Bahnspannungsregeleinrichtung an einem Vertikaltrockner für Warenbahnen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Bahnspannungsregeleinrichtung an einem Vertikaltrockner für Warenbahnen, bei dem die Warenbahn über dem unteren Warenbahneingang vorgeordneten, dem unteren Warenbahnausgang nachgeordneten angetriebenen Transportmitteln und im oberen Bereich des Trockners angeordnete angetriebene Umlenkwalzen 16, 17 geführt wird. Um die Bahnspannung des aufwärtsgeführten Warenbahnstranges fehlerfrei zu erfassen, sind die oberen Umlenkwalzen 16, 17 zusammen mit ihrem gemeinsamen Antrieb 18 auf einer außerhalb des Trockners angeordneten Wippe 30 gelagert. Die Wippenachse 31 ist in unmittelbarer Nähe der in Laufrichtung der Warenbahn zweiten Umlenkwalze 17 angeordnet, während die Wippe 30 am anderen Ende auf einer Druckmeßdose 34 abgestützt ist, die ein Signal für die Bahnspannung des aufwärtsgeführten Warenbahnstranges liefert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Bahnspannungsregeleinrichtung an einem Vertikaltrockner für Warenbahnen, vor dessen unterem Warenbahneingang angetriebene Transportmittel für die Warenbahn, in dessen oberem Bereich insbesondere angetriebene Umlenkwalzen und hinter dessen unterem Warenbahnausgang weitere, insbesondere als Leitantrieb dienende, angetriebene Transportmittel für die Warenbahn vorgesehen sind, wobei die Antriebe und mindestens eines der beiden Transportmittel und gegebenenfalls der Umlenkwalzen in Abhängigkeit von den mit Fühlern ermittelten Bahnlängsspannungen in dem auf- und abwärtsgeführten Warenbahnstrang geschwindigkeitsgeregelt sind.

[0002] In Vertikaltrocknern für Warenbahnen ist es üblich, die Warenbahn unter Spannung zwischen den sie mit Trocknungsluft beidseitig beaufschlagenden Blasdüsen zu führen. Die Warenbahnlängsspannung in den auf- und abwärtsgeführten Strängen hängt dabei zu einen von dem Eigengewicht der Warenbahn und zum anderen von der Geschwindigkeitsdifferenz der am Anfang und Ende eines jeden Warenbahnstrangs angeordneten Transport- bzw. Umlenkmitteln ab. Um eine Überbelastung der Warenbahn zu vermeiden, ist es erforderlich, den Antrieben eine Bahnspannungsregeleinrichtung zuzuordnen.

[0003] Unproblematisch ist die Erfassung der Bahnlängsspannung in dem von der oberen Umlenkwalze nach unten zum im Warenbahnausgang des Trockners nachgeordneten Transportmittel führenden Warenbahnstrang. Mit einer in Bahnlaufrichtung dem Transportmittel vorgeordneten und an einer Druckmeßdose abgestützten freilaufenden Umlenkwalze läßt sich die Bahnspannung ohne den sich aus dem Gewicht der Warenbahn ergebenden Anteil exakt erfassen. Da der Trockenprozeß in dem abwärts geführten Warenbahnstrang kaum noch weiter fortschreitet und damit der sich aus dem Gewicht ergebende Anteil der Bahnspannung sich praktisch nicht mehr ändert, kann er als Konstante berücksichtigt werden.

[0004] Problematisch ist dagegen die Erfassung der Bahnspannung in dem aufwärtsführenden Warenbahnstrang. Eine Erfassung der Zugspannung über den Lagerdruck der in Warenbahnlaufrichtung ersten Umlenkwalze würde aus verschiedenen Gründen zu Fehlern führen: Da die Warenbahn bei bestimmten Produktionseinstellungen an der oberen Umlenkwalze noch nicht vollständig abgetrocknet ist, und deshalb an deren Mantel klebt, wird der Lagerdruck wegen der von der nachfolgenden angetriebenen Umlenkwalze ausgehenden Zugspannung vermindert werden. Ein Antrieb der Umlenkwalzen ist jedenfalls dann erforderlich, wenn Kühlwalzen eingesetzt werden, denen über Dichtköpfe Kühlmittel zugeführt wird. Die Dichtköpfe beeinträchtigen nämlich die leichte Drehbarkeit der Walzen, so daß die Walzen nicht mehr von der Warenbahn geschleppt werden können, sondern angetrieben werden müssen. Schließlich ist die Anordnung der Lagerdruckmessung an den Walzen innerhalb des Trockners insofern problematisch, als die Fühler durch die Trockneratmosphäre schnell verschmutzen und dadurch unwirksam werden.

[0005] Ideal wäre deshalb eine Zugspannungserfassung unmittelbar vor dem unteren Trocknereingang, weil an dieser Stelle die beschriebenen Schwierigkeiten nicht auftreten und der Zugspannungsanteil, der vor der oberen Umlenkwalze aus dem sich mit dem Trocknungsgrad der Warenbahn ändernden Warenbahngewicht ergibt, nicht in die Zugspannungsmessung eingeht. Doch ergeben sich für die Zugspannungserfassung vor dem unteren Warenbahneingang neue Probleme. An eine nasse Warenbahn läßt sich nämlich kaum auf einfache Art und Weise eine geeignete Meßeinrichtung für die Zugspannungserfassung ankoppeln.

[0006] Aus diesen Gründen hat man bisher davon abgesehen, in Abhängigkeit von der Zugspannung im aufwärts führenden Strang die Antriebe zu regeln. Statt dessen hat man die Antriebe nach Erfahrungswerten und nach Augenmaß_'mit ausreichender Lose eingestellt, um eine Überbelastung zu verhindern. Daraus ergab sich allerdings der Nachteil der weniger exakten Führung der Warenbahn.

[0007] Ferner ist es beim Aufwickeln von Warenbahnen bekannt, eine Geschwindigkeitsregelung für die Warenbahn mit einer Bahnspannungsregelung zu kombinieren (DE-AS 10 84 568). Bei dieser Einrichtung wird die Bahnspannung von dem Gewicht einer Tänzerrolle und einer veränderbaren Last bestimmt. Die veränderbare Last wird von einer Flüssigkeit in einem als Wippe ausgebildeten Behälter gebildet, der bewegungsmäßig mit der Tänzerrolle gekoppelt ist. Die Lage der Tänzerrolle bestimmt zum einen die Aufwickelgeschwindigkeit und zum anderen die Bahnspannung. Bei gleichbleibender Drehzahl der Wickelspule erhöht sich nämlich die Wickelgeschwindigkeit aufgrund des wachsenden Wickeldurchmessers. Dadurch wird die Tänzerrolle angehoben. Das führt zu einer Verlagerung der Flüssigkeit in dem Behälter und damit zu einer Entlastung der Bahnspannung aber auch zu einer .Vermifiderung der Warenbahngeschwindigkeit. Auf diese Art und Weise wird erreicht, daß mit zunehmenden Wickeldurchmesser die Bahnspannung und damit auch die Aufspulspannung vermindert werden. Bei dieser bekannten Einrichtung wird also nicht die Bahnspannung gemessen und danach die Aufwickelgeschwindigkeit verändert, sondern es findet als unmittelbare Reaktion auf eine erhöhte Warenbahngeschwindigkeit eine ungeregelte Zugspannungsentlastung statt.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bahnspannungsregeleinrichtung an einem Vertikaltrockner für Warenbahnen zu schaffen, mit dem es möglich ist, auch die Bahnspannung in dem aufwärtsführenden Warenbahnstrang zu regeln.

[0009] Diese Aufgabe wird bei einer Bahnspannungsregeleinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Umlenkwalzen auf einer Wippe gelagert sind, deren Wippenachse sich in der Nähe der Umlenkwalze für den abwärtsgeführten Warenbahnstrang befindet, und daß der Fühler zur Erfassung der Bahnlängsspannung des aufwärtsgeführten Warenbahnstrangs auf die Bewegung der Wippe anspricht.

[0010] Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung sind die beiden Warenbahnstränge spannungsmäßig entkoppelt, so daß es möglich ist, beide Bahnspannungen exakt zu erfassen. Durch die Anordnung der beiden Umlenkwalzen auf einer Wippe ist der durch Lagerdruckmessung an deren Bahnlaufrichtung ersten Umlenkwalze wegen der Klebekraft der Warenbahn nicht zu vermeidende Meßfehler eliminiert. Der Fühler an der Wippe mißt jetzt die gesamte Bahnspannung, die sich aus dem Warenbahngewicht des aufwärtsführenden Stranges und der Geschwindigkeitsdifferenz der im Warenbahneingang vorgeordneten Antriebsmittel und der Umlenkwalze ergibt.

[0011] Optimal ist die spannungsmäßige Entkopplung zwischen den beiden Warenbahnsträngen dann, wenn die Wippenachse in der Flucht des abwärts geführten Warenbahnstranges liegt und insbesondere die Wippenachse mit dem Mantel der Umlenkwalze fluchtet.

[0012] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Wellenenden des Umlenkwalzenpaares durch die Seitenwände des Trocknergehäuses nach außen geführt und in der als Rahmen ausgebildeten und das Trocknergehäuse umfassenden Wippe gelagert. Durch diese Ausgestaltung sind alle für die Verschmutzung empfindlichen und zu wartenden Teile dem Einfluß der Trockneratmos^phäre entzogen. Das gilt insbesondere für die empfindlichen Fühler.

[0013] Sofern die Umlenkwalzen angetrieben werden sollen, sollte deren Antrieb von der Wippe getragen werden, damit vom Antrieb keine Fehler für die Zugspannungserfassung ausgehen. Einen solchen Antrieb wird man in der Regel dann vorsehen, wenn die Umlenkwalzen als Kühlwalzen ausgebildet sind, deren aus dem Trocknergehäuse herausgeführten Wellenenden Anschlußköpfe für die Zu-und Abflußleitung des Kühlmittels tragen. Bei einer sblchen Ausgestaltung würde die Belastung der Warenbahn zu groß, wenn die Warenbahn die Kühlwalzen schleppen sollte.

[0014] Für die Ausgestaltung des die Zugspannung erfassenden Fühlers gibt es mehrere Möglichkeiten. Nach einer ersten Alternativen ist die Wippe auf einem als Fühler dienenden Druckmesser abgestützt, während nach einer zweiten Alternativen die Wippe an einem als Fühler dienenden Zugmesser aufgehängt ist.

[0015] Auch für die Wippe gibt es verschiedene Ausgestaltungen. Nach einer ersten Ausgestaltung besteht die Wippe aus einem von Längs- und Querträgern gebildeten einteiligen Rahmen, während sie nach einer zweiten Ausgestaltung aus zwei voneinander unabhängigen Längsträgern besteht, denen jeweils ein Fühler zugeordnet ist. Bei der zweiten Ausgestaltung werden die Meßwerte der beiden Fühler elektrisch zu einem Signal zusammengefaßt, das den Gesamtzug representiert.

[0016] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen Vertikaltrockner mit vorgeordneter Imprägnieranlage und nachgeordneten Kühlwalzen mit Antriebsschema in schematischer Darstellung;

Fig. 2 das Umlenkwalzenpaar im oberen Bereich des Trockners in Seitenansicht;

Fig. 3 das Umlenkwalzenpaar gemäß Fig. 2 im Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 2;

Fig. 4 das Umlenkwalzenpaar im oberen Bereich des Trockners in Seitenansicht in einer zu Fig. 2 und 3 unterschiedlichen Ausführungsform und

Fig. 5 das Umlenkwalzenpaar gemäß Fig. 4 im Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 4.

[0017] Eine Warenbahn 1, z.B. aus Glasseide mit einem Gewicht von weniger als 50 gr/M² durchläuft, bevor sie in einen Trockner 2 gelangt, eine Imprägnieranlage 3. In der Imprägnieranlage 3 trägt eine Auftragswalze 4, die in das in einer Wanne 5 bereitgehaltene Imprägniermittel eintaucht, einseitig Imprägniermittel auf die Warenbahn 1 auf. Mittels Tauchwalze 6 wird die Warenbahn 1 in das Imprägniermittel getaucht. Zwischen den Walzen 4 und 6, ist die an einem Antrieb 7 gekuppelte Transportwalze 8 angeordnet. Am Ausgang der Imprägnieranlage 3 wird die Warenbahn 1 zwischen zwei Quetschwalzen 9, 10 geführt, die von einem gemeinsamen Antrieb 11 angetrieben werden. Die so imprägnierte Warenbahn gelangt über einen unteren Warenbahneingang in vertikaler Führung in den Trockner 2. Im oberen Bereich wird sie über ein Umlenkwalzenpaar 16, 17 geführt, das von einem gemeinsamen Antrieb 18 angetrieben wird. In senkrechter Führung verläßt die Warenbahn 1 durch einen unteren Warenbahnausgang den Trockner 2 und wird über eine freilaufende Umlenkwalze 19 zu einem Kühlwalzenpaar 22, 23 geführt, die von einem Antrieb 24 angetrieben werden. Die Kühlwalzen 22, 23 mit ihrem Antrieb 24 stellen den Leitantrieb der gesamten Imprägnier-und Trocknungsanlage dar.

[0018] Der Lagerdruck der Umlenkwalze 19 wird mit einer Druckmeßdose 20 erfaßt und als Ist-Wert einer Regeleinrichtung 21 zugeführt. Auf diese Art und Weise wird die Zugspannung in dem abwärtsgeführten Warenbahnstrang zwischen der Umlenkwalze 17 und den angetriebenen Kühlwalzen 22, 23 erfaßt. Von einem weiteren, im einzelnen noch zu beschreibenden Fühler für die Bahnspannung in dem aufwärtsgeführten Strang zwischen den Quetschwalzen 9, 10 und der Umlenkwalze 16 erhält die Regeleinrichtung 25 ein Ist-Wertsignal. In Abhängigkeit von diesem Ist-Wertsignal regelt die Regeleinrichtung den Antrieb 7. Sofern der Antrieb 24 als Leitantrieb benutzt wird, ist es lediglich erforderlich, die Antriebe 7, 18 zu regeln, um die gewünschten Bahnspannungen in dem auf- und abwärtsführenden Strang zu erhalten.

[0019] Wie sich aus Fig. 2 und 3 ergibt, sind die Umlenkwalzen 16, 17 mit ihren Wellenenden 39 bis 42 durch Öffnungen in den Seitenwänden 12, 13 des Trocknergehäuses nach außen geführt. Die Öffnungen sind mit Dichtscheiben 43 bis 46 abgedichtet. Die Umlenkwalzen 16, 17 sind mittels Lagerböcken 26 bis 29 auf einer als das Trocknergehäuse umfassenden Rahmen ausgebildeten Wippe 30 gelagert, deren Wippachse 31 auf dem Mantel der Umlenkwalze 17 im Ablaufpunkt des abwärtsgeführten Warenbahnstranges angeordnet ist. Die Wippe 30 ist auf Lagerböcken 32, 33 am Trocknergehäuse 2 abgestützt. An der der Wippachse 31 gegenüberliegenden Seite ist die Wippe 30 auf einer Druckmeßdose 34 abgestützt, die an den Regler 25 das Ist-Signal für die Bahnspannung im aufwärtsgeführten Warenbahnstrang liefert.

[0020] Der für beide Walzen 16, 17 gemeinsame Antriebsmotor 18 ist ebenfalls auf der Wippe 30 aufgebaut und über ein endloses Zugmittel, z.B. einen Zahnriemen 15 mit den beiden Umlenkwalzen 16, 17 gekuppelt. Da die Walzen 16, 17 in der Regel als Kühlwalzen ausgebildet sind, können sie an ihren Wellenenden 39 bis 42 Anschlußköpfe 35 bis 38 für Zu- und Ableitungen eines Kühlmittels tragen.

[0021] Bei diesem Ausführungsbeispiel ist sichergestellt, daß Meßfehler von Antrieben oder durch die Klebekraft der Warenbahn bedingte Meßfehler bei der Zugspannungserfassung des aufwärtsgeführten Warenstranges nicht auftreten. Darüber hinaus sind die gegenüber der Trockneratmosphäre empfindlichen Bauteile wie Fühler, Antriebe und Lager vor der Trockneratmosphäre geschützt.

[0022] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von dem der Fig. 2 und 3 nur in dem Aufbau der Wippe. Während die Wippe beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 als ein von Längs- 30a, 30b und Querträgern 30c, 30d gebildeter einteiliger Rahmen ausgebildet ist, besteht die Wippe 50 des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 und 5 aus zwei Längsträgern 50a, 50b, deren der gemeinsamen Wippenachse 31 gegenüberliegende freie Enden auf jeweils einer Druckmeßdose 54a, 54b abgestützt sind. Die von den Druckmeßdosen gelieferten Meßwerte werden elektrisch addiert und der Bahnspannungsregeleinrichtung als Ist-Wert für den Gesamtlängszug in der Warenbahn zugeführt.

Ansprüche

1. Bahnspannungsregeleinrichtung an einem Vertikaltrockner für Warenbahnen, vor dessen unterem Warenbahneingang angetriebene Transportmittel für die Warenbahn, in dessen oberem Bereich insbesondere angetriebene Umlenkwalzen und hinter dessen unterem Warenbahnausgang weitere, insbesondere als Leitantrieb dienende, angetriebene Transportmittel für die Warenbahn vorgesehen sind, wobei die Antriebe mindestens eines der Transportmittel und gegebenenfalls der Umlenkwalzen in Abhängigkeit von den mit Fühlern ermittelten Bahnlängsspannungen in dem auf- und abwärtsgeführten Warenbahnstrang geschwindigkeitsgeregelt sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Umlenkwalzen (16,17) auf einer Wippe (30) gelagert sind, deren Wippenachse (31) sich in der Nähe der Umlenkwalze (17) für den abwärtsgeführten Warenbahnstrang befindet, und daß der Fühler (34) zur Erfassung der Bahnlängsspannung des aufwärtsgeführten Warenbahnstranges auf die Bewegung der Wippe (30) anspricht.

2. Bahnspannungsregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippenachse (31) in der Flucht des abwärts geführten Warenbahnstranges liegt.

3. Bahnspannungsregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Wippenachse (31) mit dem Mantel der Umlenkwalze (17) für den abwärts geführten Warenbahnstrang fluchtet.

4. Bahnspannungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wellenenden (39 bis 42) des Umlenkwalzenpaares (16, 17) durch die Seitenwände des Trocknergehäuses nach außen geführt und in der als Rahmen ausgebildeten und das Trocknergehäuse (2) umfassenden Wippe (30) gelagert sind.

5. Bahnspannungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wippe (30) den Antrieb (18) der Umlenkwalzen (16, 17) trägt.

6. Bahnspannungsregeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkwalzen (16, 17) als Kühlwalzen ausgebildet sind, deren aus dem Trocknergehäuse (2) herausgeführten Wellenenden (39 bis 42) Anschlußköpfe (35 bis 38) für die Zu- und Abflußleitung des Kühlmittels tragen.

7. Bahnspannungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet . daß die Wippe (30) auf einem als Fühler (34) dienenden Druckmesser abgestützt ist.

8. Bahnspannungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wippe (30) an einem als Fühler dienenden Zugmesser aufgehängt ist.

9. Bahnspannungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wippe (30) aus einem von Längs- (30a, 30b) und Querträgern (30c, 30d) gebildeten Rahmen be- . steht.

10. Bahnspannungsregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wippe (50) aus zwei unabhängigen Längsträgern (50a, 50b) besteht, denen jeweils ein Fühler (54a, 54b) zugeordnet ist.

Zeichnung