-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Steuern der Leimviskosität und eine Steuerung für einen
Schlichter mit den Merkmalen des Oberbegriffs der
Ansprüche 1 bzw. 3, wie sie aus der GB-A-657 137
bekannt sind.
-
Ein Schlichter zum Aufbereiten von Kettfäden zum Weben
taucht den laufenden Kettfaden in einen Leim (die
Schlichte) ein und quetscht sodann den Kettfaden
zwischen Quetschrollen, um eine geeignete Menge des Leims
auf den Kettfaden aufzubringen. Die Aufnahme des Leims,
nämlich die Menge, die von dem Kettfaden pro
Gewichtseinheit des Kettfadens aufgenommen wird, ist von der
Laufgeschwindigkeit des Kettfadens, dem Quetschdruck,
der auf den Kettfaden von den Quetschrollen aufgebracht
wird und von der Viskosität des Leims abhängig. Die
Leimaufnahme kann daher auf einen gewünschten Wert
durch ein geeignetes Steuern der Faktoren, die die
Leimaufnahme beeinflussen, eingestellt werden, etwa die
Laufgeschwindigkeit des Kettfadens, den Quetschdruck
und die Viskosität des Leims.
-
Insbesondere die Viskosität des Leims ist der
bedeutsamste Faktor, der die Leimaufnahme beeinflußt. Um so
höher die Viskosität, um so geringer ist der
Quetscheffekt der Quetschwalzen und um so geringer das
Eindringen des Leims in die Kettfäden. Ein Leim mit einer
überaus hohen Viskosität kann den Kettfaden nicht mit
einer ausreichend hohen Leimaufnahme leimen und haftet
daher auch dann, wenn er auf die Kettfäden mit einer
ausreichenden Leimaufnahme aufgebracht wird, lediglich
an der Oberfläche der Kettfäden an. Die Kohäsion und
der Abrasionswiderstand der geleimten Kettfäden sind
daher unzureichend, was zu einem Bruch des Fadens und
zu einem Abfallen des Leims während des Webens führt.
Infolgedessen verringert ein unzureichendes Leimen der
Kettfäden die Webeffizienz der Webmaschine.
-
Üblicherweise ist ein Hauptbestandteil des Leims zum
Spinnen von Fäden Stärke. Ein derartiger an Stärke
reicher Leim hat eine vergleichsweise hohe Viskosität und
die Viskosität neigt dazu, sich über die Zeit zu
ändern. Die Stabilisierung der Viskosität von an Stärke
reichem Leim ist eine besonders wichtige Anforderung.
Da die geeignete Temperatur von an Stärke reichem Leim
weiter eine hohe Temperatur in der Größenordnung von
90º C ist verdampft das Wasser mit einer hohen Rate von
der Oberfläche des an Stärke reichen Leims, der von
einem Leimtank aufgenommen wird. Die Viskosität und die
Konzentration des Leims nehmen daher mit der Zeit zu,
wenn die Viskosität nicht geeignet gesteuert wird.
-
Die GB-A-657 137 offenbart eine Steuerung für die
Leimviskosität, die die Viskosität des Leimes auf einen
festen Wert durch selektives Mischen eines Leims mit
einer vergleichsweise hohen Viskosität oder einem Leim
mit einer vergleichsweise geringen Viskosität in den
Leim, der von dem Leimtank aufgenommen wird, um so die
Viskosität des Leims auf einen gewünschten Wert
einzustellen, steuert.
-
Es ist jedoch in der Praxis schwierig, Leime
unterschiedlicher Qualitäten zu erzeugen und die Qualitäten
des Leims beizubehalten. Eine solche Steuerung für die
Leimviskosität wurde daher nicht verwirklicht. Es ist
daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Steuerung für die Leimviskosität zu schaffen, die dazu
in der Lage ist, die Viskosität des Leimes auf einem
festen Wert zu halten, was bisher als schwierig
betrachtet wurde, um ein gleichförmiges Leimen der
Kettfäden zu ermöglichen, um geleimte Kettfäden einer hohen
Qualität zu erreichen und so die Webeffizienz der
Webmaschine zu verbessern. Nach der Erfindung wird diese
Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 3
gelöst. Gegenstand des Unteranspruchs 2 ist ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der
Erfindung und Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 7 sind
bevorzugte Ausführungsbeispiele der Steuerung nach der
Erfindung.
-
Diese und andere Aufgaben, Merkale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen.
-
Fig. 1 bis 3 sind Blockdiagramme von Steuerungen für
die Leimviskosität nach einem ersten Aspekt der
vorliegenden Erfindung für einen Schlichter;
-
Fig. 4 und 5 sind Blockdiagramme der Steuerungen für
die Leimviskosität nach einem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung für einen Schlichter;
-
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung für die
Leimviskosität nach einem dritten Aspekt der
vorliegenden Erfindung für einen Schlichter; und
-
Fig. 7 ist eine andere Blockdarstellung einer Steuerung
für die Leimviskosität nach einem ersten Aspekt der
vorliegenden Erfindung.
Erstes Ausführungsbeispiel (Fig. 1)
-
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Steuerung 2 für die
Leimviskosität nach einem ersten Ausführungsbeispiel unter
Bezug auf einen Schlichter 1.
-
In dem Schlichter 1 wird Leim 4, der von einem Leimtank
3 aufgenommen wird, im Überschuß zu einem Leimgefäß 6
durch eine Pumpe zugeführt, so daß der Leim 4 das
Leimgefäß 6 überströmend wieder in das Leimgefäß fließt.
Ein Kettfaden 7, der von einer Führungsrolle 8 geführt
wird, wird in den Leim 4, der von dem Leimgefäß 6
aufgenommen wird, von einer Leimrolle 9 eingetaucht. Wenn
der Kettfaden 7 mit dem Leim 4 imprägniert ist, wird
dieser von den Quetschwalzen 10 gequetscht. Wenn der
Leim 4 in dem Leimgefäß 6 verbraucht ist, wird der Leim
4 einer vorgegebenen Konzentration aus einem
Vorratstank 11 in den Tank 3 eingeführt.
-
Die Steuerung 2 für die Leimviskosität ist mit einer
direkten Wärmezufuhreinheit 12, einer indirekten
Wärmezufuhreinheit 13, einer Temperatursteuereinheit 14 und
einer Viskositätsmesseinheit 15 versehen. Die direkte
Wärmezufuhreinheit 12 injiziert Dampf oder heißes
Wasser direkt in den Tank 3, der den Leim 4 aufnimmt, über
ein Steuerelement, etwa ein motorbetätigtes Ventil 16
und eine Wärmezufuhrleitung, um den Leim 4 zu erwärmen
und um Wasser dem Leim 4 zuzuführen. Die indirekte
Wärmezufuhreinheit 13 liefert Dampf oder ein Heizmedium,
das von einem elektrischen Heizgerät aufgeheizt ist, zu
einem Wärmetauscher 18, der mit dem Tank 3 gesteuert
ist, über ein Steuerelement, etwa einem
motorbetriebenen Ventil 17 und einer Wärmezufuhrleitung, um den
Leim 4, der von dem Tank 3 aufgenommen wird, indirekt
zu beheizen.
-
Ein Detektor 21, der in dem Tank 3 vorgesehen ist und
eine Temperatureinstelleinheit 22 sind über einen
Vergleichspunkt 19 mit der Temperatursteuereinheit 14
verbunden. Die Temperatursteuereinheit 14 liefert ein
Temperatursteuersignal in einer PID-Steuerweise. Ein
Viskositätsdetektor 23 zum Detektieren der Viskosität des
Leimes 4 und einer Viskositätseinstelleinheit 24 sind
über einen Vergleichspunkt 20 mit der
Viskositätsmeßeinheit 15 verbunden. Die Viskositätsmeßeinheit 15 gibt
ein Viskositätsbestimmungssignal zu einem Relais-Wahl
schalter 25, um das Temperatursteuersignal wahlweise zu
dem Steuerelement 16 oder 17 zu geben.
-
Die Temperatureinstelleinheit 22 stellt eine gewünschte
Temperatur für den Leim 4 ein und die
Viskositätseinstelleinheit 24 stellt eine gewünschte Viskosität für
den Leim 4 ein. Der Temperaturdetektor 21 und der
Viskositätsdetektor 23 erkennen die gegenwärtige
Temperatur bzw. die gegenwärtige Viskosität des Leimes 4.
-
Wenn die gegenwärtige Viskosität des Leims 4 geringer
als die gewünschte Viskosität ist, gibt die
Viskositätsmeßeinheit 15 ein Viskositätsentscheidungssignal
entsprechend der Abweichung der gegenwärtigen
Viskosität
von der gewünschten Viskosität zu dem Wahlschalter
25, um die Temperatursteuereinheit 14 mit dem
Steuerelement 17 zu verbinden. Wenn die gegenwärtige
Temperatur des Leims 4 geringer als die gewünschte Temperatur
ist, gibt die Temperatursteuereinheit 14 ein
Temperatursteuersignal, das proportional zu der Abweichung der
tatsächlichen Temperatur von der gewünschten
Temperatur, welche an dem Vergleichspunkt 19 gemessen wird,
ab, um das Steuerelement 17 um ein Ausmaß, das der
Abweichung entspricht, zu öffnen, so daß Wärme zu dem
Wärmetauscher 18 durch die indirekte Wärmezufuhreinheit
geliefert wird, um den Leim, der von dem Tank 3
aufgenommen wird, indirekt zu erwärmen. Infolgedessen nimmt
die Konzentration des Leims 4 zu, wenn das Wasser
verdampft, die Viskosität nähert sich so der gewünschten
Viskosität an. Der Wärmetauscher 18 ist mit dem Tank
über eine große Berührungsfläche in der Kontakt, oder
aber der Leim 4, der von dem Tank 3 aufgenommen wird,
wird bei dem indirekten Heizen des Leims berührt, so
daß der Leim nicht örtlich erwärmt wird.
-
Wenn die gegenwärtige Viskosität des Leims höher ist
als die gewünschte Viskosität, gibt die
Viskositätsmeßeinheit 19 ein Viskositätsentscheidungssignal an den
Wahlschalter 25, um die Temperatursteuereinheit mit dem
Steuerelement 16 zu verbinden. Wenn die Temperatur des
Leims 4 geringer ist, als die gewünschte Temperatur,
gibt die Temperatursteuereinheit 14 ein
Temperatursteuersignal an das Steuerelement 16 ab, um das
Steuerelement um ein Ausmaß zu öffnen, das proportional zu der
Abweichung der tatsächlichen Temperatur von der
gewünschten Temperatur ist. Sodann wird Dampf oder heißes
Wasser durch die direkte Wärmezufuhreinheit 12 in den
Tank 3 eingeführt, um den Leim 4 indirekt auf zuwärmen
und um Wasser dem Leim 4 zuzuführen, so daß die
Viskosität
des Leims die gewünschte Viskosität erreicht. Im
Fall des direkten Heizmediums, d. h. wenn Dampf oder
heißes Wasser in den Tank 3 zugeführt wird, eine große
Energie (Enthalpie) hat, ist es möglich, daß die
gegenwärtige Temperatur des Leims 4 die gewünschte
Temperatur unmittelbar auch dann erreicht, wenn nur eine
kleine Menge des direkten Heizmediums in den Tank 3
eingeführt wird und die Konzentration nicht verringert wird.
In einem solchen Fall kann die Konzentration des Leims
4 ausreichend verringert werden, während die Temperatur
des Leims eingestellt wird, indem Dampf mit einer
relativ geringen Temperatur oder Dampf, das eine
verhältnismäßig große Menge an Wasser beinhaltet, in den Tank
3 eingeführt wird oder durch Kühlen des Leimes 4,
während Dampf in den Tank 3 eingeführt wird, um eine
vergrößerte Menge von Dampf in den Tank 3 zuzuführen, ohne
das dies mit einem erheblichen Anstieg der Temperatur
des Leims 4 verbunden ist.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel und bei anderen
Ausführungsbeispielen, die später beschrieben werden, können
der Temperaturdetektor 21, der Viskositätsdetektor 23
und die Position, an der das Halbmedium von der
direkten Wärmezufuhreinheit 12 zugeführt wird oder die
indirekte Wärmezufuhreinheit 13 effektiv wirkt, an jeder
Position auf einem Weg sein, in dem der Leim 4
zirkuliert, beispielsweise innerhalb des Leimgefäßes 6.
Zweites Ausführungsbeispiel (Fig. 2)
-
In dem ersten Ausführungsbeispiel steuert die
Viskositätsmeßeinheit 15 den Wahlschalter 25, um entweder das
Steuerelement 16 oder 17 selektiv von der
Temperatursteuereinheit zu steuern. Eine Leimviskositätssteuerung
nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist mit einer
Viskositätsmeßeinheit 15 versehen, die ein
motorbetriebenes Steuerelement 16 steuert, das mit einer direkten
Wärmezufuhreinheit 12 verbunden ist und einer
Temperatursteuereinheit 14, die ein motorbetriebenes
Steuerelement 17 steuert, das mit einer indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 verbunden ist und einem motorbetriebenen
Steuerelement 17a, das mit einer 13a zum Zuführen eines
Kühlmediums verbunden ist.
-
Wenn die Viskosität des Leims übermäßig hoch ist,
öffnet die Viskositätsmeßeinheit 15 das Steuerelement 16
um ein Ausmaß, das der Abweichung der tatsächlichen
Viskosität von der gewünschten Viskosität proportional
ist, um den Leim 4 direkt durch ein Heizmedium zu
erhitzen, etwa Dampf oder heißes Wasser, das durch die
direkte Wärmezufuhreinheit 12 zugeführt wird und zum
Verringern der Konzentration des Leims durch Zuführen
von Wasser zu dieser. Wenn die Viskosität des Leims
übermäßig gering ist, stoppt die Viskositätsmeßeinheit
die direkte Erwärmung des Leims 4 durch Schließen des
Steuerelements 16, damit die Konzentration des Leims 14
selbst aufgrund des Verdampfens von Wasser von dem Leim
4 zu bewirken, wodurch die Viskosität zunimmt. Die
Temperatursteuereinheit 14 steuert das Steuerelement 17 im
Verhältnis zu der Abweichung der gegenwärtigen
Temperatur des Leims 4 von der gewünschten Temperatur, um den
Leim 4 auf der gewünschten Temperatur durch Zuführen
des Heizmediums zu dem Leim 4 von der indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 beizubehalten.
-
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Einheit
13a zum Zuführen des Kühlmediums in Kombination mit der
direkten Wärmezufuhreinheit 12 und der indirekten
Wärmezufuhreinheit
13 verwendet werden, was eine schnelle
Antwort auf große von außen kommende Störungen erlaubt.
-
Der Tank 3 kann mit äußeren wärmeabstrahlenden Rippen
3a versehen sein oder aber kaltes Wasser kann zu einem
Wärmeaustausch 18, der auf dem Tank 3 angeordnet ist,
von der Einheit 13a zum Zuführen von Kühlmedium
versorgt werden, um den Leim 4 zuverlässig zu kühlen, wenn
die Viskosität des Leims 4 nicht auf die gewünschte
Viskosität verringert werden kann, während die
Temperatur des Leims 4 auf die gewünschte Temperatur erhöht
ist, aufgrund der übermäßigen Zufuhr von Wärmeenergie
verglichen mit der Zufuhr von Wasser durch das direkte
Heizmedium, das von der direkten Wärmezufuhreinheit 13
zugeführt wird.
Drittes Ausführungsbeispiel (Fig. 3)
-
Bei einer Steuerung für die Viskosität des Leims nach
dem dritten Ausführungsbeispiel steuert eine
Temperatursteuereinheit 14 lediglich ein Steuerelement 16 zum
direkten Zuführen von Wärme zu dem Leim 4 zum Steuern
der Temperatur des Leims 4. Wenn die Viskosität des
Leims 4 übermäßig gering ist, wird die Temperatur des
Leims 4 wahrscheinlich zunehmen, da die
Viskositätsmeßeinheit 15 das Verdampfen des Wassers von dem Leim 4
durch Steuern eines Steuerelements 17 zum Erhöhen der
Zufuhr von Wärmemedium, das von einer indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 zugeführt wird, fördert, zu diesem
Zeitpunkt verringert die Temperatursteuereinheit 14
jedoch die Zufuhr von direkter Wärme zu dem Leim 4, um
die Temperatur des Leims 4 auf einem gewünschten Wert
zu halten. Infolgedessen wird die Konzentration des
Leims 4 erhöht, um so die Viskosität des Leims 4 wieder
auf den gewünschten Wert zu bringen. Wenn die
Viskosität des Leims 4 übermäßig hoch ist, stoppt die
Viskositätsmeßeinheit die Zufuhr von Wärme von der indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 oder zu demselben Zeitpunkt die
Zufuhr eines Kühlmediums zu dem Wärmetauscher 18.
Infolgedessen wird die Zufuhr von Wasser zu dem Leim 4
überhöht, um so die Viskosität des Leims 4 zu
verringern und die Viskosität des Leims wieder auf den
gewünschten Wert zu bringen.
-
Insoweit, als das Beenden der Zufuhr von Wärme von der
indirekten Wärmezufuhreinheit 13 und die Zufuhr des
Kühlmediums von der Einheit 13a zum Zuführen des Kühl
mediums gleichzeitig ausgeführt werden, kann eine
schnelle Antwort auf große äußere Störungen erreicht
werden.
Viertes Ausführungsbeispiel (Fig. 4)
-
Eine Steuerung für die Viskosität des Leims nach einem
vierten Ausführungsbeispiel weist ein
Konzentrationssteuersystem und ein Temperatursteuersystem auf.
-
Ein Viskositätsdetektor 23 und eine
Viskositätseinstelleinheit 24 sind über einen Vergleichspunkt 20 mit
einem Eingang einer Viskositätssteuereinheit 26
verbunden. Der Viskositätsdetektor 23 hat einen Detektierkopf
23a, der in einem Gefäß angeordnet ist, der Leim 4
aufnimmt und ein elektrisches Viskositätssignal A erzeugt,
das die Viskosität des Leims 4, die von dem Tank 3
aufgenommen wird, wiedergibt. Ein erster Ausgangsanschluß
der Viskositätssteuereinheit 26 ist mit einem
Steuerelement 16 verbunden, das wiederum mit einer direkten
Wärmezufuhreinheit 12 des Konzentrationssteuersystems
verbunden ist. Die direkte Wärmezufuhreinheit 12
liefert heißes Wasser oder Dampf mit einer großen
thermischen Energie, die ausreichend Wasser beinhaltet, durch
eine Zufuhrleistung in den Tank 3, um den Leim 4, der
von dem Tank 3 aufgenommen wird, direkt zu erwärmen und
um Wasser diesem zuzuführen.
-
Ein Temperaturdetektor 21 und eine
Anfangstemperatureinstelleinheit 27 sind über einen Addierpunkt 29 mit
dem Eingang einer Temperatursteuereinheit 14 des
Temperatursteuersystems verbunden. Der Ausgang der
Temperatursteuereinheit 14 ist mit einem Steuerelement 17
verbunden, das mit einer indirekten Wärmezufuhreinheit 13
verbunden ist. Die indirekte Wärmezufuhreinheit 13
liefert Dampf oder ein warmes Medium, das von einem
elektrischen Heizgerät erhitzt worden ist, durch einen
Zufuhrweg zu einem Wärmeaustausch 18, der mit der
Außenwandung des Tanks 3 verbunden ist, um den Leim 4
indirekt zu erwärmen.
-
Ein zweiter Ausgang der Viskositätssteuereinheit 26 ist
mit einem Addierpunkt 28 verbunden, der das
wesentlichste Merkmal des vierten Ausführungsbeispiels ist.
-
Die Viskosität des Leims 4 neigt dazu, mit der Zeit
zuzunehmen während des Betriebs des Streichers 1 aufgrund
der Zunahme der Konzentration, die auf der natürlichen
Verdampfung des Wassers von der Oberfläche des Leims 4,
oder auf der Abnahme der Temperatur beruht. Die
Temperatursteuereinheit 14 steuert das Steuerelement 17 auf
der Basis der Differenz zwischen einem Temperatursignal
D, das die tatsächliche Temperatur des Leims darstellt,
das von dem Temperaturdetektor 21 erkannt wird und
einem Einstelltemperatursignal E, das die gewünschte
Temperatur darstellt und von der
Ausgangstemperatureinstelleinheit
27 geliefert wird, um den Leim 4 auf der
gewünschten Temperatur zu halten durch Wärmemedium von
der indirekten Wärmezufuhreinheit 13 zu dem
Wärmeaustauscher 18, so daß der Leim auf der gewünschten
Viskosität bezüglich der Temperatur bleibt.
-
Der Viskositätsdetektor 23 erkennt zum anderen die
Viskosität des Leims 4 und liefert ein negatives
Viskositätssignal A, das der Viskosität proportional ist, zu
dem Vergleichspunkt 20, wo das Viskositätssignal A, das
die tatsächliche Viskosität des Leims 4 darstellt, mit
einem Sollviskositätssignal B, das die gewünschte
Viskosität angibt, vergleicht. Wenn die tatsächliche
Viskosität des Leims 4 mit der gewünschten Viskosität
übereinstimmt, steuert die Viskositätssteuereinheit 26
das Steuerelement 16 so, um das Wärmemedium, d. h.
Dampf oder heißes Wasser, zu dem Tank 3 zuzuführen mit
einer Rate, die der Rate des natürlichen Verdampfens
des Wassers aus dem Tank 3 entspricht. Wenn die
Viskosität die gewünschte Viskosität übersteigt, wird ein
Signal, das die Abweichung der gegenwärtigen Viskosität
des Leims 4 von der gewünschten Viskosität darstellt,
zu der Viskositätssteuereinheit 26 gegeben. Sodann
schafft die Viskositätssteuereinheit 26 ein
Konzentrationssteuersignal C1, das der Abweichung proportional
ist, um das Steuersignal 16 weiter in einem
Integralsteuerbetrieb oder einem Proportionalsteuerbetrieb zu
öffnen, um das Heizmedium mit einer erhöhten Rate von
der direkten Wärmezufuhreinheit 12 in den Tank zu
versorgen, den Leim direkt zu erwärmen und um Wasser zu
dem Leim zuzuführen. Infolgedessen wird die Viskosität
des Leims 4 automatisch erhöht.
-
Zu demselben Zeitpunkt legt die
Viskositätssteuereinheit 26 ein Temperatursteuersignal C2, das der
Abweichung entspricht, an einen Addierpunkt 28, um die
gewünschte Temperatur zeitweise für das
Temperatursteuersystem zu erhöhen. Infolgedessen steuert die
Temperatursteuereinheit 14 das Steuerelement 17, um das
Wärmemedium kontinuierlich von der indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 zu dem Wärmeaustausch 18 zuzuführen, um die
Temperatur des Leims 4 auf die zeitweilig gewünschte
Temperatur zu erhöhen, die höher ist, als die
anfängliche gewünschte Temperatur um ein Ausmaß, das dem
Temperatursteuersignal C2 entspricht. Infolgedessen wird die
Viskosität des Leims 4, der von dem Tank 3 aufgenommen
wird, schnell aufgrund der schnellen Zunahme der
Temperatur, die sich aus der Zufuhr von Wärme sowohl aus der
direkten Wärmezufuhreinheit 12 und der indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 ergibt, erhöht, und die Abnahme der
Konzentration, die sich aus der erhöhten Zufuhr des
Wärmemediums, das Wasser beinhaltet, von der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 ergibt.
-
Im Fall, daß die Temperatur des Leims 4 über die
gewünschte Temperatur, die von dem Temperatursteuersystem
eingestellt worden ist, lediglich durch die Wärme, die
von der direkten Wärmezufuhreinheit 12 zugeführt wird,
ansteigt, hält die Temperatursteuereinheit 14 das
Steuerelement inaktiv, damit keine Wärme von der indirekten
Wärmezufuhrquelle dem Leim 4 zugeführt wird. Falls
erforderlich, kann ein Kühlmedium von einer Einheit 30
zur Zufuhr von Kühlmedium zu dem Wärmeaustauscher 18
geführt werden, um die Temperatur des Leims 4 auf die
jeweilig gewünschte Temperatur einzustellen. Bei einem
solchen Steuerbetrieb wird die Viskosität weiter
schnell durch den die Viskosität reduzierenden Effekt
der zunehmenden Temperatur und den die Konzentration
verringernden Effekt der erhöhten Zufuhr des
Heizmediums, das von der direkten Wärmezufuhreinheit 12
zugeführt wird, verringert, da die zeitweise gewünschte
Temperatur höher als die anfänglich gewünschte
Temperatur ist. In dem Fall, daß die Viskosität des Leims
unter die gewünschte Viskosität gefallen ist, liefert die
Viskositätssteuereinheit 26 ein
Konzentrationssteuersignal C1, das der Abweichung der tatsächlichen
Viskosität von der gewünschten Viskosität proportional ist,
um das Steuerelement derart zu steuern, daß die Rate
der Zufuhr des Wärmemediums von der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 zu dem Tank verringert ist. Gleichzeitig
liefert die Viskositätssteuereinheit 26 ein
Temperatursteuersignal C2, das der Abweichung entspricht, zu dem
Addierpunkt 28, um die gewünschte Temperatur für das
Temperatursteuersystem zeitweise zu verringern.
Infolgedessen nimmt die Viskosität des Leims 4 schnell
zu aufgrund des plötzlichen Abfalls der Temperatur des
Leimes 4, der durch den kombinierten Effekt der Abnahme
der Rate der Wärmezufuhr von der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 und der indirekten Wärmezufuhreinheit 13 und
aufgrund der Verringerung der Konzentration des Leims
4, die sich aus der unzureichenden Wasserzufuhr zu dem
Leim 4 ergibt, verglichen mit der Verdampfungsrate des
Wassers aus dem Leim, die durch die Abnahme der Rate
der Zufuhr des Wärmemediums von der direkten
Wärmezufuhreinheit verursacht wird, nämlich der Abnahme der
Rate der Zufuhr von Wasser.
Fünftes Ausführungsbeispiel (Fig. 5)
-
Eine Steuerung für die Viskosität des Leims nach einem
fünften Ausführungsbeispiel weist, ähnlich wie das
vierte Ausführungsbeispiel, ein
Konzentrationssteuersystem und ein Temperatursteuersystem auf. In dem fünften
Ausführungsbeispiel ist eine Viskositätssteuereinheit
26 mit einem Steuerelement 17 verbunden, das mit einer
indirekten Wärmezufuhreinheit 13 verbunden ist, und
eine Temperatursteuereinheit 14, die mit einem
Steuerelement 16 verbunden ist, das wiederum mit einer direkten
Wärmezufuhreinheit 12 verbunden ist.
-
Wenn die Viskosität des Leims 4 über die gewünschte
Temperatur zunimmt, legt die Viskositätssteuereinheit
26n Konzentrationssteuersignal C1 an, um die Variation
der Abweichung der jeweiligen Viskosität des Leims 4
von der gewünschten Viskosität zu verringern, legt
nämlich ein positives Ausgangssignal C1 an, wenn es das
positive Eingangssignal aufnimmt. Entsprechend wird die
Wärmemenge, die zu der indirekten Wärmezufuhreinheit 13
geliefert wird, mit der Abnahme der Änderung der
Abweichung der tatsächlichen Viskosität des Leims 4 von der
gewünschten Viskosität abnehmen.
-
Die Viskositätssteuereinheit 26 legt andererseits ein
Temperatursteuersignal C2 an einen Addierpunkt 28, um
die anfängliche gewünschte Temperatur auf eine
zeitweise gewünschte Temperatur zu ändern, die höher als die
anfänglich gewünschte Temperatur ist. Die
Temperatursteuereinheit 14 steuert das Steuerelement 16, um die
Rate der Wärmezufuhr von der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 zu dem Leim zu erhöhen, so daß die Temperatur
des Leims auf die gewünschte Temperatur eingestellt
wird. In diesem Zustand wird die Wärmemenge, die von
der direkten Wärmezufuhreinheit 12 zugeführt wird, um
eine Einheit, die der Summe aus einer Wärmemenge,
welche erforderlich ist, um die Verringerung der
Wärmemenge, die von der indirekten Wäremzufuhreinheit 13
zugeführt wird, zu kompensieren, und einer Wärmemenge,
die erforderlich ist, um den Leim 4 auf die zeitweilig
gewünschte Temperatur, die höher ist als die anfänglich
gewünschte Temperatur, zu erhöhen, erhöht. Der Leim
wird so durch die zunehmende Wärme, die von der
direkten Wärmezufuhreinheit 12 zugeführt wird, erwärmt und
da Wasser mit einer zunehmenden Rate dem Leim 4
zugeführt wird, so daß die Viskosität des Leims schnell
abnimmt.
-
In dem Fall, daß die Viskosität des Leims 4 unter die
gewünschte Viskosität gefallen ist, gibt die
Viskositätssteuereinheit 26 ein Konzentrationssteuersignal C
1, um die Änderung der Abweichung der tatsächlichen
Viskosität des Leims 4 von der gewünschten Temperatur
zu verringern, liefert nämlich ein positives
Ausgangssignal C1, wenn es das positive Eingangssignal
empfängt, an das Steuerelement 17, um Wärme von der
direkten Wärmezufuhrquelle 13 mit einer erhöhten
Wärmezufuhrrate zu liefern, und, gleichzeitig erzeugt die
Viskositätssteuereinheit 26 ein Temperatursteuersignal C2
entsprechend der Abweichung zum Ändern einer anfänglich
gewünschten Temperatur auf eine zeitweise gewünschte
Temperatur, die geringer als die erstgenannte ist.
Infolgedessen wird der Betrag der Wärme, die von der
direkten Wärmezufuhreinheit 12 geliefert wird, um einen
großen Betrag verringert, der der Summe der
Verringerung der Wärme, die von der indirekten Wärmezufuhr 13
geliefert wird und einem Betrag von Wärme, der gewählt
wird, um die Temperatur des Leims 4 auf die gewünschte
Temperatur, die geringer ist als die anfänglich
gewünschte Temperatur gleich ist. Die Viskosität des
Leims wird schnell durch den plötzlichen Abfall der
Temperatur des Leims 4 erhöht, die durch die Begrenzung
der Menge der Wärme, die durch die direkte
Wärmezufuhreinheit
12 geliefert wird, und die plötzliche Zunahme
der Konzentration aufgrund der Beschränkung des
Betrages von Wasser, das dem Leim 4 zugeführt wird.
-
In dem Fall, daß die Temperatur des Leims sich über die
gewünschte Temperatur erhöht, während der Leim 4 nur
durch die Wärme, die von der indirekten
Wärmezufuhreinheit geliefert wird, erwärmt wird, verwendet die
Temperatursteuereinheit 14 eine Einheit 30 zum Zuführen
eines Kühlmediums, um den Leim 4 zu kühlen. In dem Fall,
daß die Viskosität des Leims 4 höher bleibt als die
gewünschte Temperatur trotz der Unterbrechung der
Wärmezufuhr von der indirekten Wärmezufuhreinheit 13, gibt
die Viskositätssteuereinheit 26 ein
Viskositätssteuersignal C1 zum Zuführen eines Kühlmediums von der
Einheit 30 zum Zuführen des Kühlmediums zu dem
Wärmetauscher 18, so daß die Rate der Wärmezufuhr der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 um damit die Wasserzufuhrrate
erhöht wird, um die Verringerung der Viskosität zu
beschleunigen.
-
Es wurde oben erläutert, daß eine anfängliche
Viskosität die Viskosität des Leims 4 sein kann, die zunächst
zu dem Tank 3 geführt wird und auf die anfänglich
gewünschte Temperatur erwärmt wird, da die Temperatur,
die Konzentration und die Viskosität des Leims
miteinander eng korrelieren. D. h., eine Viskosität, die von
dem Viskositätsdetektor 33 in dem anfänglichen Zustand
des Leimens erkannt wird, nachdem die Temperatur des
Leims 4 auf die anfänglich gewünschte Temperatur
eingestellt worden ist von der Temperatureinstelleinheit 27,
in einem Speicher gespeichert werden kann und dazu
verwendet werden kann, als eine gewünschte Viskosität
verwendet zu werden, die in der Viskositätseinstelleinheit
24 einzustellen ist.
Sechstes Ausführungsbeispiel (Fig. 6)
-
Eine Steuerung für die Viskosität des Leims nach einem
sechsten Ausführungsbeispiel ist mit einer indirekten
Wärmeversorgungseinheit versehen, die ein elektrisches
Heizgerät 13B, eine Einheit 13a zum Zuführen eines
Kühlmediums, die mit einem Mantel 37 mit einem
Auslaßanschluß 36 versehen ist und den Tank 3 umgibt, und
einem Steuerelement 17b und 17a, die jeweils mit dem
elektrischen Heizgerät 13b und der Einheit 13a zum
Zuführen des Kühlmediums verbunden sind, versehen ist.
-
Eine Temperatursteuereinheit 14 steuert das
Steuerelement 17a entsprechend der Änderung der Viskosität des
Leims 4, beispielsweise nach einem
Proportionalsteuerbetrieb, um einen Strom zu regulieren, der zu dem
elektrischen Heizgerät 13b geführt wird.
-
Wenn die Viskosität des Leims 4 eine gewünschte
Viskosität übersteigt, steuert die Temperatursteuereinheit
14 das Steuerelement 17b so, daß der Strom, der zu dem
elektrischen Heizgerät 13b geführt wird, zunimmt, um
die Temperatur des Leims 4 zu erhöhen. Obwohl die
Konzentration des Leims 4 dazu neigt, zuzunehmen mit einer
Zunahme der Viskosität des Leims 4 aufgrund der Zunahme
der Rate des Verdampfens des Warters aus dem Leim 4,
wenn die Temperatur des Leims 4 erhöht wird, ist der
Effekt der Verdampfung des Wassers auf die Zunahme der
Konzentration des Leims 4, der von dem Tank 3
aufgenommen wird, nicht significant, da neuer Leim 4 von Zeit
zu Zeit von einem Leimzufuhrtank 11 in den Tank 3
zugeführt wird.
-
Wenn die Viskosität des Leims 4 unter die gewünschte
Viskosität fällt, steuert die Temperatursteuereinheit 4
das Steuerelement 17a so, daß der jeweils zu dem
elektrischen Heizgerät 13b entsprechend der Reduktion der
Viskosität abnimmt und steuert das steuert das
Steuerelement 17b so, daß Wasser zugeführt wird, um es der
Temperatur in dem Wassermantel 37 zu erlauben, den Leim
4, der von dem Tank 3 aufgenommen wird, auf eine
geringere Temperatur abzukühlen. Die Viskosität des Leims
4 wird durch den kombinierten Effekt der natürlichen
Abnahme der Temperatur des Leims 4 abgekühlt, was sich
aus einer Abnahme des Stroms ergibt, der zu dem
elektrischen Heizgerät 13b geführt wird. Die Nachfüllung
des Tanks 3 mit dem Leim 4 auf eine Temperatur, die
geringer ist als diejenige Temperatur des Leims 4, die
von dem Tank 3 aufgenommen wird, zugeführt von dem
Leimvorratstank 11, und das Abkühlen des Leims 4 durch
das Wasser von geringer Temperatur, das in den
Wassermantel 37 eingeführt wird.
-
In dem sechsten Ausführungsbeispiel wird die jeweilige
Temperatur des Leims 4 erkannt und die Temperatur des
Leims 4 wird genau in einer rückgekoppelten
Betriebsweise gesteuert. Die Temperatur des Leims 4 kann jedoch
auch in einer offenen Regelschleife gesteuert werden.
Siebentes Ausführungsbeispiels (Fig. 7).
-
In den vorangehenden Ausführungsbeispielen wird
wahlweise entweder eine direkte Wärmezufuhreinheit 12 oder
eine indirekte Wärmezufuhreinheit 13 verwendet. Bei
einer Viskositätssteuerung nach einem siebenten
Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung werden
eine direkte Wärmezufuhreinheit 12 und eine indirekte
Wärmezufuhreinheit 13 gleichzeitig verwendet, um die
Abweichung der tatsächlichen Viskosität des Leims 4 von
einer gewünschten Viskosität zu beseitigen. Das
Verhältnis der Wärmezufuhrrate zwischen der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 und der indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 wird entsprechend der Abweichung durch eine
Betriebssteuereinheit 25a statt des Wahlschalters 25, der
bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen verwendet
wird, reguliert. Um die Temperatur des Leims 4 nicht zu
stören, wenn die Viskosität des Leims 4 hoch ist, wird
beispielsweise der Betrag der Wärme der von der
direkten Wärmezufuhreinheit 12 zugeführt wird, um die Menge
Q erhöht und die Menge an Wärme, die von der direkten
Wärmezufuhreinheit zugeführt wird, wird um die Menge
von Q verringert. Im Fall, daß lediglich die Temperatur
des Leims 4 von der gewünschten Temperatur abweicht,
ändert die Betriebssteuereinheit 25 das Verhältnis der
Wärmezufuhrrate zwischen der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 und der indirekten Wärmezufuhreinheit 13 nicht,
sondern variiert lediglich den Gesamtbetrag der
direkten und indirekten Wärme oder das Verhältnis der
Wärmezufuhrrate der indirekten Wärmezufuhreinheit 13. In
dem Fall, daß die Viskosität und Temperatur des Leims 4
von der gewünschten Viskosität und Temperatur
abweichen, bestimmt die Betriebssteuereinheit 25a das
Verhältnis der Wärmezufuhrrate zwischen der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 und der indirekten
Wärmezufuhreinheit 13 auf der Grundlage der Temperaturabweichung, die
durch eine Temperatursteuereinheit 14 eingegeben worden
ist und der der Viskositätsabweichung, die in diese
durch eine Viskositätssteuereinheit 15 eingegeben
worden ist, unter Berücksichtigung der Gesamtmenge an
Wärme vor dem Steuern oder der Bedingung der Verwendung
der Wärme, die durch die indirekte Zufuhreinheit 12 und
die indirekte Wärmeeinheit 13 zugeführt ist und steuert
ein Steuerelement 16, das mit der direkten
Wärmezufuhreinheit 12 verbunden ist und ein Steuerelement 17, das
der indirekten Wärmezufuhreinheit 13 verbunden ist, so
daß direkte Wärme und indirekte Wärme in dem
berechneten Verhältnis zugeführt werden.
-
Bei diesem Steuerbetrieb wird die Viskosität des Leims
4 mit nur kleinen Änderungen gesteuert, da die
beeinflußten Variablen nur geringfügig geändert werden.