Verfahren und Anordnung zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Faden- und/oder Maschenrichten bahnförmiger textiler Materialien

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Faden- und/oder Maschenrichten bahnförmiger, textiler Materialien mittels Richtwalzen, wobei die textile Warenbahn die mindestens eine Richtwalze teilweise umschlingt. Erfindungsgemäß werden über Abschnitte der Breite der Warenbahn mittels der speziellen Richtwalze auf das textile Material je nach Verzug Richtkräfte, z.B. mittels lokaler Beschleunigung oder Verzögerung übertragen, wobei die Richtkräfte über die Breite der Warenbahn von Abschnitt zu Abschnitt unterschiedlich vorgebbar sind, so dass auch eine Korrektur von S-, Bogen- oder sonstigen nichtlinearen Verzügen mittels einer kompakten Walzenanordnung erfolgen kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Faden- und/oder Maschenrichten bahnförmiger textiler Materialien mittels Richtwalzen, wobei die textile Warenbahn, die mindestens eine Richtwalze teilweise umschlingt gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Weiterhin ist die Erfindung auf eine spezielle segmentierte Walze und deren Verwendung zum Faden- und/oder Maschenrichten und auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zum Fadenund/oder Maschenrichten abgestellt.

[0002] Richtsysteme für textile Materialien, d.h. zum Faden- und/oder Maschenrichten gehören zum Stand der Technik. Von der Firma Mahlo GmbH & Co. KG wird seit vielen Jahren eine Richtmaschine unter der Handelsbezeichnung "Orthomat" angeboten und vertrieben. Der Orthomat enthält ein Richtsystem, welches Verzüge der Warenbahn erkennt und beseitigt. Die Verzugsgröße wird über eine optoelektronische Messung ermittelt. Die Richtmaschine selbst weist neben Walzen für den Warenein- und -auslauf mehrere Richtwalzen auf, welche je nach bestimmten Verzug hydraulisch oder aber auch elektromotorisch verstellt werden.
Grundprinzip der Verzugskorrektur ist hierbei eine Wegverlängerung oder Wegverkürzung mit einer nicht zu vermeidenden Trägheit, so dass immer mehrere Meter nicht korrigiertes Textilmaterial die Richtmaschine durchläuft. Besondere Schwierigkeiten entstehen dann, wenn mit herkömmlichen Schrägoder Bogenrichtern nichtlineare Verzüge bei komplizierten textilen Materialien korrigiert werden sollen. Derartige Richtmaschinen können bauartbedingt nur Schräg- bzw. Bogenverzüge korrigieren, so dass auch nach dem Richtvorgang ein Restverzug verbleibt.

[0003] Aus der DE 199 38 618 A1 ist eine Richtwalze vorbekannt, die segmentförmige Abschnitte aufweist. Eine dortige erste Ausführungsform besitzt im Inneren der Segmente befindliche Motoren, welche einen Antrieb darstellen. Mit Hilfe der Motoren können die Drehzahlen der Segmente derart eingestellt werden, dass die Umfangsgeschwindigkeiten an den Mantelflächen der Segmente in einem vorgegebenen Bereich variierbar sind. Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Segmente mit Einzelaufhängungen versehen, um ein Verfahren im Sinne eines Höhenverstellens der Segmente zu erreichen. Auf diesem Wege sollen Richtkräfte auf das textile Material übertragen werden. Die Problematik des Abriebs, aber auch des Zugangs zu den einzelnen Walzensegmenten im Falle einer Reparatur der Antriebe ist in der DE 199 38 618 A1 nicht gelöst.

[0004] Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung ein weiterentwickeltes Verfahren sowie eine Anordnung zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Faden- und/oder Maschenrichten bahnförmiger textiler Materialien mittels Richtwalzen anzugeben, wobei die textile Warenbahn, die mindestens eine Richtwalze teilweise umschlingt und das bzw. die es gestattet, Verzüge aller Art, insbesondere auch den sogenannten S-Verzug und sonstige nichtlineare Verzüge zu korrigieren und nach Möglichkeit die Korrektur so effizient durchzuführen, dass nur geringe Mengen unkorrigierter Warenbahnabschnitte die Richtmaschine durchlaufen.

[0005] Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt verfahrensseitig durch eine Lehre gemäß Definition nach Patentanspruch 1 sowie mit einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in der Merkmalskombination nach Patentanspruch 2, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

[0006] Das Grundprinzip der Erfindung besteht also in der Ausführung einer segmentierten- oder Scheibenwalze, wobei die Walzenabschnitte einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sind oder die Walzenabschnitte lediglich ein Führungsmittel für Flachriemen mit Friktionsbelag bilden, um ein unterschiedliches Aufbringen von Richtkräften pro Segment bzw. Riemen, z.B. durch zeitlich vorgebbares gezieltes Abbremsen oder Beschleunigen des die Walze bzw. Riemen umschlingenden textilen Materials zu bewirken. Auf diese Weise wird im textilen Material ein Spannungsfeld aufgebaut, dass dem Verzug entgegenwirkt, um diesen zu korrigieren.
Der Antrieb der Walzen bzw. der Riemen kann integriert oder über eine externe Antriebseinheit vorgesehen sein. Auch ist ein pneumatischer Antrieb und/oder ein pneumatisches Abbremsen der Walzen bzw. Walzensegmente im Sinne der Erfindung liegend.

[0007] Verfahrensseitig wird über Abschnitte der Breite der Warenbahn mittels der Richtwalze auf das textile Material nach erfassten Verzug ein Ausüben von je Segment unterschiedlichen Richtkräften, z.B. mittels lokaler Beschleunigung oder Verzögerung vorgenommen. Die Richtkräfte können also über die Breite der Warenbahn von Abschnitt zu Abschnitt, d.h. von Segment zu Segment unterschiedlich vorgebbar sein, so dass auch eine gewünschte Korrektur von S-, Bogen- oder sonstigen nichtlinearen Verzügen mittels einer kompakten Walzenanordnung erfolgen kann.

[0008] Über die lokale Beschleunigung oder Verzögerung in Abschnitten entlang der Breite der Warenbahn wird, wie oben erwähnt, ein dem jeweiligen Verzug angepasstes, änderbares Kräftespannungsfeld im textilen Material selbst aufgebaut.

[0009] Die Anzahl der Walzensegmente bzw. der Walzensegmente mit Flachriemen richtet sich nach der gewünschten Auflösung des Verzuges über die Warenbahnbreite.

[0010] Anordnungsseitig weist die das Verfahren realisierende Richtmaschine mindestens eine axial segmentierte Walze auf, wobei jedem Segment bzw. Riemen eine Antriebseinheit zugeordnet ist, um die Segmente bzw. Riemen zu beschleunigen und/oder abzubremsen.

[0011] Die Segmente sind in vorteilhafter Weise auf einer durchgehenden Welle gelagert und es verbleibt zwischen den Segmenten ein minimaler Luftspalt, um eine freie Drehung der Segmente auch gegeneinander zu ermöglichen.

[0012] Bezogen auf den Umschlingungsbereich ist unterhalb der Segmente die jeweilige Antriebseinheit befindlich. Möglicherweise anfallender Abrieb gelangt damit nicht in nachteiliger Weise auf die textile Warenbahn und kann aufgefangen und in leichter Weise beseitigt werden.
Die Antriebseinheiten für die jeweiligen Segmente können Friktionsrollen besitzen, welche die Beschleunigungs- oder Bremskraft auf das oder die jeweils zugeordneten Segmente übertragen.
Die Friktionsrollen oder die auf Segmenten geführten Flachriemen stehen jeweils mit einem Elektromotor oder einem ähnlichen mechanischen Antrieb in Verbindung.

[0013] Die Antriebseinheiten sind wiederum auf einem Tragbalken unterhalb der Walze und zwar austauschbar angeordnet.

[0014] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Walzen in Richtung der laufenden Warenbahn hintereinander angeordnet. Bezogen auf die Laufrichtung der Warenbahn ist bei einer Anordnung von mindestens zwei Walzen dafür Sorge getragen, dass die Segmente bzw. Riemen der zweiten Walze zur Lage der Segmente bzw.Rriemen der ersten Walze um einen vorgegebenen Betrag in axiale Richtung versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich die Verzugskorrektur noch weiter in Richtung Warenbreite verbessern, d.h. auflösen.

[0015] Die Laufflächen der Walzensegmente oder die Außenoberflächen der Riemen können einen Reibeinsatz oder eine derartige Beschichtung aufweisen.

[0016] Zum vorerwähnten Auffangen eines möglichen Abriebes besitzen die Antriebseinheiten einen Auffangtrichter oder eine Auffangschale.

[0017] Zur Optimierung der Steuerung der Antriebe und damit der Verbesserung der Verzugskorrektur besteht die Möglichkeit, in die Walzensegmente einen Tensionssensor und/oder einen Kraftsensor zu integrieren. Auf diese Weise können die Kräfte des Spannungsfeldes im textilen Material, das über die Walzen läuft, bestimmt werden.

[0018] Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Antrieb für eine Walze vorgesehen, deren benachbarte Walzen über ein Differenzialgetriebe verbunden sind. Hier ist es Ziel, eine Eingriffsmöglichkeit in die relative Bewegung der benachbarten Segmente zueinander zu erreichen, um die Richtwirkung möglichst präzise steuern zu können.

[0019] Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

[0020] Hierbei zeigen:

Figur 1

eine Längsschnittdarstellung durch eine Segmentwalze nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2

eine seitliche Schnittdarstellung durch eine Richtmaschine mit zwei in Warenlaufrichtung hintereinander angeordneten segmentierten Richtwalzen;

Figur 3

eine Detailansicht in Schnitt- und seitlicher Darstellung eines Walzensegmentes mit zugeordneter Antriebseinheit gemäß der ersten Ausführungsform;

Figur 4

eine Schnittdarstellung durch eine Segmentwalze mit Flach-Friktionsriemen nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 5

eine Seitenansicht der Segmentwalze mit Flachriemen gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 6

eine Schnitt-Detaildarstellung der Segmentwalzen, die als Umlenkrollen für die Flach-Friktionsriemen wirken, und

Figur 7

eine perspektivische Darstellung der Anordnung zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Faden- und/oder Maschenrichten in der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit Flach-Friktionsriemen.

[0021] Gemäß den Figuren 1 bis 3 befindet sich auf einer durchgehenden Welle 1 eine Anordnung aus Walzensegmenten 2, die sich mittels jeweils zwei Kugellagern 3 auf der durchgehenden Welle 1 abstützen.

[0022] Jedes Walzensegment 2 wird über eine Antriebseinheit 4 in Rotationsbewegung versetzt und kann beschleunigt und abgebremst werden. Bevorzugt ist zum Antrieb eine Friktionsrolle 5 vorgesehen, welche mit einem Reibbelag 6 in Wirkverbindung steht, der im jeweiligen Walzensegment 2 eingelassen oder aufgebracht ist.

[0023] Die einzelnen Antriebseinheiten 4 sind auf einem gemeinsamen Tragbalken 7 montiert und können zu Austausch- und Reparaturzwecken separat entfernt werden.

[0024] Bei einer figürlich nicht dargestellten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass ausgewählte Antriebseinheiten 4 hydraulisch vom Tragbalken 7 hin zum jeweiligen Walzensegment 2 bewegt werden, um einen Reibungseingriff zu bewirken.

[0025] Die nicht gezeigten Elektromotoren der jeweiligen Antriebseinheit 4 sind über eine elektronische Steuerung betreibbar, um die Friktionsrollen 5 und damit die Walzensegmente 2 unterschiedlich zu beschleunigen oder aber auch abzubremsen. Zur Verbesserung des Bremsverhaltens der einzelnen Walzensegmente können Reibungsbremsen, wirkend auf das Segmentinnere oder aber auch Wirbelstrombremsen Anwendung finden.

[0026] Bei der Ausführungsform nach Figur 2 sind in Laufrichtung der textilen Warenbahn 8 zwei durchgehende Wellen 1 vorhanden, die jeweils eine Vielzahl von Walzensegmenten 2 mit Antriebseinheiten 4 umfassen. Ein Auffangtrichter 9 sammelt Abrieb, der durch den Friktionskontakt beim Antrieb der Walzensegmente entsteht, ohne dass dieser qualitätsmindernd auf die Warenbahn gelangt.
Durch das lokale, über die Breite wirksam werdende Bremsen und Beschleunigen von Bereichen der Warenbahn baut sich ein dynamisches, vorgegebenes Spannungsfeld innerhalb des Gewebes auf, welches dem unerwünschten Verzug entgegenwirkt und das beim nachfolgenden Einlaufen in einen Spannrahmen fixiert wird.

[0027] Bei der Anordnung nach Figur 2 können die Segmente der beiden Walzen um einen Abschnitt gegeneinander versetzt sein, beispielsweise ist ein Versetzungsbereich um eine halbe Walzensegmentbreite, jeweils einen der Luftspalte 10 überdeckend, denkbar.

[0028] Figur 3 zeigt ein einzelnes Walzensegment 2 mit dem Kugellagerpaar 3 und einen Abschnitt der durchgehenden Welle 1. Ebenso ist hier in Schnittdarstellung und Seitenansicht die Antriebseinheit 4 erkennbar.

[0029] Steuerungsseitig ist dafür Sorge zu tragen, dass die im Textil auftretenden Kräfte einen bestimmten Betrag nicht überschreiten, um unerwünschte, möglicherweise faserzerstörende Kräfte auf das textile Material zu verhindern. Zu diesem Zweck können in den Walzensegmenten Tensionssensoren und/oder Kraftmesseinrichtungen vorgesehen sein.

[0030] Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, dargestellt anhand der Figuren 4 bis 7, sind lediglich Umlenkrollen 11 als Führung für Flachriemen bzw. Zahnriemen 40 mit Friktionsbelag vorgesehen. Anhand der Detail-Schnittdarstellung nach Figur 6 wird deutlich, dass die Flachriemen 40 in Ausnehmungen der jeweiligen Umlenkrolle 11 liegen, wobei die Außenoberfläche des jeweiligen Flachriemens 40 mit der Warenbahn 100 (siehe Figur 7) in Kontakt kommt, so dass die gewünschten Kräfte bzw. das Kräftespannungsfeld in der Warenbahn zum Richten derselben aufgebaut bzw. erzeugt werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 4 bis 7 ist es nicht mehr notwendig, die mit einem Belag versehenen Segmente der Walze zu beschleunigen oder abzubremsen, was naturgemäß mit unerwünschtem Abrieb und einer ebenso nachteiligen Wärmeentwicklung einhergeht.

[0031] Auch bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Flachriemen-Antriebsmotoren 30, die bevorzugt mit vektorgeregelten Frequenzumrichtern betrieben werden, unterhalb der Warenbahn 100 befindlich, so dass eine Verschmutzung letzterer ausgeschlossen werden kann. Auch kann textiler Abrieb oder Abrieb von den Flachriemen 40 nach unten fallen, ohne in unerwünschter Weise von der Warenbahn 100 mittransportiert zu werden. Für die gewünschte Umschlingung ist das Lagerrohr 70 für die Umlenkrollen 11 oberhalb und in etwa mittig zwischen zwei seitlichen Umlenkwalzen für die textile Warenbahn 100 angeordnet.

[0032] Kugellager 80 sorgen für eine drehbewegliche Führung der Umlenkrollen 11 auf dem Lagerrohr 70.

[0033] Um eine ungehinderte Rotationsbewegung der einzelnen Umlenkrollen 11 zu erreichen, ist zwischen diesen ein Luftspalt 90 ausgebildet.

[0034] Die Flachriemen-Antriebsmotoren 30 stehen mit einer Antriebsscheibe 50 in Wirkverbindung, die den Flachriemen 40 im unteren Bereich zwischen den Tragbalken 60 aufnehmen.

[0035] Der Vorteil der zweiten Ausführungsform der Erfindung liegt darin, dass beim Einsatz der Flachriemen 40, die einzeln über die Antriebsmotoren 30 mit Rückmeldung angetrieben werden, auf den Antrieb des Walzenkörpers gemäß erster Ausführungsform verzichtet werden kann. Bei der zweiten Ausführungsform ist das richtende Element nicht mehr ein Segment der Walze, sondern die Außenoberfläche des Riemens selbst. Die Anzahl der Verschleißteile ist minimiert, da keine Bremsbacken, Gegenwalzen oder Bremswalzen notwendig sind.

[0036] Alles in allem gelingt es mit der vorstehend beschriebenen Erfindung ein neuartiges Verfahren sowie eine neue Anordnung zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Faden- und/oder Maschenrichten bahnförmiger textiler Materialien mittels Richtwalzen anzugeben, wobei beim Richten nicht auf eine Wegverlängerung sondern ein gewebeinternes Kräfte-Spannungsfeld abgestellt wird, so dass sich ein über die Warenbahnbreite verbessertes Richtvermögen auch bezogen auf S-, Bogen- und Schrägverzug einstellt und die Richtwirkung wesentlich schneller bezogen auf die Materialmenge, die die Richtmaschine durchläuft, eintritt.

Bezugszeichenliste

[0037] 

1

durchgehende Welle

2

Walzensegmente

3

Kugellager

4

Antriebseinheit

5

Friktionsrolle

6

Reibbelag

7

Tragbalken

8

Textile Warenbahn

9

Auffangtrichter

10

Luftspalt

11

Umlenkrolle (zweite Ausführungsform)

20

Umlenkwalze

30

Flachriemen-Antriebsmotor, betrieben mit vektorgeregeltem Frequenzumrichter

40

Flachriemen bzw. Zahnriemen mit Friktionsbelag

50

Antriebsscheibe für Flachriemen

60

Tragbalken (zweite Ausführungsform)

70

Lagerrohr für Umlenkrollen

80

Kugellager

90

Luftspalt (zweite Ausführungsform)

100

Warenbahn (zweite Ausführungsform)

Ansprüche

1. Verfahren zum Transport und gleichzeitigem kontinuierlichen Fadenund/oder Maschenrichten bahnförmiger, textiler Materialien mittels Richtwalzen, wobei die textile Warenbahn die mindestens eine Richtwalze teilweise umschlingt und über Abschnitte der Breite der Warenbahn mittels der Richtwalze auf das textile Material je nach Verzug Richtkräfte übertragen werden, wobei die Richtkräfte über die Breite der Warenbahn von Abschnitt zu Abschnitt unterschiedlich vorgebbar sind, so dass auch eine Korrektur von S-, Bogen- oder sonstigen nichtlinearen Verzügen mittels einer kompakten Walzenanordnung erfolgen kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels einer zeitlich begrenzten lokalen Beschleunigung oder Verzögerung über Abschnitte entlang der Breite der Warenbahn ein dem jeweiligen Verzug angepasstes, änderbares Kräftespannungsfeld im textilen Material aufgebaut wird, wobei das Kräftespannungsfeld über die Reibung zwischen dem textilen Material und der Oberfläche der mindestens einen in axialer Richtung segmentierten Walze und/oder einem auf dem jeweiligen Walzensegment laufenden Flachriemen erfolgt.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Richtmaschine,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Richtmaschine mindestens eine in axiale Richtung segmentierte Walze aufweist, wobei jedem Segment eine Antriebseinheit zugeordnet ist, um die Segmente zu beschleunigen und/oder abzubremsen, die Segmente auf einer durchgehenden Welle gelagert sind und zwischen den Segmenten ein Luftspalt vorgesehen ist, wobei bezogen auf den Umschlingungsbereich unterhalb der Segmente die Antriebseinheiten befindlich sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinheiten Friktionsrollen und/oder Flachriemen umfassen.

4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Friktionsrollen oder die Flachriemen jeweils mit einem Elektromotor in Verbindung stehen.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinheiten auf einem Tragbalken unterhalb der Walze austauschbar angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens zwei Walzen in Richtung der laufenden Warenbahn hintereinander angeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
bezogen auf die Laufrichtung der Warenbahn die Segmente oder die Flachriemen der zweiten Walze zur Lage der Segmente oder der Flachriemen der ersten Walze um einen vorgegebenen Betrag in axialer Richtung versetzt angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Laufflächen der Walzensegmente einen Reibeinsatz oder eine derartige Beschichtung aufweisen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebseinheiten einen Auffangtrichter für Abrieb umfassen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
in die Walzensegmente ein Tensionssensor und/oder Kraftmesssensor integriert ist.

11. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenoberfläche der Flachriemen einen Friktionsbelag oder eine Friktionsschicht aufweisen.

Zeichnung