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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Bestimmen des Regeleinsatzpunktes zwischen zwei Verzugsorganen
eines regulierten Streckwerks einer Spinnereivorbereitungsmaschine,
insbesondere Karde, Strecke oder Kämmmaschine. Weiterhin betrifft die
Erfindung eine Spinnereivorbereitungsmaschine mit einem regulierten
Streckwerk.
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Eine Spinnereivorbereitungsmaschine
mit einem regulierten Streckwerk ist beispielsweise die Regulierstrecke
RSB D30 der Firma Rieter, bei der am Eingang die Dickenschwankungen
mehrerer einlaufender Faserbänder
mittels einer mechanischen Abtastung (Nut-/Tastwalzenpaar) kontinuierlich
gemessen und in elektrische Signale umgewandelt wird. Die Meßwerte werden
einem elektronischen Gedächtnis mit
variabler Verzögerung
zugeführt.
Die Meßsignale werden
hierbei zwischengespeichert, um nach einer bestimmten Zeit bzw.
einem vom Faserband definiert zurückgelegten Weg die Regulierung
einzuschalten, welche die Massenschwankungen durch Veränderung
der Umfangsgeschwindigkeiten von Streckwerkswalzenpaaren, zwischen
denen die Faserbänder
geklemmt werden, auszugleichen. Durch die Veränderung der Verzögerungszeit
wird somit erreicht, daß der
Verzug zwischen dem Lieferwalzenpaar und dem Mittelwalzenpaar des
Streckwerks genau in dem Augenblick erfolgt, zu dem sich das zuvor
vom Tastwalzenpaar gemessene Bandstück am Verzugsort befindet.
Während
der Verzögerungszeit
durchläuft
demnach das entsprechende Bandstück
die Strecke zwischen dem Tastwalzenpaar und dem Verzugsort. Wenn
das Bandstück
den fiktiven Verzugsort im Verzugsfeld erreicht, wird der entsprechende Meßwert durch
das elektronische Gedächtnis
freigegeben. Dieser Abstand bzw. diese von den Faserbändern zurückgelegte
Weg zwischen dem Meßort des
Tastwalzenpaares und dem Verzugsort wird Regeleinsatzpunkt genannt.
Der Regeleinsatzpunkt ist daher eine Wegstrecke und kein Ort bzw.
Punkt im strengen Sinne; die Bezeichnung hat sich jedoch in der
Fachsprache etabliert.
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Ist der Regeleinsatzpunkt erreicht,
erfolgt in Abhängigkeit
vom Meßwert
eine Stellhandlung des Motors. Der Regeleinsatzpunkt kann auch als
Maß für den Zeitpunkt
der Änderung
der Walzengeschwindigkeiten zur Ausregulierung von Bandungleichmäßigkeiten
angesehen werden. Im allgemeinen wird jedoch – wie oben ausgeführt – hiermit
die Distanz zwischen dem Streckwerk vorgelagerten Meßort und dem
tatsächlichen
Verzugsort als Regeleinsatzpunkt bezeichnet.
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Die Bestimmung des Regeleinsatzpunktes bzw.
dessen optimale Einstellung wird bisher auf relativ komplizierte
Weise durchgeführt. Üblicherweise werden
hierzu in Probeläufen
mit der Spinnereivorbereitungsmaschine verstreckte Faserbänder genommen
und im Labor untersucht. Anhand der Laborergebnisse werden dann
Maschineneinstellungen bzw. -korrekturen vorgenommen, insbesondere
die Einstellung des Regeleinsatzpunktes.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf
einfache Weise den Regeleinsatzpunkt zu bestimmen.
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Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren
der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin
wird die Aufgabe bei einer Spinnereivorbereitungsmaschine mit den
Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Die Vorteile der Erfindung liegen
insbesondere darin, daß der
Regeleinsatzpunkt direkt an der Maschine bestimmt werden kann. Hierzu
macht man sich zunutze, daß es
bei regulierten Streckwerken Standard ist, eine erste Meßeinrichtung
vor (zur Ermittlung der Bandungleichmäßigkeiten) und eine zweite
Meßeinrichtung
nach (insbesondere zur Qualitätskontrolle)
dem Streckwerk anzuordnen. Die erfindungsgemäße Bestimmung des Regeleinsatzpunktes
ist daher ohne weiteres auch an vorhandenen Spinnereivorbereitungsmaschinen
durchführbar.
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Im Prinzip beruht die Erfindung darauf,
eine Wegdifferenz zweier großteils
stochastischer Signale, die aus einem ursprünglichen Signal hervorgegangen
sind, zu ermitteln. Die ersten Meßsignale werden hierbei durch
die erste Meßeinrichtung
vor dem Streckwerk und die zweiten Meßsignale durch die zweite Meßeinrichtung
nach dem Streckwerk erhalten. In dem Streckwerk wird das mindestens
eine Faserband verstreckt, d.h. in Längsrichtung verzogen. Um die
Meßsignale
der ersten und der zweiten Meßeinrichtung
erfindungsgemäß miteinander
zu korrelieren, wird bevorzugt jedem von der ersten Meßeinrichtung
abgetasteten Faserbandlängenabschnitt
derjenige Abschnitt mit denselben Fasern zugeordnet, der nachfolgend
von der zweiten Meßeinrichtung
abgetastet wird. Wenn beispielsweise ein Faserbandabschnitt in der
ersten Meßeinrichtung alle
1,5 mm abgetastet und ein vierfacher Verzug im Streckwerk realisiert
wird, wird das Faserband in der zweiten Meßeinrichtung alle 6 mm abgetastet.
In diesem Fall beinhalten die jeweiligen, einander entsprechenden
Meßsignale
der ersten und zweiten Meßeinrichtung
dieselbe Information.
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Um aus diesen Informationen den gesuchten,
zwischen den beiden Meßorten
liegenden Verzugsort bzw. den Regeleinsatzpunkt zu ermitteln, wird
gemäß der Erfindung
die Annahme gemacht, daß die
vom mindestens einen Faserband zurückgelegte Wegstrecke zwischen
dem Verzugsort und dem zweiten Meßort konstant ist. Diese Annahme
beruht darauf, daß bei
allen üblichen
Streckwerken der Abstand vom Verzugsort zum zweiten Meßort kurz
ist und meistens keine vom Bediener individuell einstellbaren, den
Bandlauf ablenkenden Bandführungselemente
vorhanden sind. Die zwischen dem Verzugsort und dem zweiten Meßort angeordnete übliche Vliesdüse und der
nachgeschaltete Bandtrichter sind stets an derselben Stelle am Streckwerksausgang
plaziert. Hingegen ist auf dem Weg vom ersten Meßort bis zum Verzugsort eine
wesentlich größere Variabilität des Bandlaufes
möglich.
In aller Regel sind der ersten Meßeinrichtung mehrere Faserbandumlenkelemente
nachgeordnet, die vom Maschinenbetreiber je nach Material, individueller
Erfahrung sowie Anzahl der zu verstreckenden Faserbänder in
ihrer Position verändert
werden.
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Zudem weisen übliche Streckwerke drei hintereinander
geschaltete Streckwerkswalzenpaare auf, nämlich das Eingangswalzenpaar,
das Mittelwalzenpaar und das Lieferwalzenpaar. Zwischen dem Eingangs-
und Mittelwalzenpaar wird das mindestens eine Faserband in dem sogenannten
Vorverzugsfeld erstmalig verzogen. In Bandlaufrichtung sich anschließend bilden
das Mittelwalzenpaar und das Lieferwalzenpaar das sogenannte Hauptverzugsfeld,
in dem das mindestens eine Faserband um ein Vielfaches mehr verstreckt
wird als im Vorverzugsfeld. Bei einer Strecke mit konstanter Liefergeschwindigkeit,
d.h. konstanten Umfangsgeschwindigkeiten des Lieferwalzenpaares,
variieren sowohl der Vorverzug als auch der Hauptverzug. Aufgrund
der genannten Faserführungselemente
sowie dem variierenden Vorverzug wäre es daher nicht gerechtfertigt,
den Abstand zwischen dem ersten Meßort und dem Verzugsort, d.h.
den Regeleinsatzpunkt, als konstant anzunehmen. Gemäß der Erfindung
wird vielmehr davon ausgegangen, daß die Längenschwankungen der vom mindestens
einen Faserband zurückgelegten
Wegstrecke vom Verzugsort zum zweiten Meßort vernachlässigbar
sind gegenüber
der Wegstrecke vom ersten Meßort
zum Verzugsort.
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Die demnach als konstant angenommene Wegstrecke
zwischen dem Verzugsort und dem zweiten Meßort kann von der durch die
erfindungsgemäße Korrelation
ermittelten Wegstrecke zwischen den beiden Meßorten subtrahiert werden,
um die Wegstrecke zwischen dem ersten Meßort und dem Verzugsort und
damit den Regeleinsatzpunkt zu erhalten.
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Bei der erfindungsgemäßen Bestimmung des
Regeleinsatzpunktes werden genaueste Ergebnisse dann erzielt, wenn
die Regulierung während
eines Testlaufes ausgeschaltet ist. In diesem Fall sind die Einlaufgeschwindigkeit
des mindestens einen Faserbandes in das Streckwerk, der Verzug im
Streckwerk sowie die Liefergeschwindigkeit des das Streckwerk verlassenden
Faserbandes konstant.
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Als Korrelationsergebnis wird bevorzugt
die von einem Faserbandabschnitt vom ersten zum zweiten Meßort zurückgelegte
Wegstrecke ermittelt. Die Wegstrecke wird hierbei vorzugsweise in
Vielfachem der Schrittweite eines an der ersten Meßeinrichtung
angebrachten Puls- bzw. Taktgebers erhalten, auf den weiter unten
eingegangen wird.
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Da die Meßsignale am ersten Meßort wegverzögert mit
sich selbst am zweiten Meßort
korreliert sind, bietet es sich an, eine Kreuzkorrelation zwischen
den entsprechenden Datensätzen
vorzunehmen. Hierbei werden in bekannter Weise die Meßwerte einer
Zeitreihe mit den jeweils um eine oder mehrere Perioden vorausgehenden
Meßwerten
einer anderen Zeitreihe korreliert. Die Durchführung einer derartigen wegverzögerten Korrelationsauswertung ist
bekannt, so daß hierauf
an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden muß.
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Für
eine präzise
Korrelationsanalyse ist es notwendig, daß die miteinander zu vergleichenden Datensätze der
ersten und der zweiter Meßeinrichtung
auch tatsächlich
jeweils dieselben Informationen enthalten. Daher wird bevorzugt
die Abtastung des mindestens einen Faserbandes an der ersten und
der zweiten Meßeinrichtung
synchronisiert. Vorteilhafterweise wird hierzu ein gemeinsamer Taktgeber
eingesetzt. Beispielsweise generiert der Taktgeber nach jedem 1,5
mm durchgelaufenem Faserband einen Puls, mit dem dann die zweite
Meßeinrichtung getaktet
wird. In diesem Takt nimmt sowohl die erste Meßeinrichtung die entsprechende
Meßgröße, d.h. die
Bandquerschnittsschwankungen, an der abgetasteten Faserbandstelle
auf als auch die zweite Meßeinrichtung
an dem momentan an ihrem Meßort befindlichen
Faserbandabschnitt. Die Korrelation wird in diesem Fall zweckmäßigerweise
an Datensätzen
der beiden Meßeinrichtungen
vorgenommen, die sukzessive miteinander verglichen werden, bis ein Datensatz
von der ersten Meßeinrichtung
mit einem Datensatz von der zweiten Meßeinrichtung wegverzögert korreliert.
Mit anderen Worten werden Meßsignale
mittels der ersten und der zweiten Meßeinrichtung parallel aufgenommen
und anschließend
die erhaltenen Datensätze
derart verschoben, bis sie größtmöglich miteinander
korrelieren. Der Verschiebeweg entspricht dann der gesuchten Wegstrecke, die
das mindestens eine Faserband zwischen dem ersten und dem zweiten
Meßort
zurücklegt.
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Zur einfachen Durchführung der
Korrelation werden die Meßwerte
der ersten und der zweiten Meßeinrichtung
in einem ersten bzw. zweiten elektronischen Speicher abgespeichert.
Aus diesen vorteilhafterweise als Array-Speicher ausgebildeten Speichern
werden die jeweiligen Meßwertdaten
ausgelesen und in der Korrelationseinheit miteinander korreliert.
Die Größe bzw.
Anzahl der Daten in den beiden Speichern ist zweckmäßigerweise
identisch. In dem ersten Speicher sind beispielsweise 2.048 Meßwerte enthalten,
die bei einer Abtastschrittweite von 1,5 mm einer Bandlänge von
3.072 mm entsprechen.
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In dem zweiten Array-Speicher, der
die Werte zum entsprechenden verzogenen Bandabschnitt enthält, sind
dann ebenfalls 2.048 Meßwerte
enthalten, die einer Bandlänge
von 3.072 mm multipliziert mit dem Nominalverzug entsprechen. Bei
einem Nominalverzug von vier würde
somit eine Bandlänge von
12.288 mm mit einer Abtastschrittweite von 6 mm in der zweiten Meßeinrichtung
abgetastet werden.
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Als Ergebnis des Testlaufes bei ausgeschalteter
Regulierung wird der durch die Korrelation ermittelte Regeleinsatzpunkt
vorteilhafterweise an der Spinnereivorbereitungsmaschine selbst
und/oder einer zentralen, maschinenfernen Anzeigeeinrichtung angezeigt.
Der Maschinenbediener kann dann den ermittelten Regeleinsatzpunkt
direkt an der Maschine und/oder über
eine Netzwerkleitung, ggf. auch über das
Internet, einstellen. Alternativ erfolgt eine solche Einstellung
automatisch mit Hilfe einer Prozessoreinheit, so daß sich der
Maschinenbediener nicht mit der Einstellung des Regeleinsatzpunktes
beschäftigen muß. Mittels
der Erfindung kann e:; sich erübrigen, aufwendige
und zeitraubende Labormessungen zur Ermittlung des Regeleinsatzpunktes
durchzuführen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das mindestens eine Faserband von einer mechanischen
Abtastvorrichtung abgetastet. Demgemäß ist die erste und/oder die
zweite Meßeinrichtung
beispielsweise als Abtastscheibenpaar ausgebildet, wobei eine Abtastwalze
bzw. Abtastscheibe ortsfest ausgebildet ist, während die andere Abtastscheibe
in Radialrichtung auslenkbar ist. Das mindestens eine Faserband
wird durch die beiden sich in Gegenrichtung drehenden Abtastscheiben
hindurchgezogen, wobei die auslenkbare Abtastscheibe gegen die stationäre Abtastscheibe
gepreßt
wird. Alternativ zu einem solchen Abtastscheibenpaar ist beispielsweise
ein schwenkbares Abtastelement vorgesehen, welches gegenüber einer
stationären
Gleitfläche
angeordnet ist. Das oder die zu messenden Faser bänder werden hierbei zwischen
der Gleitfläche und
dem Abtastelement geführt.
Das Abtastelement ist beispielsweise fingerartig ausgeformt und
wird von dem mindestens einen Faserband gegen eine Federbelastung
aus seiner Ruhelage ausgelenkt. In den vorgenannten beiden Fällen ist
die Auslenkung des jeweiligen Abtastelements ein Maß für die Schwankungen
des Bandquerschnitts bzw. Dicke des mindestens einen Faserbandes.
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In einer alternativen Ausführungsform
ist die erste und/oder die zweite Meßeinrichtung als berührungslos
messendes Meßorgan
ausgebildet. Derartige berührungslose
Meßeinrichtungen
sind beispielsweise Mikrowellensensoren, die bevorzugt nach dem Resonatorprinzip
arbeiten. Hierbei wird vorzugsweise eine Mikrowellenfrequenz rampenartig
verändert und
in einen Resonator abgestrahlt und die Resonanzfrequenz, die insbesondere
vom Faserbandquerschnitt und der Feuchtigkeit im Resonator abhängt, detektiert
und ermittelt. Die Amplitudendämpfung
sowie die Verschiebung der Resonanzfrequenz lassen dann auf den
gesuchten Bandquerschnitt schließen.
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In einer weiteren Alternative ist
die erste und/oder die zweite Meßeinrichtung als Ultraschallmeßeinrichtung
ausgebildet. Ebenfalls können
kapazitive Meßeinrichtungen
vorgesehen sein. Kombinationen verschiedener Meßeinrichtungen sind ebenfalls
möglich.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
der Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik, und
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2 eine
schematische Schaltungsanordnung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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In der 1 ist
schematisch eine regulierte Strecke 1 dargestellt, bei
der ein oder mehrere Faserbänder
FB eine erste Meßeinrichtung 8 zur
Ermittlung des Bandquerschnitts durchlaufen. Mit der Formulierung "Bandquerschnitt" sind auch andere,
häufig
anzutreffende Formulierungen umfaßt, beispielsweise "Banddicke", „Bandmasse" oder "Bandvolumen". Im folgenden wird – ohne daß hiermit
eine Einschränkung
verbunden sei – von
der Situation lediglich eines vorgelegten Faserbandes ausgegangen. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
gemäß der 1 umfaßt die erste Meßeinrichtung 8 ein
Paar von Abtastscheiben mit zueinander parallelen Achsen, wobei
die eine Abtastscheibe ortsfest angeordnet und die andere Abtastscheibe
ortsbeweglich ausgebildet ist. Das oder die Faserbänder FB
werden in einem Spalt, der einen ersten Meßort 8' definiert, zwischen einer Umfangsnut
der ersten Abtastscheibe und einem umfangseitigen Ring der zweiten
Abtastscheibe hindurchgeführt,
wobei die ortsbewegliche Abtastscheibe entsprechend den Masseschwankungen
des Faserbandes FB auslenkbar ist. Die Auslenkbewegungen dienen
letztendlich zur Ausregulierung von Bandungleichmäßigkeiten
in einem der ersten Meßeinrichtung 8 nachgeschalteten
Streckwerk. Dieses ist im vorliegenden Fall von drei hintereinander
angeordneten Streckwerkswalzenpaaren gebildet. Diese Paare umfassen – gesehen
in Bandlaufrichtung – ein
Eingangswalzenpaar 2a, 2b, ein Mittelwalzenpaar 3a, 3b und
ein Lieferwalzenpaar 4a, 4b.
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Eine der beiden genannten Abtastscheiben der
ersten Meßeinrichtung 8 ist
mit einem Taktgeber 9 gekoppelt, der eine bestimmte Anzahl
von Takten bzw. Impulsen pro Umdrehung dieser Abtastscheibe und
damit pro definierter Länge
eines Faserbandabschnittes erzeugt. Weiterhin ist die bewegliche Abtastscheibe
mit einem Sensor 10, der einen Signalwandler umfaßt, verbunden,
der die Auslenkbewegungen der Abtastscheibe in elektrische Spannungswerte
umwandelt. Diese Spannungswerte werden dann an eine Verzögerungseinheit 12 weitergegeben,
die von einem elektrischen Speicher in Form eines FIFO (First-In-First-Out)
gebildet ist. Die Verzögerungseinheit 12 erhält zudem
vom Taktgeber 9 eine Anzahl von Takten, die ein Maß für die Geschwindigkeit
des durch die erste Meßeinrichtung 8 laufenden
Faserbandes FB darstellen. Anhand dieser Takte vom Taktgeber 9 werden
die Spannungswerte in der Verzögerungseinheit 12 entsprechend des
von dem Faserband FB zurückgelegten
Weges zwischen der ersten Meßeinrichtung 8 und
dem Streckwerk zurückgehalten.
Wenn das Faserband FB mit dem auszuregulierenden Bandstück den fiktiven
Verzugsort VO im Hauptverzugsfeld des Streckwerks zwischen Mittelwalzenpaar 3a, 3b und
Lieferwalzenpaar 4a, 4b erreicht, wird der entsprechende Meßwert durch
die Verzögerungseinheit 12 freigegeben
und eine entsprechende Stellhandlung in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Meßsignal
am ersten Meßort 8' der ersten
Meßeinrichtung 8 vorgenommen.
Die vom Faserband FB zurückgelegte
Wegstrecke zwischen Meßort 8' des Abtastwalzenpaares bzw.
der ersten Meßeinrichtung 8 und
dem Verzugsort VO wird Regeleinsatzpunkt RP genannt.
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Die genannte Stellhandlung wird dergestalt ausgeführt, daß die Verzögerungseinheit 12 die
Meßwerte
an eine Recheneinheit 13 weitergibt, welche anhand der
gewünschten
Verzugseinstellung und der eingestellten Maschinenparameter die
Drehzahl der betroffenen Streckwerkswalzen berechnet und die entsprechenden
Informationen an einen Regelantrieb 18 weitergibt. Dieser
Regelantrieb 18 treibt in ein Differentialgetriebe 17,
das die ortsfeste Abtastscheibe der Bandquerschnitts-Meßeinrichtung 8,
die untere Walze 2a des Eingangswalzenpaares sowie die
untere Walze 3a des Mittelwalzenpaares antreibt. Das Differentialgetriebe 17 erhält weiterhin
von einem Haupt motor 14 eine Grunddrehzahl, die über eine
zwischen dem Hauptmotor 14 und dem Differentialgetriebe 17 zwischengeschaltete
Drehzahlstelleinheit 15 einstellbar ist.
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Der Hauptmotor 14 seinerseits
treibt direkt die untere Walze des Ausgangs- bzw. Lieferwalzenpaares 4a, 4b an,
wodurch eine konstante Bandauslaufgeschwindigkeit bzw. Liefergeschwindigkeit
erhalten wird. Demnach werden lediglich das Eingangswalzenpaar 2a, 2b und
das Mittelwalzenpaar 3a, 3b für die Regulierung herangezogen.
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Am Ausgang des Streckwerks ist eine
ebenfalls als Abtastscheibenpaar ausgebildete, zweite Meßeinrichtung 20 angeordnet,
die einen zweiten Meßort 20' definiert,
an dem der Faserbandquerschnitt des verstreckten Faserbandes gemessen wird.
Die Taktung der Abtastung wird durch einen zweiten Taktgeber 21 vorgegeben.
Die Meßsignale von
der zweiten Meßeinrichtung 20 werden
insbesondere zur Qualitätsüberwachung
sowie zu einem Abschalten der Maschine bei Über- oder Unterschreiten von
vorgegebenen Grenzwerten der Faserbanddicke herangezogen.
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Das gemäß der 1 bekannte Prinzip der Bandregulierung
wird erfindungsgemäß durch
eine verbesserte Bestimmung des Regeleinsatzpunktes optimiert. Eine
entsprechende Ausführungsform
ist in der 2 dargestellt.
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Erfindungsgemäß werden die an den beiden Meßorten 8', 20' der beiden
Meßeinrichtungen 8, 20 erhaltenen
Meßsignale
derart miteinander korreliert, daß aus ihnen der vom Faserband
zurückgelegte Weg
zwischen den beiden Meßorten 8', 20' ermittelt werden
kann.
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Um die genannte Korrelation durchführen zu können, werden
die den mechanischen Auslenkungen der ersten Meßeinrichtung 8 entsprechenden Meßsignale
an den ersten Sensor 10 weitergegeben, der nach Digitalisierung
die jeweiligen Meßwerte
in einem ersten Speicher 11 ablegt. Ebenso werden die von
der zweiten Meßeinrichtung 20 aufgenommenen Meßsignale
von einem zweiten Sensor 22, der ebenfalls einen Signalwandler
umfaßt,
in digitaler Form – d.h.
ebenfalls als Spannungssignale – in
einem zweiten Speicher 23 abgespeichert. Um Meßwerte jeweils
desselben Bandabschnitts einerseits vom ersten Meßort 8' und andererseits
vom zweiten Meßort 20' (im letzeren
Fall im verzogenen Zustand) auf die miteinander korrespondierenden
Speicherplatzpositionen in dem ersten und dem zweiten Speicher 11, 23 abzulegen,
wird der Taktgeber 9 herangezogen. Der Taktgeber 9,
der in den 1 und 2 mit einem Doppelstrich
mit der Meßeinrichtung 8 verbunden dargestellt
ist, gibt den Takt für
die jeweilige Abtastweite vor. Im Falle der ersten Meßeinrichtung 8 wird beispielsweise
bei jedem 1,5 mm durchgelaufenen Bandes ein Meßwert ermittelt. Erfindungsgemäß ist der
Taktgeber 9 auch mit der zweiten Meßeinrichtung 20 gekoppelt
(ebenfalls mit einem Doppelstrich dargestellt) und gibt dieser entsprechend
seinem eingestellten Takt die Abtastweite vor. Die Meßsignale
werden dann an den Sensor 20 entsprechend dieses Taktes
weitergegeben und anschließend
im Speicher 23 abgelegt. In einer nicht dargestellten Alternative ist
der Taktgeber 9 mit dem Sensor 20 verbunden und gibt
diesem vor, wann der Sensor 20 Meßwerte an den zweiten Speicher 23 weiterleitet.
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In die Abtastweite am zweiten Meßort 20' fließt der Verzugsfaktor
des Streckwerks ein. Die Auslaufabtastlänge (Abtastweite am zweiten
Meßort) ist – unabhängig von
der Liefergeschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit des das Streckwerk
verlassenden Faserbandes – hierbei
das Produkt aus der Einlaufabtastlänge (Abtastweite am ersten
Meßort)
und dem Gesamtverzug. Bei einer Abtastweite von 1.5 mm am ersten
Meßort 8' beträgt die Abtastweite
am zweiten Meßort 20' bei einem Verzug
um den Faktor vier 6 mm. Damit eine aussagekräftige Korrelation überhaupt
möglich
ist, sollte der Ver zug während
der erfindungsgemäßen Ermittlung
des Regeleinsatzpunktes konstant sein, d.h. die Streckwerksregulierung
ist während
dieser Phase auszuschalten.
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Um die jeweiligen Meßwerte zu
demselben Bandabschnitt zeitlich einander zuordnen zu können, werden
die Signalinhalte in dem ersten Speicher 11 und dem zweiten
Speicher 23 in einer Korrelationseinheit 24 miteinander
korreliert. Da es sich hierbei um eine wegverzögerte Korrelation handelt,
wird zweckmäßigerweise
eine Kreuzkorrelation in der Korrelationseinheit 24 vorgenommen.
Als Ergebnis dieser Korrelation, bei der Datensätze in dem ersten Speicher 11 und
dem zweiten Speicher 23 miteinander verglichen bzw. gegeneinander
verschoben werden, erhält
man den Weg, den der betreffende Meßabschnitt vom ersten Meßort 8' bis zum zweiten
Meßort 20' zurücklegt.
Da nach dem Vorgesagten das mindestens eine Faserband FB in Bezug
auf die Wegstrecke äquidistant
abgetastet wird, liefert der Abstand der Meßwerte bei größter Korrelationsähnlichkeit
in den Arrays direkt die Wegstrecke zwischen den beiden Meßorten.
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Aus dem ermittelten, zurückgelegten
Weg des Faserbandes FB zwischen den beiden Meßorten 8', 20' kann nunmehr
der Regeleinsatzpunkt RP, d.h. die vom Faserband FB zurückgelegte
Wegstrecke zwischen dem ersten Meßort 8' und dem Verzugsort VO berechnet
werden. Hierzu wird vorteilhafterweise angenommen, daß die vom
Faserband zurückgelegte
Wegstrecke K (in 2 als
gestrichelter Doppelpfeil dargestellt) vom Verzugsort VO zum zweiten Meßort 20' konstant ist.
Abweichungen von einem konstanten Wert werden bei dieser Berechnung
vernachlässigt.
Die als konstant angenommene Wegstrecke K vom Verzugsort VO zum
zweiten Meßort 20' kann in einfacher
Weise in einer als Subtrahierglied ausgebildeten Recheneinheit 25 von
der vom mindestens einen Faserband FB zurückgelegten Wegstrecke (RP +
K) zwischen den beiden Meßorten 8' und 20' subtrahiert
werden, um den gesuchten Regeleinsatzpunkt RP zu erhalten.
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Der Regeleinsatzpunkt RP kann vorzugsweise
an einer Anzeigeeinrichtung 26 der Maschine und/oder an
einer maschinenfernen zentralen Einrichtung angezeigt werden, woraufhin
der Maschinenbediener eine entsprechende Einstellung des Regeleinsatzpunktes
RP vornehmen kann. Eine solche Einstellung kann direkt an der Maschine
erfolgen oder über
ein Netzwerk, so daß auch
ein Ferndiagnose und Ferneinstellung möglich ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
kann der Regeleinsatzpunkt auch automatisch eingestellt werden.
Hierzu leitet die Recheneinheit 25 das Ergebnis der Regeleinsatzpunktbestimmung
an die Recheneinheit 13 weiter, die diesen Wert bei der Regulierung
des Streckwerks berücksichtigt.
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Die Korrelationseinheit 24,
das Subtrahierglied 25, die Recheneinheit 13 sowie
die Verzögerungseinheit 12 werden
vorteilhafterweise in einer Prozessoreinheit 28 (siehe
gestrichelte Linie) zusammengefaßt. Die verschiedenen Aufgaben
der einzelnen Einheiten können
somit zentral in der Prozessoreinheit 28 ausgeführt werden.
Auch können
die Speicher 10, 23 mit in die Baueinheit einbezogen werden,
in der die Prozessoreinheit 28 untergebracht ist.
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Ein möglicher Betrieb der erfindungsgemäßen Spinnereivorbereitungsmaschine
kann wie folgt aussehen: Nach einem Sortimentswechsel ist üblicherweise
ein neuer Regeleinsatzpunkt an der Maschine einzustellen. Mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es nicht mehr notwendig, Testbänder zu verstrecken und im
Labor auszuwerten. Vielmehr kann nunmehr ein kurzer Testlauf bei
ausgeschalteter Regulierung der Spinnereivorbereitungsmaschine durchgeführt werden,
um – wie
oben ausgeführt – den Regeleinsatzpunkt
zu erhalten. Dieser kann dann an der Maschine eingestellt werden,
so daß direkt
im Anschluß daran
mit der Bandproduktion begonnen werden kann. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
somit Zeit und Kosten eingespart werden.