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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Verzugs
eines Streckwerks einer Textilmaschine sowie eine Textilmaschine
gemäß den Oberbegriffen
der unabhängigen
Ansprüchen.
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Aus
dem Stand der Technik sind neben Textilmaschinen, welche ein Streckwerk
mit einem einstellbaren, aber im Betrieb konstanten Verzug aufweisen,
auch Textilmaschinen bekannt, welche ein Streckwerk mit einem steuerbaren,
also mit einem im Betrieb veränderlichem
Verzug umfassen. Wesentlich für
die Steuerung des Verzugs eines Streckwerks einer Textilmaschine
ist die Lage des sogenannten Regeleinsatzpunktes. Der Regeleinsatzpunkt
ist ein vorgegebener Ort, an dem sich ein stromaufwärts des
Streckwerks hinsichtlich seiner längenspezifischen Masse vermessener
Abschnitt eines Fasergemenges befindet, wenn ein Regeleingriff in
den Verzug des Streckwerks erfolgt. Dabei dienen Regeleingriffe
zur Vergleichmäßigung der
längenspezifischen Masse
des Fasergemenges.
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Die
Lage des Regeleinsatzpunktes kann beispielsweise als dessen Abstand
von der Messstelle angegeben werden. Eine derartige Angabe gibt
letztlich diejenige Strecke an, welche ein bestimmter Abschnitt
des Fasergemenges vom Messort bis zum Verzugsort zurücklegt.
Alternativ kann die Lage des Regeleinsatzpunktes als Laufzeit, welche
ein bestimmter Abschnitt des Fasergemenges vom Messort bis zum Verzugsort
benötigt,
angegeben werden. Beide Angaben sind technisch gleichbedeutend.
Zur Umrechnung muss lediglich die Geschwindigkeit des Fasergemenges
bekannt sein.
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Textilmaschinen
mit einem steuerbaren Streckwerk weisen üblicherweise eine Steuerungseinrichtung
zur Steuerung des Verzugs des Streckwerks auf. Die Steuerungseinrichtung
stellt anhand eines Vorgabewertes durch eine entsprechende Einwirkung
auf die Verzugsorgane des Streckwerks die Einhaltung des vorgegebenen
Regeleinsatzpunktes sicher. Als Vorgabewert wird üblicherweise
ein manuell oder automatisch einstellbarer Einstellwert verwendet.
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Die
Einstellung eines optimalen Einstellwertes und damit eines optimalen
Regeleinsatzpunktes ist entscheidend für die Qualität des mittels
des Streckwerks erzeugten Fasergemenges. Gleichwohl ist es bislang
noch nicht gelungen, einen optimalen Einstellwert für den Vorgabewert
analytisch zu bestimmen. Daher ist es üblich, den Einstellwert in
Test- oder Einstellläufen
empirisch zu bestimmen, wobei für
verschiedene Einstellwerte jeweils die Qualität des das Streckwerk verlassenden
Fasergemenges bestimmt wird und dann derjenige Einstellwert ausgewählt wird,
welcher zur besten Qualität
führte.
Der so ermittelte Einstellwert wird dann bis zur erneuten Durchführung von
Test- oder Einstellläufen
im Betrieb der Textilmaschine konstant gehalten und als Vorgabewert
verwendet.
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Ein
derartiges Verfahren zur Steuerung des Verzugs eines Verzugsfeldes
an einer Regulierstrecke ist aus der
DE 10 041 892 A1 bekannt. Bei dem vorgeschlagenen
Verfahren wird ein Einstellwert für den Regeleinsatzpunkt in
einem vorbetrieblichen Test- oder Einstelllauf ermittelt. Hierzu
werden nacheinander verschiedene Einstellwerte versuchsweise eingestellt,
wobei bei jedem versuchsweise eingestellten Einstellwert mehrere
CV-Werte mit unterschiedlicher Bezugslänge des das Verzugsfeld verlassenden
Fasergemenges ermittelt werden. Die bei einem bestimmten Einstellwert
ermittelten CV-Werte werden
addiert, um so eine Qualitätskennzahl
zu erhalten. Die bei den unterschiedlichen, versuchsweise eingestellten
Einstellwerten ermittelten Qualitätskennzahlen werden dann zur
Bildung eines Polynoms 2. Grades herangezogen, dessen Minimum mittels
numerischer Verfahren ermittelt und als optimaler Einstellwert betrachtet
wird. Dieser Einstellwert wird dann eingestellt und als Vorgabewert
für den
Regeleinsatzpunkt verwendet.
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Nachteilig
bei dem durch die
DE
100 41 892 A1 offenbarten Verfahren ist es, dass bei der
Ermittlung des Vorgabewertes während
eines vorbetrieblichen Test- oder Einstelllaufs Betriebsparameter
vorherrschen, welche mit den während
der Produktionsphase der Textilmaschine vorliegenden Betriebsparametern
nur selten übereinstimmen.
Mit anderen Worten: Der mittels des vorbeschriebenen Verfahrens
ermittelte Vorgabewert und der hieraus resultierende Regeleinsatzpunkt
weicht in der Produktionsphase der Textilmaschine prinzipiell von
dem optimalen Vorgabewert bzw. Regeleinsatzpunkt ab. Dies wiederum
führt regelmäßig zu einer
suboptimalen Qualität
des aus dem Verzugsfeld abgeführten
Fasergemenges.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren und eine
Textilmaschine zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeiden.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren und eine Textilmaschine mit den Merkmalen der
unabhängigen
Patentansprüche.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird in einer Produktionsphase der Textilmaschine eine Anpassung
des Vorgabewertes für
den Regeleinsatzpunkt durchgeführt,
wobei der Vorgabewert aus einem vorab bestimmten Einstellwert und
aus einem Korrekturwert gebildet wird. Dabei wird der Korrekturwert
aus einem mit der Einzugsgeschwindigkeit des dem Streckwerk zugeführten Fasergemenges
korrespondierenden Wert und aus einem mit der Liefergeschwindigkeit
des aus dem Streckwerk abgeführten Fasergemenges
korrespondierenden Wert ermittelt.
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Die
Erfindung hat erkannt, dass die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes
sowohl von der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks als auch von der
Liefergeschwindigkeit des Streckwerks abhängig ist. Weicht nun die Ein zugsgeschwindigkeit
und/oder die Liefergeschwindigkeit des Streckwerks im Betrieb der
Textilmaschine von derjenigen Einzugsgeschwindigkeit bzw. Liefergeschwindigkeit,
welche in dem Test- oder Einstelllauf vorhanden war, ab, so wird
der in dem Test- oder Einstelllauf ermittelte Einstellwert mittels
des Korrekturwertes korrigiert, so dass ein optimaler Vorgabewert
entsteht. Die erneute Durchführung
aufwändiger
Test- oder Einstellläufe
ist hierzu nicht erforderlich. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es möglich,
auf eine Veränderung
der Einzugsgeschwindigkeit und der Liefergeschwindigkeit zu reagieren,
unabhängig
davon, ob die Änderung
auch zu einer Änderung
des Verzuges an sich führt.
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Änderungen
von Einzugs- und Liefergeschwindigkeit ohne Verzugsänderung
können
beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das dem Streckwerk zugeführte Fasergemenge
ohne zwischenzeitliche Ablage in eine Spinnkanne von einer laufenden
Karde unmittelbar zugeführt
wird. In diesem Fall muss die Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks
an die Arbeitsgeschwindigkeit der Karde angepasst sein. Vorausgesetzt,
die längenspezifische
Masse des von der Karde zugeführten
Faserbandes bleibt unverändert,
soll in diesem Fall der Verzug des Streckwerks jedoch konstant bleiben. Daher
ist auch die Liefergeschwindigkeit des Streckwerks anzupassen. Die
gleichwohl stattfindende Verschiebung des optimalen Regeleinsatzpunktes
kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
berücksichtigt
werden.
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Wenn
sich die längenspezifische
Masse des dem Streckwerk zugeführten
Fasergemenges jedoch ändert,
so wird dies mittels eines geänderten
Verzugs ausreguliert. Auch die in diesem Fall bewirkte Verschiebung
des optimalen Regeleinsatzpunktes kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
berücksichtigt
werden. Insgesamt kann durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt
werden, das bei jeder Änderung
der Einzugsgeschwindigkeit, der Liefergeschwindigkeit oder der Einzugs-
und Liefergeschwindigkeit der optimale Regeleinsatzpunkt verwendet wird.
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Vorteilhafterweise
wird die Anpassung des Vorgabewertes und/oder die Bestimmung des
Korrekturwertes automatisch durchgeführt. Hierdurch kann einerseits
der Bedienaufwand gesenkt werden, andererseits ergibt sich so die
Möglichkeit,
auch auf kurzfristige Änderungen
der Einzugs- und/oder der Liefergeschwindigkeit reagieren zu können.
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Dabei
kann die Anpassung des Vorgabewertes zeitgesteuert erfolgen. So
kann beispielsweise eine bestimmte Zeitdauer vorgegeben werden,
nach deren Ablauf ein neuer Korrekturwert bestimmt und der Vorgabewert
angepasst wird. Hierdurch kann der Steueraufwand gering gehalten
werden. Gleiches gilt, wenn die Anpassung des Vorgabewertes längengesteuert
durchgeführt
wird, wenn die Anpassung also nach einer bestimmten Länge des
dem Streckwerk zu- oder abgeführten
Fasergemenges wiederholt wird. Es ist jedoch auch möglich, die
Anpassung immer nach Eintreten eines bestimmten Ereignisses durchzuführen. Ein
solches Ereignis kann beispielsweise eine Änderung der Einzugs- oder der
Liefergeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag oder Prozentwert
sein. So kann sichergestellt werden, dass eine Anpassung nur dann
erfolgt, wenn sie auch erforderlich ist.
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Vorteilhafterweise
wird der Korrekturwert mittels einer vorab festgelegten Formel aus
dem mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierenden Wert und aus
dem mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierenden Wert berechnet.
Struktur und etwaige Koeffizienten oder Konstanten der Formel können beispielsweise
anhand von Erfahrungswerten ermittelt werden. Eine einmal aufgestellte
Formel kann empirisch überprüft und erforderlichenfalls
angepasst werden. Vorteilhafterweise wird die Formel in einer vorbetrieblichen
Phase festgelegt, so dass sie in einer Produktionsphase unmittelbar
zur Berechnung von Korrekturwerten zur Verfügung steht. Denkbar ist jedoch
auch, dass die Formel in einer Produktionsphase der Textilmaschine
angepasst wird.
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Mit
besonderem Vorteil wird der Korrekturwert anhand des mit der Einzugsgeschwindigkeit
korrespondierenden Wertes und anhand des mit der Liefergeschwindigkeit
korrespondierenden Wertes aus einer vorab festgelegten Tabelle ausgelesen.
Die Tabelle kann aufgestellt werden, indem für verschiedene Wertepaare,
welche jeweils einen mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierenden
Wert und einen mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierenden
Wert umfassen, Korrekturwerte empirisch bestimmt werden. Eine einmal
aufgestellte Tabelle kann dann abgespeichert werden, so dass auf
sie beliebig oft zugegriffen werden kann. Da die Bestimmung des Korrekturwertes
dann durch bloßes
Auslesen erfolgt, ergibt sich in der Betriebs- oder Produktionsphase der
Textilmaschine ein geringer Aufwand zur Anpassung des Vorgabewertes.
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Bevorzugt
wird der Einstellwert in einem Testlauf anhand einer qualitätskennzeichnenden Größe, beispielsweise
anhand des CV%-Wertes oder einer daraus abgeleiteten Größe, des
aus dem Streckwerk abgeführten
Fasergemenges bestimmt. Hierdurch ist sichergestellt, dass neben
der Einzugs- und
Liefergeschwindigkeit auch die weiteren Faktoren berücksichtigt
werden, welche die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes bestimmen.
Gerade die Kombination aus Durchführung eines Testlaufes zum Auffinden
eines Einstellwertes für
den Vorgabewert und der Anpassung des auf dem aufgefundenen Einstellwert
basierenden Vorgabewertes mittels eines Korrekturwertes stellt sicher,
dass stets der optimale Regeleinsatzpunkt verwendet wird.
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Vorteilhafterweise
wird der mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierende Wert und/oder der
mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierende Wert normiert, bevor
der Korrekturwert bestimmt wird. So kann beispielsweise der mit
der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierende Wert die prozentuale
Abweichung der aktuellen Einzugsgeschwindigkeit von einer vorgesehenen
Einzugsgeschwindigkeit sein. Hierdurch kann die nachfolgende Bestimmung des
Korrekturwertes vereinfacht werden. Insbesondere kann der Umfang
einer Tabelle zum Auslesen von Korrekturwerten gering gehalten werden.
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Bevorzugt
wird als mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierender Wert
ein Sollwert für
die Einzugsgeschwindigkeit verwendet. Der Sollwert für die Einzugsgeschwindigkeit
ist im Regelfall bekannt, so dass sich eine einfache Realisierung
des Verfahrens ergibt. Alternativ können Messwerte der Einzugsgeschwindigkeit
verwendet werden, was immer dann von Vorteil ist, wenn der Istwert
der Einzugsgeschwindigkeit von dem Sollwert der Einzugsgeschwindigkeit
abweicht.
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Besonders
bevorzugt wird aus einer Vielzahl von Sollwerten der Einzugsgeschwindigkeit
oder aus einer Vielzahl von Messwerten der Einzugsgeschwindigkeit
ein Mittelwert gebildet, um den Mittelwert als mit der Einzugsgeschwindigkeit
korrespondierenden Wert verwenden zu können. Hierdurch kann sichergestellt
werden, dass zufällige
Schwankungen der Sollwerte oder der Messwerte unterdrückt werden. Im
Ergebnis verbessert dies die Zuverlässigkeit des bestimmten Korrekturwertes.
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Ebenso
vorteilhaft wird als mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierender
Wert ein Sollwert für
die Liefergeschwindigkeit oder ein Messwert der Liefergeschwindigkeit
verwendet.
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Auch
bezüglich
der Liefergeschwindigkeit können
Werte gebildet werden, um zufällige
Schwankungen der Messwerte oder der Sollwerte zu unterdrücken.
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Sofern
ein Regeleingriff zur Veränderung
des Verzugs des Streckwerks auf der Einzugsseite des Streckwerks
durchgeführt
wird, ist die längenspezifische
Masse des dem Streckwerk zugeführten
Fasergemenges ein Maß für die Einzugsgeschwindigkeit des
Streckwerkes. Dies liegt darin begründet, dass eine Änderung
in der längenspezifischen
Masse automatisch eine Änderung
des Verzugs bedingt, was wiederum eine Änderung der Einzugsgeschwindigkeit
des Streckwerks bedingt. Daher kann ein besagter Messwert der längenspezifischen
Masse oder ein Mittelwert einer Vielzahl besagter Messwerte der
längenspezifischen
Masse als mit der Einzugsgeschwindigkeit korrespondierender Wert
zur Bestimmung des Korrekturwertes verwendet werden. Das Gesagte
gilt analog, wenn ein besagter Regeleingriff auf der Lieferseite
durchgeführt
wird. In diesem Fall kann ein Messwert der längenspezifischen Masse oder
ein Mittelwert einer Vielzahl besagter Messewerte der längenspezifischen
Masse als mit der Liefergeschwindigkeit korrespondierender Wert
verwendet werden.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Textilmaschine
ist die Steuerungseinrichtung zur Anpassung der Vorgabewertes für den Regeleinsatzpunkt
in einer Produktionsphase der Textilmaschine ausgebildet, so dass
ein vorab bestimmter Einstellwert für den Vorgabewert mittels eines
Korrekturwertes korrigierbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung
zur automatischen Bestimmung des Korrekturwertes aus einem mit der
Einzugsgeschwindigkeit des dem Streckwerk zugeführten Fasergemenges korrespondierenden Wert
und aus einem mit der Liefergeschwindigkeit des aus dem Streckwerk
abgeführten
Fasergemenges korrespondierenden Wert ausgebildet ist.
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Vorzugsweise
ist die Steuerungseinrichtung zur automatischen Anpassung des Vorgabewertes ausgebildet.
Alternativ könnte
die Bestimmung des Korrekturwertes automatisch durch die Steuerungseinrichtung
erfolgen und die Anpassung des Vorgabewertes durch einen Bediener
erfolgen.
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Weiterhin
kann die Textilmaschine zur Durchführung von weiteren Ausführungsbeispielen des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgebildet sein. Es ergeben sich dann die oben beschriebenen Vorteile.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Regulierstrecke gemäß des Standes
der Technik;
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2 ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strecke,
und
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strecke.
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1 zeigt
eine Strecke 1, als Beispiel für eine Spinnereivorbereitungsmaschine 1 in
schematischer Seitenansicht. Die der Strecke 1 vorgelegten Faserbänder FB1,
FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 werden in Laufrichtung LR über ein
Zuführgestell 2,
eine Einzugswalzeneinheit 3, eine Einlaufsensoreinheit 4,
ein Streckwerk 5, eine Auslaufführung 6 und über eine Bandablage 7 geführt.
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Das
nur skizzenhaft dargestellte Zuführgestell 2 umfasst
eine erste Zuführgestellwalze 2a auf, welches
so angeordnet ist, dass ein erstes vorgelegtes Faserband FB1 aus
einer der Strecke 1 beigestellten ersten Spinnkanne K1
und ein zweites vorgelegtes Faserband FB2 aus einer seitlich versetzt
angeordneten Spinnkanne K2 entnommen werden kann. Eine zweite Zuführgestellwalze 2b ist
vorgesehen, um ein drittes Faserband FB3 aus einer dritten Spinnkanne
K3 und ein viertes Faserband FB4 aus einer vierten Spinnkanne K4
abzuziehen. Ein fünftes Faserband
FB5 und ein sechstes Faserband FB6 werden mit einer weiteren, hier
nicht gezeigten Zuführgestellwalze
jeweils aus einer weiteren, ebenfalls nicht gezeigten Spinnkanne
entnommen. Insgesamt ist das Zuführgestell 2 also
zur gleichzeitigen Zuführung
von sechs Faserbändern
an die Einzugswalzeneinheit 3 ausgebildet. Dies ist jedoch
als Beispiel zu verstehen, da auch eine andere Anzahl von Spinnkannen
mit vorgelegten Faserbändern
vorgesehen sein kann.
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Das
Zuführgestell 2 könnte weiterhin
auch so ausgebildet sein, dass es ein vorgelegtes Faserband direkt
von einer laufenden Karde oder mehrere vorgelegte Faserbänder von
jeweils einer laufenden Karde übernehmen
kann.
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Die
Zuführgestellwalzen 2a, 2b sind
beim Entnehmen der Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 derart angetrieben, dass sie stets
die selbe Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
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Die
Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6 werden nach dem Zuführgestell zu einem Fasergemenge
FG vereint, welches in Laufrichtung LR weitergeführt wird. Zur besseren Nachvollziehbarkeit wird
das Fasergemenge FG vor dem Streckwerk 5 als zugeführtes Fasergemenge
FGzu im Streckwerk 5 als zu bearbeitendes
Fasergemenge FGzb und nach dem Streckwerk 5 als
abgeführtes
Fasergemenge FGab bezeichnet.
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Das
Fasergemenge FGzu wird von dem Zuführgestell 2 über nicht
gezeigte Bandführungsmittel zu
der Einzugswalzeneinheit 3 befördert. Diese umfasst drei Einzugswalzen 3a, 3b, 3ab', nämlich eine erste
angetriebene Einzugsunterwalze 3a, eine zweite angetriebene
Einzugsunterwalze 3b und eine durch den Kontakt mit dem
zugeführten
Fasergemenge FGzu mitlaufende Belastungswalze 3ab'.
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Von
der Einzugswalzeneinheit 3 wird das Fasergemenge FGzu über
einen nicht gezeigten Einlaufrichter zur Einlaufsensoreinheit 4 transportiert.
Diese weist ein Tastwalzenpaar 4a, 4a' auf, welches
eine ortsfest gelagerte Tastwalze 4a und eine beweglich gelagerte
Tastwalze 4a' umfasst.
Sowohl die ortsfest gelagerte Tastwalze 4a als auch die
beweglich gelagerte Tastwalze 4a' sind um ihre Hochachse rotierbar,
hier jedoch aus Gründen
der Darstellbarkeit um 90° gedreht
dargestellt. Beide Tastwalzen 4a, 4a' sind angetrieben.
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Die
Einlaufsensoreinheit 4 dient der Erzeugung von Messwerten
MLM1, ..., MLMn-2,
MLMn-1, MLMn der
längenspezifischen
Masse aufeinanderfolgender Abschnitte AB1,
..., ABn-2, ABn-1,
ABn des dem Streckwerk 5 zugeführten Fasergemenge
FGzu, also der Gesamtmasse der gemeinsam
durch sie hindurchgeführten
Faserbänder
FB1, FB2, FB3, FB4, FB5, FB6. Dabei ist durch das Bezugszeichen
ABn derjenige Abschnitt, der im dargestellten
Moment durch die Sensoreinrichtung 4 vermessen wird, bezeichnet.
Stromabwärts
des Abschnitts ABn liegt der Abschnitt ABn-1 und daran anschließend der Abschnitt ABn-2. Der Abschnitt am Regeleinsatzpunkt REP
ist mit AB1 bezeichnet. Aus Vereinfachungsgründen sind
die weiteren Abschnitte nicht durch Bezugszeichen benannt.
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Die
einzelnen vermessenen AB1, ..., ABn-2, ABn-1, ABn weisen üblicherweise
eine Länge
von einigen Millimetern auf. Für
jeden vermessenen Abschnitt AB1, ..., ABn-2, ABn-1, ABn wird durch die Einlaufsensoreinheit 4 ein
Messwert MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1, MLMn erzeugt.
Zur Erzeugung der Messwerte MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1, MLMn weist die Sensoreinrichtung 4 ein
Tastwalzenpaar 4a, 4a' auf. Es sind jedoch auch Sensoreinrichtungen,
welche nach anderen physikalischen Prinzipien arbeiten, möglich. Weiterhin
ist es denkbar, dass bei der Ermittlung eines Messwertes Korrekturverfahren,
beispielsweise zur Eliminierung von Störgrößen verwendet, werden.
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Dann
wird das zugeführte
Fasergemenge FGzu von der Einlaufsensoreinheit 4 über eine
nicht gezeigte Umlenkeinheit zum Streckwerk 5 transportiert.
Dieses umfasst eine Eingangswalzenanordnung 5a, 5a', eine Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' und eine Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c''. Die Unterwalzen 5a, 5b, 5c der
Walzenanordnungen 5a, 5a'; 5b, 5b'; 5c, 5c', 5c''; sind derart angetrieben, dass
die Drehzahl von Walzenanordnung zu Walzenanordnung in Laufrichtung
LR zunimmt. Hierdurch wird das zu bearbeitende Fasergemenge FGzb im Vorverzugsfeld 5d, welches
zwischen der Eingangswalzenanordnung 5a, 5a' und der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' gebildet ist,
als auch im Hauptverzugsfeld 5e, welches zwischen der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' und der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c'' gebildet ist, verzogen. Dabei
wird der Verzug im Vorverzugsfeld 5d Vorverzug VV und der
Verzug im Hauptverzugsfeld Hauptverzug HV genannt. Vorverzug W und
Hauptverzug HV bilden den Verzug V des Streckwerks 5.
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Die
Unterwalzen 5a, 5b, 5c des Streckwerkes 5 sind
ortsfest angeordnet. Hingegen sind die drehbaren Oberwalzen 5a', 5b' 5c' sowie die drehbare
Umlenkwalze 5c'' quer zur Laufrichtung
LR beweglich gelagert, so dass sie mittels nicht gezeigter Belastungsmittel
gegen die Unterwalzen 5a, 5b, 5c gedrückt werden
können,
um so eine sichere Klemmung des Fasergemenges FGzb zu
ermöglichen.
Die Oberwalzen 5a', 5b' 5c' sowie die drehbare
Umlenkwalze 5c'' werden dabei
durch den Kontakt mit dem laufenden Fasergemenge FG in Rotation
versetzt.
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Die
Auslaufführung 6 umfasst
einen Trichter 8 sowie eine ortsfest gelagerte und angetriebene
Abzugswalze 9 sowie eine bewegliche und angetriebene Abzugswalze 9', welche belastet
ist und so gegen die ortsfeste Abzugswalze 9 gedrückt ist.
Der Trichter 8 dient der Komprimierung des aus dem Streckwerk 5 abgeführten Fasergemenges
FGab, so dass ein einziges kompaktes Faserband
FB entsteht. Die Abzugswalzen 9 und 9' dienen dem
Abziehen des Faserbandes FB aus dem Messtrichter 8 sowie
der weiteren Kompaktierung des produzierten Faserbandes FB.
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Die
Bandablage 7 dient der geordneten Ablage des mittels der
Strecke 1 erzeugten Faserbandes FB in eine Spinnkanne K.
Sie umfasst einen Drehteller 10 mit einem Bandkanal 11,
welcher um seine gestrichelt dargestellte Achse rotierbar gelagert
und angetrieben ist. Die Spinnkanne K ist auf einem Kannenteller 12 abgestellt,
der ebenfalls um seine gestrichelt dargestellte Achse rotierbar
gelagert und angetrieben ist. Da die beiden Achsen einen Versatz
aufweisen, kann das Faserband FB in geordneten Schlaufen in die
Spinnkanne K abgelegt werden.
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Die
Stecke 1 weist eine Steuerungseinrichtung 13 auf,
welche einen Hauptmotor 14 durch Vorgabe eines Sollwertes
SLG steuert. Der Hauptmotor 14 treibt über eine schematisch dargestellte
Getriebeanordnung 14a die Unterwalze 5c der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c'' an, so dass der Sollwert SLG für den Hauptmotor 14 gleichzeitig
ein Sollwert SLG für
die Lieferge schwindigkeit LG des Streckwerks 5 ist. Weiterhin
treibt der Hauptmotor 14 über die Getriebeanordnung 14a die
ortfestgelagerte Abzugswalze 9, die beweglich gelagerte
Abzugswalze 9',
den Drehteller 10 sowie den Kannenteller 12 an.
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Ebenso
treibt der Hauptmotor 14 über ein Differenzgetriebe 15 und
eine weitere Getriebeanordnung 15a die Zuführgestellwalzen 2a, 2b,
die Einzugsunterwalzen 3a, 3b, die ortsfeste Tastwalze 4a, die
beweglich gelagerte Tastwalze 4a', die Unterwalze 5a der
Eingangswalzenanordnung 5a, 5a' sowie die Unterwalze 5b der
Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' an.
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Während die
direkt von dem Hauptmotor 14 angetriebenen Arbeitsorgane
untereinander in einer Produktionsphase der Strecke 1 ein
konstantes Drehzahlverhältnis
aufweisen, und die von dem Differenzgetriebe 15 angetriebenen
Arbeitsorgane der Strecke 1 untereinander ebenfalls ein
konstantes Drehzahlverhältnis
aufweisen, kann bei der gezeigten Antriebsanordnung mittels eines
Regeleingriffs die Drehzahl der Unterwalze 5b der Mittelwalzenanordnung 5b, 5b' im Verhältnis zur
Drehzahl der Unterwalze 5c der Lieferwalzenanordnung 5c, 5c', 5c'' verstellt werden. Damit kann der
Gesamtverzug V durch Verstellen des Hauptverzuges HV verändert werden.
Hingegen ist der Vorverzug W konstant.
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Denkbar
wäre aber
auch, dass der Vorverzug W im stromaufwärtigen Vorverzugsfeld 5d im Verzug
steuerbar ist oder dass überhaupt
kein Vorverzugsfeld 5d vorhanden wäre. Wesentlich für die vorliegende
Erfindung ist lediglich, dass der Verzug V insgesamt steuerbar ist.
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Die
Veränderung
des Verzugs V, welche der Ausregulierung von Schwankungen der längenspezifischen
Masse des zugeführten
Fasergemenges FGzu dient, erfolgt bei der
dargestellten Strecke 1 durch einen von der Steuerungsvorrichtung 13 gesteuerten
Regeleingriff, der auf die Drehzahl der Eingangswalzenanordnung 5a, 5a' sowie auf die
Drehzahl der Mittelwalzenan ordnung 5b, 5b' wirkt. Der Regeleingriff
erfolgt damit auf der Eingangsseite des Streckwerks 5,
wodurch bei einem Regeleingriff die Einzugsgeschwindigkeit EG des
Streckwerks 5 verändert
wird.
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Gleichwohl
könnte
ein Regeleingriff auch auf der Lieferseite des Streckwerks 5 durchgeführt werden,
so dass bei prinzipiell gleichbleibender Einzugsgeschwindigkeit
EG die Liefergeschwindigkeit LG verändert wird. Dies könnte beispielsweise
sinnvoll sein, wenn das Streckwerk 5 unmittelbar von einer laufenden
Karde mit einem Faserband beschickt wird, da in diesem Fall eine
durch einen Regeleingriff bedingte Asynchronität zwischen der Liefergeschwindigkeit
der Karde und der Einzugsgeschwindigkeit EG des Streckwerks 5 verhindert
ist.
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Weiterhin
könnte
auch vorgesehen sein, Regeleingriffe sowohl auf der Eingangsseite
des Streckwerks 5 als auch auf der Lieferseite des Streckwerks 5 durchzuführen. So
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Regeleingriffe zur Ausregulierung
von langwelligen Schwankungen der längenspezifischen Masse des
zugeführten
Fasergemenges FGzu auf der Eingangsseite
des Streckwerks 5 und Regeleingriffe zur Ausregulierung
von kurzwelligen Schwankungen der längenspezifischen Masse des
zugeführten
Fasergemenges FGzu auf der Lieferseite des
Streckwerks 5 durchgeführt
werden.
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Zur
Ausregulierung von Schwankungen der längenspezifischen Masse des
zugeführten
Fasergemenges FGzu werden die von der Einlaufsensoreinheit 4 erzeugten
Messwerte MLM1, ..., MLMn-2, MLMn-1, MLMn an die
Maschinensteuerung 13 übertragen
gespeichert. Auf der Basis desjenigen Messwertes MLM1,
der mit dem am Regeleinsatzpunkt befindlichen Abschnitt AB1 korrespondiert, wird dann ein Sollwert
SEG an einen Regelmotor 16 übertragen, der derart auf das
Differenzgetriebe 15 einwirkt, dass die Drehzahlen der
stromaufwärts
des Hauptverzugsfeldes HV gelegenen Arbeitsorgane verändert wird.
Weist der Abschnitt ABn beispielsweise eine über dem
Durchschnitt liegende längenspezifische
Masse auf, so wird eine Erhöhung
des Verzugs V zur Vergleichmäßigung des
Fasergemenges FG eingeleitet.
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Eine
Steuerung, bei welcher der Messort bzw. die Sensoreinrichtung 4 vor
dem Streckwerk 5 liegt, wird auch Open-Loop-Steuerung genannt.
Bei einer derartigen Steuerung ist es erforderlich, die Laufstrecke
A bzw. die Laufzeit eines Abschnittes AB des Fasergemenges FGzu von der Sensoreinrichtung 4 bis
zum Regeleinsatzpunkt REP zu berücksichtigen.
Laufstrecke A und Laufzeit sind über
die Einzugsgeschwindigkeit EG des zugeführten Fasernbandes FGzu und die Geschwindigkeit des Faserbandes
FGzb im Vorverzugsfeld 5d miteinander
verknüpft.
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Der
Regeleinsatzpunkt REP ist derjenige Ort, an dem der Regeleingriff
bezüglich
eines bestimmten Abschnitts ABn des Fasergemenges
FG stattfinden soll. Die Lage des Regeleinsatzpunktes REP wird üblicherweise
als Abstand A des Regeleinsatzpunktes REP von der Sensoreinrichtung 4 angegeben.
Er liegt üblicherweise
im stromaufwärtigen Drittel
des Hauptverzugsfeldes 5e.
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Um
sicherzustellen, dass jederzeit derjenige Messwert MLM1 der
längenspezifischen
Masse zur Durchführung
eines Regeleingriffes verwendet wird, der mit demjenigen Abschnitt
AB1 des Fasergemenges FG korrespondiert,
welcher sich am Regeleinsatzpunkt REP befindet, ist ein Verzögerungsglied 18 vorgesehen.
Das Verzögerungsglied 18 ist
dabei als FIFO-Speicher 18 ausgebildet. Die FIFO-Länge, also die
Anzahl der Speicherplätze,
ist dabei so eingestellt, dass die darin enthaltenen Messwerte MLM1–MLMn-1 die Abschnitte AB1-ABn-1 des Fasergemenges FG repräsentieren,
welche sich zwischen der Einlaufsensoreinheit 4 und dem
Regeleinsatzpunkt REP befinden. In der in der 1 dargestellten Situation
erreicht der Abschnitt AB1 gerade den Regeleinsatzpunkt
REP. Daher wird der Messwert MLM1 aus dem
FIFO-Speicher 18 ausgelesen, an die Sollwertstufe 17 übermittelt,
welche dann einen neuen Sollwert SEG für die Einzugsgeschwindigkeit
EG des Streckwerks 5 bestimmt und an den Regelmotor 16 zur
Durchführung
eines Regeleingriffs übermittelt.
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Wenn
der Messwert MLM1 aus dem FIFO-Speicher 18 ausgelesen
ist, so rücken
sämtliche
Messwerte MLM im FIFO-Speicher um eine Stelle in Richtung Ausgang
des FIFO-Speicher 18 weiter. Gleichzeitig wird der Messwert
MLMn, welcher den soeben vermessenen Abschnitt
ABn FG repräsentiert, in den FIFO-Speicher 18 eingelesen.
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Um
das Verschieben der Messwerte MLM in dem FIFO-Speicher 18 zu
steuern, ist eine Taktstufe 19 vorgesehen, welche Taktsignale
TS an den FIFO-Speicher 18 übermittelt.
Das Taktsignal TS wird aus einem oder mehreren Messwerten MEG der
Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks 5, welche ebenfalls
von der Einlaufsensoreinheit 4 bereitgestellt werden, gebildet.
Alternativ könnte
die Taktstufe 19 auch direkt in den Einlaufsensor 4 integriert
sein.
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Der
Vorgabewert RP des Regeleinsatzpunktes REP kann durch einen Einstellwert
ERP an der Steuerungseinrichtung 13 eingestellt werden.
Hierzu weist die Steuerungseinrichtung 13 ein Einstellmittel 20 auf.
Dabei kann es sich beispielsweise um eine Tastatur oder um eine
Datenschnittstelle handeln, so dass ein in einem Testlauf ermittelter
Einstellwert ERP manuell oder automatisch als Vorgabewert RP für den Regeleinsatzpunkt
REP an den FIFO-Speicher 18 übertragen werden kann. Der
Vorgabewert RP bestimmt dabei die FIFO-Lange des FIFO-Speichers 18.
Wird nun beispielsweise der Vorgabewert RP erhöht, so vergrößert sich
die FIFO-Länge,
wodurch sich die Verweilzeit eines bestimmten Messwertes MLM im
FIFO-Speicher 18 um einen Takt der Taktstufe 19 erhöht. Hierdurch
verschiebt sich der Regeleinsatzpunkt REP in stromabwärtige Richtung, so
dass sich der Abstand A vergrößert. Wird
der Vorgabewert RP verkleinert, so verschiebt sich der Regeleinsatzpunkt
in analoger Weise in stromaufwärtige
Richtung.
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Würden, was
in der 1 nicht dargestellt ist, Regeleingriffe sowohl
auf der Eingangsseite des Streckwerks 5 als auch auf der
Lieferseite des Streckwerks 5 durchgeführt, so müsste sowohl für eingangsseitigen
Regeleingriffe als auch für
die ausgangsseitigen Regeleingriffe jeweils ein Regeleinsatzpunkt
vorgegeben werden, wobei die optimalen Werte der beiden Regeleinsatzpunkte
nicht notwendigerweise identisch wären.
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Die
optimale Lage des Regeleinsatzpunktes REP bzw. der optimale Abstand
A ist entscheidend für
die Qualität
des aus dem Streckwerk 5 abgeführten Fasergemenges FGab. Jedoch kann die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes
nicht mit hinreichender Genauigkeit analytisch bestimmt werden.
Daher wird gemäß dem Stand
der Technik der Einstellwert ERP und damit der Vorgabewert RP für den Regeleinsatzpunkt
REP in einem vorbetrieblichen Einstell- oder Testlauf ermittelt
und für
einen längeren
Zeitraum, beispielsweise bis zu einem Partiewechsel, konstant gehalten. Ändern sich
in diesem Zeitraum Faktoren, welche die optimale Lage des Regeleinsatzpunktes
REP beeinflussen, so wird dies bei einer Strecke gemäß dem Stand
der Technik nicht berücksichtigt.
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Im
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strecke 1 gemäß der 2 ist
ebenfalls ein Einstellmittel 20 zur Vorgabe eines Einstellwertes ERP
vorgesehen. Dieser Einstellwert ERP, der in einem automatischen
oder manuellen Testlauf bestimmt werden kann, wird einem Korrekturglied 21 zugeführt. Zu
diesem Korrekturglied 21 wird ebenfalls ein Korrekturwert ΔRP übertragen.
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Das
Korrekturglied 21 ist dabei so ausgebildet, dass aus dem
Einstellwert ERP und aus dem Korrekturwert ΔRP der Vorgabewert RP gebildet wird,
der in bekannter Weise zur Einstellung der FIFO-Länge des
FIFO-Speichers 18 und damit zur Festlegung des Regeleinsatzpunktes
REP verwendet wird. Während
der Einstellwert ERP für
einen längeren
Zeitraum, nämlich
für den
Zeitraum zwischen zwei Test- oder Einstellläufen konstant gehalten wird, wird
der Korrekturwert ΔRP
kontinuierlich oder quasikontinuierlich an Betriebsparameter der
Strecke 1 angepasst. Hierdurch ergibt sich ebenfalls eine
kontinuierliche oder quasikontinuierliche Anpassung des Vorgabewertes
RP und damit des Regeleinsatzpunktes REP.
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Der
Korrekturwert ΔRP
wird in Abhängigkeit von
einem mit der Liefergeschwindigkeit des Streckwerks 5 korrespondierenden
Wert SLG und in Abhängigkeit
von einem mit der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks 5 korrespondierenden
Wert GM mittels der Auswertemittel 22 bestimmt. Der mit
der Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks 5 korrespondierende
Wert SLG ist der Sollwert SLG für
die Liefergeschwindigkeit LG, der von der Steuerungseinrichtung 13 an
den Hauptmotor 14 übertragen wird.
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Der
mit der Einzugsgeschwindigkeit EG korrespondierende Wert GM ist
ein gleitender Mittelwert GM, der mittels der Mittelwertstufe 23 aus
Sollwerten SEG der Sollwertstufe 17 gebildet ist. Die Mittelwertbildung
ist deshalb von Vorteil, da sich die Einzugsgeschwindigkeit EG bei
jedem erfolgten Regeleingriff ändert.
Ohne Mittelwertbildung würde
sich daher der Vorgabewert RP bei jedem erfolgten Regeleingriff verändern, was
zu einem Aufschaukeln der Steuerung der Textilmaschine führen könnte. Wenn
jedoch der gleitende Mittelwert GM verwendet wird, ist es möglich, den
Regeleinsatzpunkt REP optimal an längerfristige Veränderungen
der Einzugsgeschwindigkeit EG anzupassen.
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Die
Auswertemittel 22 umfassen eine Tabelle 22, aus
der mittels eines gleitenden Mittelwertes GM und mittels eines Sollwertes
SLG ein für
die jeweilige Kombination vorgesehener Korrekturwert ΔRP ausgelesen
werden kann. Da die Korrekturwerte ΔRP im Betrieb der Strecke 1 nicht
berechnet werden müssen,
ist im laufenden Betrieb der Strecke 1 eine rasche Bestimmung
eines Korrekturwertes ΔRP
bei vergleichsweise geringem Aufwand möglich.
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Die
Strukturierung und die Inhalte der Tabelle 22 können vorab
auf der Basis von Testläufen
festgelegt werden. Alternativ könnten
die Auswertemittel 22 so ausgebildet sein, dass der Korrekturwert ΔRP anhand
einer vorab definierten Funktion im Betrieb der Strecke berechnet
wird. Die Anpassung des Vorgabewertes RP für den Regeleinsatzpunkt REP
erfolgt in beiden Fällen
auf der Basis von vorab erworbenem Wissen. Eine Überprüfung der Qualität des das Streckwerk 5 verlassenden
Fasergemenges FGab ist dabei nicht erforderlich.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Strecke 1.
Korrekturwerte ΔRP
werden hier ebenfalls aus einer Tabelle 22' ausgelesen. Zur Berücksichtigung
der Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks 5 ist eine
Auslaufsensoreinheit 25 vorgesehen, welche Messwerte MLG
der Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks 5 an eine Normierungsstufe 26 übermittelt.
Diese sendet normierte Werte MLG' für die Liefergeschwindigkeit
LG an die Tabelle 22'.
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Zur
Berücksichtigung
der Einzugsgeschwindigkeit des Streckwerks 5 werden Messwerte
MLM der längenspezifischen
Masse des dem Streckwerk 5 zugeführten Fasergemenges FGzu einer weiteren Normierungsstufe 24 zugeführt. Diese überträgt normierte
Messwerte MIM' der
längenspezifischen
Masse an die Mittelwertstufe 23, welche daraus einen gleitenden
Mittelwert GM' bildet
und an die Tabelle 22' überträgt.
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Vorausgesetzt,
die durchschnittliche längenspezifische
Masse des aus dem Streckwerk abgeführten Fasergemenges FGab und die Liefergeschwindigkeit LG des Streckwerks 5 bleiben
unverändert,
so ist der gleitende Mittelwert GM' ein direktes Maß für die Einzugsgeschwindigkeit
EG des Streckwerks 5.
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Die
Anpassung des Regeleinsatzpunktes erfolgt dann wie oben erläutert auf
der Basis des aus der Tabelle 22' ausgelesenen Korrekturwertes ΔRP.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Es sind Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche jederzeit möglich.