CH685822A5

CH685822A5 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Ballenöffners, insbesondere zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung von Textilfaserballen.

Info

Publication number: CH685822A5
Application number: CH956/92A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Kortlang; Josef Temburg; Johann Zander
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1995-10-13
Also published as: JP3153317B2; JPH05117919A; US5189308A; DE4110074C2; DE4110074A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ballenöffners, insbesondere zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung von Textilfaser-ballen, bei dem sich eine Abnahmeeinrichtung mit mindestens einer schnellaufenden Fräswalze oberhalb der Faserballen bewegt und zur Messung der oberen Ballenbegrenzung mindestens zwei Sensoren verwendet werden, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind und die in Höhenrichtung bewegt werden und umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren bewegt sich der Abnehmer des Ballenöffners in waagerechter Richtung oberhalb der Ballen einer Ballenreihe, d.h. die obere Abtragfläche der Ballen bildet eine horizontale Ebene. Die Abtragfläche und die obere Ballenbegrenzung der Ballenreihe sind deckungsgleich und beide horizontal ausgerichtet. Bei diesem Verfahren kann nur die Höhe der Ballen, d.h. die obere waagerechte Ballenbegrenzung, ermittelt werden. Diese Messung wird nur einmal, und zwar zu Beginn des Abarbeitungsprozesses durchgeführt. Anschliessend werden die ortsfest aufgestellten Faserballen in senkrechter Richtung z.B. mittels einer Fräswalze restlos abgearbeitet. Ein stetiger Nachschub von neuen Ballen zu der Ballenreihe, d.h. ein kontinuierliches Abarbeiten mittels der Abnahmeeinrichtung, ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere während des laufenden Betriebes ein kontinuierliches Abarbeiten der Faserballen ermöglicht und nach einer Unterbrechung des laufenden Betriebes die Ermittlung der oberen Ballengrenze der Abarbeitungsfläche erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 oder 3.

Erfindungsgemäss bildet die schrägverlaufende Abtragfläche einen Winkel mit der horizontalen oberen Ballenfläche der Ballenreihe, wobei die Abarbeitungsfläche an die obere waagerechte Ballenbegrenzung anschliesst. Es erfolgt ein stetiger Nachschub von neuen Ballen zu der Ballenreihe, so dass während des laufenden Betriebes die Ballen kontinuierlich abgearbeitet werden. Nach einer längeren Unterbrechung zwischen zwei Abarbeitungsphasen, d.h. nach längerer Klimatisierungszeit, gehen die Ballen unterschiedlich hoch auf, so dass ein neuer Schrägungswinkel vorliegt. Auch kann es vorkommen, dass nach einem Programmfehler die vorhandene Abarbeitungsschräge verloren geht. Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird der neue Schrägungswinkel auf vorteilhafte Weise automatisch neu erfasst, so dass der kontinuierliche Betrieb ohne manuelle Eingriffe von selbst fortgesetzt wird.

Zweckmässig werden die Sensoren entlang der Schrägfläche gleichzeitig in Höhen- und Längsrichtung bewegt und wird aus den gemessenen Schwenkwinkeln und Längspositionen die schrägverlaufende Ballenbegrenzung berechnet.

Nach einem weiteren Verfahren zum Betreiben eines Ballenöffners entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 3 ist gemäss einer weiteren Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass die Abtragfläche der Ballen einen Winkel (a) mit der Horizontalen einnimmt,

a) die Sensoren an mindestens zwei unterschiedlichen Längspositionen jeweils in Höhenrichtung abgesenkt werden, bis der tiefere Sensor unterhalb der Begrenzung der Abtragfläche (schrägverlaufende Ballenbegrenzung) angeordnet ist und b) aus den Höhen- und Längspositionen des tieferen Sensors die Begrenzung der Abtragfläche (schrägverlaufende Ballenbegrenzung) berechnet wird.

Die Erfindung umfasst auch eine vorteilhafte Vorrichtung zum Betreiben eines Ballenöffners, insbesondere zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung von Textilfaserballen aus Naturfasern oder Chemiefasern, bei der ein fahrbarer Wagen mit Turm längs, und eine Abnahmeeinrichtung, z.B. mindestens eine schnellaufende Fräswalze, oberhalb einer Reihe von frei aufgestellten Faserballen hin- und herfahren und bei der die Abnahmeeinrichtung aus der Ballenoberfläche Faserflocken ablöst, bei der zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung fahrbar angeordnete Sensoren ein elektrisches Signal abgeben, das einer Steuereinrichtung zugeführt wird, und bei der am Ausleger mindestens zwei Sensoren angeordnet sind.

Zweckmässig weisen die beiden Sensoren in vertikaler Richtung einen Abstand (a) zueinander auf und ist eine Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers vorgesehen. Vorzugsweise sind die Sensoren zwei parallel zur Fräseinrichtung angeordnete Lichtschranken. Bevorzugt sind die Lichtschranken an der vorderen Seitenfläche des Auslegers angeordnet. Mit Vorteil ist der Abstand

(a) zwischen den Lichtschranken einstellbar. Zweckmässig ist die oben angeordnete Lichtschranke in Arbeitsrichtung vor der unten angeordneten Lichtschranke vorgesehen. Vorzugsweise weisen die beiden Sensoren in Längsrichtung einen Abstand

(b) zueinander auf. Bevorzugt umfasst die Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers eine Lichtschranke. Mit Vorteil ist die Lichtschranke an der rückwärtigen Seitenfläche des Auslegers angeordnet. Zweckmässig ist zur Positionsbestimmung der Lichtschranke in Höhenrichtung eine Messeinrichtung vorgesehen, wobei die Lichtschranken mit der Steuereinrichtung oder der Messeinrichtung und die Messeinrichtung mit der Steuereinrichtung in Verbindung steht. Vorzugsweise steht die Steuereinrichtung mit einem Speicher in Verbindung. Bevorzugt wird ein gepuffeter Speicher verwendet. Mit Vorteil ist an die Steuereinrichtung eine Messeinrichtung zur Positionsbestimmung der Lichtschranke in Längsrichtung angeschlossen. Zweckmässig ist zur Messung des Schwenkwinkels ein Winkelcodierer vorgesehen. Vorzugsweise steht der Winkelcodierer mit der Steuereinrichtung in Verbindung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von

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zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1a schematisch eine Draufsicht auf einen Ballenöffner, bei dem am Ausleger drei Lichtschranken (Sensoren) angebracht sind,

Fig. 1b eine Seitenansicht des Ballenöffners gemäss Fig. 1,

Fig. 2a bis 2d Seitenansicht einer erfindungsge-mässen Vorrichtung an einer Mehrzahl von Textilfa-serballen mit Absenkung und Schwenkung der Sensoren,

Fig. 3a bis 3e Seitenansicht einer erfindungsge-mässen Vorrichtung an einer Mehrzahl von Textilfa-serballen mit Absenkung der Sensoren an unterschiedlichen Längspositionen und horizontaler Verlagerung der Sensoren,

Fig. 4a bis 4d Seitenansicht einer erfindungsge-mässen Vorrichtung an einer Mehrzahl von Textilfa-serballen mit schrägverlaufender Verlagerung der Sensoren und

Fig. 5 schematisch ein Blockschaltbild mit Wegerkennungseinrichtung für die Bewegung des Abtragorgans in Höhen- und Längsrichtung, mit Hub-, Fahr- und Schwenkmotor, Winkelerkennungseinrichtung, Lichtschranken und elektronischer Steuereinrichtung.

Nach Fig. 1a weist die Vorrichtung, z.B. ein Trützschler-BLENDOMAT, zum Abtragen von Faserflocken von in Reihe aufgestellten 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 7 mit einer Abnahmeeinrichtung auf, der (siehe Fig. 1b, Pfeile A, B im Ausleger 7) in Höhenrichtung bewegt werden kann. Der Ausleger ist in Richtung der Pfeile D, D' drehbar. Die Abnahmeeinrichtung, die z.B. eine Fräseinrichtung mit zwei Fräswalzen 9a, 9b enthalten kann, löst aus der Oberfläche der Faserballen 2, 3 Faserflocken ab. Unterhalb des Turms

4 mit dem Wagen 5 befindet sich ein Kanal zum Aufnehmen und Abtransport der abgelösten Faserflocken.

Im Betrieb fahren der Wagen 5 mit Turm 4 längs und die Abnahmeeinrichtung 7, 9 oberhalb der in Reihe frei aufgestellten Faserballen 2, 3 in Richtung der Pfeile C, C' hin und her. Ausgehend vom Anfang A1 der Ballenreihe 2 fährt der Wagen 5 zum Ende E1 (Hinfahrt). Anschliessend fährt der Wagen

5 vom Ende E1 zum Anfang A1 zurück (Rückfahrt). Die Fräseinrichtung bewegt sich dabei entlang der schrägverlaufenden Abtragfläche 2a in Richtung der Pfeile E, E'. An der vorderen Seitenfläche 7a des Auslegers 7 sind eine erste Lichtschranke mit Sensor 12 und Empfänger 13 und eine zweite Lichtschranke mit Sender 14 und Empfänger 15 parallel zu den Fräswalzen 9a, 9b angeordnet. Wie die Fig. 1b zeigt, weisen die Lichtschranken 12, 13 und 14, 15 in vertikaler Richtung einen Abstand a zueinander auf. 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.

Entsprechend Pfeil G in Fig. 1 werden neue Ballen 2 mit horizontaler oberer Ballenfläche 2b nachgeschoben. Die obere Abtragfläche 2a der Ballen 2 ist zwischen A1 und E1 schrägverlaufend. Die schrägverlaufende Abtragfläche 2a, die an die obere waagerechte Ballenbegrenzung 2b der Ballen 2' angrenzt, ist nach Fig. 1a an den parallel zu den Ballen 2, 2' aufgestellten Ballen 3, 3' in entsprechender Weise verwirklicht.

Nach Fig. 2a besitzt der Abnehmer 7 drei Lichtschranken 12, 14, 16, von denen zwei (12, 14) senkrecht übereinander angeordnet sind. Nach dem Start der Maschine 1 wird diese, wobei sich der Abnehmer 7 in höchster Stellung befindet, in Anfangsposition X1 gebracht. Anschliessend wird der Abnehmer 7 durch das Steuerungsprogramm (der Steuerungsvorrichtung 29 zugeordnet, siehe Fig. 5) automatisch solange abgesenkt, bis Lichtschranke 12 unterbrochen wird (Fig. 2b). Dann schwenkt der Abnehmer 7 solange in Richtung des Pfeils D, bis auch die Lichtschranke 16 unterbrochen wird (Fig. 2c). Mittels eines Sensors 27 (vgl. Fig. 5) z.B. eines Winkelcodierers, wird der Schwenkgrad ermittelt und als Schrägungswinkel ebenso wie die Position X1/Y1 gespeichert (vgl. Fig. 5, Speicher 28). Während die Maschine 1 anschliessend in Längsrichtung C verfahren wird, steuert das Programm die Position des Abnehmers 7 so, dass diese in Richtung des Pfeils E dem Schrägungswinkel a entsprechend nachgeführt wird (Fig. 2d). In regelmässigen Abständen wird während der Überfahrt die jeweilige Position gespeichert. Sollten während dieser Überfahrt die Lichtschranken 12 und 16 frei werden, wird die Aufwärtsbewegung gestoppt. Sollte Lichtschranke 14 unterbrochen werden, wird die Längsbewegung gestoppt und der Abnehmer 7 solange angehoben, bis Lichtschranke 14 wieder frei wird. Am Ende der Überfahrt wird aus den gespeicherten Einzelpositionen die schrägverlaufende Ballenbegrenzung 2a (korrekte Kontur) der Ballengruppe 2 berechnet und die weitere Fahrweise entsprechend gesteuert. Während der ersten Überfahrt kann Fasermaterial von der Abarbeitungsfläche 2a abgenommen werden.

Nach Fig. 3b wird der Abnehmer 7 in Startposition (X1) abgesenkt, bis Lichtschranke 12 die Abwärtsbewegung B unterbricht. Die Position wird gespeichert. Der Abnehmer 7 wird wieder hochgefahren (Pfeil A) und die Maschine 1 um ein definiertes Mass in Längsrichtung C gefahren (X2) (Fig. 3d).

Der Abnehmer 7 wird wieder abgesenkt in Richtung B, bis Lichtschranke 12 unterbricht. Die Position wird wiederum gespeichert (X2/Y2). Dieser Vorgang wird solange wiederholt, wie notwendig. Am Ende der Überfahrt wird aus den gespeicherten Einzelwerten die schrägverlaufende Ballenbegrenzung 2a (korrekte Kontur) errechnet und die weitere Fahrweise entsprechend dieser gesteuert. Bei diesem Verfahren kann auf die Lichtschranke 16 verzichtet werden.

Nach Fig. 4a bis 4d wird der Abnehmer 7 nur noch um ein geringes definiertes Mass angehoben, so dass die Lichtschranke 12 wieder sicher frei ist.

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Ausserdem wird bei diesem Verfahren der Abnehmer 7 während der Längsbewegung C langsam wieder abgesenkt, bis Lichtschranke 12 diese Bewegung unterbricht. Diese Position wird jeweils gespeichert. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft wie benötigt.

Am Ende der Überfahrt wird aus den gespeicherten Einzelpositionen die schrägverlaufende Balien-begrenzung 2a (korrekte Kontur) errechnet und die weitere Positionierung anhand dieser durchgeführt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass bei neuer Ballengruppe, die noch keine Schräge besitzt, bereits Material abgenommen wird.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind nicht-unterbrochene freie Lichtschranken als leerer Kreis und unterbrochene Lichtschranken als gefüllter Kreis gezeichnet.

Nach Fig. 5 ist eine Steuereinrichtung 29, z.B.ei-ne speicherprogrammierbare Steuerung, vorgesehen, an die eine Eingabeeinrichtung 18 angeschlossen ist. Mit der Steuereinrichtung 29 sind eine Wegerkennungseinrichtung 19, z.B. ein inkrementa-ler Drehgeber o.dgl., am Motor 20 für die Längsrichtung (x-Achse) und eine Wegerkennungseinrichtung 21, z.B. inkrementaler Drehgeber o.dgl., am Motor 22 für die Höhenrichtung (y-Achse) elektrisch verbunden. Weiterhin steht die Steuereinrichtung 29 über einen Verstärker 23 (Ansteuerelektronik, Frequenzumrichter) mit dem Fahrmotor 20 für die Längsbewegung C, C' des Wagens 5 und über einen Verstärker 24 mit dem Hubmotor 22 für die Höhenbewegung A, B des Abnehmers 7 elektrisch in Verbindung. Ausserdem sind an die Steuereinrichtung 29 angeschlossen: ein Motor 25, der die Schwenkung des Abnehmers 7 in Richtung des Pfeils D bewirkt (vgl. Fig. 2c) über einen Verstärker 26, eine Einrichtung zur Winkelerkennung des Abnehmers 7, z.B. ein Winkelcodierer 27, ein Speicher 28 und die Lichtschranken 12, 13; 14, 15; 16, 17.

Die Lichtschranken können Durchlichtlichtschran-ken sein, bei denen Sender und Empfänger einander gegenüberliegen, oder Auflichtlichtschranken sein, bei denen Sender und Empfänger auf derselben Seite angeordnet sind.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung von Textilfaserballen, bei dem sich eine Abnahmeeinrichtung mit mindestens einer schnelllaufenden Fräswalze oberhalb der Faserballen bewegt und zur Messung der oberen Ballenbegrenzung mindestens zwei Sensoren verwendet werden, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind und die in Höhenrichtung bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragfläche der Ballen einen Winkel (a) mit der Horizontalen einnimmt,

a) die Sensoren in Höhenrichtung abgesenkt werden, bis ein Sensor unterhalb der Begrenzung der Abtragfläche angeordnet ist,

b) der andere Sensor durch Schwenkung um eine horizontale Achse unterhalb der Begrenzung der Abtragfläche angeordnet wird und c) der Schwenkwinkel gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren entlang der Schrägfläche gleichzeitig in Höhen- und Längsrichtung bewegt werden und aus den gemessenen Schwenkwinkeln und Längspositionen die schrägverlaufende Ballenbegrenzung berechnet wird.

3. Verfahren zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung von Textilfaserballen, bei dem sich eine Abnahmeeinrichtung mit mindestens einer schnelllaufenden Fräswalze oberhalb der Faserballen bewegt und zur Messung der oberen Ballenbegrenzung mindestens zwei Sensoren verwendet werden, die in Höhenrichtung übereinander angeordnet sind und die in Höhen- und Längsrichtung bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragfläche der Ballen einen Winkel (a) mit der Horizontalen einnimmt,

a) die Sensoren an mindestens zwei unterschiedlichen Längspositionen jeweils in Höhenrichtung abgesenkt werden, bis der tiefere Sensor unterhalb der Begrenzung der Abtragfläche angeordnet ist und b) aus den Höhen und Längspositionen des tieferen Sensors die Begrenzung der Abtragfläche berechnet wird.

4. Vorrichtung zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung von Textilfaserballen aus Naturfasern oder Chemiefasern, bei der ein fahrbarer Wagen mit Turm längs, und eine Abnahmeeinrichtung oberhalb einer Reihe von frei aufgestellten Faserballen hin- und herfahrbar ist und bei der aus der Ballenoberfläche Faserflocken durch die Abnahmeeinrichtung ablösbar sind, bei der zur Ermittlung der oberen Ballenbegrenzung durch fahrbar angeordnete Sensoren ein elektrisches Signal abgebbar ist, das einer Steuereinrichtung zuführbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragfläche (2a, 3a) in einem Winkel (a) zu der Horizontalen angeordnet ist und an einem Ausleger (7) mindestens zwei Sensoren (12, 14, 16; 13, 15, 17) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensoren in vertikaler Richtung (12, 14; 13, 15) einen Abstand (a) zueinander aufweisen und dass eine Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers (7) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder

5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zwei parallel zu Fräseinrichtung (9a, 9b) angeordnete Lichtschranken (12, 14, 13, 15) sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Lichtschranken (12, 14; 13, 15) aufweisen, welche der vorderen Seitenfläche (7a) des Auslegers (7) zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen den Sensoren einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oben angeordneter Sensor senkrecht über einem unten angeordneten Sensor vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Senso-

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ren in Längsrichtung einen Abstand (b) zueinander aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung der Längsposition des Auslegers (7) eine Lichtschranke (16, 17) umfasst.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor der rückwärtigen Seitenfläche (7b) des Auslegers (7) zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wegerkennungseinrichtung (19) für die Längsrichtung (x-Ach-se), z.B. ein inkrementaler Drehgeber, und eine Wegerkennungseinrichtung (21) für die Höhenrichtung (y-Achse), z.B. ein inkrementaler Drehgeber, an die Steuereinrichtung (29) angeschlossen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (29) mit einem Speicher (28) in Verbindung steht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein gepufferter Speicher (28) verwendet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des Schwenkwinkels ein Winkelcodierer (27) vorgesehen ist, der mit der Steuereinrichtung (29) in Verbindung steht.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis

16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren an die Steuereinrichtung (29) angeschlossen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrmotor (20), ein Hubmotor (22) und ein Schwenkmotor (25) an die Steuereinrichtung (29) angeschlossen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnahmeeinrichtung mindestens eine schnellaufende Fräswalze ist.

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