DE4131760A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln der bahnzugkraft einer textilbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von An­ spruch 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vor­ richtung gemäß Anspruch 3.

Um eine Warenbahn bearbeiten oder auch nur auf einen Wickel neh­ men zu können, muß die in einem Vorratsbehälter befindliche Ware ausgebreitet und durch die Vorrichtung ausgerichtet geführt werden. Zum faltenfreien Ausbreiten dienen Ausstreifwalzen, aber auch Füh­ rungs- und Breitstreckwalzen, wenn es darum geht, beim Ausbreiten die Warenbahn in einer bestimmten Richtung zu führen, bzw. ihre Laufrichtung zu korrigieren. Die auf der Breitstreckwalze ausgebrei­ tete Warenbahn zieht sich im Weiterlauf wieder in eine schmalere Lage zurück, wenn sie nicht nach dem Verlassen der Latten- oder Breitstreckwalze von einer Fixierwalze aufgenommen und in ihrer Breitenlage stabilisiert wird. Inwieweit sich die Warenbahn wieder zusammenzieht oder sogar seitlich überdehnt wird, ist insbesondere bei sehr empfindlicher und weitmaschiger Ware von der Zugkraft abhängig, mit der die Warenbahn über die Breitstreckwalze zur Fixierwalze für den Durchlauf gezogen wird. Die Drehung der Füh­ rungs- und Breitstreckwalze wird ausschließlich durch die Haftung der darüberlaufenden Warenbahn erzeugt, die dabei entsprechend ihrer faltigen Lage und Laufrichtung mehr oder weniger von der Führungs- und Breitstreckwalze durch seitliches Verschwenken ge­ glättet und korrigiert wird. Hierbei treten ständig unterschiedliche Zugkräfte in der Warenbahn auf, die zu erheblichen Spannungen in dem Gewebe führen. Die Folge ist eine völlig verzogene Gewebe­ bahn und ein entsprechender Bahnwickel, was sich auch auf die weitere Be- und Verarbeitung der Warenbahn sehr nachteilig aus­ wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die ausgebrei­ tete und ausgerichtete Ware ohne Deformationen und Verzug und stets mit gleicher Spannkraft auf die Fixierwalze zum Stabilisieren kommt, und ferner eine Vorrichtung dafür zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Fixierwalze ist durch die Lagerung in Druckmeßdosen zur Meß­ walze ausgebildet, denn die über die Fixierwalze laufende und um­ gelenkte Warenbahn übt dort den jeweiligen Druck aus, mit dem sie durch die Vorrichtung gezogen wird. Diese Druckkomponente wird von der Druckmeßdose als Steuerwert über einen Verstärker auf den Antrieb der Führungs- und Breitstreckwalze bzw. Segmentregelwalze weitergegeben. Dieser Antrieb beschleunigt oder verzögert den Wei­ terlauf auf der Breitstreckwalze und bietet somit einen kontinuier­ lichen Bahnzug, wodurch die Ausbreitung selbst bei sehr empfind­ lichen Geweben ausgewogen und ohne Verspannungen erfolgt. Insbe­ sondere bei stärkerer Führungsregelung, also bei größeren seitli­ chen Zug- und Verschiebekräften, verstärken sich auch die Bahn­ zugkräfte, was schließlich durch schnelleren Antrieb der Breit­ streckwalze ausgeglichen wird. Die Praxis hat gezeigt, daß bei glattem Geradelauf der Warenbahn die Bahnzugkraft sich sogar ver­ mindert. Die aus der Druckmeßdose abgegebenen Regelsignale redu­ zieren in dem Fall den Antrieb der Breitstreckwalze, so daß durch diese Regelung eine gleichmäßige Bahnzugkraft zwischen der Füh­ rungs- und Breitstreckwalze und der Fixierwalze gegeben ist und Verspannungen in der Warenbahn vermieden werden.

Eine vorteilhafte Verfahrensvariante und Verfeinerung der Steuerung geht aus Anspruch 2 hervor. Da die Gesamtzugkraft, mit der die Warenbahn durch die Vorrichtung gezogen wird, eine gewisse Bedeu­ tung bei den schwankenden Bahnzugkräften zwischen der Breitstreck­ walze und der Fixierwalze hat, werden diese Werte von dem nach­ geordneten Antrieb über einen Tachogenerator abgenommen und im Verstärker zu den von der Meßwalze ermittelten Werten in Relation gesetzt. Diese Verknüpfung gibt eine besonders feinfühlige Abstim­ mung der Regelsignale für den Antrieb der Breitstreckwalze. Darü­ berhinaus ist als Variante gedacht, den Verstärker mit Sollwert- Vorgaben zu beaufschlagen, um die Bahnzugkraft in einer vorbe­ stimmten Größenordnung zu halten. Durch diese Kombination kann jede beliebige Ware, ob sie robust oder sehr empfindsam im Gewebe ausgelegt ist, in recht vorteilhafter und einfacher Weise unter gleichmäßiger und ausgewogener Spannung in ihrer Lage fixiert werden, damit eine weitere problemlose Bearbeitung erfolgen kann.

Zum Durchführen des Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung, wie sie aus Anspruch 3 hervorgeht. Durch die Verwendung von Druck­ meßdosen bei der Lagerung der Fixierwalze können die Zugkräfte gemessen werden, mit denen die Warenbahn über die Fixierwalze gezogen wird. Die Fixierwalze wird somit zur Meßwalze ausgebildet. Es können sowohl ein als auch beide Achslager der Fixierwalze mit Druckmeßdosen versehen sein. Dies wird von der jeweiligen ge­ wünschten Meßgenauigkeit abhängen. Die in den Druckmeßdosen er­ mittelten Werte werden über einen Verstärker an einen Antrieb für die Führungs- und Breitstreckwalze gegeben, woraufhin die Füh­ rungs- und Breitstreckwalze in ihrer Drehung entsprechend beschleu­ nigt, gedrosselt oder kontinuierlich gehalten wird. Die von der Fi­ xierwalze abgenommenen Meßwerte bestimmen die Drehgeschwindig­ keit der Führungs- und Breitstreckwalze und gleichen dadurch die Bahnzugkraft zwischen der Breitstreckwalze und der Fixierwalze auf einen konstanten Wert aus. Sobald die Bahnzugkraft weitgehend gleichmäßig auf die ausgebreitete Warenbahn wirkt, treten auch kei­ ne Verspannungen in dem Gewebe auf, was insbesondere für emp­ findsame und dünne oder weitmaschige Ware vorteilhaft ist.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Vorrichtung entspre­ chend Anspruch 4 auszubilden. Der Elektromotor läßt sich am leich­ testen in seiner Drehzahl steuern und darüberhinaus ist er sowohl in seiner Größe als auch in seinem Gewicht günstig, so daß er di­ rekt auf der Walzenachse angeflanscht werden kann. Wenn man die Steuerung noch feinfühliger gestalten will, so wird man ein Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Walzenachse vorsehen. Es wäre allerdings auch nicht ausgeschlossen, anstelle eines Elektromotors einen anderen feinfühligen Antrieb zu wählen, der ebenfalls auf Beschleunigung und Drosselung über Steuerwerte anspricht. Hierbei ist beispielsweise auch an einen Hydraulikmotor gedacht.

Eine weitere, wichtige Ausführung geht aus Anspruch 5 hervor. Mit der Zuordnung eines Sollwert-Vorgabereglers an den Verstärker wird dem Drehantrieb für die Führungs- und Breitstreckwalze ein Grund­ wert vorgegeben, der bei der Bahnzugmessung mindestens ermittelt werden soll. Darauf wird das Antriebs- oder Abbremsmoment für die Breitstreckwalze bestimmt.

In der Praxis hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die Merk­ male von Anspruch 6 einzusetzen. Die miteinander durch elektrische Schaltverbindungen verknüpften Elemente geben dem Antriebsmotor der Breitstreckwalze eine genaue Laufgeschwindigkeit, um die Bahn­ zugkraft in der Warenbahn ausgewogen und gleichmäßig zu halten. Insbesondere das Einbinden der Warenbahnzugvorrichtung in die er­ mittelten Meßwerte geben genaue Steuerimpulse auf den Motorantrieb für die Breitstreckwalze, um konstante Verhältnisse im Warenlauf zu bekommen. Unerwünschte Verspannungen werden vermieden und definierte Verhältnisse in der Ware sind gewährleistet.

Schließlich ist auch das Merkmal von Anspruch 7 von besonderer Bedeutung. Diese Vorrichtung läßt sich als Baueinheit nicht nur einfach und günstig in die Warenbahn-Bearbeitungsstraße unterbrin­ gen, sondern sie läßt sich auch sehr schnell auswechseln, falls ir­ gendwelche Reparaturen erforderlich sind, so daß die notwendigen Ausfallzeiten der gesamten Bearbeitungsstraße auf ein unbedeutendes Maß reduziert wird.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung wird auch das erfindungsgemäße Verfahren nach­ stehend erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung.

Die Warenbahn 2 wird beispielsweise aus einem Behälter 1 entnom­ men und über eine Ausstreifwalzeneinheit 3 in ihre Bahnbreite aus­ gebreitet. Von dort wird die Warenbahn 2 einer Führungs- und Breitstreckwalze 4, die auch als Segmentregelwalze bezeichnet wird, zugeführt. Auf dieser Breitstreckwalze 4 wird die Warenbahn 2 fal­ tenfrei ausgebreitet und zusätzlich durch seitliches Verschwenken der gesamten Breitstreckwalze 4 in die vorbestimmte Richtung ge­ führt. Dieses seitliche Verschwenken erfolgt mittels eines Stellmotors 5, der von der Führungs- und Breitstreckwalze 4 nachgeordneten Fühlern 6 die Randkante der Warenbahn 2 auf ihre Lage abtastet und über einen Stellengeber 7 den Stellmotor 5 beaufschlagt. Damit die auf der Führungs- und Breitstreckwalze 4 faltenfrei ausgebrei­ tete Warenbahn 2 ihre ausgebreitete Lage beibehält und sich nicht seitlich zusammenzieht, ist der Führungs- und Breitstreckwalze 4 unmittelbar eine Fixierwalze 8 nachgeordnet. Diese Fixierwalze 8 ist mit ihren Achseln in Druckmeßdosen 9 gelagert, die bevorzugt an beiden Achsenenden vorgesehen sind. Durch diese Druckmeßdosen 9 wird die Fixierwalze zu einer Meßwalze, mit der die Bahnzugkraft gemessen wird, mit der die Warenbahn 2 über die Führungs- und Breitstreckwalze 4 zur Fixierwalze 8 gezogen wird. Von der Fixier­ walze 8, die von der Warenbahn 2 um mindestens 90° umschlungen wird, führt die Warenbahn 2 zu einer nachgeordneten Warenbahnzug­ vorrichtung 10 weiter. An der Warenbahnzugvorrichtung 10 ist ein Tachogenerator 11 vorgesehen, mit dem die Bahngeschwindigkeit ge­ messen werden kann.

Die an der Fixierwalze 8 auftretenden resultierenden Zug- und Druckkräfte, die von der herumlaufenden und auf Zug stehenden Warenbahn 2 hervorgerufen werden, werden von den Druckmeßdosen 9 als Steuerwerte abgenommen und einem Verstärker 12 zugeleitet, der Regelsignale über eine Leitung 13 an einen Antrieb 14 für die Führungs- und Breitstreckwalze 4 weitergibt. Dieser Antrieb 14 ist ein Elektromotor mit angeflanschtem Getriebe 19, der an die Achse 15 der Führungs- und Breitstreckwalze 4 angesetzt ist und direkt auf diese wirkt. Dem Verstärker 12 ist ein Sollwert-Vorgaberegler 16 beigeordnet, über den eine Mindestzugkraft in den Warenbahn­ durchlauf eingegeben werden kann. Außerdem steht der Verstärker 12 mit dem Tachogenerator 11 über eine Leitung 17 in elektrischer Schaltverbindung, so daß in den vom Verstärker 12 über die Leitung 13 auf den Antrieb bzw. Motor 14 gegebenen Regelsignalen die Bahn­ laufgeschwindigkeit aus der Warenbahnzugvorrichtung 10 mitberück­ sichtigt wird. Dem Stellengeber 7 ist ein Regelgerät 18 zugeschaltet, mit dem die Empfindlichkeit des Fühlers 6 für die Steuerung des Stellmotors 5 eingestellt werden kann.

Wenn die Warenbahn 2 über die Führungs- und Breitstreckwalze 4 läuft und ausgebreitet wird und zusätzlich in ihre vorbestimmte La­ ge verschwenkt wird, was die nachgeordneten Fühler 6 hervorrufen, so treten durch die verschiedenen Zugkräfte erhebliche und unter­ schiedliche Spannungen in der Warenbahn 2 auf, wodurch sich diese in der Gewebestruktur, insbesondere wenn diese weitmaschig ist, verzieht. Um dies zu verhindern, muß die Bahnzugkraft hinter der Führungs- und Breitstreckwalze 4 weitgehend konstant und ausgegli­ chen gehalten werden, bis die Warenbahn auf der Fixierwalze 8 in ihrer Lage stabilisiert ist. Dieser Ausgleich wird durch den Antrieb 14 an der Führungs- und Breitstreckwalze 4 hervorgerufen, der die ankommende Warenbahn 2 durch erhöhte Drehung schneller der Fi­ xierwalze 8 zuführt oder durch Drehzahlverminderung den Bahnzug erhöht. Diese einfache Ausführung gestattet es, sehr diffizile und empfindsame Gewebe in gewünschter Weise auszubreiten und unge­ wünschte Verspannungen von der Ware fernzuhalten.

Die Führungs- und Breitstreckwalze 4 mit dem Drehantrieb 10 und die nachgeordnete Fixierwalze 8 sowie der Verstärker 12 und die zugehörigen Schaltteile mit ihren elektrischen Leitverbindungen sind eine Baueinheit, was in der Zeichnung mit der strichlierten Linie 20 dokumentiert ist. Diese Baueinheit wird auf einer nicht darge­ stellten Konsole gehalten, die an der Gesamtvorrichtung angeflanscht ist und sich in einfacher Weise in die Verarbeitungsstraße der Ge­ webebahn einfügen oder herausnehmen läßt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Regeln der Bahnzugkraft einer über eine Füh­ rungs- und Breitstreckwalze mit nachgeordneter Fixierwalze geführ­ ten und ausgebreiteten Textilbahn, dadurch gekennzeichnet, daß an der auf Druckmeßdosen gelagerten Fixierwalze Zug- /Druckkräfte als Steuerwerte abgenommen und über einen Verstärker als Regelsig­ nale auf einen Antrieb der Führungs- und Breitstreckwalze weiter­ gegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker von einem der Fixierwalze nachgeordneten Antrieb mit Tachogenerator die Drehzahlwerte eingegeben bekommt, diese in Re­ lation zu den eingegebenen Zug-/Druckkraftwerten setzt und in Kom­ bination mit einem Sollwert- Vorgaberegler Regelsignale an den An­ trieb der Führungs- und Breitstreckwalze gibt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Führungs- und Breitstreckwalze und einer nach­ geordneten Fixierwalze, der wiederum eine Warenbahnzugvorrichtung zum Transport der Warenbahn nachgeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fixierwalze (8) in mindestens einer Druckmeßdose (9) gelagert ist, und die Führungs- und Breitstreckwalze (4) einen Drehantrieb (14) aufweist, der mit der Druckmeßdose (9) über einen Verstärker (12) in Wirkverbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (14) ein regelbarer Elektromotor ist, der über ein Ge­ triebe (19) an der Führungs- und Breitstreckwalzenachse (15) an­ greift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärker (12) ein Sollwert-Vorgaberegler (16) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (12) mit der Druckmeßdose (9), dem Drehantrieb (14), dem Sollwert-Vorgaberegler (16) und der Warenbahnzugvorrichtung (10) in elektrischer Schaltverbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Breitstreckwalze (4) mit dem Drehantrieb (14), die nachgeordnete Fixierwalze (8) und der Verstärker (12) eine Bau­ einheit bilden.