DE3244619C2 - Vorrichtung zur Regelung einer aus mehreren Teilbereichen bestehenden Spinnereivorbereitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung einer aus mehreren Teilbereichen (z. B. Ballenöffner, Reiniger, Zwischenspeicher, Feinöffner, Flockenbeschickung, Karde) bestehenden Spinnereivorbereitungsanlage, wobei der Zwischenspeicher ein Meßglied für die gespeicherte Fasermenge aufweist, das ein elektrisches Signal erzeugt welches zur Regelung der dem Zwischenspeicher zuzuführenden Fasermenge verwendet wird und wobei das Meßglied und der Zwischenspeicher zwischen vorgeordneten Maschinen (Ballenöffner, Reiniger) und nachgeschalteten Maschinen (Flockenbeschickung, Karden) angeordnet sind.

In der Praxis werden Öffner und Reiniger im Materialdurchgang so gesteuert, daß die Materialtransportwalze in der Maschine im Stop-and-go-Betrieb angetrieben wird, je nach Anforderung der nachfolgenden Anlageneinrichtung. Die Nachfolgemaschinen sind in der Regel Speicher oder enthalten Speicher. Die Füllzustände werden üblicherweise von Fühlern mit ja-nein-Funktion abgefragt, z. B. Fotozelle oder elektronischer Druckschalter (EDS) zur Erfassung des Gegendruckes, der ein Maß für den Füllstand der Nachfolgeanlage ist. Diese Fühler steuern dann entsprechend der ja-nein-Feststellung Betrieb oder Nichtbetrieb des Materialtransportantriebes. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß in den Pausenzeiten keine Auflöse- und Reinigungsarbeit stattfindet, während in der Arbeitsphase gegenüber dem Durchschnittsdurchsatz erhöhte Arbeit stattfinden muß. Da die Reinigungs- und Öffnungsergebnisse aber um so günstiger werden, je geringer der Durchsatz ist, verschlechtert sich das Ergebnis um so mehr, je größer die Pausenzeiten sind. Bei einem Pausen-Laufzeitverhältnis von z. B. 50 zu 50 muß während der Arbeitsphase die doppelte Menge gegenüber der Durchschnittsmenge durchgesetzt werden.

Nach der GB-PS 1 594 432 steht ein Regler mit einem Stellgerät in Verbindung, das durch die Speisewalze der Karde mit konstanter Drehzahl antreibbar ist und durch dessen Abtrieb die Drehzahl einer Ablieferungseinrichtung stufenlos regelbar ist. Aus der GB-PS 1 517 229 ist eine Vorrichtung an einer Krempel bekannt, bei der zur Regelung der der Krempel zuzuführenden Fasermenge ein radioaktives Meßelement, ein Regelelement und die Geschwindigkeit der Speisewalzen herangezogen werden. Die GB-PS 1 312 834 betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines gleichmäßigen Faserverbandes, bei dem das an der Flockensäule eines Füllschachtes wirkende Druckgefälle in Abhängigkeit von Abweichungen an dem abgelieferten Faserband geändert wird. Die DE 26 58 044 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem die Flockensäule in einem Füllschacht durch Änderung der Drehzahl der Einzugswalze für das Fasermaterial geregelt wird, wobei Abweichungen des erzeugten Faserbandes als Führungsgröße für den Regler herangezogen werden. Aus der DE 29 05 859 A1 ist eine Waage bekannt, über die Fasermaterial mit Produktionsgeschwindigkeit fließt, was zu Ungenauigkeiten der Meßgröße führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere verbesserte Reinigungs- und Öffnungsergebnisse erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Für die Erfindung ist wesentlich, den Materialvorschubantrieb während der Betriebszeit des Öffners und Reinigers durchlaufen zu lassen. Dazu wird der Füllstand der nachfolgenden Anlage nicht mehr mit einem Meßglied mit ja-nein-Feststellung "digital" erfaßt, sondern mit einem analog messenden Meßglied und in Abhängigkeit vom Meßergebnis wird der Materialtransportantrieb langsamer oder schneller eingestellt. Dies kann automatisch über einen Regler geschehen. Den Istwert bildet die Säulenhöhe im Nachfolgeschacht oder der Druck im Nachfolgesystem. Das Stellglied bildet ein Drehzahlsteller für Materialeinzug im Öffner oder Reiniger. Diese Regelung kann rein analog stufenlos oder mit Stufensprüngen arbeiten. Der nach dem bekannten Verfahren im Stop-and-go-Betrieb bei 50 zu 50 sich ergebende kurzzeitige Stoßdurchsatz von z. B. 500 kg/h Fasermaterial kann erfindungsgemäß auf einen Dauerdurchsatz von 250 kg/h reduziert werden. Damit wird die Reinigungswirkung wesentlich erhöht. Zur Erreichung eines - zeitlich gesehen - gleichbleibenden Öffnungsgrades muß das Flockengewicht pro Öffnungszahn oder -stift jedoch gleichgehalten werden.

Durch die erfindungsgemäße elektrische Verknüpfung sind die Produktionsgeschwindigkeit der dem Zwischenspeicher nachgeschalteten Karde und die Steuerungseinrichtung des dem Zwischenspeicher vorgeschalteten Ballenöffners vorteilhaft aufeinander abgestimmt.

Vorteilhaft ist eine proportionale drehzahlmäßige Verknüpfung von Materialtransportantrieb und Schlagwalzenantrieb vorhanden. Je schneller der Materialantrieb einzieht, um so schneller muß die Schlagwalze drehen. Dies kann durch einen gemeinsamen Antrieb wirtschaftlich günstig verwirklicht werden. Der drehzahlsteuerbare Antriebsmotor treibt direkt über eine Übersetzung den Schläger (Öffnungswalze) an. Über ein Getriebe wird die Motor- oder Schläger- oder eine Zwischendrehzahl auf die für den Materialtransportantrieb sehr geringe Einzugswalzendrehzahl herabgesetzt.

Vorteilhaft ist dem Meßglied für die Fasermenge ein Regler nachgeschaltet, der mit dem regelbaren Antrieb (Motorregelung, Antriebsmotor) mindestens einer Einzugswalze verbunden ist. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist dem Meßglied für die Fasermenge ein Regler nachgeschaltet, der mit dem regelbaren Antrieb mindestens einer Öffnungswalze verbunden ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichne­ risch dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Regel­ vorrichtung in einer Reini­ gungs- und Öffnungseinrich­ tung,

Fig. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsfor­ men für die Drehzahlregelung sowohl der Einzugswalze als auch der Öffnungswalze,

Fig. 5 schematisch die elektrische Verknüpfung der Steuer- und Regelanlage einer Spinnerei­ vorbereitungsanlage,

Fig. 6 eine elektrische Verknüpfung in Zuordnung zu bestimmten Putzerei- und Karderiemaschi­ nen und

Fig. 7 eine elektrische Verknüpfung mit einem Leitrechner.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Putzerei-Reinigungs- und Öffnungsvorrichtung, die z. B. aus einem Reiniger 1, einem Kondenser 2, einem Feinöffner 3, einem Ventila­ tor 4, einer pneumatischen Flockenbeschickung 5 und einer Karde 6 besteht. Der Reiniger 1 kann z. B. vom Trützschler-Typ RV, RK oder RS sein. Der Reiniger 1 wird durch einen Füllschacht 7 gespeist, aus dem das Fasermaterial durch zwei Abzugswalzen 8, 9 ent­ nommen und einer Speiseeinrichtung zugeführt wird, die aus einem Transportband 10 und zwei Einzugswal­ zen 11, 12 bestehen. Die Einzugswalzen 11, 12 führen das Fasermaterial einer Öffnungswalze 13 zu, von der es über eine Rohrleitung 14 auf die Siebtrommel des Kondensers 2 und von dort in den Füllschacht 15, z. B. Beschickungsschacht BS, des Feinöffners 3 ge­ langt. Dem Füllschacht 15 ist als Meßglied 16 für die Höhe der Faserflockensäule eine Einrichtung mit mehreren Fotozel­ len 16a seitlich zugeordnet. Das Meßglied 16 steht über einen Regler 17 mit Sollwertsteller 18 mit dem regelba­ ren Antriebsmotor 19 mit Motorregler 19a für die Ein­ zugswalzen 11, 12 in Verbindung. Aus der Meßgröße der Fasermenge des nachgeschalteten Füllschachtes 15 wird auf diese Weise ein analoges elektrisches Signal erzeugt, das auf den Motorregler 19a als regelbares Stellglied für den durchlaufenden Antriebsmotor 19 mindestens einer der Einzugswalzen 11, 12 des Reinigers 1 einwirkt.

Aus dem Füllschacht 15 gelangt das Fasermaterial über zwei Abzugswalzen 20, 21 und ein Überführungselement 22 zu den beiden Einzugswalzen 23, 24, die das Fasermate­ rial der Öffnungswalze 25 des Feinöffners 3 zuführen. Von dort gelangt das Fasermaterial vermittels eines Ventilators 4 durch eine pneumatische Transportleitung 26 in den oberen Reserveschacht 27 und anschließend in den unteren Speiseschacht 28 der Flockenspeisereinrichtung 5. In einer Wand des Speiseschachtes 28 ist ein elektroni­ scher Druckschalter 29, z. B. der Trützschler-Typ EDS, installiert, der über einen Regler 30 mit Sollwertstel­ ler 31 mit dem Antriebsmotor 32 mit Motorregler 32a für mindestens eine Einzugswalze 23, 24 in Verbindung steht.

Nach Fig. 2 ist eine Speiseeinrichtung mit Einzugswalze 33 und Speisetisch 34 für die Zuführung des Fasermaterials zu der Öffnungswalze 13 (Schläger) vorgesehen. Von dem nicht dargestellten (Fig. 1 entsprechenden) Regler gelangt das elektrische Signal auf ein Tandempotentiome­ ter 35, dem zwei Einrichtungen zur Motorregelung 36, 37, z. B. SIMOREG, nachgeschaltet sind. Dem Motorregler 36, 37 folgen Antriebsmotoren 38, 39 für die Einzugswalze 33 bzw. die Öffnungswalze 13.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der dem Motor­ regler 36 der Antriebsmotor 38 nachgeschaltet ist, der einerseits mit der Öffnungswalze 13 und anderer­ seits mit einem Getriebe 40 in Verbindung steht, das die Einzugswalze 33 antreibt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der dem Motor­ regler 36 der Antriebsmotor 38 und diesem ein Getrie­ be 41 nachgeschaltet ist, das einerseits die Öffnungs­ walze 13 und andererseits die Einzugswalze 33 anzu­ treiben vermag.

Die Abhängigkeit der Maschinen bzw. Maschinengruppen gilt nicht nur für Speicher und Öffner bzw. Reiniger, sondern auch für alle in einer Putzereianlage einge­ setzten Maschinen bzw. Maschinengruppen.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Putzereilinie aus mehreren hintereinandergeschalteten Maschinen bzw. Maschinengruppen, Ballenöffner 46 (BDT), Kondenser 45 (LVS), Beschickungsschacht 7 (BS), Reiniger 1 (RN), Kondenser 2 (LVS), Beschickungsschacht 15 (BS), Fein­ öffner 3 (FO), Kardenspeiser 5 (FBK) und Karde 6 (DK). Die elektrische Verknüpfung der Maschinen bzw. Maschi­ nengruppen ist schematisch gezeigt. Wie in Fig. 6 noch näher dargestellt, ist innerhalb beispielsweise der Maschinengruppe mit den Positionen 2, 15, 3 dem Beschickungsschacht 15 ein Meßglied 16 und dem Feinöffner 3 ein Stellglied (Antriebsmotor 32) zugeordnet. Weiterhin sind Sollwertsteller für (die in Fig. 6 dargestellten) Regeleinrichtungen vorgesehen.

Nach Fig. 6 besitzt die Karde 6 am Abnehmerantrieb ein als Generator ausgebildetes Meßglied 40′, dessen abgegebene Spannung ein Maß für die Abnehmerdrehzahl bzw. die Produktions­ geschwindigkeit der Karde ist. Dieses Signal wird einer Regeleinrichtung 41 mit Sollwertsteller 42 zu­ geführt. Die Regeleinrichtung 41′ steht in Verbindung mit einem Motorregler 43a und dem regelbaren An­ triebsmotor 43 für die FBK-Einzugswalze 27a. Auf diese Weise gelingt es, abhängig von der für die Karde vorgegebenen Produktionsgeschwindigkeit die Einzugswalze 27a zu beeinflussen (Grundeinstellung). Weiterhin kann die Produktionsgeschwindigkeit der Karde ein Maß für die abzunehmende Materialmenge an dem Ballenöffner 46, z. B. Trützschler-BLENDOMAT BDT sein (Grundeinstellung). Hierzu wird das Produktions­ signal vom Generator 401 der Steuerung 47 des Ballen­ öffners 46 zugeführt und dort ausgewertet. Außerdem ist es möglich, in Abhängigkeit von der durch das Meßglied 16 gemessenen Füllhöhe im Füllschacht 15 die von der Kar­ de kommende Grundeinstellung für die Materialabnahme am Ballenöffner 46 zu korrigieren. Daneben ist es möglich, von der Steuerung 47 des Ballenöffners 46 her den Produktionssollwert an der Karde zu korrigie­ ren. Dies kommt besonders dann in Betracht, wenn in der Steuerung 47 festgestellt wird, daß das Abnahme­ organ 46a für die Faserballen 48 durch zu hohe Anfor­ derungen ständig überlastet ist. Die Steuerungsein­ richtung 47 steht mit dem Antriebsmotor 46b (Fahran­ trieb) für den Ballenöffner 46 elektrisch in Verbin­ dung. Außerdem steht die Steuerungseinrichtung 41 mit dem (nicht dargestellten) Antriebsmotor für die Höhen­ einstellung des Abnahmeorgans 46a elektrisch in Ver­ bindung.

Zusätzlich ist es noch möglich, die Regeleinrichtungen 17, 30, 41′ mit Sollwerten, die von einem Leitrechner vorgegeben werden, zu versorgen.

Sollte im Füllschacht 15 durch das Meßglied 16 fest­ gestellt werden, daß im Füllschacht 15 trotz entspre­ chender Anforderung an die vorherigen Maschinen, z. B. Reinigen 1 und Ballenöffner 46, permanent zu wenig Material vorhanden ist, kann eine Rückmeldung zur Karde 6 erfolgen und diese zu geringerer Produktions­ geschwindigkeit veranlaßt werden.

Fig. 7 zeigt schematisch die Wechselwirkung zwischen Einzelmaschinensteuerungen und maschinengruppen-bezo­ genen Steuerungen (Beispiel: LVS, BE, SRS, RN oder MTV, MPM). Diese können im Hinblick auf einen mög­ lichst kontinuierlichen Materialfluß zusammenarbeiten, ohne eine Zentralsteuerung oder aber von einer Überge­ ordneten Steuerungseinheit 49 (z. B. Leitcomputer) beeinflußt werden. Bei der Übergeordneten Steuerung besteht ferner die Möglichkeit, von einem Bedienpult aus die gesamte Anlage für den jeweiligen Anwendungs­ zweck zu programmieren. Wenn beispielweise mit einer bestimmten Maschinenlinie wechselnde Fasermaterial- Partien verarbeitet werden (z. B. Baumwolle, Zellwolle oder ähnliches), kann vom Leitcomputer bestimmt werden, welchen Weg das Material nehmen soll, d. h. Reinigungs­ stellen oder ähnliches können umgangen oder automatisch zugeschaltet werden (jeweils partiespezifisch). Die partiespezifisch zutreffenden Werte (fasertechnologisch, maschinenbezogen) werden einmalig ermittelt, gespei­ chert und sind jederzeit reproduzierbar. Ferner kann z. B. die Anzahl der Karden vorgewählt werden, d. h. eine gewünschte Produktion erzielt werden. Auch ist es möglich, daß der Leitcomputer 49 einer Bedienungsper­ son nach entsprechenden Vorgaben einen Bearbeitungs­ vorschlag macht.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Regelung einer aus mehreren Teilbereichen (z. B. Ballenöffner, Reiniger, Zwischenspeicher, Feinöffner, Flockenbeschickung, Karde) bestehenden Spinnereivorbereitungsanlage, wobei der Zwischenspeicher ein Meßglied für die gespeicherte Fasermenge aufweist, das ein elektrisches Signal erzeugt, welches zur Regelung der dem Zwischenspeicher zuzuführenden Fasermenge verwendet wird, und wobei das Meßglied und der Zwischenspeicher zwischen vorgeordneten Maschinen (Ballenöffner, Reiniger) und nachgeschalteten Maschinen (Flockenbeschickung, Karden) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß das Meßglied (16) für den Zwischenspeicher (15) den Füllstand des Zwischenspeichers analog erfaßt, wobei das Meßglied (16) mit dem Sollwertsteller (42) der Karde (6) und einem am Ballenöffner (46) vorhandenem Sollwertsteller elektrisch in Verbindung steht, und
daß ein weiteres Meßglied (40′) für die Produktionsgeschwindigkeit der Karde (6) und ein Sollwertsteller (42) für die Produktionsgeschwindigkeit der Karde (6) vorhanden sind, die mit einer Steuereinrichtung (47) für den Ballenöffner (46) elektrisch in Verbindung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßglied (16, 29) für die Fasermenge ein Regler (17; 30) nachgeschaltet ist, der mit dem regelbaren Antrieb mindestens einer Öffnungswalze (13, 25) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (17, 30) mit einem gemeinsamen regelbaren Antriebsmotor (38) für die Einzugswalze (11, 12; 23, 24; 33) und die Öffnungswalze (13, 25) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem regelbaren Antriebsmotor (38) mindestens ein Getriebe (40, 41) nachgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (17, 30) mit je einem eigenen regelbaren Antriebsmotor (38, 39) für die Einzugswalze (11, 12; 23, 24; 33) und die Öffnungswalze (13, 25) verbunden ist.