DE102017109548A1

DE102017109548A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren einer Überlast an einem Ballenöffner

Info

Publication number: DE102017109548A1
Application number: DE102017109548.9A
Authority: DE
Inventors: Frank Breuers; Reinhard Hartung; Frank Wackerzapp
Original assignee: Truetzschler GmbH and Co KG
Current assignee: Truetzschler Group SE
Priority date: 2016-08-15
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-02-15
Also published as: BR112019002886B1; BR112019002882A2; EP3497269B1; DE102017109520A1; EP3497270A1; CN109642351A; CN109563650A; BR112019002886A8; BR112019002882A8; WO2018033304A1; CN109642351B; EP3497269A1; WO2018033311A1; BR112019002886A2; CN109563650B

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Ballenöffners (10) mit zumindest einer Fräswalze (12) ist offenbart. Mittels Rotierens der zumindest einen Fräswalze (12) um eine Rotationsachse und mittels Bewegens dieser entlang eines vorbestimmten Verfahrwegs (sV) in einem spitzen oder rechten Winkel zur Rotationsachse ist der Ballenöffner (10) in der Lage, einen Faserballen (2–6) abzufräsen, womit Fasermaterial aus dem Faserballen (2–6) herausgelöst wird. Das Verfahren umfasst einen Anfangsschritt (S2), in dem detektiert wird, wenn an einer oder allen überwachten der zumindest einen Fräswalze (12) eine Überlast auftritt. Ist eine Überlast detektiert, wird zu einem Ermittlungsschritt (S3) übergegangen, in dem das Vorhandensein eines Überlastzustands ermittelt wird. Dieser ist erreicht, wenn die detektierte Überlast entlang eines von der zumindest einen, überwachten Fräswalze (12) zurückgelegten Wegs kontinuierlich aufgetreten ist. Ist das Vorhandensein solch eines Überlastzustands ermittelt, wird zu einem Auslöseschritt (S4) übergegangen, der das Auslösen einer Überlastreaktion beinhaltet. Ferner ist ein Ballenöffner (10) vorgesehen, die mit solch einer zumindest einen Fräswalze (12) ausgestattet ist. Der Ballenöffner (10) ist eingerichtet, gemäß dem vorgenannten Verfahren betrieben zu werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren einer Überlast an einem Ballenöffner.
Ballenöffner an sich sind bekannt. Sie weisen Fräswalzen auf, die in Bezug auf einen Boden, auf dem Faserballen aufliegen, um eine Rotationsachse rotieren, die sich im Allgemeinen senkrecht zum Verfahrweg der jeweiligen Fräswalze erstreckt. Mittels Rotierens und Verfahrens fräsen diese Walzen den jeweiligen Faserballen an einer dem Boden abgewandten Seite her ab und lösen so einen Teil des Fasermaterials aus dem jeweiligen Faserballen heraus. Die Fräswalzen fahren dabei mehrfach über die Faserballen, bis deren Fasermaterial nahezu völlig herausgelöst ist. Dies kann mittels Hin- und Herbewegens der Fräswalzen erfolgen oder auch kontinuierlich in eine Richtung entlang einer Kreislinie.
Die Verfahren zum Herstellen solcher Faserballen bewirken, dass das Fasermaterial in dem Boden zugewandten und abgewandten Randbereichen eine geringere Dichte aufweist als im mittleren, sogenannten Kernbereich. Dies führt dazu, dass bei gleichbleibendem Vorschub die Fräswalzen im Randbereich weniger Fasermaterial herauslösen müssen und demzufolge auch weniger belastet sind. Der Ballenöffner kann quasi mit normaler Last arbeiten. Bewegt sich die Fräswalze aufgrund des Vorschubs weiter in Richtung Kernbereich, muss sie mehr Fasermaterial herauslösen, was einen Anstieg in der Last des Ballenöffners hat. Bedenkt man dazu, dass Faserballen in der Regel auch Fremdmaterial davon beinhalten, erhöht sich die Last am der jeweiligen Fräswalze zugehörigen Antrieb. Neben der erhöhten Energieaufnahme kann es zu Schäden am Fräskopf kommen. Aber auch die Fräswalzen selbst können überlastet werden. Überlast bedeutet in dem Zusammenhang ein Überschreiten der üblichen Lastgrenzen im normalen Betrieb. D. h. es muss sich nicht unbedingt um einen Lastzustand handeln, bei dem gleich eine Beschädigung des Ballenöffners zu befürchten ist. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Drehzahl und/oder Verfahrgeschwindigkeit der Fräswalze in Abhängigkeit der Faserballenkonsistenz zu variieren. Dies hat den Nachteil, dass der Antrieb im Zweifel sehr diskontinuierlich läuft. Zudem gibt es dadurch sehr häufige und möglicherweise starke positive bzw. negative Beschleunigungen am Antrieb. In Verbindung mit den sich daraus ergebenden Wechsellasten muss das Gestell des Ballenöffners entsprechend ausgelegt sein. Auch kann solch eine Überlastung derart kurz sein, dass eine Beschädigung des Ballenöffners nicht zu befürchten ist und somit eigentlich keine Veränderung im laufenden Betrieb des Ballenöffners erfolgen müsste. Daher ist als Weiterentwicklung bekannt, die Zeitdauer des kontinuierlichen Vorhandenseins solch einer Überlastung zu berücksichtigen. Ist eine bestimmte Zeitdauer überschritten, d. h. sind Beschädigungen am Ballenöffner oder Gegenständen auf den abzutragenden Faserballen zu befürchten, erfolgt eine entsprechende Reaktion beispielsweise mittels Abschaltens des Ballenöffners. Allerdings ist diese Art der Überwachung ziemlich träge. Zudem erfolgt die Reaktion nicht immer mit derselben Geschwindigkeit, da dies von der Verfahrgeschwindigkeit der Fräswalze(n) abhängt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den vorgenannten Nachteilen zu begegnen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 9 und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben eines Ballenöffners mit zumindest einer Fräswalze vorgesehen. Mittels Rotierens dieser zumindest einen Fräswalze um eine Rotationsachse und mittels Bewegens dieser entlang eines vorbestimmten Verfahrwegs in einem spitzen oder rechten Winkel zur Rotationsachse ist der Ballenöffner in der Lage, einen Faserballen abzufräsen. Damit wird Fasermaterial aus dem Faserballen herausgelöst. Das Verfahren umfasst einen Anfangsschritt. In diesem Schritt wird detektiert, wenn an einer oder allen überwachten der zumindest einen Fräswalze eine Überlast auftritt. Dies kann beispielsweise mittels Überwachens der Stromaufnahme des Fräswalzenantriebs erfolgen. Ist solch eine Überlast detektiert, wird zu einem Ermittlungsschritt übergegangen. Im Ermittlungsschritt wird das Vorhandensein eines Überlastzustands ermittelt. Dieser ist erfindungsgemäß erreicht, wenn die eingangs erwähnte, detektierte Überlast entlang eines von der bzw. den überwachten Fräswalze(n) zurückgelegten Wegs kontinuierlich aufgetreten ist. Dieser Weg muss dabei gleich oder größer als eine vorbestimmte Wegstrecke sein. D. h. der Überlastzustand ist unabhängig von der Zeit und tritt nicht sofort auf, wenn eine Überlast überhaupt vorliegt. D. h. eine kontinuierliche Überlast kann auch auftreten, wenn sich die Verfahrgeschwindigkeit des Fräskopfes des Ballenöffners verringert und gegebenenfalls auf 0 absinkt. Handelt es sich dabei um eine Überlastreaktion des Ballenöffners, kann vorgesehen sein, die Überlastzustandsermittlung nach Wiederanlaufen des Fräskopfes neu zu starten. Wurde das Vorhandensein solch eines Überlastzustands ermittelt, wird zu einem Auslöseschritt übergegangen. Der Auslöseschritt selbst beinhaltet das Auslösen einer Überlastreaktion. Diese kann beispielsweise das Abschalten des Ballenöffners beinhalten. Der vorbestimmte Weg kann dabei sehr kurz gewählt werden, um eine Hinderniserkennung zu ermöglichen; Antriebswerte wie Verfahrgeschwindigkeit spielen keine Rolle mehr.
Die Überlastreaktion umfasst vorzugsweise ein Signalisieren des ermittelten Überlastzustands nach außen in Bezug auf den Ballenöffner beispielsweise in Form eines Sirenentons. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet sie ein Abschalten des Ballenöffners oder auch nur ein Reduzieren der Verfahrgeschwindigkeit des Fräskopfes und/oder einer jeweiligen Drehzahl zumindest der überwachten Fräswalze(n), an der bzw. den die Überlast zum Zeitpunkt des Ermittelns des Überlastzustands bestand.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Verfahren zusätzlich einen Schritt eines Zurückspringens zum Anfangsschritt aufweisen. Dieses Zurückspringen erfolgt erfindungsgemäß, wenn im Ermittlungsschritt ermittelt worden ist, dass die Überlast weggefallen ist und zudem der zurückgelegte Weg der zumindest eine Fräswalze kürzer als der bzw. gleich der vorbestimmten Wegstrecke ist. D. h. es ist weder ein Hindernis noch eine Beschädigung des Ballenöffners zu befürchten. Die Ausfallsicherheit ist erhöht, und Stillstandzeiten werden minimiert.
Alternativ oder zusätzlich kann das Zurückspringen erfolgen, wenn die Bewegungsrichtung der zumindest einen Fräswalze wechselt. Dies hat den Grund, dass sich die Fräswalze(n) von dem vermeintlich vorhandenen Hindernis wieder entfernt bzw. entfernen.
Wiederum alternativ oder zusätzlich kann das Zurückspringen erfolgen, wenn der Auslöseschritt abgeschlossen ist, und zwar unmittelbar oder angestoßen. Das Anstoßen kann beispielsweise durch eine Person erfolgen. In allen drei vorgenannten Fällen werden Stillstandzeiten weitestgehend vermieden.
Bei jedem der vorgenannten Verfahren kann die vorbestimmte Wegstrecke im Wesentlichen einer Abmessung des Faserballens entlang des Verfahrwegs der zumindest einen Fräswalze entsprechen. Dies ermöglicht, die unterschiedliche Beschaffenheit der möglicherweise hintereinander angeordneten Faserballen zu berücksichtigen.
Im Fall eines Ballenöffners mit mehreren, entlang des Verfahrwegs hintereinander angeordneten Fräswalzen kann in den vorgenannten Verfahren im Ermittlungsschritt im Fall eines Überwachens mehrerer Fräswalzen gleichzeitig auf eine gemeinsam vorliegende Überlast auf den zurückgelegten Weg der jeweils in Verfahrrichtung der Fräswalzen vorne liegenden Fräswalze Bezug genommen werden. Dies hat den Hintergrund, dass der Bereich in Verfahrrichtung hinter der vorderen Fräswalze weder ein Gefahrenbereich noch ein Bereich ist, in dem eine neue Überlastquelle vorhanden ist.
Im Falle eines Überwachens einzelner Fräswalzen auf Überlast wird vorzugsweise hinsichtlich des zurückgelegten Wegs auf die Fräswalze(n) Bezug genommen, bei denen eine Überlast detektiert worden ist und weiterhin besteht. D. h. die Fräswalze(n), die ohne Überlast läuft bzw. laufen, werden nicht berücksichtigt, was Vorteile in der Überwachungsdatenverarbeitung hat.
Weist der Ballenöffner mehrere Fräswalzen auf, wird bei den vorgenannten Verfahren im Fall des Überwachens einzelner Fräswalzen im Ermittlungsschritt bei Wegfallen der Überlast an einer überwachten Fräswalze vorzugsweise eine andere der Fräswalzen mit Überlast überwacht. Der vorgenannte zurückgelegte Weg ist dabei eine Summe aus dem zurückgelegten Weg der einen Fräswalze bis zum Zeitpunkt des Wegfalls der Überlast an der einen Fräswalze und dem zurückgelegten Weg der anderen Fräswalze ab dem Zeitpunkt des Wegfalls der Überlast an der einen Fräswalze. Das Verfahren passt sich mithin dynamisch an die Belastungssituation der Fräswalzen an und bietet mithin eine größere Sicherheit.
Bei jedem der vorgenannten Verfahren kann das Ermitteln mittels Überwachens der Stromaufnahme eines Antriebs der zumindest einen Fräswalze und/oder des Ballenöffners insgesamt erfolgen. Im einfachsten Fall wird die ermittelte (gemessene) einer Schwellwertschaltung zugeführt. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwerts ist eine Überlast als vorliegend ermittelt.
Vorteilhafterweise kann jedes der vorgenannten Verfahren computerimplementiert sein. Die Implementierung kann dabei im Ballenöffner selbst und/oder in einer dazu externen Vorrichtung wie einer zentralen Steuerungsanlage erfolgen. Die Kopplung kann beispielsweise per Bus erfolgen.
Ferner ist erfindungsgemäß ein computerlesbares Medium vorsehbar, das durch einen Prozessor ausführbare Befehle aufweist, um einem Prozessor die Ausführung eines der vorgenannten Verfahren zu ermöglichen. Im einfachsten Fall ist dies ein Speicherchip.
Ferner ist erfindungsgemäß ein Ballenöffner vorgesehen, der gemäß den vorgenannten Ausführungen, also mit einer oder mehreren Fräswalzen, ausgestattet sein kann. Im Fall nur einer Fräswalze ist der Ballenöffner eingerichtet, gemäß einem der vorgenannten Verfahren betrieben zu werden, bei denen nur eine Fräswalze überwacht wird. Weist der Ballenöffner mehrere Fräswalzen auf, kann er erfindungsgemäß eingerichtet sein, gemäß jedem der vorgenannten Verfahren betrieben zu werden.
Der Ballenöffner kann dabei eine Lastüberwachungseinrichtung aufweisen oder mit dieser gekoppelt sein. Die Lastüberwachungseinrichtung ist eingerichtet, die Überlast an der bzw. den überwachten Fräswalzen zu detektieren. Sie ist im einfachsten Fall eine Stromerfassungsschaltung mit nachgeschalteter Schwellwertermittlungslogik.
Zusätzlich oder alternativ kann der Ballenöffner eine Wegerfassungseinrichtung aufweisen oder mit dieser gekoppelt sein. Die Wegerfassungseinrichtung ist erfindungsgemäß gestaltet, den zurückgelegten Weg der betreffenden Fräswalze(n) zu ermitteln. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen Inkrementalgeber, dessen Inkrementalscheibe mit dem Verfahren der Fräswalze(n) rotiert wird.
Wiederum zusätzlich oder alternativ kann der Ballenöffner eine Schutzeinrichtung umfassen oder mit dieser gekoppelt sein. Diese Schutzeinrichtung ist eingerichtet, bei ermitteltem Überlastzustand die Überlastreaktion auszulösen bzw. auszuführen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen. Es zeigen:
1 eine Ballenfräsanordnung und
2 ein Verfahren zum Betreiben des Ballenöffners von 1, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine Anordnung 1 mit einer Ballenöffner 10 und unterhalb seines Fräskopfes 11 entlang ihres Verfahrwegs s_V in einer Reihe angeordnete Faserballen 2–6.
Am hier rechten Ende des Ballenöffners 10 befindet sich ein Ausgabeabschnitt 16 für die Fasern, die aus den Faserballen 2–6 mittels Fräswalzen 12 des Fräskopfes 11 herausgelöst worden sind. Am linken Ende befindet sich exemplarisch eine Steuerung 14, an deren Oberseite ein Bedienterminal 15 zur Bedienung des Ballenöffners 10 angeordnet ist.
Die Faserballen 2–6 sind in bekannter Weise nebeneinander aufgereiht und weisen, vertikal gesehen, Zonen verschiedener Dichte auf. Die obersten Zonen (hZ (2, 3)–hZ (6, 3)) weisen die geringste Dichte auf. Der darunter angeordnete mittige, sozusagen Kernbereich des jeweiligen Faserballens 2–6 weist eine jeweilige Höhe hZ (2, 2)–hZ (6, 2) auf. Darunter befindet sich jeweils noch jeweils eine dritte Zone mit einer Höhe hZ (2, 1)–hZ (6, 1) mit einer zum Kernbereich geringeren Dichte, die exemplarisch jedoch höher ist als die Dichte der oberste Zone hZ (2, 3)–hZ (6, 3). In Bezug auf die Werte hZ (i, j) ist zu erwähnen, dass i die Nummer des jeweiligen Faserballens 2–6 angibt und j die Nummer der jeweiligen Zone. Die Höhen der Zonen der einzelnen Faserballen können unterschiedlich zueinander ausfallen.
Ferner befindet sich exemplarisch im linken Faserballen 2 ein Fremdteil 7. Überfährt der Fräskopf 11 entlang des Verfahrwegs s_V hier horizontal nach rechts nach und nach die Faserballen 2–6, werden nacheinander von oben nach unten deren Fasern herausgelöst und in bekannter Weise über den Ausgabeabschnitt 15 an nachfolgende Maschinen der Produktionskette, wie beispielsweise Reiniger, weitergegeben. Dies erfolgt mithilfe eines Verfahrens des Fräskopfes 11 bzw. des Gestells 13, an dem er befestigt ist.
Gelangt der Fräskopf 11 mit seinen Walzen 12 in den Bereich des Fremdteils 7, kann es vorkommen, dass das Fremdteil 7 zu einer Überlast an den motorisch angetriebenen Fräswalzen 12 führt. Dies kann beispielsweise mittels einer erhöhten Motorstromaufnahme der Antriebsmotoren steuerungstechnisch detektiert werden.
Um zu verhindern, dass der Ballenöffner 10 unnötig angehalten wird, wird nun mittels vorzugsweise der Steuerung 14 überprüft, entlang welcher Wegstrecke diese Überlast auftritt.
Hat die hier linke Fräswalze 12 das Fremdteil 7 überfahren, gelangt im gezeigten Beispiel die rechte Fräswalze 12 noch nicht mit dem Fremdteil 7 in Berührung. Dies führt dazu, dass die dabei aufgetretene Überlast wieder wegfällt. Wäre das Fremdteil 7 nun aber so groß, dass die rechte Fräswalze 12 das Hindernis überfährt, solange die linke Fräswalze 12 auch noch darüber fährt, oder unmittelbar nachdem die linke Fräswalze 12 den Kontakt mit dem Fremdteil 7 verloren hat, würde vorzugsweise ein anhaltendes Vorliegen der Überlast ermittelt. D. h. beide Fräswalzen 12 werden vorteilhafterweise überwacht. Allerdings kann die Überwachung auf die jeweils in Verfahrrichtung vorne befindliche Fräswalze 12 beschränkt sein.
Ist als Mindestfahrweg die hier Breitenabmessung der üblicherweise im Wesentlichen gleich breiten Faserballen 2–6 steuerungstechnisch vorgegeben, führt dies dazu, dass der Fräskopf 11 überhaupt nicht angehalten wird. Gegenüber herkömmlichen Lösungen hat dies den Vorteil, dass der Ballenöffner 10 nicht unnötig angehalten wird.
Gelangt der Fräskopf 11 mit seinen Fräswalzen 12 beispielsweise in den Kernbereich des hier mittigen Faserballens 4, und wird angenommen, dass die Dichte dieses Faserballens 4 beim Überfahren zu einer Überlast an der jeweiligen Fräswalze 12 führt, würde die Steuerung 14 ermitteln, entlang welcher zurückgelegten Wegstrecke die Überlast kontinuierlich auftritt.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Lastwerte an den Fräswalzen 12 bzw. an ihnen detektierte Überlasten miteinander logisch ODER kombiniert werden. Dies führt dazu, dass unter der Annahme, dass der Fräskopf 11 von links nach rechts in 1 über den Faserballen 4 bewegt wird, zunächst die rechte Fräswalze 12 mit dem Kernbereich (gekennzeichnet durch hZ (4, 2)) in Kontakt kommt. Daraus resultiert an dieser Fräswalze 12 eine Überlast. Im gezeigten Beispiel gelangt auch irgendwann die linke Fräswalze 12 mit diesem Kernbereich in Berührung, sodass auch hier eine Überlast auftritt. Diese Überlast an der linken Fräswalze 12 bleibt bestehen, auch wenn die rechte Fräswalze 12 bereits den rechten Faserballen 5 erreicht hat. Ist als vorgegebener Weg bzw. als vorgegebene Strecke, wie vorstehend angegeben, die Breite der Faserballen 2–6 in 1 das Kriterium für die Überlastreaktion, würde diese also erfolgen, auch wenn die rechte Fräswalze 12 aus dem Kernbereich des Faserballens 4 wieder herausgetreten ist, und dies völlig unabhängig von der Verfahrgeschwindigkeit des Fräskopfes 11.
Die Überlastreaktion kann beispielsweise im Verringern der Drehzahl der mit Überlast belasteten Fräswalze(n) 12 und/oder der Verfahrgeschwindigkeit des Fräskopfes 11 resultieren.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Fräskopf 11 gegenüber dem Boden 8 etwas angehoben wird (vertikal nach oben in 1), sodass die Fräswalzen 12 nicht mehr so tief in den betreffenden Kernbereich eindringen können. Um den für die Faserballen 2–6 vorgegebenen Vorschub einhalten zu können, kann vorgesehen sein, den Faserballen 4 so lange hin und her zu überfahren, bis dessen aktueller Vorschub erreicht ist. Erst dann würde erfindungsgemäß mit dem Faserballen 5 fortgefahren.
2 zeigt ein dazu vorgesehenes Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Nach einem Start eines Abfräsvorgangs in Schritt S1 wird in einem nachfolgenden Schritt S2 überprüft, ob eine Überlast detektiert wurde. Ist dies nicht der Fall (Nein-Zweig nach Schritt S2), erfolgt in einem nachfolgenden Schritt S5 die Abfrage, ob der Abfräsvorgang weiterhin steuerungstechnisch durchgeführt wird. Ist dies der Fall (Ja-Zweig nach Schritt S5), wird zu Schritt S2 zurückgesprungen.
Ist der Abfräsvorgang beendet (Nein-Zweig nach Schritt S5), wird das Verfahren in einem nachfolgenden Schritt S6 beendet.
Wurde in Schritt S2 eine Überlast detektiert (Ja-Zweig nach Schritt S2), wird in einem nachfolgenden Schritt S3 geprüft, ob der zurückgelegte Weg einem vorgegebenen Weg entspricht oder diesen überschreitet. Der zurückgelegte Weg ist dabei die vom Fräskopf bzw. seinen Fräswalzen 12 zurückgelegte Wegstrecke ab dem Zeitpunkt, zu dem die Überlast zum ersten Mal detektiert wurde und seitdem kontinuierlich anhält.
Ist der zurückgelegte Weg kleiner als oder gleich dem vorgegebenen Weg (Nein-Zweig nach Schritt S3), wird zu Schritt S5 gesprungen. Dies gewährleistet die kontinuierliche Überwachung auf eine dauerhaft bestehende Überlast.
Ist der zurückgelegte Weg größer oder gleich dem vorgegebenen Weg (Ja-Zweig nach Schritt S3), erfolgt in einem nachfolgenden Schritt S4 die vorgenannte Überlastreaktion.
Nach erfolgter Überlastreaktion, die beispielsweise einen Neustart des Abfräsvorgangs beinhalten kann, wird zu Schritt S2 zurückgesprungen. Alternativ wird im Prozess zu Schritt S6 gesprungen, und das Verfahren wird beendet.
Die Erfindung ist auf diese Ausführungsform nicht beschränkt.
Das Verfahren kann auf jede Art von Ballenöffner angewendet werden.
Ist ein Überlastzustand ermittelt worden, ist vorzugsweise eine Signalisierung nach außen in Bezug auf den Ballenöffner 10 vorgesehen, sei es am Ballenöffner 10 selbst (Warnleuchte, Warnton, ...) und/oder an einer Zentrale.
Das Prüfen auf ein kontinuierliches Vorliegen einer Überlast kann mittels eines Polling-Mechanismus‘ erfolgen oder auch im Rahmen eines Push-Mechanismus‘. Beim Polling-Mechanismus wird periodisch (beispielsweise alle Hundertstelsekunden) geprüft, ob eine Überlast vorliegt. Beim Push-Mechanismus hingegen wird der Überprüfungsmodus in Schritt S3 angestoßen, wenn eine Überlast das erste Mal detektiert wurde. Danach wird ein Wegmesser, beispielsweise ein Inkrementalgeber, gestartet, und der mittels des Fräskopfes 11 zurückgelegte Weg wird ermittelt. Ist der ermittelte Weg größer oder gleich dem vorgegebenen Weg, kommt es zur Überlastreaktion.
Fällt die Überlast zwischenzeitlich weg, wird die Wegermittlung einfach abgeschaltet. Dies kann im einfachsten Fall mittels einer Schwellwertschaltung erfolgen. Überschreitet die Motorstromaufnahme der Antriebsmotoren der Fräswalzen 12 beispielsweise einen vorbestimmten Wert (Überlast), wird die Steuerung 14 angewiesen, die Wegerfassung zu starten. Ist zwischenzeitlich die Überlastreaktion erfolgt, wird der Weggeber abgeschaltet.
Ist hingegen der zurückgelegte Weg größer oder gleich dem vorgegebenen Weg, ohne dass die Wegerfassung mittels der Schwellwertscheidung abgeschaltet wurde, ist klar, dass die Überlast dauerhaft existiert hat.
Anstelle der oder zusätzlich zur Überwachung mittels der Steuerung 14 des Ballenöffners 10 selbst kann die Überwachung auch zentral erfolgen.
Bewegt sich der Fräskopf 11 über den in 1 rechten Faserballen 6 nach rechts, erfolgt ein Richtungswechsel des Fräskopfes 11, sobald beispielsweise die rechte Fräswalze 12 den Faserballen 6 am rechten Ende verlassen hat oder ein Sensor detektiert, dass die Fräswalze 12 den rechten Rand des Faserballens 6 erreicht hat.
Ist in Bezug auf den Faserballen 6 eine Überlast detektiert worden, kann beim Richtungswechsel des Fräskopfes 11 vorgesehen sein, die Wegerfassung neu zu starten. Alternativ kann vorgesehen sein, die Wegerfassung kontinuierlich fortzuführen, sofern die Überlast anhält, und dies vorzugsweise in Bezug auf die in Richtung Faserballen 1 vordere Fräswalze 12.
Anstelle der Überwachung der Stromaufnahme am Fräswalzenantrieb kann auch die Stromaufnahme des gesamten Ballenöffners 10 überwacht bzw. zur Überlastdetektion herangezogen werden. Dies hat den Vorteil, dass dafür in der Regel bereits vorhandene Schaltungen im Ballenöffner 10 vorhanden sind, was sich günstig auf die Kosten auswirkt.
Im Ergebnis bildet die Erfindung einen sehr einfachen Weg, Hindernisse sicher zu erkennen und Fehlauslösungen wegen einer Überlast an den Fräswalzen 12 weitestgehend zu vermeiden.
Bezugszeichenliste

1: Anordnung
2: Faserballen
3: Faserballen
4: Faserballen
5: Faserballen
6: Faserballen
7: Fremdteil
8: Boden
10: Ballenöffner
11: Fräskopf
12: Fräswalze
13: Gestell
14: Steuerung
15: Bedienterminal
16: Ausgabeabschnitt
sV: Verfahr- bzw. Abtragweg
hZ(i, j); i, j ∊ N: Höhe einer Faserballen-Zone
Sk; k ∊ N: Schritt

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Ballenöffners (10) mit zumindest einer Fräswalze (12), mittels deren Rotierens um eine Rotationsachse und Bewegens entlang eines vorbestimmten Verfahrwegs (s_V) in einem spitzen oder rechten Winkel zur Rotationsachse der Ballenöffner (10) in der Lage ist, einen Faserballen (2–6) abzufräsen und damit Fasermaterial aus dem Faserballen (2–6) herauszulösen, aufweisend, • einen Anfangsschritt (S2) – eines Detektierens, wenn an einer oder allen überwachten der zumindest einen Fräswalze (12) eine Überlast auftritt, und – eines Übergehens zu einem Ermittlungsschritt (S3), wenn solch eine Überlast detektiert worden ist, • den Ermittlungsschritt (S3) – eines Ermittelns des Vorliegens eines Überlastzustands, wenn die detektierte Überlast entlang eines von der bzw. den überwachten Fräswalze(n) (12) zurückgelegten Wegs kontinuierlich aufgetreten ist, der gleich oder größer als eine vorbestimmter Wegstrecke ist, und – eines Übergehens zu einem Auslöseschritt (S4), wenn solch ein Überlastzustand ermittelt worden ist, sowie • den Auslöseschritt (S4) eines Auslösens einer Überlastreaktion.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Überlastreaktion umfasst • ein Signalisieren des ermittelten Überlastzustands nach außen in Bezug auf den Ballenöffner (10) und/oder • ein Abschalten des Ballenöffners (10) oder ein Reduzieren einer jeweiligen Drehzahl und/oder Verfahrgeschwindigkeit zumindest der überwachten Fräswalze(n) (12), an der bzw. den die Überlast zum Zeitpunkt des Ermittelns des Überlastzustands bestand.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen Schritt eines Zurückspringens zum Anfangsschritt (S2), wenn • im Ermittlungsschritt (S3) ermittelt worden ist, dass – die Überlast weggefallen ist und – der zurückgelegte Weg der zumindest eine Fräswalze (12) kürzer als der bzw. gleich der vorbestimmten vorbestimmte Wegstrecke ist, • eine Bewegungsrichtung der zumindest einen Fräswalze (12) wechselt und/oder • nach Ausführen des Auslöseschritts (S4) – unmittelbar oder – angestoßen.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Wegstrecke im Wesentlichen einer Abmessung der Faserballen (2–6) entlang des Verfahrwegs (s_V) der zumindest einen Fräswalze (12) entspricht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Fall eines Ballenöffners (10) mit mehreren, entlang des Verfahrwegs (s_V) hintereinander angeordneten Fräswalzen (12) im Ermittlungsschritt (S3) • im Fall eines Überwachens mehrerer Fräswalzen (12) gleichzeitig auf eine gemeinsam vorliegende Überlast auf den zurückgelegten Weg der jeweils in Verfahrrichtung der Fräswalzen (12) vorne liegenden Fräswalze (12) Bezug genommen wird und • im Falle eines Überwachens einzelner Fräswalzen (12) auf Überlast hinsichtlich des zurückgelegten Wegs auf die Fräswalze(n) (12) Bezug genommen wird, bei denen eine Überlast detektiert worden ist und weiterhin besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei im Fall des Überwachens einzelner Fräswalzen (12) im Ermittlungsschritt (S3) bei Wegfallen der Überlast an einer überwachten Fräswalze (12) • eine andere der Fräswalzen (12) mit Überlast überwacht wird und • der zurückgelegte Weg eine Summe ist aus – dem zurückgelegten Weg der einen Fräswalze (12) bis zum Zeitpunkt des Wegfalls der Überlast an der einen Fräswalze (12) und – dem zurückgelegten Weg der anderen Fräswalze (12) ab dem Zeitpunkt des Wegfalls der Überlast an der einen Fräswalze (12).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Überlast aufweist einen Schritt des Überwachens einer Stromaufnahme • eines Antriebs der zumindest einen Fräswalze und/oder • des Ballenöffners (10) insgesamt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren computerimplementiert ist.
Computerlesbares Medium, das durch einen Prozessor ausführbare Befehle aufweist, um einem Prozessor die Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zu ermöglichen.
Ballenöffner (10), • ausgebildet gemäß Anspruch 1 oder 5 und • gestaltet, im Fall einer einzigen vorhandenen Fräswalze (12) gemäß einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4 und im Fall mehrerer vorhandener Fräswalzen (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche betrieben zu werden.
Ballenöffner (10) gemäß Anspruch 10, aufweisend oder gekoppelt mit einer Steuerungseinrichtung, eingerichtet, den Ballenöffner (10) gemäß dem Verfahren zu betreiben.
Ballenöffner (10) gemäß Anspruch 10, aufweisend und/oder gekoppelt mit • eine(r) Lastüberwachungseinrichtung (14), eingerichtet, die Überlast an der bzw. den überwachten Fräswalze(n) (12) zu detektieren, • eine(r) Wegerfassungseinrichtung, gestaltet, den zurückgelegten Weg der betreffenden Fräswalze(n) (12) zu ermitteln und • eine(r) Schutzeinrichtung (14), eingerichtet, bei ermitteltem Überlastzustand, die Überlastreaktion auszulösen bzw. auszuführen.