Verfahren zur Regelung der Beschwerungsaufnahme eines Textilfaserstoffes
Zur Regelung der Beschwerungsaufnahme eines Faserstoffes ist es nach der deutschen Auslegeschrift Nr. 1 010 043 bekannt, den Anpressdruck der Quetschwalzen zu ändern. Des weiteren kann die Konzentration des Beschwerungsmittels in Abhängigkeit von der gemessenen Beschwerungsaufnahme, wie in der schweizerischen Patentschrift Nr. 372 020 beschrieben, ver ändert oder eine Anderung der Behandlungsmitteimenge mittels der in der schweizerischen Patentschrift Nummer 420 033 bekanntgewordenen Vorrichtung vorgenommen werden.
Bei der Regelung der Beschwerungsaufnahme durch Veränderung des Anpressdruckes der Quetschwalzen ergibt sich, dass der Anpressdruck der Quetschwalzen nicht beliebig vergrössert werden kann. Einerseits ist zu berücksichtigen, dass bei zu hohem Quetschdruck Knoten aufgedrückt und verdrückt werden können, die Walzenoberfläche beschädigt werden kann und die Quetschfuge zwischen den beiden Walzen sich derart verbreitert, dass in dieser Fuge eine unerwünscht hohe Nassdehnung des zu behandelnden Faserstoffes stattfindet.
Ausserdem muss in einem solchen Falle eine ganz wesentliche Walkarbeit geleistet werden, die den Maschinenbetrieb unnötig belastet. Anderseits ist aber auch zu berücksichtigen, dass von einer gewissen Grenze des Abquetschdruckes an mit weiter steigendem Abquetschdruck der Abquetscheffekt sich nur unbedeutend und schliesslich gar nicht mehr verändert. Aus diesen Erwägungen heraus ergibt sich für den Abquetschdruck ein Optimatwert. Um bei der Regelung der Beschwerungsaufnahme durch Veränderung des Anpressdruckes der Quetschwalzen einen genügend grossen Regelbereich des Anpressdruckes unterhalb dieses Optimalwertes sicherzustellen, ist es deshalb erforderlich, dass die Konzentration des Beschwerungsmitteis etwas niedriger gewählt wird, als bei optimaler Abquetschung wünschenswert ist.
Damit ist aber der Nachteil verbunden, dass die nachfolgende Trockenvorrichtung eine grössere Leistung aufbringen muss, um den höheren Feuchtigkeitsanteil aus dem Faserstoff zu entfernen.
Gegenüber der Regelung durch Anderung des Abquetschdruckes hat die Regelung der Beschwerungsaufnahme durch Anderung der Konzentration des Be schwerungsmittels den Nachteil, dass zunächst der Abquetschdruck vorgewählt werden muss. Um eine möglichst geringe Trockenleistung der nachfolgenden Trokkeneinrichtung zu erhalten, ist es deshalb wünschenswert, den Optimalwert des Anpressdruckes der Ouetsch- walzen einzustellen. Hierfür ist man bisher auf Er- fahrungswerte angewiesen, bei denen auch die Art des zu behandelnden Faserstoffes, insbesondere sein Aufnahmevermögen, berücksichtigt werden muss.
Bei den neuen Faserstoffen führt dies zwangläufig dazu, dass ein übergrossen Sicherheitsabstand eingehalten werden muss, der erst im Laufe der Zeit aufgrund der gesammelten Erfahrungen vermindert werden kann und in dieser Zeit erhebliche Verluste für den Bearbeitungsbetrieb mit sich bringt.
Der Erfindung tag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Beschwerungsaufnahme eines Textilfaserstoffes zu schaffen, welche die Nachteile der bisher bekannten Regelungen vermeidet.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Regelung der Beschwerungsaufuahme eines Textilfaserstoffes durch Beeinflussen des Anpressdruckes der Quetschwalzen und der Konzentration des Beschwerungsmittels in der Be handlungsflüssigkeit ist nun dadurch gekennzeichnet, dass zunächst bei konstanter, eine für den vorgesehenen Zweck in jedem Fall zu starke Beschwerung des Textilfaserstoffes verursachender Konzentration des Beschwerungsmittels der Anpressdruck der Quetschwalzen bis zu einem Wert erhöht wird, bei welchem eine weitere Vergrösserung dieses Anpressdruckes nur eine unbe deutende Änderung der Beschwerungsaufnahme zur Folge hätte, und dann die Konzentration des Beschwerungsmittels in der Behandlungsfiüssigkeit, der erwünschten Beschwerungsaufnahme entsprechend, eingestellt wird.
Hiermit ist erstmals die genaue Reihenfolge für eine Regelung der die Beschwerungsaufnahme beeinflussenden Grössen festgelegt und dies nicht dor Bedienungsperson überlassen, wie es beispielsweise unter Benutzung der erwähnten Vorrichtung nach dem schweizerischen Patent Nr. 372 020 noch der Fall ist.
Der Behandlungsvorgang für den Textilfaserstoff beginnt also zunächst mit einer Konzentration des Beschwerungsmittels, welche auch beim Optimatwert des Anpressdruckes der Quetschwalzen noch eine zu starke Beschwerung des Textilfaserstoffes ergibt, da diese für die weitere Verarbeitung des Textilfaserstoffes im allgemeinen erheblich weniger schädlich ist als eine zu niedrige Beschwerung. Sodann wird der Anpressdruck der Quetschwalzen in Abhängigkeit von der Beschwe rungsaufuahme so lange vergrössert, bis eine weitere Vergrösserung des Anpressdruckes nur eine unbedeutende Änderung der Beschwerungsaufnahme zur Folge hat.
Damit ist zugleich der Optimalwert des Anpressdruckes erreicht. Danach kann dann in bekannter Weise die Konzentration des Beschwerungsmitteis in Abhängigkeit von der Beschwerungsaufnahme verändert werden.
Während dieses Regelvorganges kann es vorteilhaft sein, bei einer erforderlichen änderung der Durchlaufgeschwindigkeit des Gutes, beispielsweise bei einer Umschaltung auf den Kriechgang, den Anpressdruck in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit des Gutes zu verändern.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Figur er läutert.
Man erkennt in der Figur den das Beschwerungsmittel, in diesem Fall die Sehlichtelösung, enthaltenden Behandlungsbehälter 1, durch den der Faserstoff, in diesem Fall die Kettfadenschar F, mittels Tauchwalze 2 in bekannter Weise hindurchgeführt ist. Ausserdem ist die Fadenschar F in ebenfalls bekannter Weise über die Umlenkwalze 3 und durch die Quetschwalzen 4 geführt. An dem Schlichtetrog 1 befindet sich in bekannter Weise ein Überlaufbehälter la, aus welchem die Schlichte mittels einer Pumpe 5 ständig im Üb er- schuss dem Schlichtetrog 1 zugeführt wird.
Innerhalb dieses Überlaufbehälters la ist eine Messsonde 6 zur Ermittlung des Pegelstandes angeordnet, welche nach Unterschreiten eines vorbestimmten Flottenspiegels für erneute Auffüllung des Überlautbehälters la Sorge trägt.
Ausserdem ist die Umlenkwalze 3 mit einer Messvorrichtung zur Ermittlung der Länge der durchgelaufenen Fadenschar ausgerüstet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht diese Längenmessvorrichtung aus einem Impulsgeber 7, dessen Impulse ein Anzeigegerät für die durchgelaufene Meterlänge beeinflussen. Zur Nachfüllung der verbrauchten Schlichteflüssigkeit ist der Überlaufbehälter la über die Leitung 8 und ein von Hand oder fernsteuerbares Ventil 8a mit dem Dosierund Mischgefäss 9 verbunden. Dem Dosier- und Mischgefäss 9 wird in an sich bekannter Weise über die Leitung 10 und das Ventil 10a aus dem Koch- oder Vorratsbehälter 11 eine Stammfiotte konstanter Konzentration zugeführt.
Zur Erzielung der im Schlichtetrog gewünschten Konzentration wird dem Dosier- und Mischgefäss 9 ausserdem über die Leitung 12 mit dem Steuerventil 1 2a Verdünnungsflüssigkeit zugeführt. Zur Sicherstellung der erwünschten Flottentemperatur ist das Dosier- und Mischgefäss 9 mit einer an sich bekannten direkten Dampfbeheizung versehen, bei der der durch die Leitung 13 und das Ventil 1 3a zugeführte Heizdampf unmittelbar in die Schlichtelösung des Dosier- und Mischgefässes 9 eingelassen wird. In dem Dosier- und Mischgefäss 9 erkennt man des weiteren eine Rühreinrichtung 14, welche von einem Motor 15 angetrieben wird und zur innigen Durchmischung der Stammflotte mit der Verdünnungsflüssig- keit dient.
Des weiteren erkennt man einen Temperaturfühler 16 sowie je einen Pegelstandsmesser mit dem Minimumkontakt 17 und dem Maximumkontakt 18.
Schliesslich ist auch noch eine von einem Motor 19 verstellbare Sonde 20 vorgesehen, deren Aufgabe darin besteht, in bekannter Weise das Mischungsverhältnis zwischen der aus dem Koch- und Vorratsbehälter 11 zugeführten Stamm schlichte mit der über die Leitung 12 zugeführten Verdünnungsflüssigkeit zu bestimmen.
Der Anpressdruck der Quetschwalzen 4 wird in an sich bekannter Weise durch einen pneumatisch beaufschlagten Kolben in einem Zylinder 21 hervorgerufen.
Zur Einstellung des Anpressdruckes ist ein Steuerventil 22 vorgesehen, welches sowohl von Hand als auch ferubedient verstellt werden kann. An einem Manometer 23 kann unmittelbar der Anpressdruck der Quetschwalzen 4 abgelesen werden.
Sämtliche Mess- und Steuerleitungen sind zu einem Schaltgerät 24 geführt. An diesem Schaltgerät 24 erkennt man zunächst den Hauptschalter 25, welcher die gesamte Anlage über die Leitung 26 mit dem elektrischen Netz verbindet. Weiterhin erkennt man einen Wahlschalter 27 sowie ein Anzeigegerät 28, welches mit dem Impulsgeber 7 verbunden ist und die durchgelaufenen Meter der Kettfadenschar F anzeigt. Ausserdem sind noch zwei Druckknöpfe 29, 30 vorgesehen, durch welche der Verstellmotor 19 für die Sonde 20 im einen oder anderen Drehsinn für eine Aufwärtsoder Abwärtsbewegung der Sonde eingeschaltet werden kann. Dabei leuchtet zugleich der Druckknopf auf, und zwar unabhängig davon, ob die Einschaltung des Motors 19 durch Betätigung des Druckknopfes oder durch Betätigung seitens der Automatik erfolgt.
Schliesslich sind noch zwei Meldelampen 31, 32 gegebenenfalls unterschiedlicher Farbe vorgesehen, deren eine von der Messsonde 6 und deren andere von dem Anzeigegerät 28 einschaltbar ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird mit der dar gestellien Vorrichtung in folgender Weise ausgeführt.
Vor Beginn des Schlichtvorganges sind der Schlichtetrog 1 und der Überlaufbehälter la mit einer Schlichte- lösung überhöhter Konzentration aufgefüllt. Wenn beispielsweise eine Schlichtekonzentration von 10 % für den Schlichtetrog 1 für voraussichtlich richtig angesehen wird, ist der Schlichtetrog zunächst mit einer 12 oder 15 % igen Schlichtelösung gefüllt. Der Wahlschalter 27 wird nun zunächst auf Regelung des Anpressdruckes der Quetschwalzen gestellt. Zu dem Zweck wird beispielsweise entsprechend der schweizerischen Patentschrift 372 020 die Länge der durchgelaufenen Fadenschar F mit dem Verbrauch an Schlichtefiüssigkeit im Schlichtetrog 1 verglichen.
Da die Schlichtekonzentration im Trog 1 überhöht ist, erfolgt von dem Pegelstandsmesser 8 die Signalgabe Behandlungsflüssigkeit verbraucht früher, als am Anzeigegerät 28 die für die Sollbeschlichtung vorgesehene Meterzahl erreicht ist. In diesem Fall leuchtet die von der Messsonde 6 einschaltbare Meldelampe 31 auf und zeigt damit, dass zuviel Schlichte auf die Fadenschar F aufgetragen ist.
Gleichzeitig gibt das Schaltgerät 24 dem Ventil 22 einen Verstellimpuls zur Erhöhung des Anpressdruckes der Quetschwalzen 4. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis sich bei einer Wiederholung der Anzeige am Messgerät 28 keine wesentliche Anderung der Länge mehr ergibt. Der an dem Manometer 23 angezeigte Wert des Anpressdruckes der Quetschwalzen 4 entspricht dann dem Optimalwert des Abquetscheffektes.
Falls der hierbei zulässige Optimalwert des Anpressdruckes nicht vorbekannt ist, muss das zu behandelnde Gut, in diesem Fall die Kettfadenschar F, während der Erhöhung des Anpressdruckes der Quetschwalzen 4 beobachtet werden. Andernfalls genügt es, das Manometer 23 zu beobachten und den Regelvorgang für die Erhöhung des Anpressdruckes der Quetschwalzen 4 bei Erreichen des an dem Manometer 23 angezeigten Optimalwertes zu unterbrechen.
Ist der Optimalwert des Anpressdruckes der Quetschwalzen 4 erreicht, wird der Wahlschalter 27 auf die Stellung Konzentrationsregelung) > verstellt, welche nunmehr bewirkt, dass die Konzentration der dem Schlichtetrog 1 über die Leitung 8 zugeführten Schlichtelösung verändert wird. Hierbei spielt sich folgender Vorgang ab.
Es sei angenommen, dass in dem Koch- oder Vorratsbehälter 11 stets eine 20 % ige Stammfiotte hergestellt wird, die mit der durch die Leitung 12 zugeführten Verdünnungsflüssigkeit im Dosier- und Mischgefäss 9 in einem solchen Verhältnis vermengt wird, dass die durch die Leitung 8 zugeführte Nutzschlichte die dem Beschlichtungsgrad der Kette F entsprechende Konzentration erhält. Zu dem Zweck wird zunächst das Ventil 10a geöffnet und so viel Stammflotte aus dem Kochoder Vorratsbehälter 11 in das Dosier- oder Mischgefäss 9 eingeführt, bis die verstellbare Sonde 20 anspricht. Sodann wird das Ventil 10a geschlossen und das Ventil 1 2a geöffnet, welches nunmehr das Dosierund Mischgefäss 9 bis zum Ansprechen des Maximumkontaktes 18 des Pegelstandsmessers auffüllt.
Da bei dem beschriebenen Verfahren die durch die Leitung 8 dem Schlichtetrog 1 zugeführte Nutzschlichte zunächst eine überhöhte Konzentration aufweisen soll, so dass selbst bei optimalem Anpressdruck der Quetschwalzen 4 die Messsonde 6 früher anspricht, als das Messgerät 28 die Sollmeterzahl erreicht, wird auch nach dem Umschalten des Wahlschalters 27 auf die Stellung Konzentrationsregelung die mit der Messsonde 6 verbundene Anzeigelampe 31 früher aufleuchten als die mit dem Messgerät 28 verbundene Anzeigelampe 32. Zugleich werden von dem Schaltgerät 24 Stellimpulse auf den Motor 19 der Sonde 20 gegeben, und zwar so lange, bis auch die Anzeigelampe 32 aufleuchtet, d. h. bis auch am Messgerät 28 die Sollmeterzahl erreicht ist.
Damit ist die Verstellhöhe der Sonde 20 um so grösser, je grösser die Zeitdifferenz zwischen dem Ansprechen der Messsonde 6 und dem Erreichen der Sollmeterzahl am Messgerät 28 ist. Je tiefer die verstellbare Sonde 20 in das Dosier- und Mischgefäss eintaucht, um so weniger Stammflotte wird über die Leitung 10 zugeführt, so dass zum Auffüllen des Dosierund Mischgefässes 9 um so mehr Verdünnungsflüssigkeit über die Leitung 12 zugeführt wird. Die Konzentration wird also um so stärker herabgesetzt, je tiefer die verstellbare Sonde 20 eintaucht. Sollte es sich hierbei ergeben, dass die Konzentration geringfügig unter den Sollwert absinkt, so dass die Meteranzeige des Messgerätes 28 früher ihren Sollwert erreicht, als die Messsonde 6 anspricht, so leuchtet die Anzeigelampe 32 zuerst auf.
Gleichzeitig werden dem Verstellmotor 19 für die Sonde 20 Verstellimpulse in der Richtung gegeben, dass die Sonde weniger tief in den Behälter eintaucht. Auch hier werden wieder die Verstellimpulse während der gesamten Zeitdifferenz zwischen dem Ansprechen der Meteranzeige des Messgerätes 28 und dem Ansprechen der Messsonde 6 gegeben.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise zur Ermittlung des Istwertes der Beschwerungsaufnahme statt des Vergleiches zwischen der gemessenen Länge der durchgelaufenen Fadenschar F mit dem am Pegelstandsmesser 6 ermittelten Verbrauch auch ein anderes Messverfahren Anwendung finden, welches einen sicheren Anhaltspunkt für den Istwert der Schlichteaufnahme der Faden schar F liefert.