CZ298194B6

CZ298194B6 - Zpusob mísení vlákenných komponent, odvazovací podávací zarízení a rídicí zarízení pro rízení podávací rychlosti podávacího zarízení

Info

Publication number: CZ298194B6
Application number: CZ20012004A
Authority: CZ
Inventors: Scholz@Erich; Höck@Franz; Engelhardt@Peter
Original assignee: Temafa Maschinenfabrik Gmbh
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2007-07-18
Also published as: DE19856447A1; WO2000034557A1; ATE244782T1; EP1149196B1; DE59906277D1; EP1149196B2; ES2204185T3; CZ20012004A3; EP1149196A1; ES2204185T5

Abstract

Vynález se týká zpusobu a zarízení k mísení vlákenných komponent (I, II, III) odvazovacím podáváním, u nehoz se k dávkování urcený vlákenný materiál odebírá z vlákenných balíku (1', 1'', 1''') a je podávacím zarízením priváden do vázicího zásobníku (10), pred který je predrazen predplnicí prostor (8; 80), pricemz vázicí zásobník (10) je od predrazeného predplnicího prostoru (8; 80) oddelen riditelnou klapkou (9) a po provedeném zvázení se materiál z vázicího zásobníku (10) shodí na mísicí pás (12). Odvazovacímu podávacímu zarízení (I', II', III') se pro kazdou vlákennou komponentu (I, II, III) zadá krivka predepsané hmotnosti, podle níz je rízeno podávací zarízení pro plnení vázicího zásobníku (10) odpovídající zmenou podávací rychlosti. Prubeh vázicího cyklu se stanoví príslusným procentuálním podávaným mnozstvím vuci procentuálnímu casu vázicího cyklu (univerzální krivkou). Kapacita predplnicího prostoru (8) odpovídá kapacite vázicího zásobníku (10).

Description

Způsob míšení vlákenných komponent, odvažovací podávači zařízení a řídicí zařízení pro řízení podávači rychlosti podávacího zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro míšení vlákenných komponent odvažovaným podáváním, které je opatřeno vážícím zásobníkem a předplnicím prostorem, přičemž vážicí zásobník je od přcdplnicího prostoru oddělen řiditelnou klapkou a po provedeném vážení se materiál z vážícího zásobníku shodí na směšovací pás.

Dále se vynález týká řídicího zařízení pro řízení rychlosti podávacího zařízení odvalovacího podávacího zařízení, u něhož je dávkovaný materiál podávačím zařízením dopravován do vážícího zásobníku.

Dosavadní stav techniky

K míšení vlákenných komponent se pro dávkování jednotlivých vlákenných komponent používají vážicí podávači zařízení, u nichž jsou balíky vláken přiváděny přes přívodní stůl a navazující podávači pás k vzestupnému hrotovému pásu, z něhož jc vlákenný materiál rozvolňován a dopravován vzhůru proti vratnému válci. Na něj navazující snímací válec přivádí takto rozvolněný materiál k vážícímu zásobníku.

Vážení vláken tímto známým nespojitým způsobem probíhá zpravidla tak. že vážicí zásobník je zásobován dvěma rozdílnými rychlostmi přívodu materiálu, přičemž přiváděči výkon je určen rychlostí hrotového pásu. Nejprve se provede hrubé dávkování vysokou rychlostí hrotového pásu, aby byl vážicí zásobník naplněn v co nej kratším čase. Při této vysoké rychlosti lze ovšem dosáhnout jen nepřesně požadované odvážené hmotnosti. Proto se toto rychlé plnění provede pouze do jistého stupně naplnění. Jakmile je dosaženo teto mezní hodnoty hrubého plnění, přepne se hrotový pás na nízkou rychlost, a touto nízkou rychlostí se provede jemné dávkování až do dosažení požadované přesné hmotnosti. Při dosažení této druhé mezní hodnoty se hrotový pás zastaví. Nato sc váhou zjistí přesná hmotnost. Pro přesné zjištění hmotnosti jc nutné, aby váha byla v klidu, to znamená, aby již neprováděla žádné kmity způsobené plněním. Tento úkon si může vyžádat 2 až 3 sekundy. Pak se vážicí zásobník vyprázdní na tak zvaný inísicí pás a tárujc se, to znamená, žc vážicí zařízení sc nastaví přesně na nulový bod. Tím je vážicí zařízení připraveno na příští vážení a hrotový pás se opět zapne, aby nejprve vysokou rychlostí provedl hrubé naplnění pro příští vážení.

Navzdory' přesnému nastavení vážícího zařízení a okamžitému zastavení hrotového pásu padají do vážícího zásobníku vlákna ještě i po dosažení druhé mezní hodnoty, takže požadovaná hodnota hmotnosti se překročí, někdy naopak ani nedosáhne. Tak je tomu zejména tehdy, když je vlákenný materiál jen málo načechrán. Ke kompenzaci této nepřesnosti sc zjistí tato hodnota hmotnost a při dalších váženích se k ní hmotnostně přihlédne. Mimoto jsou nad vážícím zásobníkem vytvořeny klapky, které se zavřou ihned při dosažení konečné hmotnosti, aby se zabránilo dalšímu vniknutí vlákenného materiálu do vážícího zásobníku.

K urychlení vážícího cyklu je žádoucí rychlé naplnění vážícího zásobníku, avšak vysoká rychlost hrotového pásu sice vede k vysokému výkonu, avšak vzhledem k horšímu načechrání vlákenného materiálu je přesnost vážení nízká, protože dochází ke strhávání materiálu a podobně. Nízká rychlost hrotového pásu sice vede k lepšímu načechrání, avšak výkon a tím i rychlost plnění vážícího zásobníku je nízká. Je proto cílem dosáhnout při plnění co nej vyššího výkonu a přesto dobrého načechrání a vysoké přesnosti vážení.

- 1 CZ 298194 B6

Při vážení vláken hrají velkou úlohu též specifické vlastnosti materiálu, na něž proto musí být nastaveny všechny otáčky a mezní hodnoty. Plnění plnicího prostoru před hrotovým pásem přitom má rovněž vliv na parametry, které mají být nastaveny.

Zařízení pro míšení vláken se zpravidla provozují s několika vážícími zásobníky a s různými surovinami. To vážení, které jc nejponialejšL určuje výkon celého výrobního zařízení. Aby se při popsaných způsobech vážení dosáhlo požadovaných přesností a výkonů, jc nutné, aby zařízení bylo seřízeno obslužným personálem s dobrými znalostmi postupu a se zkušenostmi. Nastavovací hodnoty se musí zjistit empiricky pro každý druh vlákna, což je nákladné.

Jsou sice jíž známa elektronicky řízená vážící zařízeni, která podstatně usnadňují obsluhu a kontrolu takových mísících zařízení, přesto však je nutné do řídicího zařízení vložit a v něm uložit příslušná data a empirické hodnoty pro příslušné materiály, které mají být zpracovány a pro všechny ke zpracování určené materiály a požadované směsi zajistit řídicí program, l o je časově náročné a vyžaduje zkušený odborný personál. Mimoto zde vždy existuje nebezpečí chybných nastaveni. U nových směsí a materiálů musí být empirické hodnoty nejprve vyzkoušeny a zjištěny.

Z DE 34 12 920 je známo zařízení pro dávkování plnicího materiálu pro plnění zásobníku. Plnění vážícího zásobníku probíhá dvoustupňové hrubým dávkováním a jemným dávkováním. Pro hrubé dávkování se materiál prvním přívodem přivádí do předkomory. která je opatřena uzavíracím zařízením vůči vážícímu zásobníku, přičemž jc zařízeno objemové odměření plnicího materiálu v před komoře. Při dosažení zadaného objemu se plnění předkomory ukončí a její obsah vyprázdní do vážícího zásobníku. Po uzavření uzávěru mezi předkomorou a vážícím zásobníkem následuje jemné dávkování druhou podávači dráhou. Během této doby se již může předkomora opět plnit první podávači dráhou, takže dochází ke zkrácení rychlosti plnění do vážícího zásobníku. Nevýhodou tohoto známého zařízení je nutnost dvou oddělených plnicích drah pro jemné plnění a pro předběžné plnění, takže pro každou plnicí dráhu jen nutné odpovídající řízení klapky a odpovídající přívodní zařízení, l oto zařízení je proto poměrně nákladné.

Dále jc znám způsob kontinuálního zjišťováni hmotnosti zrnitého, vlákenného nebo listového materiálu, zejména tabáku, u něhož je materiál v plynulém proudu předáván prvním podávacím prostředkem na druhý podávači prostředek a od něho v hmotnostně konstantním proudu přiváděn k následujícím upravárenským operacím (DE 28 41 494). Podávači rychlost prvního podávacího prostředku je řízena v závislosti na hmotnosti materiálu předaného druhému podávacímu prostředku. Problém, jak dosáhnout u nespojitého vážení pro míšení vlákenných komponent přesto kontinuálního podávání materiálu a čechrání, u tohoto známého zařízení neexistuje. Tento známý způsob a kjeho provádění určené zařízení též nedokáže sestavovat různé vláken né komponenty podle zadaných hmotnostních podílů pro další zpracování.

Konečně jc z US 4 766 966 znám elektronický řídicí program pro naplnění vážícího zásobníku z předřazeného plnicího prostoru v co nej kratší době, avšak se zamezením překročení hmotnosti způsobených rychlým plněním. Přívod váženého materiálu do vážícího zásobníku je proto řízen různou šířkou rozevření výpustních klapek z předřazeného zásobníku. O míšení vlákenných komponent a přívodu materiálu do předřazeného plnicího prostoru nelze z tohoto známého zařízení nic zjistit. Řízením velikosti rozevření výpustních klapek existuje u vlákenného materiálu nebezpečí, že ten ulpí na neúplně rozevřených klapkách, a že takto dojde k nepravidelnostem a neúplnému naplnění vážícího zásobníku.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu jc odstranit vyznačené nedostatky- a vytvořit způsob a odvažovací podávači zařízení pro podstatné zjednodušení nastavování a dávkování jednotlivých komponent. Dal

Ším úkolem vynálezu je dosáhnout vysokého výrobního výkonu a přitom přesto též dobrého načechrání vlákenného materiálu a vysoké přesnosti vážení.

Cílů vynálezu je dosaženo způsobem míšení vlákenných komponent odvažovacím podáváním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že podávači zařízení pro plnění vážícího zásobníku je řízeno odpovídající úpravou podávači rychlosti podle zadané křivky předepsané hmotností pomocí porovnávání předepsané a skutečné hodnoty hmotnosti. Výhodné varianty tohoto způsobu jsou dále popsány v závislých nárocích 2 až 14 a v příkladech provedení vynálezu.

Cílů vynálezu jc také dosaženo způsobem míšení vlákenných komponent odvažovaným podáváním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom. že podávači zařízení podává vlákenný materiál během celého vážícího cyklu, zatímco dodávka materiálu do vážícího zásobníku se děje nespojitě. Výhodná varianta tohoto způsobu je pak popsána v závislém nároku 15 a v příkladech provedení vynálezu.

Oba způsoby míšení vlákenných komponent podle vynálezu mohou být prováděny na odvažovacím podávacím zařízení je přiřazeno řídicí zařízení, které podle zadané křivky předepsané hmotnosti řídí podávači rychlost podávačího zařízení. Výhodné příklady provedení zařízení podle vynálezu jsou popsány v závislých nárocích 18 až 21 a také v příkladech provedení vynálezu.

Podávači rychlost podávacího zařízení je řízena řídicím zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom. že řídicímu zařízení pro dávkovaný vlákenný materiál je přiřazena požadovaná křivka předepsané hmotnosti, podle níž řídicí zařízení řídí podávači zařízení pro plnění vážícího zásobníku upravováním podávači rychlosti. Výhodné varianty řídicího zařízení jsou popsány v závislých nárocích 22 a 23 a v příkladech provedení vynálezu.

Ačkoliv mají tyto části vynálezu v podstatě samostatný význam, jejich optima se dosahuje při jejich společném využití.

Přehled obrázků na výkresech

Další podrobnosti vynálezu budou blíže popsány na základě výkresů, kde značí obr. 1 odvažovací podávači zařízení ve schematickém znázornění, obr. 2 mísicí zařízeni se třemi odvažovacími podávacími zařízeními, obr. 3. 4 a 5 různé křivky, podle nichž sc provádí nastavení resp. řízení zařízení, obr. 6 srovnání dopravovaného množství s přerušením a bez přerušeni podávání a obr. 7 odvažovací podávači zařízení se zvětšeným předřazeným plnicím prostorem.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje schematicky konstrukci odvažovacího podávacího zařízení. Balíky Γ, Γ, £2 jsou přes podávači stůl 2 a jeho podávači pás 3 přiváděny k podávacímu zařízení, které jc ve znázorněném příkladu provedení vytvořeno hrotovým pásem 4, který' z přiváděných balíků _P, J_2. Γ uvolňuje části a dopravuje je vzhůru proti vratnému válci 5, Vratný válec 5 je uložen v nastavitelné vzdálenosti od hrotového pásu 4 a otáčí se v opačném smyslu vůči směru podávání hrotového pásu 4. Nadměrná množství vláken, která jsou unášena hrotovým pásem 4, se touto vzdáleností vratného válce 5 nepropustí, nýbrž sc jím zadrží. Zpravidla jsou podávači pás 3 podávacího stolu 2 a hrotový pás 4 ve vzájemném hnacím spojení. Pro hrotový pás 4 je vytvořen plynule regulovatelný pohon 44, takže hrotový pás 4 může běžet každou podávači rychlostí, která je zadána řídicím zařízením 40. Na hrotový pás 4 navazuje vysokou rychlostí obíhající snímací válec 6. který uvolňuje vlákenný materiál z hrotového pásu 4 a přitom jej čechrá. Snímacím válcem 6 načechraná vlákna nebo vločky vláken jsou podávány do předplnicího prostoru 8. který je uzavřen klapkami 9 a může být uzavřen vůči vážícímu zásobníku 10. Ventilátor 7 obstarává odsávání prachu. Pod vážícím zásobníkem IQ je podélně veden mísicí pás 12, na který se shazují

- CZ 29X194 B6 vlákna odvážená ve vážícím zásobníku ]_0. Na konci mísícího pásuje uspořádán přítlačný válec 11 pro zhušťování vlákenného materiálu do homogenního rouna pro zhuštění podávání do mísícího rozvolňovačc B.

Obr. 7 znázorňuje zařízení pro odvažované podávání se zvětšeným předplnicírn prostorem 80. Součástí tohoto zařízeni se stejnou funkcí jsou též stejně označeny jako na obr. I, takže popis zařízení podle obr. I platí i pro obr. 7. Nad vážícím zásobníkem 10 je uspořádán velký předplnicí prostor 80, který' má až přibližně 80 % kapacity vážícího zásobníku 10. Tento zvětšený předplnicí prostor 80 slouží k tomu, aby během doby uklidnění váhy a shození obsahu vážícího zásobníku na mísící pás 12 přijímal materiál, takže hrotový pás 4 muže bez zastavení podávat vlákenný materiál. Pro hlídání stavu naplnění predplnicího prostoru 80 jsou na obou stranách uspořádána měřicí zařízení J5. Tato měřicí zařízení 15 jsou s výhodou vytvořena jako světelné závory.

Obr. 2 znázorňuje mísící zařízení sc třemi odvalovacími podávačími zařízeními F, 1Γ a HP, z nichž každé odhazuje na mísící pás 12 vždy jednu komponentu [, Π. Uf. Odhození z vážících zásobníku 10 se provede vždy tak. aby komponenty I, I], ΠΙ, které se mají smísil byly uspořádány ve vrstvách nad sebou a aby současně přicházely k mísícímu rozvolňovači j_3. To znamená, žc nejprve odhodí na mísící pás 12 podíl své komponenty 111 odvažovací podávači zařízení 111' a mísící pás 12 tuto vrstvu dopraví k odvažovacímu podávacímu zařízení 1Γ. Tam se z vážícího zásobníku 10 uloží další komponenta Π na vrstvu z odvažovacího podávacího zařízení 111' a obě se pak dopraví dále k odvalovacímu podávacímu zařízení Γ, které pak položí třetí komponentu I na obě vrstvy. Všechny tři vrstvy pak na konci mísícího pásu 12 projdou pod přítlačným válcem a přivedou se k mísícímu rozvolňovači B. který' uložené vrstvy kontinuálně promísí a potrubím 14 předá do mísící komory .

Zásobování vážícího zásobníku 10 se u jednoho známého odvažovacího podávacího zařízení provádí tak, že v první fázi se materiál přepravuje rychle bez kontroly hmotnosti, to znamená, žc klapky 9 jsou zavřeny a materiál se shromažďuje v předplnicírn (předřazeném plnicím) prostoru 8. Během této doby se po shození posledního zváženého množství zavře podlahová klapka vážícího zásobníku 10 a když je podlahová klapka uzavřena, dojde k vytárování. V druhé fázi se materiál přepravuje stále ještě rychle a bez kontroly hmotností, avšak klapka 9 se otevře a vyhodí nashromážděný materiál do vážícího zásobníku j0, jehož podlahová klapka je uzavřena. V třetí fázi nyní dojde při rychlé přepravě materiálu k naplnění vážícího zásobníku 10, až se při určitém naplněném množství, které je menší než předepsané množství, vyvolá signál, kterým se podávání materiálu přepne na nízkou rychlost, při níž sc provede doplnění na cílovou hmotnost materiálu. Když je cílové hmotnosti dosaženo, odpojí se podávání materiálu a klapky 9 se uzavřou. Následuje asi dvouvteřinový čas klidu pro změření výsledné hmotnosti. Nakonec sc při stále ještě odpojeném podávání materiálu a uzavřených klapkách 9 otevře podlahová klapka a vážené množství se shodí na mísící pás ]_2.

Před plnění slouží ke zvýšení výrobního výkonu snížením prostojů v podávání materiálu, protože při uzavřené klapce 9 v obou prvních fázích již opět může započít podávání materiálu. Funkci předplnění podle známého způsobu ovšem nelze použít, když je rychlost podávání materiálu vystavena silnému kolísání.

Způsobem podle vynálezu se tyto nevýhody odstraňují. Přívod materiálu sice probíhá rozdílnými rychlostmi avšak nepřetržitě, takže nevznikají žádné prostoje. To má tu velkou výhodu, že rozdělením přívodu materiálu do delšího času, který' je jinak obsazen prostoji, jc umožněno pracovat nižšími rychlostmi podávání materiálu, které vedou k podstatně lepšímu čechrání a přesnějšímu dávkování. Jako další předmět vynálezu se stává nadbytečným nastavování jednotlivých parametrů, protože jednotlivé rychlosti pro podávání materiálu a plnění včetně časových úseků uvnitř vážícího cyklu se optimalizují samy od sebe a přitom se zároveň nastavují na rozdílné materiály. Způsob činnosti podle vynálezu je tento:

-4C'Z 298194 B6

Nejprve se v tak zvané univerzální křivce vyznačí požadovaný průběh cyklu vážení. Tento cyklus vyplynul ze souhrnu mnoha empirických hodnot a vyjadřuje přívod materiálu procentuálně vůči rovněž procentuálně vyjádřenému času vážícího cyklu. Protože rychlost hrotového pásu 4 odvalovacího podávacího zařízení Γ, If, ΠΓ je přibližně úměrná množství dopravovaného materiálu, 5 představuje tato univerzální křivka v procentech přibližně průběh rychlosti hrotového pásu 4, a tím i podávání materiálu respektive dopravované množství za jednotku času. Překvapivě bylo zjištěno, že optimální průběh přívodu materiálu se chová ve všech případech přibližně stejně, takže tuto křivku lze v procentním vyjádření bez dalšího přenést na všechny konkrétní hodnoty. To má tu velkou výhodu, že řídicímu zařízení 40 je univerzální křivkou zadán průběh vážícího io cyklu, a tím i jeden podstatný parametr, takže pro jednotlivý konkrétní případ zbývá zadat již jen dobu vážení a cílovou předepsanou hmotnost, která má být dodržena. Samozřejmě může počítač zabudovaný v řídicím zařízení 40 též. obě tyto hodnoty zjistit přímo z požadovaného výrobního výkonu. Protože kapacita plnění vážícího zásobníku 10 je zadána, vypočte počítač potřebný počet vážících cyklů a jejich časové rozpětí jakož i předepsanou hmotnost, která má být zadána kažis dému cyklu vážení. Na základě zadané předepsané hmotnosti vypočte pomocí univerzální křivky (obr. 3) počítač křivku předepsané hmotnosti (obr. 4), podle níž se porovnáním předepsané a skutečné hodnoty řídí plnění vážícího zásobníku 10 odpovídající změny dodávky vláken do vážícího zásobníku ]0. Účelně se přitom rychlost hrotového pásu 4 řídí pohonem 41 vždy tak, aby k zastaveni hrotového pásu 4 nedošlo vůbec nebo k němu došlo jen ve výjimečných případech, 2o takže podávání materiálu probíhá po celou dobu vážícího cyklu. To je umožněno co největším dimenzováním předplnicího prostoru 80 (obr. 7). který' má ve srovnání s vážícím zásobníkem l_Q alespoň poloviční velikost, nejlépe dvoutřetinovou až stejnou, a dokáže tedy přijímat trvalý přísun materiálu, a to i v klidové fázi váhy a během shazování cílové hmotnosti z vážícího zásobníku 10. Pouze množství pro jemné plnění nemusí předřazený předplnicí prostor 80 přijmout. 25 protože to při otevřených klapkách 9 padá přímo do vážícího zásobníku j_0. Tím sc dosáhne nejen podstatně rychlejšího plnění, a tím i většího výkonu odvalovacího podávacího zařízení Γ, 1Γ, ΙΙΓ, nýbrž tím umožněnou nižší rychlostí plnění též lepšího čechrání vláken a přesnějšího plnění. Úspory prostojového času přívodu materiálu lze přirozeně použít i ke zkrácení doby vážícího cyklu a tím ke zvýšení výkonu, aniž by tím utrpěla kvalita čechrání.

Vážící cyklus je v podstatě rozdělen do tří fází, a to (obr. 6) do přcdplňování (zóna A), hlavního plnění (zóna B) a jemného plnění (zóna C). K tomu přistupuje ještě doba prodlevy (zóna D). Při odpovídající velikosti předplnicího prostoru 8 resp. 80 sc lze zcela obejít bez hlavního plnění, takže vážící cyklus se dělí již jen do prcdplnění (zóna At B + C) a jemného plnění (zóna D). 35 Před plněn i se provádí při uzavřených klapkách 9 do predplňovacího prostoru 8 resp. 80. Během tohoto takzvaného před plnění proběhne klidový stav váhy a měření finální hmotnosti jakož i otevření a shozeni finální hmotnosti na mísící pás 12 včetně případně potřebného tárováni váhy. Jemné plnění se provádí vždy po vyprázdnění předplnicího prostoru a při otevřených klapkách 9, aby byla váha uvedena na cílovou hmotnost. Tímto způsobem lze ušetřit 2 až 3 sekundy, což při 40 obvyklém vážícím cyklu 12 až 14 sekund představuje snížení podávači rychlosti nebo zvýšení výkonu o 15 až 25 %.

Obr. 3 znázorňuje univerzální křivku, a to pro vážící cyklus bez prodlevy v přísunu materiálu. Jak vyplývá z obr. 3, jc dopravované množství na počátku cyklu přibližně 100 %. Tato dopravované 45 množství se zachovává po přibližně 60 % doby vážícího cyklu. Pak se dopravované množství sníží na přibližně 20 % a pro zbývajících 20 až 25 % doby vážícího cyklu se s poklesem dopravovaného množství provede jemné plnění až na cílovou hmotnost. Plocha pod univerzální křivkou představuje celkové dopravované množství, kterého má být dosaženo a které má být jako cílová hmotnost shozeno na mísící pás _[2. Integrací této univerzální křivky se získá křivka pře50 depsané hmotnosti (obr. 5). Univerzální křivka se přitom nasadí pro každou z míšených komponent I, Π, III, přičemž 100 % představuje vždy to dopravované množství, které je potřebné ktomu, abv během doby vážícího cyklu bylo dosaženo předepsané hmotnosti příslušné komponenty I, 11.111. Protože všechny tři komponenty I, Π, 111 mají pro vážící cyklus stejný čas, řídí se potřebná křivka předepsané rychlosti podle předepsané hmotnosti, které má být dosaženo. Proto 55 má komponenta 1 nej vyšší předepsanou rychlost, v našem příkladu 60 ni za minutu, komponenta

- 6 CZ 298194 B6

Π 30 m za minutu a komponenta 111 asi 10 m za minutu. To odpovídá přibližně mísícímu poměru komponent 60 : 30 : 10.

Řízení mísícího procesu přes křivku předepsané hmotnosti odvozenou z univerzální křivky lze ovšem provést i u obvyklého vážícího cyklu se zastavením podávání materiálu. Obr. 6 však srovnávacím způsobem znázorňuje, jak enormní výhody má odstranění prostojových časů ve prospěch průběžného přísunu materiálu. Silně vytažená univerzální křivka představuje vážící cyklus s obvyklou dobou prostoje. Zóna A udává obvyklou dobu na předplnění, zóna B hlavní plnění, zatímco zóna C dobu prostoje podávání. Procentní čísla podávají jako příklad obvyklý průběh vážícího cyklu. Přitom je nepodstatné, zda vážící cyklus trvá 12 sekund nebo 16 sekund. V daném případě byl příklad vzat z vážícího cyklu 14,5 sekund. Jak je patrno z obr. 6. činí doba prostoje 25 až téměř 30 %. Odstraněním této doby prostoje pro přísun materiálu lze při přiměřeně velkém předplnicím prostoru 80 snížit podávači rychlost na přibližně 60 % nebo při využití plné podávači rychlosti dosáhnout zkrácení vážícího cyklu o 25 %. Protože plochy pod příslušnými křivkami představují množství odpovídající předepsané hmotnosti, je zřejmé, jaké výhody způsob podle vynálezu přináší.

Předplnění se provádí podávači rychlostí materiálu, která je nastavena lak. že existující předřazený před pinie i prostor 8 resp. 80 jc v zadaném resp. k dispozici jsoucím času dobře využit a optimálně zaplněn. Je-li velikost přcdplnicího prostoru 80 (obr. 7) přibližně 60 až 80 % vážícího zásobníku JO, dojde k podstatnému naplnění v této době předplnění. Po otevření klapek 9 přijde tolo predp lněné množství do vážícího zásobníku 10 a k dosažení požadované cílové hmotnosti je pak zapotřebí již jen jemné plnění nízkou podávači rychlostí.

Podávání materiálu začíná podávači rychlost (obr. 4), která je podmíněna křivkou předepsané hmotnosti (obr. 5). Porovnáním předepsané a skutečné hodnoty se zadanou křivkou předepsané hmotnosti se zjistí, jaké množství ještě zbývá doplnit pro dosažení cílové hmotnosti. Je-li rozdílové množství velmi velké, lze rychlost podávání materiálu též ještě jednou zvýšit na 100% a teprve pro posledních 10 nebo 20 % snížit nájemné plnění. Cílem všakjc provádět plnění pokud možno rovnoměrnou podávači rychlostí tak. aby podávači rychlost při následném cyklu byla již přizpůsobena této době předplnění.

Jakmile je dosaženo cílové hmotnosti, uzavřou se klapky 9 a odříznou další přísun materiálu. Podávání materiálu se však nezastaví, nýbrž začne ihned opět plnit předřazený předplnicí prostor 8 resp. 80, zatímco váha absolvuje svůj klidový stav, provádí vážení a shodí zvážený materiál.

Pro optimální využití předřazeného plnicího prostoru 8 případně 80 je nutné zjistit správnou rychlost přívodu materiálu během této periody předplnění, protože ta se může v důsledku specifičnosti materiálu odchylovat od předepsané rychlosti (obr. 4) odvozené od křivky předepsané hmotnosti. To lze sice v zásadě provést též ručně a vložením empiricky zjištěných hodnot, je však též možné, že odvažovací podávači zařízení Γ, [f, 111' se zde samo optimalizuje. To sc děje takto:

Podle zadaného základního nastavení začíná u prvního vážícího cyklu podávání materiálu s podávači rychlostí přibližně 50 %. Podle velikosti předřazeného plnicího prostoru 8 případně 80 se pak po době vážení přibližně 60 % vážícího cyklu kontroluje, jaké množství materiálu došlo při paušálně nastavené rychlosti předplnění do predplnicího prostoru 8 případně 80. To závisí samozřejmě na materiálu, avšak tato závislost na materiálu je při tomto měření automaticky vzata v úvahu, protože skutečné množství se měří v závislosti na rychlosti podávání během tohoto předplnění.

Tuto kontrolu lze provést různým způsobem. Jedna metoda spočívá například v tom, že otevřením klapek 9 se do vážícího zásobníku 10 shodí do té doby dopravené předplnicí množství, takže tento může zjistit mezitímní hmotnost, která sc zadá do počítače, který je porovná s předepsanou hmotností. Jestliže tato skutečná hodnota je nižší než předepsaná hodnota, znamená to, že 50%

-6CZ 298194 B6 rychlost plnění je příliš nízká a podle rozdílu mezi skutečnou a předepsanou hodnotou musí byt zvýšena. Již pro příští vážící cyklus zadá počítač správnou rychlost podávání, takže dojde k optimálnímu využití předplnicího prostoru 8 případně 80. Je-li přcdplněné množství příliš vy soké, rychlost se přiměřeně sníží. Tím odpadá potřeba obvyklých nastavovacích opatření. Pro 5 zpřesnění lze tento postup i opakovat.

Jiný způsob optimalizace rychlosti před plnění spočívá v tom, že se předřazený předplnicí prostor případně 80 vybaví měřicím zařízením stupně naplnění (měřicí sondou, světelnou závorou atd.). Předplnicí prostor 8 případně 80 se plní až do okamžiku, kdy měřicí zařízení zareaguje a 10 avizuje naplnění prostoru, čímž se klapky 9 otevřou. Zároveň se zjistí spotřebovaný čas a v počítači sc z něho vypočte a nastaví optimální rychlost plnění, a to zvýšením nebo i snížením základního nastavení. U teto metody lze předplněné množství pak upravit na cílovou hmotnost a použít jako první vážení.

Aby se zabránilo přeplnění předplnicího prostoru 8 resp. 80. vychází se při optimalizaci podávači ry chlosti účelné z tak nízké podávači rychlosti, při níž s určitostí ještě nebude dosaženo úplného naplnění předplnicího prostoru 8 resp. 80. Zpravidla sc toho dosáhne při přibližně 50 % podávači rychlosti. Při prvním vážícím cyklu se pak po přibližně 25 až 70 % doby vážícího cyklu porovnáním skutečné hmotnosti s předepsanou hmotností zjisti optimální startovací rychlost hrotového 20 pásu 4 případně podávači rychlost, jak již. bylo výše popsáno.

Samozřejmě též lze zařídit, že jednou již zjištěné podávači rychlosti pro určité materiály a sestavy komponent sc uloží do paměti a při opakování stejného případu sc vybaví, aniž by se musela znovu provádět příslušná optimalizace. Zpravidla jc však výhodnější automatická aulo25 optimalizace, protože se zabrání chybným nastavením a personál sc vůbec nemusí starat o nastavení správné rychlosti předplnění.

U nyní následujících vážících cyklů je po optimalizaci optimální podávači rychlost stanovena. Jakmile je dosaženo předplnční, přepne řízení na křivkou předepsané hmotnosti zadanou rychlost 30 plnění. Regulačním členem, který' účelně působí na rychlost podávání hrotového pásu 4, sc rychlost řídí podél této křivky, takže dojde též k odpovídajícímu snížení rychlosti plnění pro provedení jemného plnění při dosahování cílové hmotnosti. Jakmile jc této cílové hmotnosti dosaženo, je pro přívod materiálu cyklus již ukončen a ry chlost hrotového pásu 4 sc po uzavření klapek 9 přepne na optimalizovanou rychlost podávání, čímž začíná proces předplnční a tím i nový vážící 35 cyklus. Zatímco tedy předplnicí prostor 8 případně 80 je již opět plněn materiálem, setrvává vážící zařízení s vážícím zásobníkem 10 v klidovém intervalu a po jeho uplynutí se otevřením vážícího zásobníku 10 zvážený materiál shodí na mísící pás \2.

Samozřejmě se i u tohoto způsobu vážení na konci vážícího cyklu zjistí odchylka skutečné hmot40 nosti od předepsané hmotnosti a vezme se v úvahu při následujících vážících cyklech. To lze provést, jak to je obvy klé, podle hmotnosti, pro optimalizaci průběhu lze však ovlivnit též podávači rychlost. To se provede tak, že podle univerzální křivky zůstane průběh vážícího cyklu stejný, avšak vypočtená rychlost korektury sc dosadí na 100 % dopravovaného množství a tím sc koriguje zadání křivky předepsané hmotnosti a od ní odvozené křivky předepsané rychlosti. 45 Takto se dosáhne velmi přesného vážení.

Jak vyplývá z obr. 2, musí se pro směs ve většině případů sestavit a smíchat řada komponent. Pro každou komponentu je určeno jedno odvalovací podávači zařízení Γ. IP. HP. V tomto případě tedy lze smísit tři komponenty 1, Π, Π1. Protože podíly jednotlivých komponent J. II, 111 jsou 50 různě velké, trvá naplnění vážících zásobníků 10 u obvyklých známých způsobů plnění různě dlouho, takže ta komponenta I, Π, ΙΠ, která má největší podíl, též potřebuje nej delší dobu, takže oba zbývající vážící zásobníky 10 svůj vážící úkon ukončí dříve a sc shozením svého zváženého množství musí čekat na vážící zásobník 10 s největším množstvím. Podle vynálezu jsou tyto tři vážící zásobníky 10 co do rychlosti plnění navzájem sesouladčny lak, že všechna tři vážení jsou 55 hotova ve stejném čase. Tím, že se křivka předepsané hmotnosti z univerzální křivky určí a pří-7CZ zy8194 B6 slušnému odvažovacímu podávači mu zařízení Γ. ΙΓ. ΠΓ zadá pro každou komponentu L II. IH. sníží se odpovídajícím způsobem křivka rychlosti pro rychlost plnění. Předplnění probíhá pomaleji, přičemž však lze zachovat naplnění na cílovou hmotnost nezávisle na rychlosti předplnění. takže je vyplněn stejný časový prostor jako u největší komponenty I, H. 111. Protože zadaná 5 křivka předepsané hmotnosti se odvozuje z univerzální křivky, odehrává se zde vážící cyklus procentuálně stejným způsobem jako u největší komponenty I, Π, Π1. Zvláštní nastavení se k tomu nevyžaduje. Univerzální křivka jc zadána v každém řídicím zařízení 40 nebo v řídicím přístroji celkového mísícího zařízení. Postačí tedy vložit jen požadovaný výrobní výkon nebo vážicí cyklus a požadované cílové hmotnosti jednotlivých komponent I. Π. III. Všechno ostatní ίο včetně optimalizace procesu provede počítač řízení.

Pro dosažení stejné směsi na začátku i na konci mísící partie může být řízení naprogramováno i tak, že shození zvážených množství vláken z odvažovaeích podávačích zařízení Γ. ΙΓ, ΠΓ začíná a končí jedno po druhém, takže vždy vzniknou úplně smísené vrstvy. V příkladu podle obr. 2 i? tedy odvažovací podávači zařízení Ι1Γ shodí své poslední zvážené množství na mísící pás .12 a pak již svou činnost ukončí. Poslední shozené množství pak dojde k odvažovacímu podávacímu zařízení IP, které svou komponentu Π shodí na toto poslední zvážené množství odvažovacího podávačího zařízení Ι1Γ a pak též svou činnost ukončí. Teprve když tyto vrstvy komponent Π a III projdou i posledním odvažovacím podávač i m zařízením Γ. se mísící zařízení odpojí. Stejně je 20 tomu při rozběhu tak. žc začíná odvažovací podávači zařízení IIΓ a pak se připojí odvažovací podávači zařízení 1Γ a Γ.

V popsaném příkladu bylo popsáno řízení procesu zadáním požadované křivky předepsané hmotnosti, u něhož je řízen přívod materiálu do vážícího zásobníku jO. Tuto křivku předepsané hmot- nosti lze zjistit i empiricky, je však výhodné učinit tak podle vynálezu prostřednictvím univerzální křivky.

Optimalizace podávači rychlosti, zejména pro před plnění, má význam nejen v souvislosti s větším předřazeným plnicím prostorem 80. který dokáže pojmout prakticky celé plnicí mnoŽ30 ství až na zbývající naplnění pro jemné plnění. Zvětšený předplnicí prostor 80 lze s úspěchem použít i ti tradičních známých způsobů vážení, a tím proces podstatně zkrátit případně snížit potřebnou podávači rychlost.

Jak je patrno z plno silně vytažené křivky na obr. 6, je beze všeho možně zadat univerzální křivku 35 i pro tradiční vážicí proces s prodlevou (úsek D) a podle ní řídit cyklus.

V důsledku toho mají tyto části vynálezu samostatný význam, nicméně optima se dosahuje společným použitím všech těchto popsaných částí. Popsaná provedení jsou uvedena jen příkladně a mohou být různým způsobem obměňována nebo jiným způsobem kombinována, aniž by tím vybočila z vynálezecké myšlenky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob míšení vlákenných komponent (1, Π, III) odvažovaným podáváním, u něhož se dávkovaný vlákenný materiál odebírá z balíků (!', I, 1') vláken a je podávacím zařízením dopra50 vován do vážícího zásobníku (10), před který je předřazen předplnicí prostor (8; 80). přičemž vážicí zásobník (10) je od předřazeného předplnicího prostoru (8; 80) oddělen řiditelnou klapkou (9) a po provedeném zvážení se materiál z. vážícího zásobníku (10) shodí na mísící pás (12), a pro každou vlákennou komponentu (I, II, 111) se zadá příslušnému odvažovacímu podávacímu zařízení (Γ. II', ΙΙΓ) křivka předepsané hmotnosti, vyznačující se tím, žc podávání

-8CZ 298194 Β6 materiálu pro plnění vážícího zásobníku (10) se řídí odpovídající úpravou podávači rychlosti podle zadané křivky předepsané hmotnosti pomocí porovnávání předepsané a skutečné hodnoty' hmotnosti.
2. Způsob podle nároku 1, vy značuj ící se t í m , že průběh vážícího cyklu se stanoví procentuálně vyjádřeným podávaným množstvím vlákenného materiálu vůči procentuálně vyjádřenému času vážícího cyklu.
3. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2. v y z n a č u j í c í se t í m . že křivka předepsané hmotnosti pro každou komponentu (1, II, III) se zjistí z univerzální křivky, vztaženo na předepsanou hmotnost komponenty (I, li, III), které má být dosaženo ve vážícím cyklu.
4. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro jednotlivé komponenty (L II, lil) se zadá stejná doba trvání vážícího cyklu.
5. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vy značuj ící se tím, že vážící cyklus je rozdělen do fáze předplnění, během níž jc podávaný materiál umísťován v předplnicím prostoru (8; 80), a do fáze jemného plnění, během níž dopravený materiál dospěje předplnicím prostorem (8; 80) bezprostředně do vážícího zásobníku (10).
6. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároku, vyznačující se tím, že úprava přívodu materiálu se provádí změnou podávači rychlosti hrotového pásu (4).
7. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároku, v y z n a č u j í c í se tím, že vyrovnání skutečné hmotnost s předepsanou hmotností zadanou příslušnou křivkou předepsané hmotnosti se provádí regulačním členem.
8. Způsob podle nároku 7. vyznačující s c t í m , že regulační člen ovlivňuje aktuální podávači rychlost hrotového pásu (4).
9. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároku, vyznačující se tím, že doba trvání vážícího cyklu se určuje rychlostí mísícího pásu (12).
10. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím, žc shození zvážených množství vláken na mísící pás (12) z odvažovacích podávačích zařízení (Γ, ΙΓ, 1ΙΓ) začíná a končí jedno po druhém, takže vznikají vždv úplně smísené vrstvy komponent (1. 1UI1).
11. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, vyznačující se tím. žc pro zjištění optimální podávači rychlosti se podávači rychlost podávači ho zařízení pro první vážící cyklus nastaví podle zadání některé empirické hodnoty a po 25 až 70 % času vážícího cyklu sc dosažená skutečná hmotnost porovná s předepsanou hmotností a takto zjištěný rozdíl se použije ke změně podávači rychlosti podávacího zařízení.
12. Způsob podle nároku 11, vy z n ač u j í c í sc t í m , že empirická hodnota pro optimalizaci podávači rychlosti je přibližně 50 %.
13. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, v y z n a č u j í c í se tím, že podávači rychlost pro jemné plnění zůstává beze změny nezávisle na změně podávači rychlosti pro přívod materiálu během předplnění a/nebo hlavního plnění.
14. Způsob podle jednoho nebo několika z předchozích nároků, v y z n a č u j í c í se tím, žc na konci vážícího cyklu sc zjistí odchylka skutečné hmotnosti od předepsané hmotnosti shozu a že rozdíl se zohlední pro změnu podávači rychlosti.

-9 CZ 298194 B6
15. Způsob míšení vlákenných komponent (l, II, III) odvažovaným podáváním, u něhož se dávkovaný vlákenný materiál odebírá z balíků (Γ, Γ. 1') vláken a je podávacím zařízením dopravován do vážícího zásobníku (10), před který je předřazen předplnicí prostor (8; 80). přičemž vážící zásobník (10) je od předřazeného předplnicího prostoru (8; 80) oddělen řiditelnou klapkou

5 (9) a po provedeném zvážení sc materiál z vážícího zásobníku (10) shodí na mísící pás (12), vyznačující se t í ni, že podávači zařízení podává vlákenný materiál během celého vážícího cyklu, zatímco dodávka materiálu do vážícího zásobníku (10) se děje nespojitě.
16. Způsob podle nároku 15, v y z n a č u j í c i se t í m , že podávači rychlost podávacího 10 zařízení se ku konci jemného plnění blíží nule, avšak ihned po uzavření klapek (9) opět dosáhne plnou hodnotu.
17. Odvažovací podávači zařízení (!', ll·, lil·), u něhož je dávkovaný vlákenný materiál podávacím zařízením podáván do vážícího zásobníku (10), před který je předřazen předplnicí prostor (8;

15 80), přičemž vážící zásobník (10) je od předřazeného předplnicího prostoru (8: 80) oddělen řiditelnou klapkou (9). vyznačující se t í m , že k podávacímu zařízení je přiřazeno řídicí zařízení (40). které podle zadané křivky předepsané hodnoty řídí podávači rychlost podávacího zařízení.

20
18. Zařízení podle nároku 17, v y z n a č u j í c í se t í ni. že podávači zařízení obsahuje hrotový pás (4). který' z přiváděného balíku (Γ, 1. Γ) uvolňuje vlákenný materiál a jc opatřen plynule řiditelným pohonem (41).
19. Zařízení podle některého z nároků 17 nebo 18. vy značené t í m , že kapacita předplni25 čího prostoru (8; 80) odpovídá kapacitě vážícího zásobníku (10).
20. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 17 až 19, vyznačující se t í m , že kapacita předplnicího prostoru (8; 80) odpovídá přibližně 80 % kapacity vážícího zásobníku (10).

30
21. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 17 až 20, v y z n a č u j í c i se t í m . že kapacita předplnicího prostoru (8; 80) odpovídá alespoň kapacitě vážícího zásobníku (10) zmenšené o množství materiálu přivedeného během jemného plnění.
22. Řídicí zařízení pro řízení podávači rychlosti podávacího zařízení odvalovacího podávacího 35 zařízení k míšení vlákenných komponent (I, II, lil), u něhož jc dávkovaný materiál podávacím zařízením dopravován do vážícího zásobníku (10), vy zn a č u j í c i se t í m . že řídicímu zařízení (40) pro dávkovaný vlákenný materiál jc přiřazena požadovaná křivka předepsané hmotnosti, podle níž řídicí zařízení (40) řídí podávači zařízení pro plnění vážícího zásobníku (10) upravováním podávači rychlosti.
23. Řídicí zařízení podle nároku 22, v y z n a č u j í c i se t í m , že řídicímu zařízení (40) je zadán průběh vážícího cyklu příslušným procentuálně vyjádřeným podávaným množstvím prostřednictvím procentuálně vyjádřeného času vážícího cyklu (univerzální křivkou), z níž lze zjistit křivku předepsané hmotnosti pro každou komponentu (I. II, 111). vztaženo na předepsanou hmot-

45 nost komponenty (I, II, III), které má být ve vážícím cyklu dosaženo.
24. Řídicí zařízení podle nároků 22 a 23 pro řízení podávači ry chlosti podávacího zařízení odvažovací ho podávacího zařízení (l·. II'. Π1') podle jednoho nebo několika z nároků laž 16.