DE1921248A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vergleichmaessigung von Kardenbaendern - Google Patents

Description

• verfahren und Vorrichtung zur Vergleichmässigung von Kardenbändern.
• Karden bekannter Bauart wiesen einen rotierenden, mit einer Nadelgarnitur belegten Tambour auf, dem auf der Speiseseite mindestens ein ebenfalls rotierender Zylinder vorgelegt ist.
• Auf der Abgangsseite ist eine Abnehmerwalze angeordnet, die infolge geeigneter Drehzahl1 Drehrichtung und Oberflächenbeschaffenheit das Fasergut vom Tambour übernimmt, sowie weitere Mittel die das Faservlies von der Walze lösen, worauf es ueber geeignete Konzentrationsmittel zu einem Faserband - unter einem schwachen konstanten Verzug - zusammengefasst und in Kannen abgelegt wird. Die Aufgabe der in einer Karde ebenfalls enthaltenen ¢Deckel", sowie Vorrichtungen zum Anlaufen der Karde sind hier nicht von Bedeutung und bleiben daher ausser Betracht.
• Es soll nun erreicht werden, das das die Karde verlaosende Kardenband hinsichtlich seines Querschnittvorlaufes vergleichmässigt wird, Hierzu ist zunächst erforderlich, das der Querschnitt des Kardenbandes kontinulorlich gemessen und ein entsprechendes Signel ge@onnen wird, w@lch@@ der @@@@se @es jewelligen B@nd@uerschalttes @@@spric@t@ @@@@. @@@@@@ @@rg@ne sind bekannt und beispielsweise im +Pat. 436.779 beschrieben.
• Sie ergeben ein Mess@ignal, das für die Steuerung von,Vorgängen, die von der Grösse des Querschnittes abgeleitet werden sollen, verwendbar ist.
• Es bestehen zwar bereits Vorrichtungen, die als separate, geregelt Streckwerke der Korde nachgeschaltet werden und so eine Vergleichmässigung des Kardenbandes armöglich@t Das separate geregelte Streckwerk bedeutet aber einen beachtlicheren Aufwand.
• Das erfindungsgemässe Verfahren zur Vergleichmäeslgung von Kardenbändern auf Karden, wobei das am Kardenausgang als Band austretende Fasergut bezüglich seines Querschnittes gemessen und aus diesen Messwert ein entsprechendes Signal gebildet wird, zeichnet sich nun dadurch aus. dass das Signal das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Kardeneingang und Kardenausgang an mindestens einer Stelle verändert.
• Die entsprechende Vorrichtung sur Durchführung des Verfahrene umfasst Mittel, die die Absugsgeschwindigkeit undJoder die Speisegeschwindigkeit verändern, Das dem Querschnitt des Kardenbandes entsprechende Signal @@@@t einen Verlauf auf, in dem einerse@@@ lang@ @odige @@nit@@ch@@nkungen un@ ander@@@@@@@ schnittschwankungen enthalten sind. Als langperiodige Schwankungen können solche bezeichnet werden, deren Abstände zwischen zwei benachbarten Naiiaa (aWellenlänge) mindestens 5 Meter betragen, während als kurzperiodige Schwankungen solche mit Wellenlängen von 0,1 - 1 Meter beseichnet werden.
• Theoretisch kann an jeder Stelle einer Karde, wo das Fasergut von einem Haschinenteil auf den nächsten übertragen wird, durch Anpassung der jeweiligen Drehzahl bzw. Drehzahldifferenz die Menge des transportierten Fasergutes verändert werden, wodurch das auslaufende Kardenband entsprechend dicker oder dünner wird. Bs ist zweckmässig, die Drehzahl des Tambours als konstant beizubehalten, da dieser infolge seines erheblichen Schwungmomentes kaum mit brauchbaren Mitteln mit der erforderlichen Frequenz beschleunigt oder verzögert werden kann. Die anderen rotierenden und Fasergut transportierenden Teile können dagegen - da sie entweder kleinere Drehzahlen oder nur geringe Schwungmomente aufweisen - in ihrer Drehzahl beeinflusst werden.
• Es ist jedoch nicht Uberall zulässig, den das Fasergut trnsportierenden Maschinenteilen beliebig grosse DrehsahlenSnderungen zu erteilen. Schliesslich sind die Karden mit allen ihren Teilen auf ein bestimmte optimale Arbeitsweise abgestimmt und Abweichungen davon können oftmals in nur relativ engen Grenzen zugestanden werden, sollen nicht schwerwiegende Nachteile in der Verarbeitung herzufbeschworen werden. Eine andere Einschränkung in der Freizügigkeit zur Einführung einer veränderlichen Drehzahl anstelle einer festen Antriebsdrehzahl besteht dort, wo zus messtechnischen Gründen das Messorgan nich in unmittelbarer Mähe der Teile mit veränderlicher Drehsahl angebracht werden kann.
• So sind heute erst brauchbare Messorgane bekannt, mit denen das fertige Kardenband, nicht aber Zwischenstufen wie Kardenvlies oder Tambourfüllung usw. gemessen werden können.
• 8011 nun aber z.B. die Drehzahl der Einzugwalze verändert werden, so verstreicht eine ziemlich lange Totzeit bis zum Messorgan am Ausgang der Karde. Diese Totzeit entspricht vielen Metern im fertigen Kardenband. Kurzperiodische Schwankungen können also nicht mit einem Messorgan am Ausgang der Karde und Variation der Drehzahl der Einzugswalse ausreguliert werden.
• Es ist nun besonders vorteilhaft, die Vergleichmässigung des Kardenbandes entsprechend diese Unterschiedlichkeit der auszugleichenden Schwankungen mit sehr unterschiedlichen Wellenlängen in mehr als nur einer Stufe anzustreben.
• Diese Aufteilung der Vergleichmässigungswirkung ist auch dann notwendig wenn die Grösse des zusätzlichen Verzuges nicht in einer einzigen Stufe realisiert werden kann. Die spesifischen Drehzahlen der einzelnen rotierenden Urgane der Karde können nur in kleinen Grenzen gegenüber ihrem Sollwert verändert werden, venn die Arbeitsweise der Karde nicht unnötig gestört werden soll. Erfordert aber eine bestimmte Regulierung der Gleichmässigkeit grössere Drehzahländerungen flir eine Stufe, als sie für die Wirkungsweise der Karde zumutbar sind, so kann durch die Aufteilung jeder Stufe nur die zulässige relative Drehzahländerung erteilt werden. Das die Karde verlassende Faserband wird aber trotzdem eine Verbesserung der Gleichmässigkeit aufweisen, die angenähert dem Produkt der in jeder geregelten Stufe erzielten partiellen Erhöhung der Vergleichmässigkeit entspricht.
• Dz ist daher naheliegend, die kurzperiodigen Schwankungen direkt im Bereiche der Vliezabnahme und damit in unmittelbare @ähe des messorganes zu kompensieren, während die langperiodigen Schwankungen bereits beim Eintritt des Faserwickels in die Xard. ausgeglichen werden können.
• Min, weiterer Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, dass mit relativ einfachen Massnahmen jede Art von Karden, die bi@her ohne eigentliche Regelung arbeiteten, in solche mit regelbarer Arbeit@weise umgebaut werden kann.
• Z@ischen de@ Abneh@er für die Bildung des Kardenv@ieses und dem Kalander zur Bildung des Kardenbandes wird dem Vlies normalerweise ein kleiner Verzug von ca. 10 - 15% erteilt, der so grose ist um das Vlies zu spannen, aber noch nicht so gros@, dass es zerstört wird. Wird nun eines der beiden Organe - entweder der Abnehmer oder der Kalader - nach Massgabe des eingange genannten Messignals in seiner Drehzahl beeinflusat, so wird der Verzug entsprechend geändert. Kurzzeitige Verzugsänderungen sind jedoch innerhalb der obigen Grenzen Ohne weiteres möglich.
• Die Ausregelung der langperiodigen Schwankungen des Querschnittes kann beispielsweise durch Veränderung der Zufuhrmenge an Fasergut am Eintritt der Karde erfolgen. Dabei ist au berücksichtigen, dass zwischen der Mess@telle und den Regelorgen eine bestimmte zeitlich Verzögerung (Totzeit) vorhanden ist. Anderseit@ sind aber die Grenzen für den Regelbereich grösser.
• Anhand der Figuren werden Ausführung. beispiele der Brfindung näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 schematisch eine Karde bekannter Bauart, jedoch nur mit den Teilen, die für die Erklärung unbedingt erforderlich sind - mit dem Hacker als Abnehmerorgan, Fig. 2 schematisch eine Karde mit Abnehmerwalzen.
• Von einem Wickel 1 wird das Fasergut über eine Einzugswal@e 2 einem Brissur 3 sugeführt, der dasselbe auf den Tambour 4 überträgt. Dieser wird von einem Antrieb 40 mit konstanter Drehzahl angetrieben, sogenannte Deckel 5 bewegen sich entgegen dem Umlauf@inn des Tambours 4 über Rollen 6, 7.
• Diese dienen in bekannter Weise der Ausrichtung der Fasern und der ständigen Reinigung des Tambours.
• Auf der der Zufuhr@eite entgegengesetzten Seite das Tambours 4 befindet sich eine Abnehmer walze 8, und gemäss Fige 1 ein Hacker 10. Bekannt sich auch rotierende Walzen 9, wie in Fig. 2 gezeigt, die das Faservlies vom Abnehmer 8 ablösen.
• Diese Hacker 10 bcw. rotierenden Walzen 9 bilden aus dem £ein über dem Abnehmer 8 verteilten Fasergut das Faservlies 15, das in einem Kondensor 11 su einem Faserband susamengeführt und über Walzenpaare 12, 13 an eine Aufwickel- oder Ablagevorrichtung 14 weitertransportiert wird.
• Bei konventionellen Karden sind alle rotierenden Teile von einen Hauptantrieb 4U aus über betriebsmässig gegeneinander fette, nicht regelbare Getriebe angetrieben, so dass zwischen der Vorlage, d0i. die von Wickel 1 geliefert. Wickelwatte und der Aufwickelvorrichtung 14 keine Beeinflussung des Materialquerschnittes im Sinne einer Vergleichmässigung möglich war.
• Erfindungsgemäss werden nun einselne der rotierenden Zylinder nicht mehr starr angetrieben, sondern unter Zwischenschaltung von regelbaren Getrieben, deren Dr@hsahlverhältnisse zwischen Antrieb und Abtrieb mindestens innerhalb vorgegebener Grenzen stufenlos einstellbar sind.
• Je nach der Bauart der karde sind nun folgende Regelmöglichkeiten vorhanden: Bei Karden mit Hacker 10 gemäse Fig. 1 werden vom Hauptantrieb 40 über eine erste Verbindung 47 ein erstes regelbares Getriebe 21, über eine zweite Verbindung 42 ein zweites regelbares Getriebe 22 und über eine weitere Verbindung 45 ein drittes regelbares Getriebe 24 angetrieben.
• Der Ausgang 48 des ersten ersten Getriebes 21 wirkt auf die Drehzahl der Einzugswalze 2, der Ausgang 49 des zweiten regelbaren Getriebes 22 wirkt auf die Drehzahl des Abnehmer 8 und der Ausgang 43 des dritten regelbaren Getriebes 24 wirkt auf die Drehzahl des Walzenpaares 12. Mit dieser Drehzahl da. Walzenpaares 12 ist über ein starres Getriebe 25 das Walzenpaar 13, sovis die Ablegeeinrichtung 14 verbunden.
• Bei Kardenausführungen mit Abnehmerwalzen 9 besteht nun noch die Möglichkeit, die Drehzahl dieser Abnehmervalzen veränderlich zu machen. Hierzu ist gemäse Fig. 2 noch ein regelbares Getriebe 23 zwischen die bereits erwähnten regelbaren Getriebe 22 und 24 gelegt, dessen Ausgang die Drehzahl der Abnehmerwalzen 9 bestimmt.
• gin Messorgan 26, vorzugsweise ein solches, wie es im Schweizer Patent 436.779 offenbart ist, liefert ein dem Querschnitt des Faserbandes proportionales Signal S1 über eine Leitung auf einen Messwertumformer 27. In diesem wird das Signal 5 - wie bereits erwähnt- in zwei Signale S2, S3 aufgeteilt, von welchen dae eine, beispielsweise S2, den kurzperiodigen Schwankungen des Signals S1 entspricht, und das andere, S3, den langperiodigen Schwankungen. Diese Signale S2, S3 werden Verstärkern 28, 29 zugeführt, die diese Signale auf ein Leistungsniveau verstärken, das zur Steuerung der Drehzahlverhältnisse von regelbaren Getrieben 21, resp. 22 oder 23, und 24 ausreicht.
• Von einem Hauptantrieb 4U der Karde wird der Tambour 4 über eine Wirkverbindung 41 angetrieben, ferner die Deckel 5 und alle weiteren nicht gezeigten Organe, die zum Betrieb nötig sind, deren Drehzahl aber nicht vom Querschnitt des Faserbandes abhängig zu machen ist. Zwischen den Hauptantrieb 40 und die in ihrer Drehzahl zu steuernden Organe sind nun regelbare Getriebe 21, 22, 23, 24 eingeschaltet, die von den verstärkten Signalen S4, S5 st@uerbar sind. Ein Beispiel für ein solches Getriebe ist im Schweiser Patent 367.368 beschrieben.
• Die Vergleichmässigung der kursperiodigen Schwankungen erfolgt nun mit Vorteil am Ausgang der Karde, d@ dort die vom H@@@-organ 26 ermittelten Schwankungen unverzüglich ausreguliert werden können. Hierzu wirkt das vom Verstärker 28 ankommende Signal 54 einerseits auf das regelbare Getriebe 24 und - sofern gemäss Fig. 2 Abnehmerwalzen 9 vorhanden sind und sich eine zusätzliche Regelung derselben als nötig erweist, auch auf das regelbare Getriebe 23.
• Weiter stehen mit dem Abtrieb 44 des Getriebes 25 alle Organe in Verbindung, die der Weiterbeförderung und Speicherung des Kardenbandes dienen. Da die zeitliche @iefermenge infolge der Stuerung der Drehzahl der Kalanderwalzen nicht konstant ist, müssen auch diese Organe sich diesen Aenderungen der Liefermenge anpassen, ansonst wieder zusätzliche, unkontrollierte Verzilge die erreichte Vergleichmässigung mindestens teilweise zunichte machen würden.
• Das verstärkte, den langperiodigen Schwankungen en@@prechende Signal S5 wirkt nun in der beschriebenen Weise auf ein regelbares Getriebe 21t wodurch die Drehzahl der Einzugwalse 2 so gesteuert wird, dass sie bei Materialüberschus@ verlangsamt, bei Materialmangel aber beschleunigt wird, Das Signal S5 kann aber auch auf ein regelbares Getriebe 22 wirke@, über welches die Drehzahl der Abnchmerwal@e 8 besinflu@st wird. Je nach Bau@rt der Karde kann eine dieser zwei beschriobenen Massnahmen zur Ko@p@@@@tion der la@gper@@@igen Sch@@nkungen besonders vorteilhaft sein, sei es, dass beispielsweise der Einbau des regelbaren Getriebes nur an einer Stelle möglich ist, oder dass sich betriebsmässig aua der Bevorzugung einer der vorhandenen Walzen als Regelorgan Vorteil. ergeben.
• Durch die Reihenschaltung der regelbaren Getriebe 22,23, 24 wird erreicht, dass sich alle Drehzahländerungen, die in den dem Hauptantrieb 4u näherliegenden Getrieben auch den nachfolgenden ungeteilt werden, so dass sich der Gesamtverzug am Ausgang der Karde wie erwünscht aue den Teilverzügen pro Stufe zusammensetzt.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e

   Verfahren zur Vergleichmässigung von Kardenbändern auf karden, wobei das am Kardenausgang als Band austretende Fasergut bezüglich seines Querschnittes gemessen und aus diesem Heßwert ein entsprechendes Signal gebildet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Signal (S1) ) das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Sardeneingang und Kardenausgang an mindestens einer Stelle verändert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß das Signal (S1) in einem Meßwertumformer (27) hinsichtlich seiner Periodizitäten in ein lang- und ein kurzperiodiges Signal (S3,S2) aufgeteilt wird, welche Signale auf getrennten Ubertragungswegen auf verschiedene, den Bandquerschnitt beeinflussende Organe der Karde einwirken.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß das kurzperiodige Signal (S2) auf ein regelbares Getriebe (24) für die Kalanderwalzen einwirkt.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen -í und 2, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß das langperiodige Signal (S3) auf ein regelbares Getriebe (21) für die Einzugswalzen (2) einwirkt.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitdifferenz wischen der Bildung des Signals (S1) ) im Meßorgan (26) und der Auswirkung des Regelvorganges und den Einzugswalzen (2) mindestens angenähert kompensiert wird.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das langperiodige Signal (S3) auf ein regelbares Getriebe 422) einwirkt, das seinerseits die Drehzahl des Abnehmers (8) gegenüber der Drehzahl des Tambours (4) entsprechend der Signalgröße verändert.

   .7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das langperiodige Signal (S3) auf ein regelbares Getriebe (23) einwirkt, das die Drehzahl der Abnehmerwalzen (9) gegenüber der Drehzahl des Abnehmers (8) entsprechend der Signalgröße verändert.

   8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Mittel vorgesehen sind, die die Abzugsgeschwindigkeit und/oder die Zufuhrgeschwindigkeit für das fasergut verändern.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, E e k e n n z o i c h n e t durch einen Meßwertumformer (27) zur Gewinnung von Je einem, sowohl den kurzperiodigen als auch den langperiodigen Querschnittsschwankungen entsprechenden Signal (S2,S3).

   10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das den kurzperiodigen Bugrschnittsschwankungen entsprechende Signal auf auf zu auf ein zwischen Hauptantrieb (40) und Kalanderwalzen (12) gelegtes egelbares Getriebe (24) einwirkt.

   11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e e t s daß das den kurzperiodigen Querschnittsschwankungen entsprechende Signal (S2,S4) auf ein zwischen Hauptantrieb (40) und Abnehmerwalzen (9) gelegtes regelbares Getriebe (23) einwirkt.

   2. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch g e k e n n z e i c Ii n e t , daß das den langperiodigen Querschnitts schwankungen entsprechende Signal (S3,S5j auf ein zwischen Hauptantrieb (40) und Einzugswalze (2) gelegtes regelbares Getriebe (21) einwirkt.

   13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das den langperiodigen Querschnittsschwankungen entsprechende Signal (S3,S5) auf ein zwischen Hauptantrieb (40) und Abnehmerwalze (8) gelegtes regelbares Getriebe (22) einwirkt.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Meßorgan (26) im Bereiche des Eintrittes des Faservlieses in die Kalanderwalzen (12) angeordnet ist.

   L e e r s e i t e