DE3940524A1 - Transportluftregelung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines pneumatischen Transportsystems in einer Verfahrensli­ nie einer Spinnerei, beispielsweise einer Reinigungslinie, die von einer Ballenabtragmaschine über Reinigungs- und/oder Misch- und/oder Dosiermaschinen zu einer Kardenanlage führt, ggf. mit autonom funktionierenden Bereichen, wobei Faser­ flocken durch Rohrleitungen mittels von Ventilatoren erzeug­ ten Luftströmungen transportiert werden und diese Luftströ­ mungen durch Einheiten wie die Ventilatoren, verstellbare Klappen und Falschluftöffnungen (Ansaugkästen) beeinflußbar sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens.

Der Betrieb eines pneumatischen Transportsystems in einer Verfahrenslinie einer Spinnerei hat einen entscheidenden Ein­ fluß auf die Wirksamkeit der mit der Verfahrenslinie durchge­ führten Behandlungen. Die falsche Einstellung der verschiede­ nen Ventilatoren, verstellbaren Klappen und Falschluftzuführ­ öffnungen führt nicht nur zu einer unerwünschten Erhöhung der Energiekosten, sondern auch zu Leistungseinbußen bei den verschiedenen Behandlungseinheiten. Beispielsweise ist es bei einer Grobreinigungsmaschine wichtig, die richtigen sta­ tischen Druckverhältnisse für den Betrieb der Grobreinigungs­ einheit zu schaffen. Liegt der Druck zu hoch, so führt dies zu Staubentwicklung und zuviel Abgang, d. h. verwertbares Pro­ dukt geht mit dem Abgang verloren. Liegt der Durck anderer­ seits zu tief, so kann Abgang mit Schmutz wieder angesaugt werden, wodurch die Reinigungswirkung sehr zu wünschen übrig läßt.

In Spinnereien befürchten die Betreiber vor allem Blockagen, die durch Anhäufungen von Faserflocken entstehen. Um dem ent­ gegenzutreten, werden die Grundeinstellungen der bevorzugt eingesetzten Saugventilatoren im praktischen Betrieb häufig auf ein Maximum gestellt, obwohl dies für die Technologie der durchzuführenden Behandlungen nicht richtig ist. Somit werden unnötig hohe Energiekosten verursacht und die Lei­ stung bzw. die Wirksamkeit der Behandlungseinheit wird herab­ gesetzt. Das Problem ist besonders akut in Fällen, wo mehre­ re, den Druck in kritischen Bereichen beeinflussende Einhei­ ten vorgesehen sind, und zwar deshalb, weil bei Verstellung der einen Einheit häufig eine Auswirkung bei den anderen Ein­ heiten eintritt, was aber vom Betreiber nicht richtig berück­ sichtigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszuge­ stalten, daß man auf relativ einfache Art und Weise zu einer korrekten Einstellung der einstellbaren Einheiten kommt, d. h. zu einer Einstellung, die einerseits die Energiekosten reduziert, andererseits aber dafür sorgt, daß die durchzufüh­ renden Behandlungen mit hohem Wirkungsgrad durchführbar sind. Gleichzeitig soll das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung eine Überwachung der Druckver­ hältnisse ermöglichen sowie das Auftreten von Verstopfungen verhindern.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß verfahrens­ mäßig so vorgegangen,

• a) daß in kritischen Bereichen mittels Drucksensoren der je­ weils herrschende statische Druck gemessen wird und, sofern dieser außerhalb eines vorgegebenen Sollbereiches liegt, eine Korrektur an zunächst einer der diesen Druck mitbestimmenden Einheiten im Sinne einer Veränderung des Druckes in den erwünschten Sollbereich oder in Richtung des erwünschten Sollbereiches vorgenommen wird,
• b) daß die Auswirkung dieser Veränderung in anderen dadurch beeinflußten kritischen Bereichen anhand des dort gemesse­ nen Druckes ermittelt und anschließend eine Veränderung einer weiteren für den Druck in diesen Bereichen zuständi­ gen Einheit vorgenommen wird,
• c) daß die Schritte a) und b) ggf. wiederholt werden, evtl. unter Veränderung von anderen Einheiten im Sinne einer iterativen Anpassung an die Sollbereiche, d. h. bis die ge­ messenen Drücke in den jeweils vorgesehenen Sollbereichen liegen.

Die Regelschritte sollen vorzugsweise so vorgenommen werden, daß eintretende kurzfristige Schwankungen außer acht gelas­ sen werden.

Durch die Verwendung eines solchen iterativen Verfahrens ge­ lingt es, die Druckwerte in die kritischen Bereiche inner­ halb der jeweils vorgegebenen Sollbereiche zu bringen, obwohl die Einstellungen der einzelnen Einheiten zu Druckver­ änderungen in mehreren kritischen Bereichen führen. Auch die Einstellung wird mittels relativ einfachen Vorrichtungen, wie Drucksensoren, und einen entsprechend dem Regelverfahren programmierten Rechner ermöglicht, wobei der Rechner ledig­ lich die Sollwerte für die Einstellung der einzelnen verän­ derbaren Einheiten errechnet und die tatsächliche Einstel­ lung dieser Einheiten von der sowieso vorgesehenen jeweili­ gen Maschinensteuerung vorgenommen wird. Eine Voraussetzung für die Anwendung dieses Verfahrens liegt lediglich darin, daß man für die jeweils vorhandene Produktionsgeschwindig­ keit (kg/h) entsprechende Solldruckwerte für die einzelnen kritischen Bereiche festlegt. Dies aber ist normal, da bei der Konstruktion der einzelnen Behandlungseinheiten der Kon­ strukteur sich stets Gedanken über die erwünschten bzw. zu­ lässigen Druckwerte machen muß.

Besonders günstig bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Tatsache, daß nach dem Erreichen von innerhalb der Soll­ bereiche liegenden Drücke in den kritischen Bereichen das Re­ gelverfahren vorübergehend beendet werden kann. Das Regelver­ fahren eignet sich daher als Teilaufgabe für einen Rechner, der die gesamte Anlage oder einen Anlagenbereich steuert. Da diese Teilaufgabe nur bei Inbetriebnahme des Systems oder bei einer Änderung der Produktion abläuft, stellt sie eine Aufgabe dar, die weitgehend durch bereits bei solchen Anla­ gen vorhandenen Rechnern durchgeführt werden kann. Somit ent­ stehen bei der Realisierung der Erfindung keine wesentlichen zusätzlichen Kosten.

Nachdem für die Durchführung der "Optimierungsphase" bei In­ betriebnahme der Anlage und bei Änderung maßgebender Produk­ tionsfaktoren Drucksensoren in den kritischen Bereichen ange­ ordnet werden müssen, können während des Dauerbetriebes der Anlage die gleichen Sensoren ohne bedeutende zusätzliche Kosten zur Überwachung des Betriebes herangezogen werden. Beispielsweise können die in den kritischen Bereichen herr­ schenden Druckwerte in zeitlichen Abständen kontrolliert und ggf. neu eingestellt werden. Korrektureingriffe werden nur in Ausnahmefällen nötig, beispielsweise wenn eine Druckverän­ derung auf eine sich anbahnende Verstopfung hinweist. Wenn man die Drucksensoren zu diesem Zweck verwendet, so kann die Kontrolle in sehr kurzen zeitlichen Abständen erfolgen. An­ sonsten genügt es, die Kontrolle in Zeitabständen im Bereich von einem Tag bis zu mehreren Monaten, vorzugsweise einmal wöchentlich vorzunehmen.

Nach einem Produktionsstop bzw. Sortimentwechsel soll die Einstellung der Drücke nach der Wiederaufnahme der Produk­ tion kontrolliert und ggf. korrigiert werden.

Wie vorher angedeutet, sollen die Sollbereiche entsprechend der vorgesehenen Produktion gewählt bzw. neu gesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in allen autonom funktio­ nierenden Bereichen vorgenommen, wo mehrere Einheiten den Druck an den jeweiligen kritischen Bereichen beeinflussen.

In autonom funktionierenden Bereichen, in denen nur eine Einheit für den in einem kritischen Bereich herrschenden Druck zuständig ist, wird diese Einheit getrennt einge­ stellt, gesteuert oder geregelt. Bei der Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, für jeden kri­ tischen Bereich die erste Veränderung an der Einheit vorzu­ nehmen, die den Druck in diesem Bereich am stärksten beein­ flußt. Man kann nämlich im Sinne der Erfindung annehmen, daß eine Veränderung dieser Einheit die Druckwerte in anderen kri­ tischen Bereichen weniger beeinflußt, was dann sicherstellt, daß das iterative Verfahren schnell und zuverlässig konver­ giert.

Weiterhin sollen die Größen der sukzessiv vorgenommenen Ver­ änderungen zunehmend kleiner gewählt werden, um eine konver­ gierende iterative Einstellung der Drücke in die Sollberei­ che hinein zu erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere bei einer Verfahrenslinie anwenden, die aus einer Faserflocken in eine Rohrleitung einspeisenden Ballenabtragmaschine, einem in der Rohrleitung vorgesehenen Saugventilator, wahl­ weise einer in die Rohrleitung eingebauten Metallausschei­ dungseinheit und/oder Entstäubungseinheit, einer Grobreini­ gungseinheit, einem zweiten Saugventilator sowie ggf. einer Feuerausscheidungseinheit mit Funkenmelder besteht, wobei evtl. aufbereiteter Abgang in die Rohrleitung zwischen der Ballenabtragmaschine und dem erstgenannten Saugventilator eingespeist wird. Das Verfahren zeichnet sich dann erfin­ dungsgemäß dadurch aus, daß der Druck der Rohrleitung in einem ersten kritischen Bereich am Ausgang der Ballenabtrag­ maschine vor dem erstgenannten Saugventilator und vor der Einspeisestelle für evtl. in die Rohrleitung eingespeisten Abgang sowie in einem zweiten kritischen Bereich vor dem zweiten Saugventilator gemessen wird, daß der Druck im ersten kritischen Bereich vornehmlich durch Veränderung der Fördermenge des ersten Saugventilators eingestellt wird, daß der Druck im zweiten kritischen Bereich durch Veränderung des Öffnungsgrades einer in die Rohrleitung einmündenden Falschluftöffnung und/oder der Fördermenge des zweiten Saug­ ventilators eingestellt wird und daß die zwei zuletzt genann­ ten Schritte so lange durchgeführt werden, bis die in den ersten und zweiten kritischen Bereichen herrschenden Drücke innerhalb der jeweiligen Sollbereiche liegen.

Die in den Behandlungsvorrichtungen eingebauten Ventilato­ ren, die für die durchgeführte Behandlung von Bedeutung sind, jedoch wenig mit der Transportfunktion der Flocken durch die Verfahrenslinie zu tun haben, werden erfindungsge­ mäß vorzugsweise fest eingestellt.

Ein Beispiel für ein pneumatisches Transportsystem, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden kann, ist dem Anspruch 17 zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, welche zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verfahrenslinie mit einer erfindungsgemäßen Luftstromregelung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Luftführung bei der Verfahrenslinie der Fig. 1, wobei jedoch der Darstellung halber die mit gestrichelten Linien um­ randeten, wahlweise vorgesehenen Einheiten nicht im Luftführungsdiagramm gezeigt sind.

Die Verfahrenslinie besteht in Strömungsrichtung aus einer Ballenabtragmaschine 10, welche Flocken aus nicht dargestell­ ten Flockenballen abträgt und in eine pneumatische Förderlei­ tung 12 einspeist. Wie üblich bei pneumatischen Transportsy­ stemen in Spinnereien arbeitet das System mit Saugventilato­ ren, so daß alle Leckagen in die Transportleitungen hinein erfolgen und die Umgebung nicht mit Faserflug belastet wird, was eher zu befürchten wäre, wenn die Förderleitung mit Über­ druck betrieben wäre. Die Übernahme der von der Ballenabtrag­ maschine herausgelösten Flocken in die pneumatische Förder­ leitung 12 erfolgt mittels eines ersten Saugventilators 14, der in der pneumatischen Förderleitung 12 angeordnet ist.

Zwischen der Ballenabtragmaschine 10 und dem ersten Saugven­ tilator 14 mündet eine Zweigleitung 16 in die pneumatische Förderleitung 12 und bietet die Möglichkeit, aufbereiteten Abgang in die Förderleitung einzuspeisen. Zu diesem Zweck ist die Mündung der Zweigleitung 16 mit einem Schieber 18 versehen, der wahlweise geöffnet werden kann. Die Einheit 15 wie auch die anderen in dieser Zeichnung wahlweise enthalte­ nen Einheiten sind mit einer gestrichelten Linie umrahmt.

Stromab des ersten Saugventilators kann als Option eine Me­ tallausscheidungseinheit 20, bestehend aus einem Metalldetek­ tor 22 sowie einer Schnellausscheidungsklappe 24 angeordnet werden. Stellt der Metalldetektor das Vorhandensein von einem Metallteil, beispielsweise einer Nadel, fest, so wird die Klappe angesteuert und das Metallteil aus der Förderlei­ tung 12 in eine Zweigleitung 26 zu einem Auffangsack 28 ge­ leitet.

Nach dieser Metallausscheidungseinheit (falls vorhanden) führt die Transportleitung 12 in eine Grobreinigungseinheit 30, welche beispielsweise ein Monowalzenreiniger Typ B4/1 der Anmelderin sein kann. In diesem Reiniger herrscht stets ein Unterdruck und die aufgelösten Flocken werden in eine in etwa spiralförmige Bahn mit etwa drei Umdrehungen um eine ro­ tierende, radiale Stifte aufweisende Walze geführt, bevor sie die Grobreinigungsmaschine in einer tangentialen Bahn verlassen und in einem weiteren Abschnitt der pneumatischen Förderleitung 12 aus dem Bereich des Grobreinigers heraus transportiert werden. Die Flocken werden zunächst entgegen der Umfangslaufrichtung der Stiftwalze geführt, so daß sie auf die Stifte prallen. Beim Aufprall der Flocken auf die Stiftwalze und beim gleich nachfolgenden Beschleunigen in die entgegengesetzte Richtung wird bereits ein bedeutender Anteil der Verunreinigungen ausgeschieden. Die Stiftwalze führt darauf die Flocken über einen Rost, schleudert sie nach oben in eine die Walze umfassende Haube und erfaßt sie von neuem. Da die Flocken beim Hochschleudern mehrmals gewen­ det werden, kommen sie während der Passage entlang der spi­ ralförmigen Bahn allseitig mit dem einen Teil des Umfanges der Walze umschließenden Rost in Berührung, wodurch Schmutz­ teile ausgeschieden werden.

Der die Bewegung der Flocken erzeugende Luftstrom wird teil­ weise durch den ersten Saugventilator 14 und teilweise durch einen zweiten Saugventilator 32 erzeugt, der im zweiten Ab­ schnitt der pneumatischen Förderleitung 12 stromab der Grob­ reinigungseinheit angeordnet ist. Die Grobreinigungseinheit 30 weist aber auch einen eigenen Saugventilator 34 auf, der für die Absaugung des Himmelstaubes sorgt, d. h. des Staubes, der beim Hochschleudern der Flocken freigesetzt wird. Zwar saugt dieser Ventilator 34 etwa 20% der Transportluft aus der pneumatischen Saugleitung, er läuft jedoch mit konstan­ ter Drehzahl und übt eine konstante Wirkung auf die Druck­ verhältnisse in der Förderleitung 12 aus. Weiterhin soll dieser Saugventilator 34 nicht zur Einstellung der Druckver­ hältnisse in der Saugleitung 12 herangezogen werden.

Ein weiterer Saugventilator ist zum Abgangtransport vorhan­ den, d. h. zum Abtransport des durch den Rost fallenden Schmutzes und Flocken. Dieser weitere Saugventilator wird intermittierend betrieben und läuft nur dann, wenn eine ge­ wisse Menge an Abgang sich angesammelt hat. Dieser weitere Saugventilator zieht die erforderliche Tansportluft aus der Umgebung, daher hat auch dieser Saugventilator keine bedeu­ tende Auswirkung auf die Druckverhältnisse der Förderlei­ tung 12.

Nach dem Saugventilator 32 kann wahlweise eine Feuerausschei­ dungseinheit 36 in die pneumatische Förderleitung 12 einge­ setzt werden. Eine solche Feuerausscheidungseinheit besteht aus einem Funkenmelder 38 und einer Schnellausstellklappe 40, die bei Feststellung von Funken durch den Funkenmelder schnell aufmacht und Flocken zusammen mit den Funken durch eine Zweigleitung 42 in einen Auffangbehälter 44 führt.

Die pneumatische Förderleitung 12 läuft dann weiter in einen Mischer hinein, der beispielsweise durch eine kombinierte Misch- und Reinigungsmaschine wie die Unimix B7/3 der Anmel­ derin gebildet sein kann. Das wahlweise vorhandene Reini­ gungsteil dieser Maschine ist mit 49 gekennzeichnet. In diesem Mischer 46 werden die Flocken in verschiedenen sen­ krechten Kammern abgelegt und die Transportluft entweicht aus der Leitung 12, was mit dem Pfeil 47 gekennzeichnet ist.

Stromab des zweiten Saugventilators 32 befindet sich in der pneumatischen Förderleitung 12 eine Falschluftzuführöffnung 48, welche zur Steuerung der Druckverhältnisse am Eingang des Mischers 46 einstellbar ist.

An der Stelle, wo die Luft aus der Leitung 12 entweicht, d. h. in den senkrechten Kammern des Mischers, ist die Lei­ tung 12 zu Ende. Mit anderen Worten: hier ist der erste Ab­ schnitt des Luftsystems zu Ende und daher vom nächsten Ab­ schnitt luftdruckmäßig entkoppelt.

Nach dem Mischer 46 befindet sich ein dritter Saugventilator 50, welcher die gemischten Flocken aus dem Mischer 46 durch eine weitere pneumatische Förderleitung 52 zu einer ersten Feinreinigungsmaschine 54 führt. Diese Feinreinigungsmaschi­ ne 54, die beispielsweise ein ERM-Reiniger der Anmelderin sein kann, ist so ausgebildet, daß die durch den dritten Ven­ tilator 50 neu angesaugte Luft wieder abgelassen wird. Dies ist in Fig. 2 mit dem Pfeil 56 dargestellt. In an sich be­ kannter Weise läuft dies so ab, daß das Fasergut durch den im Ansaugkopf des ERM-Reinigers integrierten Ventilator von der dem ERM-Reiniger vorgeschalteten Maschine, in diesem Bei­ spiel vom Mischer 46, angesaugt und in den Lamellenschacht des Reinigers geblasen wird. Die Transportluft verdichtet die Flocken in eine gleichmäßige Vorlagewatte und entweicht anschließend zwischen den Lamellen. Am unteren Ende des La­ mellenschachtes tritt die Luft in eine Siebtrommel über und wird als staubhaltige Transportluft in einer Rohrleitung direkt zur Filteranlage geleitet. Dies ist mit dem Pfeil 56 gekennzeichnet. Mit anderen Worten liegt hier ein autonom funktionierender Abschnitt des Luftsystems vor. Der so im kritischen Bereich herrschende Druck wird durch eine ver­ stellbare Einheit, d. h. durch den Saugventilator 50 be­ stimmt.

Das nunmehr gut durchgemischte und einmal feingereinigte Flockengemisch wird aus der ersten Feinreinigungsmaschine 54 mittels eines vierten Saugventilators 60 in eine weitere Feinreinigungsmaschine 64 transportiert. Es kann sich auch hier beispielsweise um einen ERM-Reiniger der Anmelderin han­ deln.

Am unteren Ende des Lamellenschachtes der zweiten Feinreini­ gungsmaschine 64 tritt die Luft in eine Siebtrommel über und wird als staubhaltige Transportluft in einer Rohrleitung di­ rekt zur Filteranlage geleitet, was mit dem Pfeil 66 gekenn­ zeichnet ist. Auch hier liegt ein autonom funktionierender Abschnitt des Luftsystems vor, da der Druckwert im kriti­ schen Bereich 82 lediglich durch Verstellung der Drehzahl des Saugventilators 60 bestimmt wird.

Mit 68 wird angedeutet, daß eine weitere Entstaubungseinheit 68 dem ERM-Feinreiniger 64 folgen kann. Die am Ausgang des ERM-Reinigers bzw., falls vorhanden, der nachfolgenden Ent­ staubungseinheit vorliegende Faserwatte wird dann von einem weiteren Saugventilator 70 in eine weitere pneumatische Transportleitung 72 eingesaugt, und mittels dieser pneumati­ schen Förderleitung 72 den Füllschächten 74 von einer Reihe von Karden 76 zugeschickt.

Aus den Füllschächten der Karden entweicht die Transport­ luft, was mit den Pfeilen 78 angedeutet ist, und sie wird über eine Sammelleitung zur Filteranlage geleitet. Auch hier liegt ein autonom funktionierender Abschnitt des Luftsystems vor, da die Drehzahl des Saugventilators 70 die Drücke in der pneumatischen Transportleitung 72 bestimmt.

Die pneumatischen Rohrleitungen 52, 62 und 72 enthalten somit jeweils nur einen Saugventilator 50, 60 bzw. 70, die entsprechend dem jeweiligen Verfahren auf einen vorgebbaren Drehzahlwert eingestellt werden können, ggf. in Abhängigkeit von der jeweiligen Produktion. Zwar sind auch bei diesen pneumatischen Leitungen kritische Drücke zu beachten, bei­ spielsweise bei 80 am Eingang der pneumatischen Förderlei­ tung 52, d. h. am Ausgang des Unimix-Mischers 46, bei 82 am Eingang der pneumatischen Förderleitung 62, d. h. am Ausgang des ersten ERM-Reinigers und am Ausgang der pneumatischen Förderleitung 82, d. h. nach der zweiten ERM-Feinreinigungs­ einheit. Auch ist der Druckbereich 86 stromab des Saugventi­ lators 70 ein kritischer Druckbereich. Die Druckwerte in den kritischen Druckbereichen 80, 82, 84 und 86 lassen sich jedoch ohne weiteres durch Steuerung des jeweils zugeordne­ ten Saugventilators 50, 60 bzw. 70 steuern oder regeln, was durch autonom funktionierende Regelkreise ohne weiteres mög­ lich ist.

Weitere kritische Druckbereiche sind jedoch der Bereich 88 am Eingang der pneumatischen Förderleitung 12, d. h. der Druck am Ausgang der Ballenabtragmaschine, und der Druck in dem Bereich 90 am Eingang der Grobreinigungsmaschine 30. Die Drücke in diesen beiden kritischen Bereichen werden sowohl von der Einstellung des ersten Saugventilators 14 als auch von der Einstellung des zweiten Saugventilators 32 und auch von der Einstellung der Falschluftzuführöffnung 35 beein­ flußt. Auch sind die Druckwerte davon abhängig, ob der Schie­ ber 18 geöffnet oder geschlossen ist, d. h. ob aufbereiteter Abgang in die Transportleitung 12 eingespeist wird. Für jeden kritischen Bereich ist ein entsprechender Drucksensor vorhanden, der zwecks vereinfachter Darstellung in Fig. 1 mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wird, wie der kritische Bereich selbst.

Für eine bestimmte Produktion (kg/h) wird vom Konstrukteur ein erster Unterdruckbereich für den kritischen Bereich 88 bestimmt. Solange der tatsächlich herrschende Druck in diesem Bereich liegt, so kann der Betreiber davon ausgehen, daß dieser Teil der Anlage ordnungsgemäß funktioniert. Der Druck in dem kritischen Bereich 88 wird in erster Linie durch den Saugventilator 14 bestimmt. Er wird aber auch durch den zweiten Saugventilator 32 und durch die Einstel­ lung der Falschluftzuführöffnung 48 und des Schiebers 18 bee­ influßt. Der Druck im zweiten kritischen Druckbereich 90 wird primär durch die Einstellung des zweiten Saugventila­ tors 32, dann durch die Einstellung der Falschluftzuführöff­ nung 35, aber auch durch die Einstellung des Saugventilators 14 sowie des Schiebers 18 bestimmt. Veränderbare Einheiten im Sinne der Regelung der Druckverhältnisse sind jedoch in diesem Beispiel nur die Saugventilatoren 14, 32 und die Falschluftzuführöffnung 48. Die Einstellung des Schiebers 18 hängt vom gewählten Produktionsverfahren ab.

Die entsprechenden Sollwerteingaben für die Saugventilatoren 14, 32 und für die Einstelleinrichtung für die Falschluftzu­ führöffnung 35 werden von einem Rechner vorgegeben, der mit 94 gekennzeichnet ist. Die Sollwerteingaben vom Rechner 94 werden nach einem iterativen Verfahren ermittelt. Im Rechner 94 sind für jede vorgesehene Produktionsmenge (kg/h) jeweili­ ge Druckwertbereiche für die in den kritischen Bereichen 88 und 90 herrschenden Drücke gespeichert. Nun wird beispiels­ weise davon ausgegangen, daß beim Einschalten der Anlage der Druck im kritischen Druckbereich 88 oberhalb der zulässigen Grenze liegt, während der Druck im kritischen Bereich 90 un­ terhalb der zulässigen Minimumgrenze liegt.

Der Rechner strebt nun eine Senkung des Druckwertes im kriti­ schen Bereich 88 an durch eine Korrektur (Erhöhung) des Soll­ wertes für die Drehzahl des ersten Saugventilators 14. Nach Korrektur dieses Sollwertes ändert sich der Istwert entspre­ chend und senkt sich der Druck im kritischen Bereich 88 jedoch noch nicht so weit, daß der Druckwert innerhalb des vorgesehenen Sollbereiches liegt. Die Erhöhung der Drehzahl des Saugventilators 14 durch die Sollwertkorrektur führt aber zusätzlich zu einer Erhöhung des Druckwertes im kriti­ schen Bereich 90, jedoch reicht diese Erhöhung nicht aus, um den Druckwert bei 90 über die Minimumgrenze zu bringen.

Dies erfordert nun eine Absenkung der Drehzahl des zweiten Saugventilators 32, was vom Rechner errechnet und in Form einer neuen Sollwerteingabe für die Drehzahl des Saugventila­ tors 32 ausgeführt wird. Durch die Senkung der Drehzahl des zweiten Saugventilators 32 erhöht sich der Druckwert im kri­ tischen Bereich 90. Der Druckwert im kritischen Bereich 88 erhöht sich aber auch wieder, weil der erste Saugventilator 14 nunmehr gegen einen höheren Widerstand arbeiten muß. Es wird angenommen, daß der Druckwert nicht über den Ausgangswert gestiegen ist. Diese erste Stufe der Regelung hat daher dazu geführt, daß der Druck im kritischen Bereich 88 näher an den Sollbereich gekommen ist, und dies gilt auch für den Druck im zweiten kritischen Bereich 90. Ausgehend von der relativen Größe der eingetretenen Änderungen ermit­ telt der Rechner nunmehr eine weitere Änderung der Sollwert­ eingabe des ersten Saugventilators 14 mit dem Ziel, den Druck im kritischen Bereich 88 weiter abzusenken. Bei Berück­ sichtigung des neuen Sollwerts steigt dann wieder der Druck im kritischen Bereich 90, jedoch immer noch nicht so weit, daß der Druckwert bei 90 über der Minimumgrenze liegt, so daß eine weitere Herabsetzung der Drehgeschwindigkeit des zweiten Saugventilators 32 erforderlich ist, was aber auch zu einer Erhöhung des Druckwertes bei 88 führt.

Das Spiel wird so lange wiederholt, bis die Druckwerte in den beiden kritischen Bereichen 88 und 90 beide innerhalb der jeweils vorgesehenen Sollbereiche liegen.

Natürlich stellt das oben beschriebene Verfahren nur ein Bei­ spiel dar, wie das Regelverfahren im einzelnen ablaufen kann. Der genaue Ablauf des Regelverfahrens hängt von den je­ weils gemessenen Druckverhältnissen ab; der Rechner ist aber so programmiert, daß er je nach Ausgangsmuster, d. h. Größe der Druckabweichung und Richtung der Druckabweichungen, eine iterative Regelung vornimmt, die dazu führt, daß die Drücke am Ende des iterativen Vorganges in den jeweiligen Sollberei­ chen liegen. Nachdem sich bei jeder Regelung die Druckwerte ändern, ergibt sich ein neues Muster, das vom Rechner er­ kannt wird und die Grundlage für die Bestimmung der weiteren Änderungen der Sollwerteingaben bildet. Bei einer Produk­ tionsänderung oder beispielsweise bei der Öffnung des Schie­ bers 18 treten neue Verhältnisse auf, die zu neuen Drücken und damit zu einer Neueinstellung der einstellbaren Einhei­ ten führen.

Es ist verständlich, daß bei verschiedenen Druckmustern ver­ schiedene Maßnahmen ergriffen werden können. Liegt beispiels­ weise der Druck am Ausgangsende der pneumatischen Förderlei­ stung 12, d. h. in einem weiteren kritischen Bereich 92, zu niedrig, so kann dieser Druck durch Öffnung der Falschluftzu­ führöffnung 35 beeinflußt werden, ohne daß dabei eine ausge­ prägte Änderung des Druckes im kritischen Druckbereich 88 eintritt.

Die in den kritischen Bereichen vorgesehenen Drucksensoren können ständig vom Regler überwacht werden, um zu kontrollie­ ren, daß die vorgesehenen Druckwerte eingehalten werden. Im Falle einer unerwünschten Veränderung der Druckwerte bei kon­ stanter Produktion weiß man, daß sich eine Verstopfung an­ bahnt oder daß irgendwelche anderen Fehlerquellen aufgetre­ ten sind. Somit kann der Rechner eine Alarmanzeige auslösen oder die Produktion unterbrechen.

Das System kann auch als Selbstlernsystem ausgebildet wer­ den, d. h., daß sich der Rechner für verschiedene Produktions­ mengen die ausgewählten Sollvorgaben für die einstellbaren Einheiten merkt und diese Sollwerte dann beim nächstmaligen Umstellen auf die entsprechende Produktion für die Grundein­ stellungen der einstellbaren Einheiten nimmt. Diese Regelung der einstellbaren Einheiten auf die vorgesehenen Sollwerte hin kann von den den einstellbaren Einheiten zugeordneten Re­ glern oder auch vom Rechner selbst durchgeführt werden, so­ fern der Rechner auch für die Durchführung von solchen Regel­ verfahren programmiert ist.

Sind die wahlweise vorgesehenen Reinigungseinheiten 49 und 64 vorhanden, so liegen auch hier kritische Druckbereiche 96 bzw. 98 vor. Die Druckwerte an diesen Bereichen sind jedoch durch die Einstellung des Saugventilators 50 bzw. 60 eindeu­ tig bestimmt, so daß diese Reinigungseinheiten bei dieser Ausführungsform zu autonom funktionierenden Bereichen gehö­ ren bzw. darstellen, die mit einem herkömmlichen Regelkreis geregelt werden können.

Die Regelschritte sollen so vorgenommen werden, daß eintre­ tende kurzfristige Schwankungen der gemessenen Druckwerte außer acht gelassen werden. Sinn dieser Maßnahme ist es, nur anhaltende Druckwertänderungen zu berücksichtigen. Es han­ delt sich beim Anmeldungsgegenstand nämlich nicht um eine Re­ gelung mit der Bestrebung, einen Verfahrensablauf so zu re­ geln, daß vorgegebene Druckwerte kontinuierlich auf den je­ weils vorgesehenen Wert hin geregelt werden, sondern um eine Einstellung der Druckwerte in den jeweils vorgegebenen Druck­ bereich hinein, wobei nach der erfolgten Einstellung keine Verstellung mehr stattfinden soll, es sei denn, daß eine neue Einstellung durch eine Produktionsänderung bzw. einen Sortimentwechsel vorgenommen werden soll.

Würde man solche kurzfristige Druckschwankungen, die bei­ spielsweise durch eine Unregelmäßigkeit im Flockenstrom auf­ treten könnten, berücksichtigen, so entsteht die Gefahr, daß solche Schwankungen zu Fehlanzeigen oder Fehleinstellungen führen können. Somit ist es vernünftiger, sie durch den ge­ wählten Regelalgorithmus herauszufiltern bzw. zu ignorieren.

Claims (17)

1. Verfahren zum Betrieb eines pneumatischen Transport­ systems in einer Verfahrenslinie einer Spinnerei, bei­ spielsweise einer Reinigungslinie die von einer Ballenab­ tragmaschine über Reinigungs- und/oder Misch- und/oder Dosiermaschinen zu einer Kardenanlage führt, ggf. mit au­ tonom funktionierenden Bereichen, wobei Faserflocken durch Rohrleitungen mittels von Ventilatoren erzeugten Luftströmungen transportiert werden und diese Luftströ­ mungen durch Einheiten wie Ventilatoren, verstellbare Klappen, Falschluftöffnungen und Ansaugkästen beeinfluß­ bar sind, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß in kritischen Bereichen mittels Drucksensoren der jeweils herrschende statische Druck gemessen wird und, sofern dieser außerhalb eines vorgegebenen Soll­ bereiches liegt, eine Korrektur an zunächst einer der diesen Druck mitbestimmenden Einheiten im Sinne einer Veränderung des Druckes in den erwünschten Sollbe­ reich oder in Richtung des erwünschten Sollbereiches vorgenommen wird,
• b) daß die Auswirkung dieser Veränderung in anderen da­ durch beeinflußten kritischen Bereichen anhand des dort gemessenen Druckes ermittelt und anschließend einer Veränderung einer weiteren für den Druck in diesen Bereichen zuständigen Einheit vorgenommen wird,
• c) daß die Schritte a) und b) ggf. wiederholt werden, evtl. unter Veränderung von anderen Einheiten im Sinne einer iterativen Anpassung an die Sollbereiche, d. h. bis die gemessenen Drücke in den jeweils vorgese­ henen Sollbereichen liegen.

2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschritte so vorgenommen werden, daß eintre­ tende kurzfristige Schwankungen außer acht gelassen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen von innerhalb der Sollbereiche liegenden Drücken an den kritischen Bereichen das Regel­ verfahren vorübergehend beendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den kritischen Bereichen herrschenden Drücke in zeitlichen Abständen kontrolliert und ggf. neu einge­ stellt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle in Zeitabständen im Bereich von einem Tag bis zu mehreren Monaten, vorzugsweise einmal wöchent­ lich, vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Produktionsstopp bzw. Sortimentwechsel die Einstellung der Drücke nach der Wiederaufnahme der Produktion kontrolliert und ggf. korrigiert wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbereiche entsprechend der vorgesehenen Pro­ duktion gewählt bzw. neu gesetzt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Änderung der Produktion die Drücke in den kritischen Bereichen entsprechend dem Verfahren des An­ spruchs 1 neu eingestellt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in allen autonom funktionierenden Bereichen durch­ geführt wird, wo mehrere Einheiten den Druck an den je­ weiligen kritischen Bereichen beeinflussen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in autonom funktionierenden Bereichen, in denen nur eine Einheit für den an einem kritischen Bereich herr­ schenden Druck zuständig ist, diese getrennt eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden kritischen Bereich die erste Veränderung an der Einheit vorgenommen wird, die den Druck in diesem Bereich am stärksten beeinflußt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der Veränderungen entsprechend der in Strömungsrichtung betrachteten Reihenfolge der kriti­ schen Bereiche vorgenommen wird, angefangen mit dem stromaufwärtigen Bereich, wo eine Druckveränderung erfor­ derlich ist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der sukzessiv vorgenommenen Veränderungen zunehmend kleiner gewählt werden, um eine konvergierende iterative Einstellung der Drücke in die jeweiligen Soll­ bereiche hinein zu erreichen.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die einzustellenden Verfahrenslinien aus einer Faserflocken in eine Rohrleitung einspeisenden Ballenab­ tragmaschine, einem in der Rohrleitung vorgesehenen Saug­ ventilator, wahlweise einer in die Rohrleitung eingebau­ ten Metallausscheidungseinheit und/oder Entstäubungsein­ heit, einer Grobreinigungseinheit, einem zweiten Saugven­ tilator sowie ggf. einer Feuerausscheidungseinheit mit Funkenmelder besteht, wobei evtl. aufbereiteter Abgang in die Rohrleitung zwischen der Ballenabtragmaschine und dem erstgenannten Saugventilator eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Rohrleitung in einem ersten kritischen Bereich am Ausgang der Ballenabtragmaschine vor den erst­ genannten Saugventilator und vor der Einspeisestelle für evtl. in die Rohrleitung eingespeisten Abgang sowie in einem zweiten kritischen Bereich vor dem zweiten Saugven­ tilator gemessen wird, daß der Druck im ersten kriti­ schen Bereich vornehmlich durch Veränderung der Förder­ menge des ersten Saugventilators eingestellt wird, daß der Druck im zweiten kritischen Bereich durch Verände­ rung des Öffnungsgrades einer in die Rohrleitung einmün­ denden Falschluftöffnung und/oder der Fördermenge des zweiten Saugventilators eingestellt wird, und daß die zwei zuletzt genannten Schritte so lange durchgeführt werden, bis die in den ersten und zweiten kritischen Be­ reichen herrschenden Drücke innerhalb der jeweiligen Sollbereiche liegen.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einstellung der Drücke in die jeweiligen Sollbereiche hinein, die Drücke ständig oder in regel­ mäßig wiederholten Abständen, beispielsweise im Minuten­ takt, mittels der vorgesehenen Drucksensoren überprüft werden und bei Feststellung einer unzulässigen Abwei­ chung vom eingestellten Druck eine Warnung oder Stö­ rungs- bzw. Fehleranzeige und/oder eine Unterbrechung des Flockentransportes ausgelöst wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behandlungsvorrichtungen eingebaute Ventilato­ ren, die für die durchgeführte Behandlung von Bedeutung sind, jedoch wenig mit der Transportfunktion der Flocken durch die Verfahrenslinie zu tun haben, fest eingestellt werden.

17. Pneumatisches Transportsystem für eine Verfahrenslinie einer Spinnerei, bei der eine Ballenabtragmaschine Fa­ serflocken in eine Rohrleitung speist, die, in Strömungs­ richtung betrachtet, über einen ersten Saugventilator, wahlweise über eine Metallausscheidungseinheit und/oder eine Entstäubungseinheit, über eine Grobreinigungsein­ heit und über einen zweiten Saugventilator die Flocken zu einem Flockenmischer führt, wobei die Flocken vor bzw. im Mischer von der Transportluft getrennt werden, und bei dem ggf. eine Feuerausscheidungseinheit mit Fun­ kenmelder zwischen dem zweiten Saugventilator und der Grobreinigungseinheit vorgesehen ist, wobei eine Falsch­ luftzufuhröffnung in die Rohrleitung nach dem zweiten Saugventilator mündet und evtl. aufbereiteter Abgang in die Rohrleitung zwischen der Ballenabtragmaschine und dem erstgenannten Saugventilator einspeisbar ist, insbe­ sondere ein pneumatisches Transportsystem zur Durchfüh­ rung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß Drucksensoren in kritischen Bereichen des Transport­ systems vorgesehen sind, beispielsweise an der Einspeis­ stelle für die Flocken von der Ballenabtragmaschine in die Rohrleitung und an einer Stelle nach der Grobreini­ gungseinheit und vor dem zweiten Saugventilator,
daß eine Regelung vorgesehen ist, die mit jeweiligen Soll­ wertbereichen für jeden kritischen Bereich bei jeder vor­ gesehenen Produktionsgeschwindigkeit programmierbar ist, und
daß durch die Regelung eine iterative Einstellung der die jeweiligen Drücke an den kritischen Bereichen beeinflussenden Einheiten vornehmbar ist, bis die Drücke in den jeweiligen Sollbereichen liegen.