CH666698A5

CH666698A5 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der hoehe von textilfaserballen.

Info

Publication number: CH666698A5
Application number: CH6160/84A
Authority: CH
Inventors: Fritz Hoesel; Andreas Kranefeld; Josef Temburg
Original assignee: Truetzschler & Co
Priority date: 1983-10-01
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1988-08-15
Also published as: DE3335793C2; DE3335793A1; JPS61167028A; US4813615A; JPH0512445B2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Höhe von Textilfaserballen, bei dem sich die Abnahmeeinrichtung eines Ballenöffners in waagerechter Richtung nacheinander oberhalb der Ballen einer Ballenreihe bewegt und zur Messung-der Ballenhöhe mindestens ein Sensor verwendet wird, wobei bei den Ballen eine Mehrzahl von Höhenmessungen erfolgt, ein Mittelwert gebildet wird und nach jeder Einzelmessung der Ausleger mit dem bzw. den Sensoren selbsttätig zur nächsten Messstelle um eine bestimmte Strecke weiterbewegt wird, und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Das Verfahren ist im Patentanspruch 1 und die Vorrichtung im Patentanspruch 2 definiert.

Bei einem bekannten Verfahren fährt der Abnehmer in einem Abstand zur Oberfläche oberhalb der Ballen entlang, wobei mit einer Reflexlichtschranke der Abstand zu den Faserballen gemessen wird. Die Höhe der Faserballen ergibt sich aus der Differenz zwischen der Höhe der Lichtschranke zur Ballenoberfläche. Diese Fahrt ist nur eine Messfahrt (Leerfahrt), d.h., es wird kein Fasermaterial von den Ballen entnommen. Ausserdem stört, dass die Höhe der Ballen indirekt, d.h. über den Abstand des Messorgans zur Oberfläche der Ballen, ermittelt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere eine höhere Produktion an Faserflocken in der Zeiteinheit erlaubt und eine einfache Bestimmung der Höhe der Faserballen gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäss erfolgt die Ermittlung der Höhe der Faserballen gleichzeitig mit der Abnahme von Faserflocken, d.h., es wird die Leerfahrt für die Messung vermieden, und es werden stattdessen in einem bestimmten Zeitraum die beiden Vorgänge Flockenabnahme und Messung gleichzeitig erledigt. Während des Messvorganges bewegt sich die Abnahmeeinrichtung nicht in einem Abstand zu den Faserballen, sondern steht mit der Ballenoberfläche in Eingriff. Dadurch gelingt es, die obere Ballenbegrenzung unmittelbar durch den Sensor zu erfassen, so dass die Höhe der Faserballen auf einfache Weise direkt bestimmt wird. Die obere Ballenbegrenzung mit allen Unebenheiten wird praktisch unmittelbar mit dem Sensor nachgefahren. Bereits während der Messüberfahrt wird Fasermaterial von den Ballen abgenommen, d.h., es wird sofort produziert. Vorzugsweise verläuft zur Höhenerfassung die obere Ballenbegrenzung zwischen zwei Sensoren.

Die Erfindung umfasst auch eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei der ein fahrbarer Wagen mit Turm längs und eine Abnahmeeinrichtung z. B. eine schellaufende Fräseinrichtung, oberhalb einer Reihe von frei aufgestellten Faserballen hin- und herfahren und bei der die Abnahmeeinrichtung aus der Ballenoberfläche Faserballen ablöst, bei der zur Ermittlung der Höhe der Ballenreihe ein fahrbar angeordneter Sensor, eine Lichtschranke oder dergleichen-ein elektrisches Signal abgibt, das einer Steuereinrichtung zugeführt wird. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ausleger oder der Turm mindestens zwei Sensoren aufweist, die in vertikaler Richtung einen Abstand zueinander aufweisen und dass eine weg- oder zeitabhängige Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers vorgesehen ist. Wesentlich ist. dass die Ballenbegrenzung zwischen den beiden Sensoren

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verläuft. Sobald die Ballenbegrenzung oberhalb oder unterhalb der beiden Sensoren verläuft, wird die Lage der Sensoren automatisch korrigiert, d.h. abgesenkt oder angehoben. Die Sensoren können aus Sender und Empfänger bestehen und sichtbares Licht, Infrarotlicht, Ultraschall oder dergleichen verwenden. Die weg- oder zeitabhängige Einrichtung dient der Berücksichtigung der Längenabmessung des Auslegers. Sofern beispielsweise auf einen höheren ein deutlich kleinerer Ballen folgt, kann der Ausleger erst dann auf den kleineren Ballen abgesenkt werden, wenn die volle Breite des Auslegers in eine Position oberhalb des kleineren Ballens gelangt ist.

Vorzugsweise sind die Sensoren zwei parallel zur Fräseinrichtung angeordnete Lichtschranken mit je einem Sender und einem Empfänger. Die Sender senden ständig Licht aus. Wenn die Ballenbegrenzung zwischen den beiden Lichtschranken verläuft, dann ist der unten angeordnete Empfänger verdeckt und der oben angeordnete Empfänger frei. Aus dieser Position der Lichtschranken wird die Ballenhöhe ermittelt. Wenn jedoch beide Lichtschranken oberhalb oder unterhalb der Ballenbegrenzung liegen, dann muss die Lage der Lichtschranken erst derart korrigiert werden, dass die Ballenbegrenzung wieder zwischen den Lichtschranken liegt. Zweckmässig sind die Lichtschranken an der vorderen Seitenfläche des Auslegers angeordnet. Bevorzugt ist der Abstand zwischen den Lichtschranken einstellbar. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die oben angeordnete Lichtschranke vorgesehen. Vorzugsweise ist die Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers eine Lichtschranke. Zweckmässig ist die Lichtschranke an der rückwärtigen Seitenfläche des Auslegers angeordnet. Bevorzugt ist zur Positionsbestimmung der Lichtschranken in Höhenrichtung eine Messeinrichtung vorgesehen, wobei die Lichtschranken mit der Steuereinrichtung oder der Messeinrichtung und die Messeinrichtung mit der Steuereinrichtung in Verbindung steht. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung steht die Steuereinrichtung mit einem Speicher in Verbindung. Zweckmässig wird ein gepufferter Speicher verwendet. Mit Vorteil ist an die Steuereinrichtung eine Messeinrichtung zur Positionsbestimmung der Lichtschranken in Längsrichtung angeschlossen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 schematisch Draufsicht auf einen Ballenöffner, bei dem am Ausleger drei Lichtschranken angebracht sind,

Figur 2a Seitenansicht des Ballenöffners gemäss Figur 1,

Figur 2b Detailansicht der Empfänger der Lichtschranken mit oberer Ballenbegrenzung und zwei Gruppen von Faserballen und

Figur 3 Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung zur Ermittlung der Höhe der Faserballen.

Nach Figur 1 weist die Vorrichtung, z.B. Trützschler-Blendomat, zum Abtragen von Faserflocken von in Reihe aufgesellten Faserballen 2, 3 einen Turm 4 auf, der auf einem fahrbaren Wagen 5 drehbar gelagert ist und mit diesem mittels Laufrädern hin- und herfahrbar ist. Der Turm 4 weist an einer Seite einen Ausleger mit einer Abnahmeeinrichtung 7 auf, der (s. Fig. 2a, Doppelpfeil im Ausleger 7) in Höhenrichtung bewegt werden kann. Die Abnahmeeinrichtung 7, die. z.B. eine Fräseinrichtung (9) enthalten kann, löst aus der Oberfläche der Faserballen 2, 3 Faserflocken ab. Unterhalb des Turms 4 mit dem Wagen 5 befindet sich ein Kanal 8 zum Aufnehmen und Abtransport der abgelösten Faserflocken.

Im Betrieb fahren der Wagen 5 mit Turm 4 längs und die Abnahmeeinrichtung 7 oberhalb der in Reihe frei aufgestellten Faserballen 2, 3 hin und her. Ausgehend vom Anfang AI der Ballenreihe 2 fährt der Wagen 5 zum Ende El (Hinfahrt). An dieser Stelle El werden der Turm 4 und die Abnahmeeinrichtung 7 um 180" und eine vertikale Achse gedreht, entsprechend Figur 1 im Uhrzeigersinn. Die Abnahmeeinrichtung 7 gelangt dadurch zum Anfang A2 der Ballenreihe 3. Ausgehend von Anfang A2 der Ballenreihe 3 fährt der Wagen 5 zum Ende E2 (Rückfahrt).

An der vorderen Seitenfläche 7a des Auslegers 7 sind eine erste Lichtschranke mit Sender 12 umd Empfänger 13 und eine zweite Lichtschranke mit Sender 14 und Empfänger 15 parallel zur Fräswalze 9 angeordnet. Wie die Figuren 2a und 3a zeigen, weisen die Lichtschranken 12, 13 und 14, 15 in vertikaler Richtung einen Abstand a zueinander auf. Ausserdem ist die oben angeordnete Lichtschranke 14, 15 in Arbeitsrichtung (s. Fig. 2a, horizontaler Pfeil im Turm 4) vor der unten angeordneten Lichtschranke 12, 13 angeordnet. Weiterhin ist als wegabhängige Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers 7 an der rückwärtigen Seitenfläche 7b des Auslegers 7 eine Lichtschranke mit Sender 16 und Empfänger 17 vorgesehen. Figur 2b zeigt eine Ballenreihe 2, die aus zwei Gruppen Kl bzw. K2 (Komponenten) von jeweils mehreren Faserballen gleicher Art bestehen. Zwischen den beiden Gruppen Kl, K2 ist ein leerer Zwischenraum ohne Fasermaterial vorhanden.

Entsprechend Figur 3 stehen die Empfänger 13. 15 und 17 über ein Interface 18 mit einer Steuereinrichtung 19, z.B. einem Mikrocomputer mit Mikroprozessor, in Verbindung. Weiterhin steht die Messeinrichtung 20 für die Positionsbestimmung (y-Achse) des Auslegers 7 in Höhenrichtung über ein Interface 21 mit der Steuerung 19 in Verbindung. Die Steuerung 19 ist mit einem Speicher 22 verbunden. Ausserdem ist an die Steuereinrichtung 19 über ein Interface 23 eine Messeinrichtung 24 für die Positionsbestimung (x-Achse) des Wagens 5 in Längsrichtung angeschlossen.

Im Betrieb wird der Abnehmer 7 zunächst so über den Beginn der Ballenreihe gefahren, dass beim Absenken der Abnehmer 7 mit der ganzen Breite, mindestens aber mit der vorderen Stützwalze 10 die Oberfläche der Ballenreihe berührt. Der Abnehmer 7 wird nun so tief in die Ballenreihe abgesenkt, bis der Strahl der ersten Lichtschranke 12. 13 unterbrochen wird. Diesen Vorgang teilt der Empfänger 13 dem Rechner 19 mit. der nun von der Abnehmermesseinrichtung 20 den entsprechenden Höhen wert des Abnehmers 7 erfragt und ihn im Speicher 22 ablegt. Gleichzeitig bewegt sich der Wagen 5 in Richtung auf das Ende El der Ballenreihe zu. Wird die Unterbrechnung des Lichtstrahles durch die Beschaffenheit der Ballenoberfläche 2a aufgehoben. z.B. durch eine Vertiefung, so wird der Ausleger 7 solange abgesenkt, bis der Lichtstrahl wieder unterbrochen ist. Der neue erreichte Wert wird ebenfalls im Speicher 22 abgelegt. Dieses Absenken ist aber nur möglich, solange der Lichtstrahl der hinteren Lichtschranke 16, 17 nicht unterbrochen ist. Wird durch einen höheren Ballen der Lichtstrahl der vorderen, oberen Lichtschranke 14, 15 unterbrochen, so bleibt der Wagen 5 stehen, und der Ausleger 7 wird soweit angehoben, bis der Lichtstrahl der Lichtschranken 14, 15, nicht jedoch der Lichtstrahl der Lichtschranken 12. 13. unterbrochen ist. Der neue Höhenwert wird abgespeichert und die Fahrbewegung mit dem Messvorgang fortgesetzt. Auf diese Weise werden die Oberflächenkonturen aller Komponenten Kl, K2 bzw. der Ballenreihe abgefragt und abgespeichert. Ist das Ende El der Ballenreihe erreicht, so werden für die in einer Komponente Kl bzw. K2 ermittelten Höhen Mittelwerte berechnet und als Ausgangshöhen für die Komponenten Kl bzw. K2 abgelegt. Um einen besseren Mittelwert zu erhalten, wird -auch wenn keine Änderung der Auslegerposition erfolgte - in bestimmten Abständen immer wieder ein Wert abgespeichert. Da der Mittelwert in direktem Zusammenhang zur Anzahl der Messwerte steht, ist der Mittelwert um so besser und genauer, je mehr Messwerte vorliegen. Ausserdem fallen

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mögliche Ausreisser nicht so stark ins Gewicht. Die Formel für den Mittelwert lautet:

l N y = R > Xi i = 1

Werden innerhalb einer Komponente Kl oder K2 Höhenunterschiede, die ein vorwählbares Mass übersteigen, festgestellt, so wird der Bediener angewiesen (per Meldung) einen Ausgleich zu schaffen. Ist er hierzu nicht bereit oder nicht in der Lage, so wird automatisch der Mittelwert für die ganze Komponente Kl oder K2 auf eine Höhe, die um einen wähl-5 baren Betrag unter der höchsten liegt, angehoben. Hierdurch wird vermieden, dass durch eine schlechte Aufstellung der Ballen die Maschine 1 überlastet wird.

Die Messung wird nur einmal, und zwar zu Beginn des Abarbeitungsprozesses durchgeführt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Ermittlung der Höhe von Textilfaserbal-len. bei dem sich die Abnahmeeinrichtung eines Ballenöffners in waagerechter Richtung nacheinander oberhalb der Ballen einer Ballenreihe bewegt und zur Messung der Ballenhöhe mindestens ein Sensor verwendet wird, wobei bei den Ballen eine Mehrzahl von Höhenmessungen erfolgt, ein Mittelwert gebildet wird und nach jeder Einzelmessung der Ausleger mit dem bzw. den Sensoren selbsttätig zur nächsten Messstelle um eine bestimmte Strecke weiterbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Höhe der Ballen gleichzeitig mit der Ablösung von Faserflocken aus der Ballenoberfläche erfolgt, wobei die obere Ballenbegrenzung unmittelbar durch den bzw. die Sensoren festgestellt wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die einen entlang der Ballenreihe hin- und herfahrbaren Wagen mit einem darauf drehbar gelagerten Turm aufweist, der einseitig mit einem Ausleger versehen ist, der eine Abnahmeeinrichtung trägt, wobei die zur Messung der Ballenhöhe dienenden Sensoren am Ausleger angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (7) mindestens zwei Sensoren aufweist, die in vertikaler Richtung einen Abstand ( a ) zueinander aufweisen, und dass eine weg- oder zeitabhängige Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Höhenerfassung die obere Ballenbegrenzung zwischen zwei Sensoren verläuft,

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zwei parallel zu einer die Abnahmeeinrichtung bildenden Fräseinrichtung (9) angeordnete Lichtschranken ( 12, 13; 14, 15) sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranken (12, 13; 14, 15) an der vorderen Seitenfläche (7a) des Auslegers (7) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen den Lichtschranken ( 12, 13: 14, 15) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oben angeordnete Lichtschranke (14, 15) in Arbeitsrichtung vor der unten angeordneten Lichtschranke (12, 13) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers (7) eine Lichtschranke (16, 17) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke (16, 17) an der rückwärtigen Seitenfläche (7b) des Auslegers (7) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionsbestimmung der Lichtschranken (12, 13; 14, 15; 16, 17) in Höhenrichtung eine Messeinrichtung (20) vorgesehen ist, wobei die Lichtschranken mit der Steuereinrichtung (19) oder der Messeinrichtung (20) und die Messeinrichtung (20) mit der Steuereinrichtung

( 19 ) in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (19) mit einem Speicher (22) in Verbindung steht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein gepuffter Speicher (22) verwendet wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12. dadurch gekennzeichnet, dass an die Steuereinrichtung (19) eine Messeinrichtung (24) zur Positionsbestimmung der

Lichtschranken (12, 13; 14, 15; 16, 17) in Längsrichtung angeschlossen ist.