DE3341914C2 - Jigger zur Durchführung von Flüssigkeitsbehandlungen an textilen Warenbahnen - Google Patents
Jigger zur Durchführung von Flüssigkeitsbehandlungen an textilen WarenbahnenInfo
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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
45
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)
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.
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Legal Events
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