeneinander angeordnet sind und längs einer Mantellinie etwa in Höhe des Äquators zusammenstoßen, wobei die Wandungen der Tröge 2, 3 in eine ge-

meinsame vertikale Trennwand 4 übergehen. In beiden Trögen 2, 3 sind einander parallele und zu den Trögen konzentrische Wickelwalzen 5, 6 gelagert, von denen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die linke Wickelwalze 5 im Sinne des Pfeiles 7 angetrieben ist. Die rechte Wickelwalze 6 wird durch eine Bremse 8 zurückgehalten. Durch die in F i g. 3 dargestellte Steuerung werden Antrieb und Bremse so gesteuert, daß sich eine gleichmäßige Geschwindigkeit und eine gleichmäßige Spannung der Warenbahn 9 einstellen.

Wenn die Warenbahn 9 auf die in F i g. 1 linke Wickelwalze 5 übergegangen ist, wird sie auf die rechte Wikkelwalze 6 zurückgewickelt. In dieser Phase wird dann die rechte Wickelwalze 6 angetrieben und die linke Wikkelwalze 5 gebremst Die Darstellung in F i g 1 ist schematisch und illustriert nur den Zustand in einer Wickelphase. In Wirklichkeit ist ein einziger Antriebsmotor vorhanden, der in den einzelnen Wickelphasen abwechselnd mit den Wickelwalzen 5, 6 in Antriebsverbindung gebracht wird, und weisen beide Wickelwalzen 5, 6 Bremsen auf. die ebenfalls sinngemäß abwechselnd betätigt werden.

Die Warenbahn 9 durchläuft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beim Übergang von der Wickelwalze 6 auf die Wickelwalze 5 eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Abquetscheinrichtung, die aus zv/ei zu beiden Seiten der Trennwand 4 angeordneten Unterwalzen 11,12 und einer darüber angeordneten, abhebbaren und in ihrem Liniendruck einstellbaren Walze 13 besteiii, die mit beiden Unierwa'zen 11,12 je einen Walzspalt bildet. Die Abquetscheinrichtung 10 ist im oberen Bereich des Gehäuses 1 derart angeordnet, daß die Warenbahn 9, von der Abquetscheinrichtung 10 aus gesehen, nach beiden Wickelwalzen 5, 6 hin nach unten verläuft, d. h. einen Winkel 14 bildet, der selbst bei vollem Wickel 15 auf der betreffenden Seite noch mindestens 5° beträgt. Die von dem Wickel 15 auf der Wickelwalze 6 aus dem Trog 3 mitgenommene Flüssigkeit läuft, soweit sie nicht von der Bahn aufgenommen worden ist, entgegen der in der Zeichnung dargestellten Laufrichtung der Bahn im Sinne des Pfeiles 16 zu einem großen Teil in den Trog 3 zurück, so daß sich an dem Walzspalt zwischen den Walzen 12, 13 kein wesentlicher Flüssigkeitswulst bildet, der zu einer Querströmung und entsprechenden Ungleichmäßigkeiten des Behandlungsausfalls que> zur Bann Anlaß sein könnte. Die von der Warenbahn 9 auf der Wickelwalze 5 aufgenommene Flüssigkeit wird in den Zwickel 17 eingewickelt, so daß sich hier eine besonders intensive Tränkung der Warenbahn 9 mit der Behandlung^flüssigkeit ergibt.

Die auf der Seite des ablaufenden Wickels, in der Zeichnung also auf der Seite der Wickelwalze 6, abgequetschte Behandlungsflüssigkeit läuft, wie gesagt, in den zugehörigen Trog 3 zurück und gelangt nicht etwa in den Trog 2. Dies ist auf das Vorhandensein zweier zu beiden Seiten der Trennwand 4 vorhandener Walzspalte zurückzuführen. Auch gegen umherspritzende Behandlungsflüssigkeit ist eine Abschottung geschaffen, indem die Trennwand 4 bis zwischen die Unterwalzen 11, 12 und dicht unter die Oberwalze 13 hochgezogen ist.

Die Tröge 2,3 weisen separate Zu- und Ableitungen auf und sind außerdem durch die im unteren Bereich angeschlossene Leitung 18 miteinander kommunizierend verbindbar. Hierdurch können die verschiedensten Beschickungen der Tröge 2, 3 und die unterschiedlichsten Behandlungsabläufe r'ierbeigeführt werden. Wenn die Behan.dlungsflüssigkeit beispielsweise eine Färbeflüssigkeit ist und wenn die Tröge 2,3 durch die Leitung 18 kommunizierend verbunden sind, wird der sich auf der Wickelwalze 5 vergrößernde Wickel die in deni Trog 2 befindliche Färbeflüssigkeit nach und nach verdrängen und in den Trog 3 hinüberdrücken, so daß mit der dort noch vorhandenen Färbeflüssigkeit ein Konzentrationsausgleich stattfindet

Der Füllstand in den Trögen 2 bzw. 3 wird natürlich so gewählt, daß die Behandlung über die ganze Länge der Bahn 9 gleichmäßig ist, d. h. daß die Bahn 9 entweder über ihre ganze Länge in die Flüssigkeit eintaucht oder über ihre ganze Länge trockengewickeit wird. Dies hängt von der im Einzelfall angestrebten Behandlung ab.

In F i g. 2 ist die Antriebs- und Bremsanordnung auf dem Wellenzapfen 20 der Wickelwalzen 5, 6 dargestellt, die bei beiden Wickelwalzen 5, 6 gleich ausgebildet ist Die Wickelwalzen 5, 6 sind mit ihrer stirnseitigen Endscheibe 21 auf dem Wellenzapfen 20 befestigt, der wiederum über ein Kugellager 22 in einem an der Stirnseitenwandung der Tröge 2. 3 bzw. des t Vehäuses 1 angeordneten Lagergehäuse 24 untergebracht ist

Auf dem Wellenzapfen 20 ist ein Kettenrad 25 über Kugellager 26 drehbar angeordnet Die Kettenrädsr 25 beider Wickelwalzen 5, 6 sind über eine gemeinsame AntriebsKette ständig mit dem in F i g. 2 nicht wiedergegebenen Antriebsmotor 40 (Fig.3) verbunden. Durch eine druckmittelbetätigte Lamellenkupplung 27 kann das Kettenrad 25 einer der Wickelwalzen 5, 6 mit dem zugehörigen Wellenzapfen 20 drehfest verbunden werden, so daß der Antriebsmotor die betreffende Wickelwalze 5,6 antreibt, während das Kettenrad 25 der anderen Wickelwalze leer mitläuft. Auf dem Ende des Wellenzapfens 20 sitzt eine Bremse 28, die sich an einer ortsfesten bzw. mit dem Gehäuse 1 verbundenen Platte 29 abstützt. Auf dem Ende des Wellenzapfens 20 ist ein Zahnring 30 drehfest angebracht, in den mit einer entsprechenden Innenverzahnung eine Bremsscheibe 31 eingreift, die zwischen zwei Reibscheiben 32 angeordnet ist. Die in F i g. 2 rechte Reibscheibe stützt sich gegen ⁴Je Wandung 29 ab, die in F i g. 2 linke Reibscheibe 32 gegen einen Zahnring 33, der mit seiner Außenverzahnung in eine Innenverzahnung des Gehäuses der Bremse 28 eingreift. Dieser Zahnring 33 ist also beweg-Hch und überträgt die Kraft eines sich über den Umfang erstreckenden, sich von innen gegen die Wandung des Gehäuses der Bremse 28 abstützenden pneumatischen Druckschlauches 34 auf die Reibscheiben 32. Der Luft anschluß des Druckschlauches 34 ist mit 35 bezeichnet.

Je nachdem, wie stark der Druckschlauch 34 aufgeblasen wird, wird die Bremsscheibe 31 gegenüber dem Wellenzapfen 20 zurückgehalten und bremst daher den Wellenzapfen 20 mit einem entsprechenden Bremsmoment.

In F i g. 3 ist die wahlweise Antriebsverbindung zu den Wickelwalzen 5, 6 durch die gestrichelten Linien 38 bzw. 39 angedeutet, an denen auch die Kupplungen 27 und die Bremsen 28 wiedergegeben sind.

Mit dem Gleichurom-Antriebsmotor 40 ist ein Tachogenerator 41 drehverbunden, dessen Ausgangssii'gnal in einem Gleichrichter 42 gleichgerichtet und als «entsprechende Gleichspannung auf den Eingang 43 eines Differenzverstärkers 50 gelangt. Diese Gleichspannung stellt den Ist-Wert der Drehzahl des Antriebsmotors 40 dar.

Es ist möglich, die Geschwindigkeit der Walzen 11, 12, 13 abzugreifen und daraus ein Signal für die Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors 40 zu gewinnen.

Das setzt aber voraus, daß die Walzen 11,12,13 sich in Eingriff befinden und mit der Bahn 9 mitlaufen. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Häufig wird die Bahn umgewickelt, ohne daß an den Walzen 11,12,13 ein Liniendruck ausgeübt wird. Die in Fig.3 dargestellte Steuerung gewinnt den Sollwert der Geschwindigkeit auf andere Weise, die keines ständigen abtastenden Angriffs an der Warenbahn 9 bedarf. Es ist nämlich ein zentraler digitaler Rechner 80 vorgesehen, der den Sollwert für die Drehzahl des Antriebsmotors 40 an dem Ausgang44 in· digitaler Form abgibt und nach digitalanaloger Umsetzung durch den Umsetzer 45 auf den Eingang 46 des Differenzverstärkers 50 gelangen läßt. Der Differenzverstärker gibt an dem Ausgang 46 ein Ausgangssignal ab, welches der Differenz der Signale an den Eingängen 43 und 45 entspricht, d. h. dem Unterschied zwischen Sollwert und Ist-Wert. Dieses Signal dient zur Steuerung einer Stromrichteranordnung 47, die aus dem an dem Eingang 48 anstehenden Drehstrom einen entsprechend bemessenen Gleichstrom auf der Leitung 49 bildet. Dieser Gleichstrom gelangt über die Schützenanordnung 51 auf den Antriebsmotor 40, wobei dessen Drehrichtung dadurch bestimmt ist, welches der Schütze K 1 und K 2 betätigt ist. Diese Betätigung wird ebenfalls von dem Rechner 80 gesteuert, der am Wickelende auf den Ausgang 52 ein Signal zur Betätigung des Relais 53 abgibt, welches zwischen den Stellungen »Linkslauf«, »0« und »Rechtslauf« verstellbar ist. Bei der in Fig.3 dargestellten Lage des Relais 53 gelangt eine Steuerspannung auf der Leitung 54 auf das Schütz K 2, so daß dieses geschlossen und der Antriebsmotor 40 in dem entsprechenden Drehsinn angetrieben wird.

Mit den Wellenzapfen der beiden Wickelwalzen 5, 6 sind in F i g. 2 nicht wiedergegebene Impulsgeber 55,56 verbunden, die eine der Zahl der Umdrehungen proportionale Zahl von Impulsen geben, die auf die Eingänge 57,58 des Rechners 80 gelangen. An dem Eingang 59 des Rechners 80 wird die gewünschte Geschwindigkeit vorgewählt.

Beim Aufwickeln des Wickels aus einer außerhalb des Jiggers 100 angeordneten Docke wird durch den entsprechenden Impulsgeber 55 oder 56 die Gesamtzahl /V der Umdrehungen bzw. Impulse gezählt Außerdem ergibt sich bei einer an dem Eingang 59 vorgegebenen Geschwindigkeit zu Beginn des Umwickeins eine Drehzahl Λ10 am auflaufenden Wickel und eine Drehzahl Λ20 am ablaufenden Wickel. Der Rechner 80 ist so ausgebildet, daß er für eine an dem Eingang 59 vorgegebene Geschwindigkeit an dem Eingang 44 einen solchen Sollwert vorgibt, daß die Drehzahl /?io während der Gesamt- zahl N der dem νοί'τη Wickel entsprechenden Impulse bzw. Umdrehungen auf den Wert /J20 linear abfällt Dadurch bleibt die Geschwindigkeit der Bahn 9 trotz des zunehmenden Durchmessers des auf die Wickelwalze 5 auflaufenden Wickels konstant

Es muß aber auch die Spannung der Bahn 9 zwischen den Wickelwalzen 5, 6 während des Umwickeins konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck wird durch einen geeigneten Wandler 61 der Motorstrom auf auf der Leitung 49 abgegriffen und als entsprechender Spannungswert auf den Eingang 62 des Differenzverstärkers 60 gegeben, der auf dem anderen Eingang 63 eine Spannung erhält, die in digitaler Form an dem Ausgang 64 des Rechners 80 erscheint und nach Umsetzung in einem Digitalanaiogumsetzer 65 den Sollwert des Bremsmoments darstellt Die Höhe der gewünschten Bahnspannung wird an dem Eingang 67 des Rechners 80 eingestellt Aus der Differenz der Signale an den Eingängen 62 und 63 bildet der Differenzverstärker 60 ein Signal am Ausgang 68, welches nach Umsetzung in einen Strom in dem Umsetzer 69 zur Betätigung eines elektropneumatischen Umsetzers 70 dient, der aus einem pneumatischen, auf der Leitung 71 abstehenden Druck einem dem Strom auf dem Eingang 7'2 des Umsetzers 70 proportionalen Steuerdruck an dem Ausgang 73 bildet. Dieser Steuerdruck steuert wiederum ein pneumatisch betätigtes Steuerventil 74, welches aus einem auf der Leitung 75 anstehenden pneumatischen Arbeitsdruck einen dem Signal an dem Ausgang 68 entsprechenden Anteil auf die Leitung 76 gelangen läßt. Dieser pneumatische Druck erreicht nur die der jeweils ablaufenden Wickelwalze zugeordnete Bremse 28, weil nämlich in den Zuleitungen der beiden Bremsen 28 elektromagnetisch betätigte Ventile 77, 78 angeordnet sind, die je nach Stellung des Relais 53 von der auf der Leitung 54 anstehenden Steuerspannung betätigt, d. h. geöffnet werden. In dem in F i 2.3 dargestellten Zustand sind also die linke Kupplung 27 und die rechte Bremse 28 betätigt.

Das Bremsmoment an der rechten Bremse 28 ändert sich gemäß dem durch den Rechner 80 vorgegebenen Verlauf, der sich aus den Anfangswerten n\o und Π20 sowie N rechnerisch ergibt und in dem Rechner 80 ermittelt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Jigger zur Durchführung von Flüssigkeitsbehandlungen an textlien Warenbahnen, mit zwei im wesentlichen gleichen, einander parallelen und in gleicher Höhe angeordneten Wickelwalzen, zwischen denen die Warenbahn umgewickelt wird, mit einem Gehäuse, in welchem die Wickelwalzen angeordnet sind und in welchem eine Behandlungsflüssigkeit vorhanden ist, mit welcher die Warenbahn in Berührung bringbar ist, mit den Wickelwalzen zugeordneten, wechselweise betätigbaren Kupplungen, mit einem Antriebsmotor, mittels dessen die jeweils aufwickelnde Wickelwalze über die zugeordnete Kupplung derart antreibbar ist, daß das Umwickeln mit gleichbleibender Geschwindigkeit der Warenbahn erfolgt, und mit einer Bremseinrichtung, mittels deren die jeweils abwickelnde Wickelwalze derart bremsbar lsi, daß das Umwickeln mit gleichbleibender Warenbahnspannung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuereinrichtung (80,60,50) vorgesehen ist, mittels deren das von der Bremseinrichtung (28) auf die abwikkelnde Wickelwalze (5, 6) ausgeübte Bremsmoment proportional zu der von dem die aufwickelnde Wikkelwalze antreibenden Antriebsmotor (40) aufgenommenen Leistung steuerbar ist und mittels deren am Ende eines Durchlaufs die bisher betätigte Kupplung (27) und Bremse (28) gelöst und die andere Kupplung (?7) und Bremse (28) eingeschaltet werden.

2. Jigger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen \27) und die Bremsen (28) pneumatisch betätigt sind und ei.i elektrisch/pneumatischer Umsetzer (70) vorgesehen ist, der das der Bremse (28) zugeordnete Ausgangssignal (68) der Steuereinrichtung (80, 60, 50) in einen pneumatischen Betätigungsdruck umsetzt, der über Zuleitungen mit wechselweise schaltbaren Ventilen (77, 78) den Bremsen zuleitbar ist.