DK165335B - Fremgangsmaade til farvning paa jigger og jigger til brug ved fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 165335B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til farvning af stofbaner på jigger, ved hvilken fremgangsmåde den valse, hvorpå stofbanen til enhver tid opvikles efter at have passeret gennem behandlingsbadet indeholdt i jiggerens kar, drives af en motor.

5 Når stoffet overføres fra den ene valse til den anden, samtidig med at det passerer gennem farvebadet, imprægneres det med en farve, som gradvist fikseres til fiberen.

10 Fabrikanterne af disse maskiner har ofte forsøgt at bringe stoffet til at vandre med en konstant lineær hastighed på dets vej gennem badet.

Ansøgeren har ment, at denne konstante lineære hastighed kunne være 15 skadelig ved at være årsag til manglende ensartethed af farvning, som undertiden ses på bånd af stof med en bestemt længde. Radius af opviklevalsen varierer nemlig stærkt under stoffets passage, f.eks. hyppigt fra 1 til 3. Endvidere varierer centrifugal accelerationen 7, som stoffet er udsat for på det tidspunkt, hvor det vikles op på den 20 modtagende valse, i det samme forhold, men omvendt, når hastigheden er konstant.

2 „2

Man har nemlig relationerne: 7 = ω R = ων = ,

K

25 hvor ω er opviklevalsens vinkelhastighed, R er valsens radius indbefattende tykkelsen af det allerede opviklede stof, og v er stoffets lineære hastighed.

Mængden af bad og følgelig af .farvestof, som tilbageholdes af 30 stoffet, varierer derfor betydeligt, og dette kan give anledning til den ovennævnte defekt.

Formålet med den foreliggende opfindelse er på det opviklede stof, efter at det har passeret gennem badet, at opnå i det væsentlige 35 konstant optagegrad (procentdel af bad indeholdt i stoffet) fra den ene ende af dette til den anden.

Ifølge opfindelsen opnås dette ved en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, at man kontinuerligt

DK 165335B

2 under driften detekterer øjebliksværdierne af faktorer, som står i relation til centri fuga! accelerationen γ, der optræder på det sted, hvor stofbanen opvikles på opviklevalsen, at man ad elektronisk vej danner øjebliksværdien af y eller af en funktion af γ, at man ad 5 elektronisk vej sammenligner denne øjebliksværdi med en ønsket værdi, og at man indstiller vinkelhastigheden a af motoren, således at y eller en den nævnte funktion af y forbliver lig med eller tilnærmelsesvis lig med den ønskede værdi.

10 I henhold til opfindelsen søger man således ikke længere at holde den lineære hastighed af stoffet konstant, men der anvendes organer til at styre og konstantholde centrifugal accelerationen, som stoffet og badet, som det indeholder, er udsat for på det tidspunkt, hvor det opvikles på trækkevalsen.

15

Der bliver ikke kun sat en grænse for denne acceleration, men den gøres også konstant eller praktisk taget konstant fra den ene ende af stofrullen til den anden.

20 Som angivet udføres denne styring elektronisk ved at bringe jævnstrømsmotoren, som driver trækkevalsen, under kontrol af den målte acceleration y.

Takometerdynamoer kan anvendes i dette øjemed: 25

To dynamoer, der hver for sig er fastgjort til motorerne, der er sammenkoblet med valserne, tilvejebringer på sin side et signal, der er proportionalt med vinkelhastigheden ω af den valse, som er trække- (opvikle-) valsen.

30

Den tredie, som drives af en fri valse, der aktiveres tangenti alt af stoffet, giver et signal proportionalt med den lineære hastighed v af dette.

35 Disse signaler i form af spændinger reduceres til kompatible værdier med samme proportioner i forhold til de målte enheder (radianer og meter pr. sekund), så at deres produkt giver et billede af y = ω ·ν.

Dette produkt opnås elektronisk og sendes som en "måling" til en

DK 165335 B

3 variator for hastigheden af motoren, så at "målingen" er lig med den nominelle værdi af accelerationen.

Eksempelvis kan motoren være en elektrisk jævnstrømsmotor, der har 5 en magnetisering, som er regulerbar ved hjælp af en tyristorvari ator.

Hvis der anvendes en hydraulisk transmission med variabel hastighed mellem hver cylinder og dens elektromotor, kan man ligeledes kon-10 trollere hastighedsforholdet, som leveres af transmissionen som funktion af målingen af produktet ω · v.

I en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen detekteres vinkelhastigheden ω af opvikl ingscylinderen og antallet n 15 af viklede vindinger til ethvert tidspunkt som ovenfor ved hjælp af en takometerdynamo, og vinkelhastigheden af opviklevalsen indstilles 2 for at holde udtrykket ω (1+n m-1) konstant, hvor m er forholdet

N

mellem den endelige radius af opviklevalsen og dens begyndelses-20 radius, og N er antallet af viklede vindinger af stoffet ved af slutningen af opviklingen.

Alternativt tages som funktion, der skal holdes konstant, summen aw + v i stedet for produktet ω · v, hvor a er en konstant koefficient 25 bestemt således, at centrifugal accelerationen er den samme for de to ekstreme værdier af radius R. I dette tilfælde viser beregningen, at variationen af accelerationen i intervallet kun er lille.

Ved beregningen har det vist sig, at koefficienten a er lig med 30 Rj*ym", hvor Rj er begyndelsesradius af valsen, og m er forholdet mellem den maksimale radius og begyndelsesradius. For det aktuelle forhold på 3 nævnt ovenfor er a = Rj Tf 35

Summen af signalerne a · ω og v afgivet af takometerdynamoerne og sammenligningen med den nominelle værdi af denne sum kan let udføres i simple elektroniske kredsløb.

DK 165335B

4

Opfindelsen angår endvidere en jigger til udførelse af den ovenfor angivne fremgangsmåde, hvilken jigger har en elektromotor til drift af den af jiggerens valser, der til enhver tid er opviklevalse, og det for jiggeren ifølge opfindelsen ejendommelige er, at den omfat-5 ter organer indrettet til at frembringe elektriske signaler henholdsvis proportionale med vinkelhastigheden af opviklevalsen og den lineære hastighed v af stoffet frembragt ved rotationen af denne valse, og organer, som anvender disse signaler til at forsyne elektromotorens reguleringsanordning med et styresignal indrettet 10 til at holde produktet ω · v konstant eller praktisk taget konstant.

En udførelsesform for jiggeren er udstyret med en cylinder, der er indrettet til at ligge an mod stoffet på det sted, hvor det lægges på opviklevalsen, og ifølge opfindelsen er denne udførelsesform 15 ejendommelig ved, at en svingelig ramme, som bærer cylinderen, der drejes rundt af stoffet på opviklevalsen, er deformerbar på en sådan måde, at cylinderen ligger an mod stoffet over hele bredden af dette.

20 Dette medvirker til opnåelse af en ensartet optagegrad over hele overfladen af stoffet. Den nævnte cylinder ligger normalt an mod stoffet i større eller mindre grad og er monteret på rammen for at kunne følge variationen i diameteren af valserne. Det sker imidlertid enten som følge af slid på lejerne eller på grund af en dårlig 25 indstilling af leddene på linie med hinanden, at lejringen af cylinderen på dens tilhørende valse ikke længere er ens fra den ene kant af stoffet til den anden. Dette resulterer i en forskellig tørring og i en farvenuancering fra den ene kant til den anden.

30 For at afhjælpe denne ulempe er den svi ngel ige ramme ifølge opfindelsen dannet af to arme, som er forbundet med et afstandsstykke, der forbinder dem, ved hjælp af bolte eller nitter, der ikke er skruet i bund og er indsat i ovale huller for at tillade en bevægelsesfrihed mellem afstandsstykket og armene. Som følge af virk-35 ningen af selve stoffet eller af vægten af systemet eller af fjedre eller af de tre kombinerede virkninger søger cylinderen herved at ligge an over hele bredden af stoffet, således at den lette tørring bliver ensartet.

DK 165335B

5

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et skematisk billede af en farvemaskine af 5 jiggertypen, fig. 2 et diagram, der viser en udførelsesform ifølge opfindelsen, fig. 3 skematisk en anden udførelsesform for et reguleringssystem ifølge opfindelsen, 10 fig. 4 og 5 de opnåede resultater og fig. 6 og 7 anordningen til montering af en lille pressecylinder vist i lodret billede og i perspektiv.

Maskinen vist i fig. 1 omfatter et kar 1, der er fyldt med farveba-15 det 2, og gennem hvilket banen af stof 3, der skal farves, passerer, hvilken bane afvikles fra en valse 4 og derpå opvikles på en valse 5. Denne valse er trækkevalsen, og den drejes rundt af en elektromotor med indstillelig hastighed. Elektronisk regulerede elektromotorer er velkendte. En hydraulisk transmission med variabel hastig-20 hed kan også anvendes til at drive valsen fra elektromotoren. Banen af stof styres på sin vej fra den ene valse til den anden for således at passere over små cylindre 6, der er monteret løst på deres aksler. Den passerer også over en mellemliggende cylinder 7, som er placeret over farvebadet, og som den drejer rundt samtidig 25 med en takometerdynamo, der er forbundet med cylinderen 7. Denne dynamo genererer et signal proportionalt med den tangentiale hastighed af valsen 7 og følgelig med den lineære bevægelseshastighed af stoffet symboliseret ved v.

30 En anden takometerdynamo, der er koblet til bevægelsen af valsen 5, giver et billede af vinkelhastigheden ω af denne valse. Produktet v • ω, der er et billede af centrifugalaccelerationen, kan således opnås, forudsat at de rå værdier reduceres til kompatible og ensartede værdier, hvilket er muligt ved hjælp af simple Wheatstonebroer.

35

Ved at sammenligne værdien af v · ω med en nominel værdi K i en elektronisk komparator, frembringer dennes udgang en spænding, som gør det muligt at binde drivmotoren for valsen til denne nominelle værdi. Denne motor kan være en jævnstrømsmotor, som fødes af en

DK 165335 B

6 sædvanlig tyristorvari ator.

Programmet er angivet skematisk i fig. 2 og kan udføres af enhver elektron i ki ngen i ør.

5

En anden alternativ udførelsesform fås ud fra følgende betragtninger:

D

m er lig med forholdet _m 1° Ro .

hvor Rq er radius af opviklevalsen ved starten af opviklingen, og er dens radius ved enden af opviklingen. Dette forhold er givet direkte ved en sammenligning af hastighederne og ω2 af 15 de to valser i farvemaskinen ved enden af passagen: wl^m = ω2^ο °9 ^9e^9 JE = —

Ro ωΐ N er lig med antallet af opviklede vindinger af stoffet ved enden af 20 opviklingen. Dette antal bestemmes ved den første opvikling.

En datamat er tilvejebragt for at lagre værdierne af m og N for hvert stof.

25 Endvidere er en reversibel tæller knyttet til hver af valserne 4 og 5 og giver til ethvert tidspunkt antallet n af opviklede vindinger på den valse, som er opviklevalsen. Antallet n sendes til datamaten ligesom den elektriske spænding, der er et mål for vinkelhastigheden ω af opviklevalsen.

30

Tykkelsen af stoffet, dvs. tykkelsen af hver vinding, er lig med R R mR - R m .4 m - o _ o o _ £ B*-*

N ·“ N ~ ° K

35 Når n vindinger er opvikl et, er radius Rp af viklecylinderen Rn Ro (1 + n

For at holde centrifugal accelerationen γ konstant vil datamaten

DK 165335B

7 kvadrere spændingen, som er et mål for ω, og vil derpå multiplicere dette kvadrat med (i ♦ nS=i) 5 og sammenligne resultatet med den nominelle værdi for at styre hastigheden af motoren på en sådan måde, at 2 _ i« , iu“ X i ω Ro(l + n-g-J forbliver konstant 10 eller når RQ er konstant 2,, , m-1.

ω (1 + n—) forbliver konstant.

15 Den foretrukne udførelsesform ifølge opfindelsen, som gør det muligt at anvende simple elektroniske kredsløb, er imidlertid en, hvori accelerationen styres ikke som en funktion af produktet ω · v, men som en funktion af summen a · ω + v, hvor a er en koefficient lig med Rj x Tin, hvor Rj er begyndelsesradius af valsen 5, og m er 20 forholdet mellem den endelige radius af denne valse og dens begyndelsesradius.

Signalet a · ω proportionalt med vinkelhastigheden ω af valsen 5 leveres af takometerdynamoen drevet af valsen 5 (dynamoen 8 i fig.

25 3). Dette signal og signalet proportionalt med den lineære hastighed v, som leveres af takometerdynamoen for cylinderen 7, summeres i den elektroniske anordning 9. Det tilsvarende signal sammenlignes ved 10 med den nominelle værdi K, og det resulterende signal udtaget ved 11 sendes til motorens styreanordning.

30

Graferne i fig. 4 og 5 er tegnet på basis af det numeriske eksempel, hvor radius af valsen 5 varierer mellem 1 og 3. I disse figurer er radierne afsat på abscissen og værdierne af centri fuga!accelerationen på ordinaten.

35

Fig. 5 viser den meget betydelige variation i centrifugal accelerationen for en radius af valsen 5, der varierer fra 1 til 3, når man ønsker at holde den lineære hastighed af stoffet konstant på en værdi, som i dette eksempel er af størrelsesordenen 70 meter pr.

DK 165335B

8 minut.

I modsætning hertil viser grafen i fig. 4 ved kurven 12, at centrifugalaccelerationen γ, hvis værdier er ens for de to ekstreme 5 radier, (man har da a = r^ β) kun varierer lidt i intervallet.

2 2

Kurven 12 har et maksimum på 7,48 m/s for værdier på 6,9 m/s ved de to yderpunkter.

10 Fig. 6 og 7 viser i større målestok i lodret billede og i perspektiv den lille cylinder 14, som ligger an mod stoffet på det sted, hvor det lægges på valsen 5. Denne cylinder 14, som kan rotere frit på sin understøtning, sikrer en ensartet opvikling af stoffet, der kommer ud af farvebadet. Tappene, som danner dens aksel, er frit 15 monteret i lejer 15, der bæres af to arme 16, som er svingeligt monteret ved 17 på maskinens ramme. Armene 16 er forbundet med hinanden ved hjælp af et afstandsrør 18, der er forsynet med flanger 19 fastgjort til armene 16 ved hjælp af bolte 20. Mellem flangerne 19 er der også anbragt en stang med et V-formet tværsnit, kaldet en 20 "ekspanderstang", over hvilken stoffet passerer. Denne stang er vist ved 19a i fig. 1, men ikke i fig. 6 og 7.

På grund af armene 16's evne til at svinge omkring tappene 17 holdes cylinderen 14 imod stoffet, som opvikles på valsen 5, som følge af 25 spændingen af stoffet under dets passage over ekspanderstængerne eller ved hjælp af fjedre eller disse kombinerede midler.

Det sker som følge af en fejl i produktionsnøjagtigheden, slid eller andre årsager, at cylinderen 14 kun ligger an mod stoffet på visse 30 steder i stedet for at ligge an mod det langs en frembringer, som det er nødvendigt for at opnå en ensartet optagegrad af farvevæsken fra den ene kant af stofbredden til den anden.

For at undgå denne ulempe gives systemet bestående af armene 16 og 35 afstandsstykket 18 ifølge opfindelsen nogen deformationsfrihed. I

dette øjemed tilvejebringer den viste udførelsesform for passagen af samleboltene 20 ovale huller 21 både på flangerne 19 og på armene 16, og endvidere er boltene ikke skruet i bund, men møtrikkerne er bremset ved hjælp af låsemøtrikker. Armene 16 kan således antage 5

DK 165335B

9 forskellige hældninger i forhold til hinanden og i begge retninger og således tillade cylinderen 14 at ligge an over hele længden af en frembringer.

10 15 20 25 30 35

Claims (12)

1. Fremgangsmåde til farvning af stofbaner på jigger, ved hvilken fremgangsmåde den valse (5), hvorpå stofbanen til enhver tid opvik- 5 les efter at have passeret gennem behandlingsbadet (2) indeholdt i jiggerens kar, drives af en motor, kendetegnet ved, at man kontinuerligt under driften detekterer øjebliksværdierne af faktorer, som står i relation til centrifugal accelerationen γ, der optræder på det sted, hvor stofbanen opvikles på opviklevalsen (5), 10 at man ad elektronisk vej danner øjebliksværdien af γ eller af en funktion af γ, at man ad elektronisk vej sammenligner denne øjebliksværdi med en ønsket værdi, og at man indstiller vinkelhastigheden o) af motoren, således at γ eller den nævnte funktion af γ forbliver lig med eller tilnærmelsesvis lig med den ønskede værdi. 15

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at detekteringen af vinkelhastigheden ω af opviklevalsen (5) udføres ved hjælp af den elektriske spænding, som leveres af en takometerdynamo (8), der er drejeligt forbundet med denne valse, 20 medens spændingen, som leveres af en anden takometerdynamo drevet af stoffet, tjener til at måle dettes lineære hastighed v.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at produktet ω · v tilvejebringes elektronisk, at den målte værdi 25 sammenlignes med en nominel værdi, og at det resulterende signal anvendes til at regulere hastigheden af motoren, som driver viklevalsen (5).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at 30 reguleringen sker på basis af summen aw + v, hvor a er en koefficient lig med produktet af begyndelsesradius af opviklevalsen (5) og kvadratroden af forholdet mellem den endelige radius af denne valse og dens begyndelsesradius på en sådan måde, at værdierne af denne sum er ens ved begyndelsen og enden af vikleoperationen for stoffet 35 (3) og kun varierer lidt i intervallet, hvor signalerne am og v summeres elektronisk, og summen sammenlignes med en nominel værdi for at levere et resulterende signal, der indvirker på reguleringsanordningen for motoren for opviklevalsen. DK 165335 B

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at vinkelhastigheden ω af opviklevalsen (5) og antallet n af opviklede vindinger på denne valse detekteres på ethvert tidspunkt, og at vinkelhastigheden af motoren, som driver opviklevalsen reguleres til 5 at holde udtrykket ω2 (1 + n i^li) konstant eller i det væsentlige N konstant, hvor m er forholdet mellem den endelige radius og begyndelsesradius af opviklevalsen, og N er antallet af opviklede vindinger af stoffet (3) ved afslutningen af opvikl ingen. 10

6. Jigger til udførelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4 og med en elektromotor til drift af den af jiggerens valser, der til enhver tid er opviklet valse (5), kendetegnet ved, at den omfatter organer (7,8) indrettet til at 15 frembringe elektriske signaler henholdsvis proportionale med vinkelhastigheden af opviklevalsen (5) og den lineære hastighed v af stoffet (3) frembragt ved rotationen af denne valse, og organer (10,11), som anvender disse signaler til at forsyne elektromotorens reguleringsanordning med et styresignal indrettet til at holde 20 produktet ω · v konstant eller praktisk taget konstant.

7. Jigger ifølge krav 6, kendetegnet ved, at den omfatter en elektronisk anordning (9), der gør det muligt at summere signalet proportionalt med v og et signal a · ω, hvor a er en koefficient lig 25 med begyndelsesradius af valsen multipliceret med kvadratroden af forholdet mellem den endelige radius af denne valse og dens begyndelsesradius, organer (10) til sammenligning af sumsignalet med et nominelt signal, og organer til at føre den positive eller negative forskel til anordningen til regulering af drivhastigheden af opvik-30 levalsen (5).

8. Jigger til udførelse af fremgangsmåden ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den omfatter en takometerdynamo (8), der er forbundet med opviklevalsen (5), for at levere et elektrisk signal, 35 som er en funktion af vinkelhastigheden ω af denne valse, organer til på ethvert tidspunkt at detektere antallet n af viklede vindinger af stof på opviklevalsen (5), og en elektronisk datamat, der ved monteringen af stoffet lagrer antallet N af opviklede vindinger på opviklevalsen ved afslutningen af operationen og forholdet m mellem DK 165335 B den endelige radius af opviklevalsen og dens begyndelsesradius, hvilken datamat under maskinens drift modtager den elektriske spænding, der er en funktion af vinkelhastigheden ω af opviklevalsen, og indikationen af antallet n af viklede vindinger for på 5 ethvert tidspunkt at beregne udtrykket ω2 (1 + n ) N der skal holdes konstant eller i det væsentlige konstant. 10

9. Jigger ifølge et hvilket som helst af kravene 6-8, kendetegnet ved, at jævnstrømselektromotoren, som driver opviklevalsen (5), er sammenknyttet med en tyristorvariator til regulering af spændingen, som føres til den. 15

10. Jigger ifølge et hvilket som helst af kravene 6-8, kendetegnet ved, at opviklevalsen (5) drives af sin elektromotor ved hjælp af en hydraulisk transmission med variabel hastighed.

11. Jigger ifølge et hvilket som helst af kravene 6-10 og udstyret med en pressecylinder (14), der er indrettet til at ligge an mod stoffet på det sted, hvor det lægges på opviklevalsen (5), kendetegnet ved, at en svingel ige ramme (16,18), som bærer cylinderen (14), der drejes rundt af stoffet på opviklevalsen, er 25 deformerbar på en sådan måde, at cylinderen (14) ligger an mod stoffet over hele bredden af dette. r

12. Jigger ifølge krav 11, kendetegnet ved, at to arme (16), som bærer cylinderen (14), er forbundet med et afstandsstykke 30 (18), der forbinder dem, ved hjælp af bolte eller nitter (20), der ikke er skruet i bund og er indsat i ovale huller (21) for at tillade en bevægelsesfrihed mellem afstandsstykket og armene. 35