DE10162314A1 - Vorrichtung an einem Streckwerk für Faserbänder, z.B. einer Strecke, zum Ermitteln von Einstellwerten für den Vorverzug - Google Patents
Vorrichtung an einem Streckwerk für Faserbänder, z.B. einer Strecke, zum Ermitteln von Einstellwerten für den VorverzugInfo
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Abstract
Vorrichtung an einem Streckwerk für Faserbänder, z. B. einer Strecke, zum Ermitteln von Einstellwerten für den Vorverzug, wobei das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von Mittel- zu Eingangsunterwalzen des Streckwerkes änderbar ist, um den Verzug zu verändern, sind Messwerte einer die Verzugskräfte im Haupt- und/oder Vorverzugsfeld kennzeichnenden Größe aufnehmbar. DOLLAR A Um die Anpassung des Streckwerkes bei jedem Sortimentwechsel und/oder bei jedem Sortimentwechsel und/oder Qualitätsänderungen des bzw. der produzierten Fasergebilde noch weiter zu verbessern, ist zum Antrieb des mittleren Walzenpaares ein separater Antriebsmotor vorgesehen, ist die die Verzugskräfte kennzeichnende Größe am mittleren Antriebsmotor messbar und ist eine Funktion zwischen den Messwerten der die Verzugskräfte kennzeichnenden Größe und ein Vorverzugswerk ermittelbar, deren Steigungsendpunkt bzw. -bereich einen Parameter ergibt, der zur Einstellung eines optimalen Vorverzugswertes des Streckwerkes herangezogen wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem Streckwerk für Faserbänder, z. B.
einer Strecke, zum Ermitteln von Einstellwerten für den Vorverzug, wobei das
Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von Mittel- zu Eingangsunterwalzen des
Streckwerkes änderbar ist, um den Verzug zu verändern, und bei der Messwerte
einer die Verzugskräfte im Haupt- und/oder Vorverzugsfeld kennzeichnenden Größe
aufnehmbar sind.
Bei einer bekannten Vorrichtung ist vorgesehen, dass in einem Vorverzugsfeld ein
Druckstab für die Umlenkung des Faserverbandes vorhanden ist, dem ein wegarmes
Messelement zugeordnet ist, mit dem ein von dem Andruck des Faserverbandes auf
den Druckstab abhängiges Signal erzeugt wird. Aus der Andruckkraft wird die
Verzugskraft abgeleitet.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Streckwerk der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das insbesondere die Anpassung des
Streckwerks bei jedem Sortimentwechsel und/oder bei Qualitätsänderungen des bzw.
der produzierten Fasergebilde noch weiter verbessert.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt es, die Anpassung (Einstellung)
des Streckwerks noch wesentlich zu verbessern. Aus den elektrischen Signalen
werden auf einfache Art unerwünschte Abweichungen von gewünschten Größen,
z. B. maschinenbezogenen und/oder fasertechnologischen Werten, bei jedem
Sortimentwechsel und/oder bei Qualitätsänderungen des produzierten Fasergebildes
erkannt. Dabei wird die Art und die Größe der Abweichung festgestellt. Vorteilhaft
können unerwünschte Abweichungen im Betrieb erkannt und zur Anpassung des
Streckwerks, z. B. Änderung der Klemmlinienabstände und/oder der Verzüge, durch
Bedienungspersonal dienen. Die Erfindung erlaubt auch eine rechnerische
Auswertung und eine entsprechende Anpassung des Streckwerkes aufgrund der
Auswertungsergebnisse entweder durch Bedienungspersonal oder selbsttätig
(automatisch) durch den Rechner in Verbindung mit dem Regulierstreckwerk selbst.
Die Ansprüche 2 bis 36 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum
Inhalt.
Der Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch in Seitenansicht eine Regulierstrecke mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 Stromaufnahme an der Mittelwalze in Abhängigkeit von den
Vorverzugswalzen (Vorverzugsniveau),
Fig. 3 eine Funktion zwischen der Verzugskraft und den
Vorverzugswerten (Vorverzugsniveau) mit einem
Steigungsendbereich,
Fig. 4 eine Funktion zwischen der Verzugskraft und den
Vorverzugswerten (Vorverzugsniveau) und einem
Steigungsendpunkt,
Fig. 5 eine Funktion zwischen der Vorverzugskraft und den
Vorverzugsabständen mit einem Steigungsbereich und
Fig. 6 eine Funktion zwischen der Verzugskraft und den
Hauptverzugsabständen mit einem Steigungsendpunkt.
Nach Fig. 1 weist eine Strecke 1, z. B. Trützschler-Strecke HSR, ein Streckwerk 2
auf, dem ein Streckwerkseinlauf 3 vorgelagert und ein Streckwerksauslauf 4
nachgelagert sind. Die Faserbänder 5 treten aus (nicht dargestellten) Kannen
kommend in die Bandführung 6 ein und werden, gezogen durch die Abzugswalzen 7,
8, an dem Messglied 9 vorbeitransportiert. Das Streckwerk 2 ist als
4-über-3-Streckwerk konzipiert, d. h. es besteht aus drei Unterwalzen I, II, III (I
Ausgangs-Unterwalze, II Mittel-Unterwalze, III Eingangs-Unterwalze) und vier
Oberwalzen 11, 12, 13, 14. Im Streckwerk 2 erfolgt der Verzug des Faserverbandes
5 IV aus mehreren Faserbändern 5. Der Verzug setzt sich zusammen aus Vorverzug
und Hauptverzug. Die Walzenpaare 14/III und 13/II bilden das Vorverzugsfeld, und
die Walzenpaare 13/II und 11, 12/I bilden das Hauptverzugsfeld. Im Vorverzugsfeld
wird der Faserverband 5' und im Hauptverzugsfeld wird der Faserverband 5"
verstreckt. Die verstreckten Faserbänder 5''' erreichen im Streckwerksauslauf 4 eine
Vliesführung 10 und werden mittels der Abzugswalzen 15, 16 durch einen
Bandtrichter 17 gezogen, in dem sie zu einem Faserband 18 zusammengefasst
werden, das anschließend in Kannen abgelegt wird. Mit A ist die Arbeitsrichtung
bezeichnet.
Die Abzugswalzen 7, 8 und die Eingangs-Unterwalze III, die mechanisch z. B. über
Zahnriemen gekoppelt sind, werden von dem Regelmotor 19 angetrieben, wobei ein
Sollwert vorgebbar ist. (Die zugehörige Oberwalze 14 läuft mit.) Die
Mittel-Unterwalze II wird von dem geregelten Mittelmotor 32 angetrieben. (Die
zugehörige Oberwalze 13 läuft mit.) Die Ausgangs-Unterwalze I und die
Abzugswalzen 15, 16 werden von dem Hauptmotor 20 angetrieben. Der Regelmotor
19, der Antriebsmotor 32 und der Hauptmotor 20 verfügen je über einen eigenen
Regler 21, 33 bzw. 22. Die Regler 21, 33 und 22 stehen jeweils mit den elektrischen
Anschlussklemmen der Motoren 19, 32 bzw. 22 in Verbindung. Die Regelung
(Drehzahlregelung) erfolgt jeweils über einen geschlossenen Regelkreis, wobei dem
Regelmotor 19 ein Tachogenerator 23, dem Mittelmotor 32 ein Tachogenerator 34
und dem Hauptmotor 20 ein Tachogenerator 24 zugeordnet ist. Am
Streckwerkseinlauf 3 wird eine der Masse proportionale Größe, z. B. der Querschnitt
der eingespeisten Faserbänder 5, von einem Einlaufmessorgan 9 gemessen, das z. B.
aus der DE-A-44 04 326 bekannt ist. Am Streckwerksauslauf 4 wird der Querschnitt
(Dicke) des ausgetretenen Faserbandes 18 von einem dem Bandtrichter 17
zugeordneten Auslaufmessorgan 25 gewonnen, das z. B. aus der DE-A- 195 37 983
bekannt ist. Eine zentrale Rechnereinheit 26 (Steuer- und Regeleinrichtung), z. B.
Mikrocomputer mit Mikroprozessor, übermittelt eine Einstellung der Sollgröße für
den Regelmotor 19 an den Regler 21. Die Messgrößen der beiden Messorgane 9
bzw. 25 werden während des Streckvorganges an die zentrale Rechnereinheit 26
übermittelt. Aus den Messgrößen des Einlaufmessorgans 9 und aus dem Sollwert für
den Querschnitt des austretenden Faserbandes 18 wird in der zentralen
Rechnereinheit 26 der Sollwert für den Regelmotor 19 bestimmt. Die Messgrößen
des Auslaufmessorgans 25 dienen der Überwachung des austretenden Faserbandes 18
(Ausgabebandüberwachung). Es erfolgt eine online-Ermittlung des optimalen
Vorverzuges. Mit Hilfe dieses Regelsystems können Schwankungen im Querschnitt
der eingespeisten Faserbänder 5 durch entsprechende Regelungen des
Verzugsvorganges kompensiert bzw. eine Vergleichmäßigung des Faserbandes
erreicht werden. Mit 27 ist ein Bildschirm, mit 28 ist eine Schnittstelle, mit 29 ist
eine Eingabeeinrichtung und mit 30 ist ein Druckstab bezeichnet.
Es ist ein Messglied 35 für die Stromaufnahme des Mittelmotors 32 vorhanden, das
zweckmäßig Bestandteil des Antriebsmoduls der Ansteuereinheit 33 ist. Das
Messglied 35 steht mit den elektrischen Anschlussklemmen des Mittelmotors 32 in
Verbindung. Die Messwerte aus dem Messglied 35 werden über den Regler 33
einem Speicher 31 im Rechner 26 zugeführt. Die erfindungsgemäße Vorichtung
ermöglicht die direkte Ermittlung von Einstellwerten für den Vorverzug. Anhand des
Faserverbandes 5' werden über das Messglied 35 eine Mehrzahl von Messwerten der
Stromaufnahme aufgenommen, aus denen in der Steuer- und Regeleinrichtung 26,
z. B. Mikrocomputer, die Funktion zwischen den Messwerten der Stromaufnahme
(d. h. einer die Verzugskraft kennzeichnenden Größen) und den Vorverzugswerten
gemäß Fig. 2 ermittelt wird, die zur Einstellung eines optimalen Vorverzuges
herangezogen wird.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird an der Strecke das optimale
Vorverzugsniveau bestimmt und eingestellt. Dadurch, dass online an der Strecke das
optimale Vorverzugsniveau bestimmt werden kann, kann die Kräuselung des
Streckenbandes für den Streckprozess realistisch beschrieben werden. Diese
Maßnahmen bilden einen wichtigen Schritt hin zu einer selbstoptimierenden Strecke.
Die Aufgabe des Vorverzuges besteht darin, die Kräuselung aus den Fasern zu
ziehen. Es gibt einen Vorverzugspunkt, bei dem die Kräuselung so gerade aus den
Fasern gezogen ist. Unter und oberhalb dieses optimalen Verzugsniveaus wird die
Qualität schlechter. Daher kann dieses optimale Vorverzugsniveau am Streckenband
durch eine Messgröße beschrieben werden.
Laufen gekräuselte Fasern vom Vorverzug in das Hauptverzugsfeld der Strecke ein,
so ergibt sich für die Verzugskraft im Hauptverzug ein anderes Niveau, als wenn
dem Vorverzug vollständig gestreckte Fasern in das Hauptverzugsfeld einlaufen.
Diese Verzugskraftänderung lässt sich erfassen, so dass das optimale Verzugsniveau
ermittelt werden kann. Das optimale Vorverzugsniveau entspricht so gerade
vollständig gestreckten Fasern im Vorverzug.
In Fig. 3 ist schematisch eine Funktion zwischen der Verzugskraft und den
Vorverzugswerten (Vorverzugsniveau) mit einem Steigungsendbereich dargestellt.
Der Steigungsendbereich, der einen Umkehrpunkt aufweist, stellt das optimale
Vorverzugsniveau dar. Die Verzugskraft kann direkt oder indirekt über eine die
Verzugskraft kennzeichnenden Größe, z. B. die Stromaufnahme am Mittelmotor,
ermittelt werden.
In Fig. 4 ist eine Funktion zwischen der Verzugskraft und den Vorverzugswerten mit
einem Steigungsendbereich dargestellt, der das optimale Vorverzugsniveau ergibt.
Der Steigungsendpunkt ist ein markanter Punkt, an dem die Steigung nicht mehr
zunimmt oder signifikant reduziert ist. Der Steigungsendpunkt kann dadurch
ermittelt werden, dass die Messwerte der Kurve durch zwei approximierte
(angenäherte) Geraden rechnerisch und/oder bildlich abgebildet und der Schnittpunkt
der beiden Geraden zur Einstellung des optimalen Vorverzuges herangezogen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur Einstellung eines optimalen
Vorverzugsabstandes und Hauptverzugsabstandes (Klemmlinienabstand)
herangezogen werden. Fig. 5 zeigt schematisch eine Funktion zwischen der
Verzugskraft und den Vorverzugsabständen mit einem Steigungsendbereich. Fig. 6
zeigt schematisch eine Funktion zwischen der Verzugskraft und den
Hauptverzugsabständen mit einem Steigungsendpunkt.
Die Erfindung wurde am Beispiel des Streckwerkes einer Strecke dargestellt.
Umfasst sind jedoch alle Streckwerke an Spinnereimaschinen, z. B.
Ringspinnmaschinen, Kämmmaschinen, Karden u. dgl.
Die Erfindung ist bei einem geregelten oder ungeregelten Streckwerk anwendbar.
Claims (36)
1. Vorrichtung an einem Streckwerk für Faserbänder, z. B. einer Strecke, zum
Ermitteln von Einstellwerten für den Vorverzug, wobei das Verhältnis der
Umfangsgeschwindigkeiten von Mittel- zu Eingangsunterwalzen des
Streckwerkes änderbar ist, um den Verzug zu verändern, und bei der
Messwerte einer die Verzugskräfte im Haupt- und/oder Vorverzugsfeld
kennzeichnenden Größe aufnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum
Antrieb des mittleren Walzenpaares (II/13) ein separater Antriebsmotor (32)
vorgesehen ist, die die Verzugskräfte kennzeichnende Größe am mittleren
Antriebsmotor (32) messbar ist und eine Funktion zwischen den Messwerten
der die Verzugskräfte kennzeichnenden Größe und den Vorverzugswerten
ermittelbar ist, deren Steigungsendpunkt bzw. -bereich einen Parameter ergibt,
der zur Einstellung eines optimalen Vorverzugswertes (VV) des Streckwerkes
(2) herangezogen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskraft
für die Mittelwalze (II) des Streckwerkes (2) messbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Antriebskraft durch Messung des Drehmomentes an der Mittelwalze (II)
messbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebskraft durch Messung der Wirkleistung der Stromaufnahme messbar
ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebskraft durch Messung der Phasenverschiebung messbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebskraft durch Messung der Drehzahländerung der Mittelwalze (II)
messbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
zum Antrieb der Walzenpaare (III/14; II/13; I/11, 12) des Streckwerkes (2)
separate Antriebsmotoren (19; 20; 32) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel-Unterwalze (II) durch einen separaten regelbaren Antriebsmotor (32)
antreibbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzugskraft bis zum Steigungsendpunkt bzw. -bereich ansteigt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzugskraft bis zum Steigungsendpunkt bzw. Bereich steil ansteigt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzugskraft nach dem Steigungsendpunkt bzw. -bereich flach ansteigt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzugskraft nach dem Steigungsendpunkt bzw. -bereich abfällt
(Umkehrung).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
der Steigungsendpunkt bzw. -bereich ein Maximum bildet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messwerte durch zwei approximierte (angenäherten) Geraden abgebildet
sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schnittpunkt der Geraden, der Steigungsendpunkt oder der
Steigungsendbereich zur Einstellung des optimalen Vorverzuges (VV)
herangezogen wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messwerte für die Verzugskraftgröße in elektronische Signale umgewandelt
werden.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messwerte für die Verzugskraftgröße online ermittelt werden.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messwerte für die Verzugskraftgröße bestimmten Vorverzügen (VV)
zugeordnet werden.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuordnung der Messwerte für die Verzugskraftgröße zu bestimmten
Vorverzügen (VV) rechnerisch, z. B. durch einen Rechner (26), erfolgt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuordnung die Messwerte zu bestimmten Vorverzügen (VV) tabellarisch
darstellbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuordnung die Messwerte zu bestimmten Vorverzügen (VV) graphisch
darstellbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schnittpunkt der beiden Geraden den Vorverzug (VV) darstellt, bei dem
die Kräuselung des Fasermaterials (5') gerade herausgezogen bzw. ausgestreckt
ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Geraden automatisch, z. B. durch einen Rechner (26),
approximierbar sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bestimmung des Schnittpunktes der beiden Geraden automatisch, z. B.
durch einen Rechner (26), erfolgt.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass
der optimale Vorverzug (VV) um einen konstanten Faktor neben dem
Schnittpunkt der beiden Geraden liegt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlung des optimalen Vorverzuges (VV) automatisch erfolgt.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einstellung des optimalen Vorverzuges (VV) automatisch erfolgt.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messeinrichtung (35) für die Verzugskraftgröße, z. B. an eine elektronische
Steuer- und Regeleinrichtung (26), z. B. Mikrocomputer, angeschlossen ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Einstelleinrichtung für den Vorverzug (VV) an die elektronische Steuer-
und Regeleinrichtung (26) angeschlossen ist.
30. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, dass die optimale Einstellung des Streckwerkes (23) z. B. des
Hauptverzugsabstandes (Klemmlinienabstand), des Hauptverzugsniveaus, den
Vorverzugsabstandes (Klemmlinienabstand) und/oder des Vorverzugsniveaus
vorgesehen ist.
31. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Ermittlung einer Verzugskraft kennzeichnenden
Größe als Funktion von Vorverzugsabstand und Hauptverzugsabstand die
optimale Einstellung des Vorverzugs- und Hauptverzugsabstandes erfolgt.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebsmotor (32) mit einer Messeinrichtung (35) für die Messung der
Stromaufnahme elektrisch verbunden ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messeinrichtung (35) mit der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung
(26), z. B. Mikrocomputer, verbunden ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Messeinrichtung (35) und dem Rechner (26) ein Verstärker
vorhanden ist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzugskräfte kennzeichnende Größe an einer Ausgangswalze (II) des
Vorverzugsfeldes messbar ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzugskräfte kennzeichnende Größe an einer Eingangswalze (II) des
Hauptverzugsfeldes messbar ist.
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