DE4415796B4 - Ballenabtragverfahren und Vorrichtung zum Abtragen für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen - Google Patents
Ballenabtragverfahren und Vorrichtung zum Abtragen für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen Download PDFInfo
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Abstract
Ballenabtragverfahren
für in
mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die
Ballenoberfläche
geführten,
in Höhenrichtung
verstellbaren Abtragvorrichtung abgearbeitet werden, insbesondere Öffnungsvorrichtung
mit einem längs
mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung
enthaltenden Ausleger, wobei über
Sensoren die Ballenoberfläche
abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um
einen fortschreitenden Höhenausgleich
bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) die Ballenhöhe h aller Ballen der Ballenreihe festgestellt,
b) in einen Rechner
– die Ballenhöhe der Ballenreihe,
– ein Vorschub für den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe h1 und
– die festgelegte Ballenhöhe h2 für alle Ballen ohne Vorschubänderung
eingegeben,
c) der proportional höhere Vorschub für die übrigen als den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe berechnet und
d) die Ballenoberfläche mit den vorberechneten Vorschüben abgearbeitet wird.
a) die Ballenhöhe h aller Ballen der Ballenreihe festgestellt,
b) in einen Rechner
– die Ballenhöhe der Ballenreihe,
– ein Vorschub für den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe h1 und
– die festgelegte Ballenhöhe h2 für alle Ballen ohne Vorschubänderung
eingegeben,
c) der proportional höhere Vorschub für die übrigen als den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe berechnet und
d) die Ballenoberfläche mit den vorberechneten Vorschüben abgearbeitet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Ballenabtragverfahren für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abgearbeitet werden, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen und umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
- Die zu bearbeitende Fläche der aufgestellten Faserpreßballen ist selten eben, d. h. gleichmäßig hoch. Die betreffende Fläche ist zum Teil je nach Baumwollprovenienz und Pressung erheblich in der Höhenlage unterschiedlich, insbesondere wenn die Pressung der durch Bandagen gebundenen Ballen aufgehoben ist. Die obere Fläche der Ballen ist je nach der Größe der vorher wirksamen Pressung unterschiedlich, und zwar auch innerhalb einer Ballenfläche, und insbesondere dann, wenn mehrere Ballenreihen nebeneinander aufgestellt werden. Die obere Ballenoberfläche muß egalisiert werden. Bei längeren Ballenvorlagen (bis 40 m) ist es mit vertretbarem Aufwand nicht möglich, die Ballenvorlage horizontal auszurichten. Fällt oder steigt die Ballenvorlage bei 40 m Arbeitslänge um nur 0,5° (optisch kaum wahrnehmbar), errechnet sich eine Höhendifferenz von 350 mm.
- Bei einem bekannten Verfahren
DE 39 32 281 A1 sind die Andruckwalzen als in Höhenrichtung um einen vorbestimmten Hub bewegliche Tastwalzen gestaltet. Die Tastwalzen erzeugen jeweils über eine die Hubbewegung der Tastwalzen überwachende Sensoreinrichtung bei Bewegung um einen vorgegebenen Hub ein Aufwärtssignal für die Abtragvorrichtung und gleichzeitig ein Vorschubreduziersignal. Bei diesem Verfahren wird die Höhe des jeweiligen Faserballens ohne Berechnung und daher ohne Rechnerunterstützung erst beim jeweiligen Überfahren des Faserballens rein mechanisch abgetastet und eine unterschiedliche Abtragtiefe eingestellt. Nachteilig dabei ist, daß nach Egalisierung der Ballenreihe ein konstant gehaltener Vorschub für alle Ballen nicht sicher einstellbar ist. Auch in den mittleren Ballenbereichen wird der Vorschub bei Hubbewegungen verändert, was zu unerwünschten Wellenbewegungen des Abtragorgans im mittleren Bereich führen kann. Außerdem stört, dass durch die mechanische Abtastung mittels der Tastwalzen die Oberfläche zusammengedrückt wird, was zu Einflüssen auf die Messgröße führen kann. - Bei einem aus der
DE 31 35 272 A1 bekannten Verfahren fährt der Abnehmer in einem Abstand zur Oberfläche oberhalb der Ballen entlang, wobei mit einer Reflexlichtschranke der Abstand zu den Faserballen gemessen wird. Die Höhe der Faserballen ergibt sich aus der Differenz zwischen der Höhe der Lichtschranke und dem Abstand der Lichtschranke zur Ballenoberfläche. Diese Fahrt ist nur eine Messfahrt (Leerfahrt), d. h. es wird kein Fasermaterial von den Ballen entnommen. Außerdem stört, dass die Höhe der Ballen indirekt, d. h. über den Abstand des Messorgans zur Oberfläche der Ballen, ermittelt wird. - Aus der
DE 32 45 506 A1 ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Maschine zum Abtragen von Faserflocken von einer Textilfaserballengruppe, bestehend aus einem über der Ballengruppe hin- und herverfahrbaren Abtragorgan, das rotierende Öffnungswalzen aufweist, die auf einem senkrecht auf- und abbewegbaren Schlitten angeordnet sind und von der Oberfläche der Ballen Faserflocken abarbeiten, die pneumatisch weiteren Behandlungsstufen zugeführt werden, bekannt, bei der mehrere Detektoren, die in senkrechter Richtung aufeinanderfolgende Arbeitszonen auf den Ballen für den bewegbaren Schlitten vorgeben und eine Einrichtung zur automatischen Ausübung von auf die aufeinanderfolgenden vorgewählten Arbeitszonen abgestimmten unterschiedlich starken Einwirkungen des Schlittens auf die Ballen vorgesehen ist. - Eine Vorrichtung, insbesondere Öffnungsvorrichtung, mit einem längs einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenen Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird, ist aus der
DE 33 35 793 A1 bekannt, wobei dieser Ausleger mindestens zwei Sensoren aufweist und ein Sensor zur Erfassung der Längsposition vorhanden ist und wobei diese Sensoren an einen Rechner angeschlossen sind, um Signale zumindest für Längspositionen zu erzeugen. - Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, das insbesondere auf sichere Weise einen Ausgleich unterschiedlicher Höhen der Faserballen erlaubt.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2
- Dadurch, dass nach der ersten Überfahrt ein Ballenprofil abgespeichert, daraus Vorschubänderungen berechnet und danach bei den nächsten Überfahrten die Oberfläche der Ballenreihen egalisiert wird, ist ein Abarbeitungsprogramm ermöglicht, das durch äußere Einflüsse nicht änderbar ist. Vorteilhaft ist weiterhin, dass im mittleren Bereich – in dem keine Vorschubänderung erfolgt – der vorberechnete Vorschub für alle Ballen gleich ist und sicher eingehalten wird.
- Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Ballenabtragverfahrens für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abarbeitbar sind, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, bei der der Ausleger mindestens zwei Sensoren aufweist, mit denen die Ausgangskontur der Ballenreihe durch eine Überfahrt erfasst wird, ein Sensor zur Erfassung der Längsposition vorhanden ist, die Sensoren an einen Rechner angeschlossen sind, der aus den Signalen für die Höhenbewegungen und die Längspositionen entsprechende Vorschubreduziersignale erzeugt und den Hubmotor und den Fahrmotor der Öffnungsvorrichtung in Abhängigkeit von den Vorschubreduziersignalen steuert.
- Zweckmäßig sind die Sensoren Lichtschranken. Vorzugsweise ist eine Wegmesseinrichtung für die Längsbewegung des Auslegers vorhanden. Bevorzugt ist eine Höhenmesseinrichtung für die Höhenbewegung des Auslegers vorhanden. Mit Vorteil weisen die Lichtschranken in vertikaler Richtung einen Abstand zueinander auf.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1a schematisch in Vorderansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung an dem Ballenöffner mit Fahrmotor und Hubmotor, -
1b schematisch in Seitenansicht der Vorrichtung gemäß1 , -
2 Detailansicht der Lichtschranken mit oberer Ballenbegrenzung, -
3a Seitenansicht der Ballenreihe mit schrägverlaufender oberer Oberfläche und fallender Abarbeitungshöhe, -
3b Abhängigkeit des Vorschubes von der Zeit, -
3c Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit von der Zeit, -
3d Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Zeit, -
4a Seitenansicht der Ballenreihe mit schrägverlaufender oberer Oberfläche, -
4b Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Zeit, -
5a Seitenansicht der Ballenvorlage mit unterschiedlichen Ballenhöhen, -
5b Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit von der Zeit, -
5c Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Zeit und -
6 Seitenansicht der Ballenreihe mit unterschiedlicher Höhe der Ballen. - Die Vorrichtung
1 zum Abtragen von Faserflocken, z. B. Trützschler BLENDOMAT BDT, besitzt nach1a ,1b einen Turm2 , der in Richtung der Pfeile A, B parallel zu einer Ballenreihe3 hin- und herfährt. An einer Seite des Turms2 ist ein seitlich auskragendes Abtragorgan4 (Ausleger) mit dem Turm2 verbunden. Das Abtragorgan4 weist eine Abtragwalze oder zwei gegenläufig umlaufende Abtragwalzen5 ,6 (schnellaufende Fräswalzen) auf. An dem verfahrbaren Turm2 ist das Abtragorgan4 über eine Halteeinrichtung7 angebracht. Die durch die Abtragwalzen5 ,6 abgenommenen Faserflocken werden durch einen Materialabführstutzen8 und eine Saugleitung9 abgesaugt. Achsparallel zu den Abtragwalzen5 ,6 sind zwei langsamlaufende Stützwalzen10 ,11 angeordnet. Das Abtragorgan4 mit der zugehörigen Fräseinrichtung ist an dem Turm2 in Höhenrichtung gem. Pfeilen C, D verschiebbar gelagert. Nach1a ,1b ist das die Fräswalzen5 ,6 enthaltende Abnahmeorgan4 in dem Turm2 gelagert. Die Oberfläche3a der Ballenreihe3 wird horizontal oder schräg abgetragen. - Nach
1a ist der Wagen23 mit dem Turm2 längs der Schienen12a ,12b in Richtung A, B hin- und herfahrbar. Mit13 ist ein Fahrmotor für den Antrieb der Laufräder14 ,15 des Wagens23 mit dem Turm2 in Längsrichtung gezeichnet; mit dem Fahrmotor13 , z. B. drehzahlveränderbarer, frequenzgesteuerter Asynchronmotor, wird die Fahrgeschwindigkeit v eingestellt bzw. geändert. Die das Abtragorgan4 tragende Halteeinrichtung7 ist über ein Seil18a und Umlenkrollen16 ,17 an einem Gegengewicht18 aufgehängt, wobei ein Hubmotor19 , z. B. drehzahlveränderbarer frequenzgesteuerter Asynchronmotor, mittels Übertragungselementen20 ,20a (z. B. Ketten) und der Umlenkrollen16a ,16b (z. B. Kettenräder) für die Höhenverstellung des Abnahmeorgans4 sorgt. Der Verschiebeweg (y) des Abtragorgans4 in Höhenrichtung (Pfeile C, D) und die Längsbewegung (Pfeile A, B) des Wagens23 mit dem Turm2 durch den Fahrmotor13 sind mittels einer Steuerungseinrichtung21 und Steuerleitungen22 aufeinander abgestimmt. Das Abtragorgan4 ist an der Halteeinrichtung7 befestigt. Der Turm2 ist auf dem Wagen23 um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet. Die Saugleitung9 mündet in einen Absaugkanal24 , der auf dem Boden zwischen den Schienen12a ,12b ortsfest liegt. Für die Standortbestimmung in Höhenrichtung (y-Achse) ist gem.1a ein Drehgeber25 ortsfest der Umlenkrolle16 zugeordnet. Für die Standortbestimmung (x-Achse) ist gem.1b ein Wegmeßelement26 vorgesehen. - Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Beispielen näher beschrieben.
- Zunächst werden mit einem Drucktaster
30 die Größe des vertikalen Vorschubes für den Ballen3' mit der geringsten Höhe h1 in der Ballenreihe und die festgelegte Ballenhöhe h2 für alle Ballen ohne Vorschubänderung in den Rechner21 eingegeben. Für jede aufgestellte Ballengruppe wird ein Vorschub a zwischen 0,1 und 19,9 mm eingegeben. Der Vorschub a ist die Dicke der Fasermaterialschicht, die bei jeder Überfahrt von den einzelnen Ballen3 bzw. Ballengruppen von den Abtragwalzen5 ,6 abgetragen wird. Der erforderliche Vorschub a des Abtragorgans4 mit den Abtragwalzen5 ,6 richtet sich nach der verlangten Produktion. - Die Mikrocomputersteuerung
21 BLENDCOMMANDER BC erfaßt sodann automatisch die Höhe h (Anfangsballenhöhe) der aufgestellten Ballenreihe3 . Die ermittelten Werte werden abgespeichert. Zur Ermittlung der Ballengruppenhöhe h befinden sich am Abnehmer4 drei Lichtschranken, eine vordere, obere Lichtschranke27 , eine vordere, untere Lichtschranke28 und eine hintere Lichtschranke29 . Die Erfassung der Ballengruppenhöhe h erfolgt mit Hilfe aller drei Lichtschranken bei der ersten Überfahrt (Programmierfahrt). Dabei fährt der Abnehmer4 näherungsweise die Konturen der Ballenoberfläche3a nach. Die Erfassung der Höhe erfolgt im Wechsel zwischen den beiden vorderen Lichtschranken27 ,28 (siehe2 ). Die Erfassung der Lücke zwischen den Ballengruppen erfolgt mit der hinteren Lichtschranke. In kurzen Zeitabständen wird die augenblickliche Höhe des Abnehmers4 , die im wesentlichen der Ballenhöhe h entspricht, in der Steuerung21 abgespeichert. Der Abnehmer4 fährt über die Ballengruppen3 , und die Maschine erfaßt deren Anfang, Ende und Höhe h während sie bereits produziert. - Nach der einmaligen Höhenermittlung h ist diese intern im Rechner
21 gespeichert. Dann wird der proportional höhere Verschub a für die übrigen als den niedrigsten Ballen berechnet. Schließlich wird die aktuelle Höhe h1 bis hn jeweils um den Betrag, den das Abnahmeorgan4 bei einer Überfahrt tiefer fährt (Vorschub a), korrigiert, und es ist sehr einfach, in Abhängigkeit davon auch die Fahrgeschwindigkeit v zu variieren. - Beispiel 1
- Bei der Erfassungsfahrt wird die Kontur
3a der Ballenvorlage3 abgespeichert. Nach der Erfassungsfahrt wird durch stetiges Anpassen des Abnehmers4 an der jeweiligen Ballenhöhe die Ballenvorlage3 überfahren. Nun wird über eine eingegebene Anzahl von Überfahrten mit erhöhtem Vorschub der Abnehmer4 so gesteuert, daß nach diesem Ablauf die Ballenvorlage horizontal egalisiert ist. - Um dieses Verfahren noch zu verbessern, wird die Fahrgeschwindigkeit v in Abhängigkeit des Vorschubes a gesteuert. Dort wo ein erhöhter Vorschub a abgearbeitet wird, ist die Fahrgeschwindigkeit v normal. Dort wo in kleinerem Vorschub a abgearbeitet wird, ist die Fahrgeschwindigkeit v entsprechend höher (Beispiel 1,
3a bis3d ). - Vorteile
- Der Aufwand beim Egalisieren der Ballenvorlage wird reduziert. Der Produktionsverlust in der Egalisierungsphase wird stark reduziert. Der Mischungsbruch wird reduziert.
- Beispiel 2
- Wenn nach der Erfassungsfahrt einer Ballenvorlage
3 festgestellt wird, daß die Ballenvorlage3 schräg verläuft oder an einer oder mehreren Stellen eine Vertiefung aufweist, wird wie folgt verfahren: - Schräge Ballenvorlage
- Der Abnehmer
4 fährt mit einer konstanten Höhe nur über den Teil der Ballenvorlage, wo sich eine Produktion berechnet. Mit jeder weiteren Vorschuberhöhung wird die Fahrstrecke vergrößert, bis die komplette Vorlage bearbeitet wird (Beispiel 2;4a ,4b ). - Beispiel 3
- Vertiefungen in der Ballenvorlage
- Der Abnehmer fährt mit einer konstanten Höhe nur über den Stellen der Ballenvorlage
3 , wo sich eine Produktion berechnet. In den Vertiefungen, wo der Abnehmer nicht produziert, wird die Fahrgeschwindigkeit erhöht (Beispiel 3;5a bis5c ). - Vorteil
-
- – Der Produktionsverlust in der Egalisierungsphase wird reduziert.
- – Das vorhandene Antriebskonzept muß nicht geändert werden.
- Nachteil
-
- – Der Mischungsbruch kann nicht verbessert werden.
-
6 zeigt die Ballenreihe mit unterschiedlichen Ausgangshöhen h der einzelnen Ballen3 . Mit3' ist der Ballen mit der geringsten Höhe bezeichnet, der die Höhe h1 aufweist. Mit h2 ist diejenige Höhe bezeichnet, ab derer alle Ballen3 ohne Vorschubreduzierung (d. h. mit konstantem Vorschub a) abgearbeitet werden. - In den
3 bis5 ist auf der Ordinate die Abarbeitungszeit t (min) angegeben. Es kann stattdessen auch die Länge l der in Seitenansicht dargestellten Ballenreihe3 eingesetzt sein. - Die Erfindung umfaßt sowohl die Abarbeitung der Ballenreihe mit fallender oder steigender Oberfläche bei längerer Ballenvorlage als auch mit unterschiedlicher Ausgangshöhe der Einzelballen
3 .
Claims (6)
- Ballenabtragverfahren für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abgearbeitet werden, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird und Vorschubreduziersignale berechnet werden, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Ballenhöhe h aller Ballen der Ballenreihe festgestellt, b) in einen Rechner – die Ballenhöhe der Ballenreihe, – ein Vorschub für den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe h1 und – die festgelegte Ballenhöhe h2 für alle Ballen ohne Vorschubänderung eingegeben, c) der proportional höhere Vorschub für die übrigen als den Ballen mit der geringsten Ballenhöhe berechnet und d) die Ballenoberfläche mit den vorberechneten Vorschüben abgearbeitet wird.
- Vorrichtung zur Durchführung des Ballenabtragverfahrens nach Anspruch 1 für in mindestens einer Reihe aufgestellten Faserballen, die von einer über die Ballenoberfläche geführten, in Höhenrichtung verstellbaren Abtragvorrichtung abarbeitbar sind, insbesondere Öffnungsvorrichtung mit einem längs mindestens einer Ballenreihe verfahrbaren Turm mit einem eine Fräseinrichtung enthaltenden Ausleger, wobei über Sensoren die Ballenoberfläche abgetastet wird, der Ausleger mindestens zwei Sensoren aufweist, ein Sensor zur Erfassung der Längsposition vorhanden ist und die Sensoren an einen Rechner angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass Vorschubreduziersignale berechenbar sind, um einen fortschreitenden Höhenausgleich bei unterschiedlich hohen Ballen zu erreichen, mit den Sensoren (
27 ,28 ) die Ausgangskontur (3a ) der Ballenreihe (3 ) durch eine Überfahrt erfassbar ist und aus den Signalen für die Höhenbewegungen und die Längspositionen entsprechende Vorschubreduziersignale durch den Rechner erzeugbar sind und der Hubmotor (19 ) und der Fahrmotor (13 ) der Öffnungsvorrichtung in Abhängigkeit von den Vorschubreduziersignalen steuerbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Lichtschranken (
27 ,28 ,29 ) sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wegmeßeinrichtung (
26 ) für die Längsbewegung des Auslegers (4 ) vorhanden ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhenmeßeinrichtung (
25 ) für die Höhenbwegung des Auslegers (4 ) vorhanden ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranken (
27 ,28 ) in vertikaler Richtung einen Abstand (b) zueinander aufweisen.
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